| 研究概要 |
ダイオキシン類や環境ホルモンなどによる環境汚染が大きな問題となっている。しかし、未だ実用的な浄化法は見出されていない。本研究では、天然から選抜したダイオキシン分解菌からの粗酵素をゲル包括剤で固定化した固定化酵素及び粗酵素を用いて、環境中に放出されダイオキシン類、環境ホルモン、残留農薬を分解して浄化する方法の開発を試みた。
(1)ダイオキシン分解菌からの固定化酵素、粗酵素によるダイオキシン類などの分解:固定化酵素のゲル包括剤濃度が分解に及ぼす影響を解明すると共に、ゲル包括剤の酵素保持能も解明した。そして、この結果を基に粗酵素から固定化酵素を調製した。この酵素を用いて、土壌中のダイオキシン類(TCB,PCDD/Fs)、環境ホルモン(DDT)、残留農薬(リンダン)を浄化する方法を開発した[各々の分解率:TCB(80%,95%、30,60日処理、PCDD/Fs(65%,30日処理)、DDT(65%,30日処理)、リンダン(45%,30日処理)]。さらに、この固定化酵素を基に酵素賦活化剤をも含有させた二重膜を持つ固定化酵素も作製した。その酵素により分解率は低いものの、ダイオキシン類や環境ホルモンが分解できた。また、粗酵素を用いた処理法でも固定化酵素の場合と同様にダイオキシン類等が分解されることを見出した。
(2)固定化酵素、粗酵素を用いたバイオリアクターによるダイオキシン類等の分解:固定化酵素を分解剤とするバイオリアクターを用いることにより、ダイオキシン類(TCB,PCDD/Fs)を短期間で分解浄化できる方法を開発した[TCB分解率:65%(72時間)、PCDD/Fs分解率:60%(TEQ換算)(72時間)]。このリアクター処理法は、土壌処理法に比べ分解速度が5倍速くなった。この処理法は環境ホルモン、残留農薬の分解浄化もできる。
(3)ダイオキシン分解菌および固定化酵素、粗酵素による焼却灰中のダイオキシン類の分解:焼却灰はアルカリ性であり、粗酵素の至適pH(pH4.5)が異なるため、ダイオキシン類の分解(約30%)は起こるものの、その分解には多量の酵素が必要であることが判明した。また、固定化酵素によるダイオキシン類の分解では焼却灰中の多量の無機塩類のため、ダイオキシン類は殆ど分解されなかった。しかし、ダイオキシン分解菌を分解剤として用いる、焼却灰浄化法を開発した。この方法により、焼却灰中のダイオキシン類が30日間の処理で40%(TEQ換算)分解できた。
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