嫌気微生物群を用いた透過性反応浄化壁による芳香族塩素化合物分解の解析モデルの構築

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20310041
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 片山 新太 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (60185808)
• 研究分担者: 三宅 克英 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90252254) ; 井上 康 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 助教 (10293648)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 環境修復技術 / 嫌気微生物の解析モデル

研究概要

カラムを用いて嫌気性一次元浸透流場を作製し、嫌気的脱塩素微生物群および嫌気的酸化分解微生物群による浄化効果を評価するとともに、その分解速度パラメータを回分培養で求めることができることを明らかにした。また、それらの微生物群を逐次的に配列することで嫌気性条件下での完全分解系の構築に成功し、14.2日の滞留時間の条件で3.5μM/日のペンタクロロフェノール分解速度を達成した。一方、透水係数が発生するガス、微生物バイオマスによって低下することを明らかにし、van genichten式を応用したモデル化により透水係数の低下を予測することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Approach for estimating microbial growth and the biodegradation of hydrocarbon contaminants in subsoil based on field measurements : 1. (2010)
  • 著者名/発表者名: Song, D.J., Katavama, A.
  • 雑誌名: Model development and verification, Environmental Science and Technology 44 ページ: 767-773
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mass balance and kinetic analysis of anaerobic microbial dechlorination of pentachlorophenol in a continuous flow column (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhiling LI, Yasushi Inoue, Suyin Yang, Naoko Yoshida, Arata Katavama
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 110 ページ: 326-332
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete anaerobic mineralization of pentachlorophenol (PCP) under continuous flow conditions by sequential combination of PCP-dechlorinating and phenol-degrading consortia (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhiling LI, Suyin YANG, Yasushi INOUE, Naoko YOSHIDA, Arata KATAYAMA
  • 雑誌名: Biotechnol. Bioeng. 107 ページ: 775-785
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approach for estimating microbial growth and the biodegradation of hydrocarbon contaminants in subsoil based on field measurements : 2. (2010)
  • 著者名/発表者名: Song, D.J.Kitamura, M., Katayama
  • 雑誌名: Application in a field lysimeter experiment, Environmental Science and Technology 44 ページ: 6795-6801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anaerobic mineralization of pentachlorophenol (PCP) by combining PCP-dechlorinating and phenol-degrading cultures, Biotechnology and Bioengineering (2009)
  • 著者名/発表者名: Suyin Yang, Atsushi Shibata, Naoko Yoshida, Arata Katayama
  • 雑誌名: Biotechnology and Bioengineering 102 ページ: 81-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Novel Dehalobacter sp.is involved in extensive 4,5,6,7-tetrachlorophthalide (fthalide) dechlorination Applied and Environmental (2009)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshida, Lizhen Ye, Daisuke Baba, Arata Katavama
  • 雑誌名: Microbiology 75 ページ: 2400-2405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reductive dechlorination of polychlorinated biphenyls and dibenzo-p-dioxins in an enrichment culture containing Dehalobacter species. (2009)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshida, Lizhen Ye, Daisuke Baba, Arata Katayama
  • 雑誌名: Microbes and Environments 24 ページ: 343-346
  • 査読あり
• [学会発表] 原位置バイオマーカーに基づく汚染修復速度の予測方法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宋徳君、打木弘一、片山新太
  • 学会等名: 第20回環境地質学シンポジウム、早稲出大学(Proceedings of the 20th Symposium on Geo-Environments and Geo-Technics 2010,199-204)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20101203-20101204
• [学会発表] A Case Study of Passive Bioremediation of Contaminated Groundwater using River Sediment as Microbial Barrier (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Katayama, F.M. Liu, I, Suzuki, N.Yoshida, K.Asahi, D.Suzuki, Y.Inoue
  • 学会等名: 14th International Biotechnology Symposium and Exhibition, Biotechnology for the Sustainability of Human Society
  • 発表場所: Palacongressi, Rimini-Italy
  • 年月日: 20100914-20100918
• [学会発表] Complete anaerobic mineralization of PCP in a continuous flow column by a consortium requiring no electron acceptor (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhiling LL, Yasushi INOUE, Daisuke SUZUKI, Lizhen YE, Arata KATAYAMA
  • 学会等名: 14th International Biotechnology Symposium and Exhibition, Biotechnology for the Sustainability of Human Society
  • 発表場所: Palacongressi, Rimini-Italy
  • 年月日: 20100914-20100918
• [学会発表] 多孔性微生物資材を用いたハロゲン化有機物の分解浄化技術 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片山新太
  • 学会等名: 第54回粘土科学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20100907-20100908
• [学会発表] Changes in Microbial Community during the Natural Attenuation of Soil contaminated with Oil, BIT's 1st Annual World Congress of Petroleum Microbiology(WCP) (2010)
  • 著者名/発表者名: Arata Katayama, Dejun Song, Mitsuru Kitamura, Yasushi Inoue
  • 学会等名: 2010 : Challenges and Opportunities in Metagenomics Era
  • 発表場所: Dalian, China
  • 年月日: 20100725-20100727
• [学会発表] Passive Bioremediation Technologies of Soil and Groundwater Using Anaerobic Microbial opulations (2010)
  • 著者名/発表者名: Arata Katayama, Fengmao Liu, Kiyotoshi Asahi, Naoko Yoshida, Daisuke Suzuki, Yasushi Inoue
  • 学会等名: 3rd Annual World Congress of Industrial Biotechnology 2010
  • 発表場所: Dalian
  • 年月日: 20100725-20100727
• [学会発表] Anaerobic degradation of chlorinated phenols under continuous flow conditions (2010)
  • 著者名/発表者名: Arata Katayama, Zhiling Li, Takashi Miyamoto, Naoko Yoshida, Daisuke Suzuki, Yasushi Inoue
  • 学会等名: 12th IUPAC International Congress of Pesticide Chemistry, Melbourne
  • 発表場所: Australia
  • 年月日: 20100704-20100708
• [学会発表] Anaerobic microbial decomposition of chlorinated phenols (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhiling LI, Yasushi INOUE, Daisuke SUZUKI, Arata KATAYAMA
  • 学会等名: Water and Environment Technology Conference 2010(WET2010)Yokohama
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20100625-20100626
• [学会発表] 嫌気性微生物群を用いた透過性反応浄化壁の寿命予測法に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 原茂樹、清水陽平、井上康、吉出奈央子、片山新太
  • 学会等名: 第44回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 福岡大学七隈キャンパス
  • 年月日: 20100315-20100317
• [学会発表] Modeling Surfactant-Enhanced Bioremediation of Residual Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Saturated Porous Media, HydroPredict 2008 (2009)
  • 著者名/発表者名: Truong, H.T., Inoue, Y., Katayama A.
  • 学会等名: International interdisciplinary conference on Prediction for hydrology, ecology and water resources management using data and models to benefit society, Tristar Hotel, Prague
  • 発表場所: Czech Republic
  • 年月日: 20090915-20090918
• [学会発表] Complete dechlorination of pentachlorophenol in an anaerobic microbial column, R'09 Twin World Congress (2009)
  • 著者名/発表者名: Zhiling LI, Yasushi INOUE, Naoko YOSHIDA, Suyin YANG, Arata KATAYAMA
  • 学会等名: Resource Management and Technology for Material and Energy Efficiency
  • 発表場所: Nagoya Japan/ Davos Switzerland
  • 年月日: 20090914-20090916
• [学会発表] Enrichment of anaerobic bio-dechlorination activity of chlorinated aromatics from paddy soil for bioremediation technology (2009)
  • 著者名/発表者名: 片山新太, 吉田奈央子, 馬場大輔, 李智芙, 楊素銀, 柴田敦司, 溝口卓弥, 原茂樹, 清水洋平, 宮本隆史, 井上康
  • 学会等名: the 29^<th> International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants(Dioxin 2009)
  • 発表場所: Beiiine
  • 年月日: 20090823-20090828
• [学会発表] 嫌気性資材を用いた脱塩素反応を行うバイオバリアに関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮本隆史、井上康、吉田奈央子、片山新太
  • 学会等名: 第15回地下水土壌汚染とその防止対策に関する研究集会(名古屋国際会議場自鳥ホール、名古屋市熱田区熱田西町)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20090618-20090619
• [学会発表] 複合微生物群を用いたトリクロロフェノールの嫌気的脱塩素化カラムの活性と透水性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 原茂樹、清水洋平、溝口卓弥、井上康、吉閏奈央子、片山新太
  • 学会等名: 第15回地下水土壌汚染とその防止対策に関する研究集会(名古屋国際会議場白鳥ホール、名古屋市熱田区熱田西町)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20090618-20090619
• [学会発表] 脱塩素菌群と嫌気性酸化分解菌群を組み合わせたペンタクロロフェノールの無機化促進 (2009)
  • 著者名/発表者名: 楊素銀、李智芙、大畑奈緒子、土居良一、井上康、片山新太
  • 学会等名: 日本農薬学会34回大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20090317-20090319
• [学会発表] 水田土壌由来の嫌気微生物群による多様な芳香族化合物の分解 (2008)
  • 著者名/発表者名: 片山新太、柴田敦司、馬場大輔、楊素銀、吉田奈央子
  • 学会等名: 第24回微生物生態学会(嫌気性微生物の応用に関する最近の話題)
  • 発表場所: 北海道大学、シンポジウム
  • 年月日: 20081125-20081128
• [学会発表] Two-region, three-siteモデルによる多孔体中の一次元微生物輸送プロセスの再現 (2008)
  • 著者名/発表者名: 井上康、下條佑樹、片山新太
  • 学会等名: 日本地下水学会2008年秋季講演会(福岡大会)
  • 発表場所: 九州大学医学部百年講堂
  • 年月日: 20081120-20081122
• [学会発表] 担体と生分解性プラスチック、嫌気性微生物群を用いた芳香族塩素化合物の脱塩素反応を行う透過性反応壁 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮本隆史、井上康、片山新太、吉田奈央子、奥村洋
  • 学会等名: 土木学会平成20年度全国大会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス・仙台国際センター
  • 年月日: 20080910-20080912
• [学会発表] Complete mineralization of pentachlorophenol by combined anaerobic microbial population(poster presentation) (2008)
  • 著者名/発表者名: 楊素銀, 柴田敦司, 吉田奈央子, 片山新太
  • 学会等名: The 12^<th> International Symposium on Microbial Ecology, Microbial Diversity-Sustaining the Blue Planet, Cairns
  • 発表場所: Australia
  • 年月日: 20080817-20080822
• [学会発表] 嫌気性条件での芳香族塩素化合物の微生物分解 (2008)
  • 著者名/発表者名: 片山新太、楊素銀、吉出奈央子、柴田敦司、馬場大輔
  • 学会等名: 日本農芸化学会中部支部第153回例会(シンポジウム「無酸素下で働く微生物-嫌気性菌の世界～環境と健康の視点から～」)
  • 発表場所: 名古屋大学シンポジオン
  • 年月日: 2008-11-01
• [図書] 嫌気的脱ハロゲン化と環境保全(「難培養微生物研究の最新技術II～ゲノム解析を中心とした最前線と将来展望」)(監修:大熊盛也、工藤俊章)(東京) (2010)
  • 著者名/発表者名: 片山新太
  • 総ページ数: 197-210
  • 出版者: シーエムシー出版