植物根圏の重金属析出機構の解明による植生修復が可能な不溶化技術の開発

• 研究課題/領域番号: 21710077
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 橋本 洋平 三重大学, 大学院・生物資源学研究科, 准教授 (80436899)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 土壌汚染 / 不溶化 / 重金属 / 射撃場 / ファイトレメディエーション / 化学種 / 鉛

研究概要

鉱山跡地や射撃場の重金属汚染現場では,荒廃植生の回復と,鉛毒性低下・溶出抑制という2つの問題に対応することが求められる.本研究では汚染土壌の不溶化処理について,(1)不溶化資材を添加した土壌の鉛の溶解性ならびに化学形態の定性・定量(2)鉛不溶化と植物生育に伴う微生物生態系への影響を評価すること目的とした.不溶化資材を添加した土壌では,溶解性の比較的高いPbCO_3と鉛-有機物吸着態の存在比が減少し,溶解性の低い形態(鉛-リン化合物,Mn/Fe吸蔵態)に変化したことが,放射光源EXAFS解析によって明らかになった.一部の植物の根圏域では,土壌中の鉛形態の変化が促進されることも分かった.不溶化処理をした鉛汚染土壌中のDNAを抽出し,真正細菌の16SrDNAを標的としたDGGE法を用いて土壌中の細菌叢の群集構造を評価した.土壌pHを7～7.5程度にすることで植物の地上部に吸収される鉛の濃度が減少し,土壌細菌叢の多様性の促進に効果が見られた.

研究成果

• [雑誌論文] Enhanced transformation of lead speciation in rhizosphere soils using phosphorus amendments and phytostabilization : XAFS spectroscopy investigation. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Takaoka, M., Shiota, K.
  • 雑誌名: Journal of Environmental Quality. in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] EXAFS speciation and phytoavailability of Pb in a contaminated soil amended with compost and gypsum. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Yamaguchi, N., Takaoka, M., Shiota, K.
  • 雑誌名: Science of the Total Environment. 409 ページ: 1001-1007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced transformation of lead speciation in rhizosphere soils using phosphorus amendments and phytostabilization : XAFS spectroscopy investigation (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Takaoka, M., Shiota, K.
  • 雑誌名: Journal of Environmental Quality 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] EXAFS speciation and phytoavailability of Pb in a contaminated soil amended with compost and gypsum (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Yamaguchi, N., Takaoka, M., Shiota, K.
  • 雑誌名: Science of the Total Environment. 巻: 409 ページ: 1001-1007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transformation of soil Pb species by plant growth and phosphorus amendment : phytoremediation and metal immobilization technologies. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Takaoka, M.
  • 雑誌名: SPring-8 Research Frontiers 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rhizosphere bacterial community PCR-DGGE profiles and metal speciation in shooting range soils.Proceedings in 19th World Congress of Soil Science. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Tajima, K., Yamada, H., Sato, T.
  • 雑誌名: Brisbane, Australia. CDROM
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incomplete transformations of Pb to pyromorphite by phosphate-induced immobilization investigated by X-ray absorption fine structure (XAFS) spectroscopy. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Takaoka, M., Oshita, K., Tanida, H.
  • 雑誌名: Chemosphere. 76 ページ: 616-622
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incomplete transformations of Pb to pyromorphite by phosphate-induced immobilization investigated by X-ray absorption fine structure (XAFS) spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Takaoka, M., Oshita, K., Tanida, H
  • 雑誌名: Chemosphere 76 : ページ: 616-622
  • 査読あり
• [学会発表] 化学形態解析を基盤とする土壌有害金属処理に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 橋本洋平
  • 学会等名: 第28回日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 北海道大学 奨励賞受賞講演
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] 化学形態解析を基盤とする土壌有害金属処理に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 橋本洋平
  • 学会等名: 第28回日本土壌肥料学会奨励賞受賞講演
  • 発表場所: 北海道大学(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] Synchrotron-based XAFS spectroscopy for molecular environmental soil science (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y.
  • 学会等名: College seminar of Kangwon National University, Korea
  • 発表場所: Kangwon National University, Korea(招待講演)
  • 年月日: 2010-05-12
• [学会発表] Rhizosphere bacterial community PCR-DGGE profiles and metal speciation in shooting range soils. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Tajima, K., Yamada, H., Sato, T.
  • 学会等名: Proceedings in 19th World Congress of Soil Science.219-222
  • 発表場所: Brisbane, Australia
• [学会発表] 不溶化ファイトレメディエーションのための鉛・アンチモンの化学形態分析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐脇由実, 舩附淳志, 近藤誠, 橋本洋平
  • 学会等名: 第19回日本環境化学討論会
  • 発表場所: 中部大学
• [学会発表] 不溶化ファイトレメディエーションによる汚染土壌の微生物生態系への影響評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 徳嵩由布子, 西田翔, 橋本洋平, 苅田修一
  • 学会等名: 第19回日本環境化学討論会
  • 発表場所: 中部大学
• [学会発表] Rhizosphere bacterial community PCR-DGGE profiles and metal speciation in shooting range soils (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Tajima, K, Yamada, H., Sato, T.
  • 学会等名: Proceedings in 19^<th> World Congress of Soil Science.
  • 発表場所: Brisbane, Australia
• [学会発表] 分子環境土壌学:ナノスケールでの土壌重金属の化学形態と微生物毒性の評価,農業農村工学会 (2009)
  • 著者名/発表者名: 橋本洋平
  • 学会等名: 第48回土壌物理研究部会研究集会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス
  • 年月日: 2009-10-15
• [学会発表] 分子環境土壌学:ナノスケールでの土壌重金属の化学形態と微生物毒性の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 橋本洋平
  • 学会等名: 農業農村工学会,第48回土壌物理研究部会研究集会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス
  • 年月日: 2009-10-15
• [学会発表] Enhanced immobilization of Pb by phosphorus amendment in rhizosphere soils investigated by thermodynamic modeling and XAFS spectroscopy. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Takaoka, M., Oshita, K., Tanida, H.
  • 学会等名: Soil Sci.Soc.Am.Abst.
  • 発表場所: Pittsburg, USA
• [学会発表] X線吸収分光法(XAFS)と熱力学平衡モデルによる根圏土壌の鉛形態の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 橋本洋平, 高岡昌輝, 大下和徹, 谷田肇
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会全国大会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] X線吸収分光法(XAFS)による還元土壌の鉛・アンチモンの存在形態と植物吸収の関係解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 橋本洋平, 山口紀子
  • 学会等名: 第18回日本環境化学討論会
  • 発表場所: つくば市
• [学会発表] Enhanced immobilization of Pb by phosphorus amendment in rhizosphere soils investigated by thermodynamic modeling and XAFS spectroscopy. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Takaoka, M., Oshita, K., Tanida, H.
  • 学会等名: Soil Science Society of America
  • 発表場所: Pittsburgh, USA
• [学会発表] X線吸収分光法(XAFS)と熱力学平衡モデルによる根圏土壌の鉛形態の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 橋本洋平, 高岡昌輝, 大下和徹, 谷田肇
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会全国大会
  • 発表場所: 京都大