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2020 年度 実績報告書

土着分解菌の集積・安定的活性化による処分場浸出水1,4-ジオキサン処理技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19H04301
研究機関大阪大学

研究代表者

井上 大介  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (70448091)

研究分担者 池 道彦  大阪大学, 工学研究科, 教授 (40222856)
矢吹 芳教  地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所(環境研究部、食と農の研究部及び水産研究部), その他部局等, 主任研究員 (00360818)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード1,4-ジオキサン / 処分場浸出水 / 生物学的処理 / 選択的分解菌集積法 / 安定的活性化法
研究実績の概要

本研究では、流動担体と特異的増殖基質を用いた土着1,4-ジオキサン分解菌の迅速かつ選択的な集積法、及び集積した分解菌の安定した活性発現のための好適な雲梯制御ならびに分解阻害物質の前処理法を確立し、土着分解菌を活用した1,4-ジオキサン処理の可能性を実証することを目的としている。
本年度は、初年度に引き続き、課題1『1,4-ジオキサン分解菌の迅速集積方法の確立』、課題2『安定処理を実現する処理システム・制御法の確立』に取り組んだ。
課題1においては、数か所の処分場の水処理施設において、全細菌叢及び1,4-ジオキサン分解に関与する可溶性鉄(II)モノオキシゲナーゼ(SDIMO)遺伝子の多様性を調査し、Group 5のSDIMO遺伝子が優占的に存在する等の特徴を把握することができた。また、担体の形状(筒状、粒状)及び材質の異なる担体を用いて代表的な1,4-ジオキサン分解菌であるPseudonocardia sp. D17の分解活性の維持について調査し、分解菌の保持・分解活性発現の維持に有効な担体の形状・材質を明らかにすることができた。
一方、課題2においては、課題1の調査に併せて、処分場の水処理施設において共存物質の調査を行い、1,4-ジオキサンの生物分解に影響を及ぼす可能性のある揮発性有機塩素化合物が共存することが確認されたが、それらはごく低濃度であり、1,4-ジオキサン分解に影響を及ぼすレベルではないことを明らかにすることができた。
また、得られた研究成果の誌上発表及び学会発表も積極的に進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

1,4-ジオキサン分解菌の迅速集積方法の確立、ならびに安定処理を実現する処理システム・制御法の確立に向け、分解菌の保持・分解活性発現に有効な担体の特長、処分場の水処理施設に生息する分解菌群、ならびにそれらによる分解を阻害する可能性のある共存物質について知見を得ることができ、当初予定していた課題を順調に進めることができている。

今後の研究の推進方策

現在のところ特段の問題なく進展しており、研究計画について特段の変更等は必要ないと考えており、今後も当初予定の通りに研究を推進し、研究成果の積極的な公表も進めていく予定である。

備考

2020年度地域水環境行政研究委員会優秀発表賞受賞

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Carbon sources that enable enrichment of 1,4-dioxane-degrading bacteria in landfill leachate2020

    • 著者名/発表者名
      Inoue Daisuke、Hisada Kazuki、Okumura Takuya、Yabuki Yoshinori、Yoshida Gen、Kuroda Masashi、Ike Michihiko
    • 雑誌名

      Biodegradation

      巻: 31 ページ: 23~34

    • DOI

      10.1007/s10532-019-09891-w

    • 査読あり
  • [学会発表] 分解菌付着担体を用いた1,4-ジオキサン含有浸出水の処理に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      好川拓実, 井上大介, 池道彦
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
  • [学会発表] Pseudonocardia sp. D17による塩素化エチレン類の好気的代謝機能の評価2021

    • 著者名/発表者名
      西峯隆吾, 南薗洸佑, 中澤昌俊, 井上大介, 池道彦
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
  • [学会発表] 浸出水中の1,4-ジオキサンの微生物処理の長期変動2020

    • 著者名/発表者名
      矢吹芳教, 小野純子, 吉田弦, 井上大介, 好川拓実
    • 学会等名
      第23回日本水環境学会シンポジウム
  • [学会発表] 分解菌のバイオオーグメンテーションによる1,4-ジオキサン処理技術の検討2020

    • 著者名/発表者名
      好川拓実, 井上大介, 池道彦
    • 学会等名
      廃棄物資源循環学会第31回研究発表会
  • [学会発表] 1,4-ジオキサン分解菌Pseudonocardia sp. D17株によるクロロエチレン類の好気的分解2020

    • 著者名/発表者名
      南薗洸佑, 井上大介, 池道彦
    • 学会等名
      2020年度日本生物工学会関西支部学生オンライン発表会

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公開日: 2021-12-27  

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