| 研究課題/領域番号 |
19H04302
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分64020:環境負荷低減技術および保全修復技術関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
濱村 奈津子 九州大学, 理学研究院, 教授 (50554466)
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| 研究分担者 |
光延 聖 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (70537951)
鹿島 裕之 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 研究員 (70780914)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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| キーワード | 微生物地球化学 / 微生物環境浄化 / 微生物金属代謝 / 微生物重金属代謝 / ヒ素代謝 / 重金属汚染 / アンチモン還元 / ヒ素酸化 / ヒ素還元 / 微生物ヒ素代謝 / 地球微生物学 / ヒ素酸化還元 / アンチモン / 金属生物変換 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
猛毒のヒ素などの有害金属は世界で最も被害の深刻な汚染物質の一つであり、鉱山開発など人為的な汚染源や、鉱物や採掘ずりからの溶出など自然汚染源からも環境に放出され、長期的な安定化が望まれている。本研究では、有害金属動態プロセスのモデル化と安定化技術への応用を目指し、鉱山廃棄物の有害金属挙動に影響する微生物-鉱物相互作用を解明する。特に、深刻な健康被害を引き起こすとして重要汚染物質に指定されているヒ素とアンチモンに着目し、鉱山廃棄物の有害金属動態プロセスに微生物作用を組み込んだ包括的モデルを構築し、固定化に寄与する新規微生物機構を同定するとともに、長期的安定性の評価を実施する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、有害金属動態プロセスのモデル化と安定化技術への応用を目指し、鉱山廃棄物の安定性及び有害金属挙動に影響する微生物-鉱物相互作用の解明を目的とした。有害金属の固体化に関与する微生物機構を調べるため、鉱山汚染試料を接種源とし好気的および嫌気的条件下でヒ素およびアンチモ代謝微生物の培養を実施した。その結果、生理生態的に多様な多系統群に分布する毒性元素代謝微生物の培養に成功し、ゲノム解析から代謝ポテンシャルを明らかにした。これら新規微生物の金属代謝機構を利用したレアメタル結晶体の生成による有用金属の回収や、酸化鉄鉱物の還元を介した有害元素安定化への寄与が期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
固体の有害金属と微生物の相互作用は、廃棄物からの長期的な拡散や二次汚染に関与しており、鉱山廃棄物の安定性評価や汚染対策を講じる上でも、そのプロセスの解明が必要とされている。本研究では、新規汚染物質であるアンチモンの環境動態に影響を及ぼす多様な微生物機構を明らかにした。この成果により、有害金属の固定化・安定化に寄与する微生物機構が明らかになり、微生物を利用した環境浄化技術の発展に寄与できる。また、本研究で得られた微生物金属代謝機構を活用し、有用金属の回収やバイオミネラルの新規ナノマテリアル応用など、資源の有効利用と環境浄化の両立を図る技術としての貢献も期待できる。
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