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2017 年度 実績報告書

水田土壌からの亜硝酸ガス発生メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K21372
研究機関国際基督教大学

研究代表者

峰島 知芳  国際基督教大学, 教養学部, 准教授 (20550198)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード亜硝酸 / HONO / 活性汚泥 / 水田 / ナイトレイト / 大気 / 窒素酸化物 / 硝化
研究実績の概要

亜硝酸ガス(HONO)は、人体に有害な光化学オキシダントを生成するヒドロキシルラジカル(OH)の主要な前駆物質であると同時に、HONO自体が健康に悪影響を持つ非常に重要な物質である。それにも関わらず、その発生源の全貌が未解明である。私は、土壌、特に、窒素施肥量が多く、抜水により、窒素の化学形態が一気に硝酸態へと変化する水田土壌を研究対象とした。まず、水田土壌を採取し、ポットを設置し、HONOの発生を確認した。HONOの発生には、温度、土壌水分量、pH、土壌中の亜硝酸態窒素、硝酸態窒素、アンモニア態窒素の量が関係していると予想された。アンモニア態窒素の量がHONOの発生量に正の影響を与えると考えた為、窒素施肥量を変化させてみたが、予想した効果はえられなかった。室内のポット試験で水田土壌からのHONOの発生係数を計測した。
また、菌叢の塊である活性汚泥を用い、条件をコントロールしやすい室内に於けるポット試験を行い、HONOが発生しやすい条件を探った。これは、土壌よりも、活性汚泥のほうがHONOを発生させるメカニズムが、化学的なプロセス、また、生物的なプロセスによるものか明らかにしやすいと考えた為である。そのため、菌を滅菌した状態で、HONOの発生量を調べた。その結果、HONOの発生量は著しく減少し、生物的なプロセスが主な要因であることがわかった。また、生物的なプロセス中、硝化細菌によるHONO発生量と脱窒細菌によるHONO発生量の比較を行った。硝化細菌の好む好気条件、脱窒細菌の好む嫌気条件と、条件を変化させた場合のHONO発生量の変化を調べた。好気条件でHONO発生量が多かったが、好気条件が続くと、HONO発生は止まった。嫌気条件を経ることが重要であるとわかった。その結果を学会で発表する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] 二酸化窒素と喘息発作の関係における亜硝酸の役割 (Role of nitrous acid in relationship between nitrogen dioxide and asthma attack)2018

    • 著者名/発表者名
      大山正幸, 中島孝江, 峰島知芳, 東賢一, 板野泰之, 竹中規訓
    • 学会等名
      日本薬学会第138回年会
  • [学会発表] The Measurements of Gaseous Nitrous Acid(HONO) Emission from Bacteria Living in a Wastewater Treatment Plant2018

    • 著者名/発表者名
      Moe Tejima, Chika Minejima, Tomoyuki Miyashita, Norimichi Takenaka, Akihiko Terada, Masaaki Hosomi, Masayuki Ohyama, Keiichi Sato.
    • 学会等名
      Japan ICU Foundation Undergraduate Research day
  • [学会発表] GC/MS and IC Analysis of nicotine reacting with HONO ~As the first step of examining the effect of surfactant on carcinogen formation ~2018

    • 著者名/発表者名
      Kena Hiromoto, Chika Minejima, Kazutoshi Sugita, Masayuki Ohyama, Akihiko Terada, Masaaki Hosomi, Keiichi Sato.
    • 学会等名
      Japan ICU Foundation Undergraduate Research day
  • [学会発表] 排水処理施設に生息する細菌由来の亜硝酸ガス発生量測定2017

    • 著者名/発表者名
      手嶋萌映, 宮下智之, 峰島知芳, 竹中規訓, 寺田昭彦, 細見正明, 大山正幸, 佐藤啓市
    • 学会等名
      第58回大気環境学会年会
  • [学会発表] 亜硝酸曝露実験動物の肺気腫様変化の直線切片定量法による比較2017

    • 著者名/発表者名
      大山正幸,安達修一,東賢一,堀江一郎,礒濱洋一郎,峰島知芳,竹中規訓
    • 学会等名
      第58回大気環境学会年会

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公開日: 2018-12-17  

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