| 研究課題/領域番号 |
21K19871
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分64:環境保全対策およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
濱村 奈津子 九州大学, 理学研究院, 教授 (50554466)
|
|---|
| 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)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2025-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
|
|---|
| キーワード | 微生物金属代謝 / ヒ素酸化還元 / 微生物電気化学 / 鉱山排水 / バイオミネラル / 重金属回収 / 微生物電気化学培養 / 微生物重金属代謝 / 重金属排水 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
鉱山開発などにより放出される重金属廃水は、環境への汚染影響や長期的な処理が懸念される一方で、希少金属類を含む有用金属回収への利用が望まれている。しかし、既存技術では廃水処理に大量の薬剤や電気エネルギーが使用されること、また、廃水中に混在している金属類から低濃度の有用金属を特異的に回収することが困難である点などが課題となっている。そこで本研究では、微生物電気化学プロセスと代謝反応の基質特異性を活用し、重金属廃水からの有害金属除去と、産業的利用価値が高い有用レアメタルを回収できる、環境負荷の少ない持続可能な新規技術の構築を目的に、電気微生物によるバイオミネラル生成機構の解明に挑戦する。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、重金属汚染現場において、微生物の金属代謝活性を利用した有害金属の固体化除去プロセスを明らかにした。現場設置型の持続式培養装置を用い、通電による微生物集積を実施した結果、新規のガンマプロテオバクテリア系統が優占的に集積し、電気活性や細胞外電子伝達機構が示唆された。また、これらの集積系から重金属酸化還元能を有する複数の微生物群を同定し、好気・嫌気環境下での毒性元素の安定化に寄与する可能性を明らかにした。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、従来の化学処理に依存しない持続可能な汚染浄化手法に向けて、汚染環境における微生物の金属代謝や電気化学反応に関する新たな知見を提供した点で学術的意義が大きい。微生物による電気化学活性や金属代謝の理解を深化させるとともに、バイオ電気化学反応に基づく新たな物質変換技術の創出に貢献する。社会的には、低環境負荷かつエネルギー効率に優れた汚染対策と金属資源回収技術として、将来的な環境修復・資源循環型社会の実現に寄与する意義がある。
|
