東南アジア・南アジアにおけるヒ素汚染地下水の生物学的浄化方法の開発

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18KK0302
• 研究機関: 東北学院大学
• 研究代表者: 宮内 啓介 東北学院大学, 工学部, 教授 (20324014)
• 研究分担者: 井上 千弘 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30271878) ; 黄田 毅 東北学院大学, 工学総合研究所, 研究員 (40727442) ; 遠藤 銀朗 東北学院大学, 工学総合研究所, 客員教授 (80194033)
• 研究期間 (年度): 2018-10-09 – 2022-03-31
• キーワード: ヒ素汚染浄 / モエジマシダ / ファイトレメディエーション / 微生物酸化

研究実績の概要

ベトナムとカンボジアのメコンデルタで起こっている自然由来のヒ素による環境汚染問題に対して、海外の研究者と共同で、低コスト・省エネの地域結合型新規浄化技術を開発することを目的とする。日本で小規模圃場試験を行なっているヒ素高蓄積植物を用いた浄化技術と、植物にヒ素を取り込ませるための微生物による亜ヒ酸酸化処理について、それぞれベトナム、カンボジアの研究者とともに取り組み、二つのシステムを組み合わせたシステムの構築と評価までを行う。
亜ヒ酸酸化処理については、実験室レベルの装置を用いた実験で、試験水に加えた750ppbの亜ヒ酸がほぼヒ酸に酸化され、その後鉄イオンと共沈させることで、地下水のヒ素イオン濃度を大幅に減少させることが可能であった。そこで、実験室レベルから規模を拡大することにし、これまでと同様のコークスを担体とした散水ろ床型の装置を設計した。前年度に調査した井戸のうち、ヒ素濃度が高く、土地の貸借が可能な場所（ヒ素濃度約1000ppb）を選定し、現地で装置を製作した。現在、現地の井戸水を用いて試験運転を行なっている。
ベトナムにおいては現地のモエジマシダを採取し、大学内の圃場に植え直して数を確保する取り組みを始め、現地のパイロットスケール実験用タンクの水温も調査を引き続き行なっている。同じ気象条件におけるモエジマシダの栽培およびヒ素吸収実験を行うために、モエジマシダの栽培と、胞子の採取を宮城県内の圃場で行っている。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

カンボジアでの研究については、実験に適し、借りることが可能な井戸を選定し、実験用の装置の稼働まで到達することができた。しかし、新型コロナウィルスの影響で現地に赴くことができず、また先方でもプノンペンのロックダウン等で装置がある場所に行くことができず、研究を進めることが困難であった。ベトナムにおいても、先方の研究室のスタッフの移動や研究代表者・分担者の渡航が不可能な状況下で、現地でのシダの水耕栽培に必要な数が確保できず、研究に遅れが出ている。日本においてモエジマシダを用いて同様の研究をするために圃場での栽培、胞子採取、育苗委託を行なっているが、この一連の流れについては順調に稼働している。

今後の研究の推進方策

カンボジアにおいては、現地大学および一部業務を委託している建設コンサルタントと協力して遠隔で実験を進めていく。新たに作成した装置を用いてデータを採取することと、共沈させた沈殿物内のヒ素の固定化について研究していく。ベトナムにおいては、引き続き植物を採取しつつ、タンク内の条件の測定データを得てから、日本でも同条件でモエジマシダの生育・ヒ素吸収実験を行いたい。どちらについても。渡航可能になり次第、現地にて研究を続ける予定である。

次年度使用額が生じた理由

海外渡航が不可能であったため、旅費として計上していた予算、および現地で購入予定だった消耗品代等を使用することができなかった。渡航が可能になったら執行する予定である。