化学的脱ハロゲン化と微生物分解を組み合わせた有機塩素化合物汚染土壌の処理法の開発

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11556018
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 古川 謙介 九州大学, 農学部, 教授 (90221556)
• 研究分担者: 宮 晶子 荏原総合研究所, 室長 ; 後藤 正利 九州大学, 農学部, 助手 (90274521) ; 吉野 貞蔵 九州大学, 農学部, 助教授 (80117291)
• キーワード: アルカリ触媒分解法 / 脱ハロゲン化 / 微生物分解 / バイオレメディエーション / 有機塩素化合物 / PCB

研究概要

本研究はアルカリ触媒分解法(Base Catalyzed Decomposition Process,以下BCD法)による脱ハロゲン化と微生物分解を組み合わせた有機塩素化合物の安全で効率よい分解法の開発を目的とする。BCD法は、有機ハロゲン化合物の化学的脱ハロゲン化技術で、穏和な条件下で,アルカリ条件下で行われる炭素触媒を用いた液相脱水素反応を利用したプロセスである。
(1)PCB(KC400)を材料に、BCD法による脱ハロゲン化条件検討した。
BCD法においる水素供与体を検討した結果、安価なC重油を用いることで効率よい脱クロル化が生起することを明らかにした。次にアルカリ剤の種類を検討し、苛性ソーダ、および重炭酸ソーダともに良好な結果が得られた。本実験では以後、重炭酸ソーダを6%の濃度で使用した。また、PCBからの脱塩素化合物を同定、定量したが、PCBからの脱クロル化は反応時間(1〜3時間)により完全脱クロル化したビフェニルの量が増加するが、一定時間を過ぎるとそれ以上の脱クロル化が認められなかった。ビフェニルの他に1〜3塩化物が少量認められたが、脱クロル化率は2時間で99.99%以上であった。
(2)凝縮油中の低温化PCBの微生物分解
BCD法によって脱クロル化された低塩化PCBは蒸留油とともに回収される。諸種のPCB分解菌について凝縮油中の低塩化PCBの分解を検討した。研究室保存株から灯油を資化せず、ビフェニルを炭素源、エネルギー源として増殖し、低塩化PCBを効率よく分解する菌株を得た。

研究成果

• [文献書誌] Tsuda,M.,Tan,H M,Nishi,A.,and Furukawa,K.: "Mobile catablic genes in bacteria."J. Biosci. Bioeng.. 87・4. 401-410 (1999)
• [文献書誌] Suenaga,H.,Nishi,A.,Watanabe,T.,Sakai. M. and Furukawa,K.: "Engineering a hybird pseudomonad aquired 3,4 dioxygenase activity for polychlorinated biphenyls."J. Biosc. Bioeng.. 87・4. 430-435 (1999)
• [文献書誌] Nishi,A.,Tominaga,K.,and Furukawa,K.: "A 90 kilobase conjutgative chromosomal element coding for biphenyl and salicylate catabolism in Pseudomonas putida KF715."J. Bacteriol.,. (in press). (2000)
• [文献書誌] 古川謙介、陶山明子、李泰鎬: "微生物による有機塩素化合物の分解"環境科学. 12. 449-461 (1999)