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ヨウシュヤマゴボウを用いた低濃度重金属汚染土壌の浄化と有価金属回収システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16651036
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関金沢大学

研究代表者

中村 嘉利  金沢大学, 自然科学研究科, 助教授 (20172455)

研究分担者 小林 史尚  金沢大学, 自然計測応用研究センター, 助手 (60293370)
小森 正樹  石川県保健環境センター, 環境放射線部, 部長(研究職)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード重金属汚染 / 環境浄化 / ヨウシュヤマゴボウ / ファイトレメディエーション / 有価金属 / ゼロエミッション
研究概要

近年、鉄鋼工場跡地や原料炭集積場での重金属による土壌汚染は、比較的低濃度であるために有効な浄化方法がなく、深刻な環境汚染問題となっている。本研究では、ヨウシュヤマゴボウが低濃度重金属を吸収・蓄積する能力を利用して重金属汚染土壌を浄化した後、水蒸気爆砕と抽出操作から成る環境保全型技術を用いてヨウシュヤマゴボウ中に蓄えられた有価金属を迅速かつ高効率で分離・回収するまでの一連のシステムの開発を試みた。草本中に蓄えられた有価金属を迅速かつ高効率で分離・回収するために鉄汚染土壌で生育させたヨウシュヤマゴボウを高温高圧水蒸気を用いた爆砕法によって処理し、水とメタノール抽出および硫酸処理によって水可溶性成分(ヘミセルロース成分)、メタノール可溶性成分(低分子リグニン成分)、硫酸可溶性成分(セルロース成分)、硫酸不溶性成分(高分子リグニン成分)に分離した。次に、各抽出成分中から鉄を分離・回収し、有価金属量を測定した結果、ヨウシュヤマゴボウの葉と茎の部分では主に水可溶成分、根の部分では主に水可溶成分と硫酸不溶性成分の中に鉄が含まれることがわかった。また、鉄をほとんど含まないメタノール可溶性成分は比較的均一性に富み、多量のフェノール性水酸基を含有する天然ポリマーなので、メタノール可溶性成分を原料として環境ホルモン作用を持たないエポキシ樹脂の合成を行った。さらに、鉄をほとんど含まない硫酸可溶性成分は主成分がグルコースであるので、酵母や乳酸菌を用いて迅速かつ高効率でアルコール、メタンや乳酸に変換する方法を確立した。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (12件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] A novel treatment system of wastewater contaminated with copper by a moss2006

    • 著者名/発表者名
      F.Kobayashi, R.Kofuji, Y.Yamashita, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Biochemical Engineering Journal 28・3

      ページ: 295-298

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Production of methane gas from Japanese cedar chips pretreated by various delignification methods2006

    • 著者名/発表者名
      H.Take, Y.Nakamura, F.Kobayashi, Y.Kurimoto, M.Kuwahara
    • 雑誌名

      Biochemical Engineering Journal 28・1

      ページ: 30-35

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Determination of Cu, Pb, Fe, and Zn in plant component polymers of a hyperaccumulating plant2005

    • 著者名/発表者名
      F.Kobayashi, T.Maki, Y.Nakamura, K.Ueda
    • 雑誌名

      Analytical Sciences 21・12

      ページ: 1553-1556

    • NAID

      10016889847

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 重金属汚染土壌のファイトレメディエーションと有価金属の回収2005

    • 著者名/発表者名
      小林史尚, 浅田元子, 中村嘉利
    • 雑誌名

      化学工学論文集 31・6

      ページ: 476-480

    • NAID

      130000018607

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Additive effect of soybean curd residue, okara, for enhancement of methane production from pretreatment woody waste2005

    • 著者名/発表者名
      H.Take, G.Mtui, F.Kobayashi, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Food Technology 3・2

      ページ: 535-537

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Chemical characteristics and ethanol fermentation of the cellulose component in autohydrolyzed bagasse2005

    • 著者名/発表者名
      C.Asada, Y.Nakamura, F.Kobayashi
    • 雑誌名

      Biotechnology and Bioprocess Engineering 10・8

      ページ: 346-352

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Waste reduction system for production of useful materials from un-utilized bamboo using steam explosion followed by various conversion methods2005

    • 著者名/発表者名
      C.Asada, Y.Nakamura, F.Kobayashi
    • 雑誌名

      Biochemical Engineering Journal 23・2

      ページ: 131-137

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Methane production from steam-exploded bamboo2004

    • 著者名/発表者名
      F.Kobayashi, H.Take, C.Asada, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering 97・6

      ページ: 426-428

    • NAID

      110002665324

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of system for phytoextraction and recovering valuable metals from contaminated soil2004

    • 著者名/発表者名
      F.Kobayashi, T.Maki, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Proceedings of 10^<th> Asia-Pacific Biochemical Conference 1・119

      ページ: 1-8

    • NAID

      130005052495

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of pretreatment method on methane production from Lignocellulosic waste2004

    • 著者名/発表者名
      H.Take, F.Kobayashi, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Proceedings of 10^<th> Asia-Pacific Biochemical Conference 1・115

      ページ: 1-8

    • NAID

      130005052687

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Total effective utilization of bagasse by using various conversion methods2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura, C.Asada, F.Kobayashi
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Biotechnology in The Pulp and Paper Industry 1・1

      ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Degradation of phenol in seawater using novel microorganism isolated from the intestine of Aplysia kurodai

    • 著者名/発表者名
      F.Kobayashi, M.Daidai, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      International Biodeterioration and Biodegradation (In press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] 重金属存在下で有機物質を分解する方法2005

    • 発明者名
      小林 史尚, 中村 嘉利, 鈴木 信雄, 小藤 累美子
    • 権利者名
      金沢大学
    • 出願年月日
      2005-10-14
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] 汚染土壌のファイトレメディエーションと有用資源化方法2004

    • 発明者名
      中村 嘉利, 小林 史尚
    • 権利者名
      金沢大学ティ・エル・オー
    • 出願年月日
      2004-01-16
    • 取得年月日
      2005-07-28
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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