研究課題/領域番号 |
22K19859
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研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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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
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研究機関 | 岩手大学 |
研究代表者 |
伊藤 歩 岩手大学, 理工学部, 教授 (90312511)
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研究分担者 |
石川 奈緒 岩手大学, 理工学部, 准教授 (10574121)
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研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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キーワード | ヒ素汚染修復 / ダム貯水池 / 堆積物 / ヒ素還元細菌 / 鉄還元細菌 / 溶出除去 / 浄水汚泥 / 不溶化 / ヒ素酸化・還元細菌 / 浄水汚泥有効利用 / ヒ素酸化還元細菌 |
研究開始時の研究の概要 |
堆積物中のヒ素は亜ヒ酸塩とヒ酸塩として存在し、亜ヒ酸は溶出しやすく、ヒ酸は溶出しにくく不溶化しやすい。 本研究では、まず、ヒ酸還元能と亜ヒ酸酸化能を有する活性汚泥微生物をそれぞれの細菌の培養培地で集積する。次に、ヒ酸還元細菌を植種してヒ酸を亜ヒ酸に還元させ、固液分離によって堆積物中のヒ素含有量を低減できるかを試験する。 次に、還元処理後の堆積物に亜ヒ酸酸化細菌を植種して好気条件下で亜ヒ酸をヒ酸に酸化し、亜ヒ酸が検出されなくなるまで培養する。その後、浄水汚泥を加えて不溶化処理を行い、処理堆積物中のヒ素形態を逐次抽出法により分画し、浄水汚泥の効果を明らかにする。
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研究成果の概要 |
As(V)還元細菌のAs(V)含有培地とFe(III)還元細菌のFe(III)含有培地に活性汚泥微生物を植種して無酸素培養した結果、As(V)態As濃度は減少してAs(III)態As濃度が増加し、溶解性Fe(II)濃度が増加し、活性汚泥中のAs(V)還元細菌とFe(III)還元細菌の存在を確認できた。 上述のAs(V)とFe(III)の還元細菌の培養物と培地をAs含有堆積物に添加して嫌気条件で振とう培養した結果、溶解性のAs濃度が増加した。堆積物中のAs(V)やFe(III)の一部を還元細菌によってAs(III)やFe(II)に還元することで堆積物中のAsを溶出除去できる可能性が示された。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果はFeやAlと共存する堆積物中のAsを微生物学的に低減するための新たな学術的知見を提供する。 将来における水環境リスクの回避や埋立地確保の困難性、さらには資源循環および貯水池の持続可能性の観点から、将来の対策手法の一つとして、Asを含有する堆積物を適切に処理して土木資材として有効利用できることが望まれる。そのために堆積物中のAs含有量を低減するとともに、有効利用後に再溶出しにくい状態まで未利用資源である浄水汚泥を活用して不溶化するための新規低コスト型処理手法を開発するうえで本研究成果は役立つと考えられる。
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