バイオマスを用いた重金属の吸着と回収の新手法

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22510084
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 新潟大学
• 研究代表者: 狩野 直樹 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (00272857)
• 研究分担者: 今泉 洋 新潟大学, 自然科学系, 教授 (80126391)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 環境修復技術 / バイオマス / 生物吸着 / 資源回収 / 重金属

研究概要

有害物質の除去のみならず資源回収の観点から,特に希土類元素(REEs)やウラン(U)に焦点をあて,海藻や貝殻等を利用した金属の除去・回収の研究に取り組んだ。その結果,(1)海藻および貝殻によるREEs吸着は,総じてLangmuir吸着等温線に適応し,単分子層の吸着の傾向が強い。(2)貝殻によるREEs吸着は,蛋白質を含んだ隙間の部分で支配的に起こる可能性が大きい。等がわかった。本研究により,海藻や貝殻のバイオマスが有効なREEsの吸着剤になりうる可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Behavior and Distribution of Heavy Metals Including Rare Earth Elements, Thorium, and Uranium in Sludge from Industry Water Treatment Plant and Recovery Method of Metals by Biosurfactants Application (2012)
  • 著者名/発表者名: Lidi Gao, Naoki Kano, Yuichi Sato, ChongLi, Shuang Zhang, and Hiroshi Imaizuumi
  • 雑誌名: Bioinorg. Chem. and Appl 巻: Vol.2012 ページ: 11
  • DOI: DOI:10.1155/2012/173819
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of EDTA and EDDS on phytoremediation of Pb- and Zn-contaminated soil by Brassica Juncea (2012)
  • 著者名/発表者名: Lidi Gao, Naoki Kano, Yuichi Sato, ShuangZhang, Hiroshi Imaizumi
  • 雑誌名: Advanced Materials Research Vols 巻: 518-523 ページ: 5040-5046
  • DOI: DOI:10.4028/www.scientific.net/AMR.518-523.5040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic estimation of hydrogen isotope exchange reaction between tritiated-water (HTO) vapor and each amino acid in a heterogeneous system (2012)
  • 著者名/発表者名: Noriaki Kataoka, Hiroshi Imaizumi, andNaoki Kano
  • 雑誌名: Journal of NuclearScience and Technology 巻: Vol. 49, No. 7 ページ: 667-672
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonal Variation of Tritium and Major Elements in Snow and Precipitation in NiigataJapan (2012)
  • 著者名/発表者名: Yurong Jiao, Hiroshi Imaizumi and Naoki Kano
  • 雑誌名: Journal of Environmental Science andEngineering 巻: A1 ページ: 1218-1225
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fractional determination of Some Metallic Elements including Rare Earth Elements, Thorium and Uranium in Agriculture Soil by Sequential Extraction Procedure (2011)
  • 著者名/発表者名: Lidi GAO, Naoki KANO, YoshimasaHIGASHIDAIRA, Yoshikazu NISHIMURA, Ryo ITO, and Hiroshi IMAIZUMI
  • 雑誌名: Radioisotopes 巻: 60(11) ページ: 443-459
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of theMovement of the Precipitation by Using Tritium Tracer (2011)
  • 著者名/発表者名: Yurong Jiao, Sayuri ISHIDA, KayokoTAKADA, Hiroshi IMAIZUMI, Naoki KANOand Masaaki Saito
  • 雑誌名: Radioisotopes 巻: 60(9) ページ: 363-374
  • 査読あり
• [雑誌論文] トリチウムトレーサー法を用いた硫酸銅の結晶水の挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤徹也,焦玉栄(Jiao Yurong),今泉洋,狩野直樹
  • 雑誌名: Radioisotopes 巻: 60(5) ページ: 215-219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biosorption of lanthanides from Aqueous Solutions using Pretreated Buccinum tenuissimum Shell Biomass (2010)
  • 著者名/発表者名: Yusuke KOTO, Naoki KANO, YudanWANG, Nobuo SAKAMOTO and HiroshiIMAIZUMI
  • 雑誌名: Bioinorg. Chem. and Appl 巻: Vol.2010 ページ: 10
  • DOI: DOI:10.1155/2010/804854
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biosorption of Lanthanides using Three Kinds of Seaweed Biomasses (2010)
  • 著者名/発表者名: Nobuo SAKAMOTO, Naoki KANO, YudanWANG, Lidi GAO and Hiroshi IMAIZUMI
  • 雑誌名: Radioisotopes 巻: 59(11) ページ: 623-636
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biosorption of Rare Earths Elements, Thorium and Uranium using Buccinum Tenuissimum Shell Biomass (2010)
  • 著者名/発表者名: Yudan WANG, Yusuke KOTO, NobuoSAKAMOTO, Naoki KANO and HiroshiIMAIZUMI
  • 雑誌名: Radioisotopes 巻: 59(9) ページ: 549-558
  • 査読あり
• [雑誌論文] T-for-H交換反応におけるL-ノルバリンの2段階同時反応解析-極性効果と立体効果の影響に対するTaft式の適用- (2010)
  • 著者名/発表者名: 片岡憲昭,今泉洋,斉藤弘,佐藤貴之,狩野直樹
  • 雑誌名: Radioisotopes 巻: 59(6) ページ: 379-386
  • 査読あり
• [雑誌論文] T-for-H交換反応を用いたベンズアルデヒド誘導体の速度論的反応解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山崎佑樹,今泉洋,狩野直樹
  • 雑誌名: Radioisotopes 巻: 59(5) ページ: 311-318
  • 査読あり
• [学会発表] Chemical Behavior of Chromium in Surface Lagoon Water and Biosorption of Chromium from Aqueous Solution using Chitosan (2012)
  • 著者名/発表者名: Chong LI, Kunihiro TANABE, Naoki KANOand Hiroshi IMAIZUMI
  • 学会等名: BIT's 2nd Annual World Congress of Marine Biotechnology (WCMB2012)
  • 発表場所: Dalian, China
  • 年月日: 20120920-23
• [学会発表] Effect of EDTA and EDDS on phytoremediation of lead(Pb) & zinc (Zn)- contaminated soil by Brassica Juncea (2012)
  • 著者名/発表者名: Lidi Gao, Naoki Kano, Yuichi Sato, Shuang Zhang, Hiroshi Imaizumi
  • 学会等名: International Conference on Energy and Environmental Protection 2012 (ICEEP 2012)
  • 発表場所: Hohhot, China
  • 年月日: 20120623-24
• [学会発表] Seasonal variation of tritium and major element in snow and short term precipitation in Niigata Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Yurong Jiao, Hiroshi Imaizumi, Naoki Kano
  • 学会等名: International Conference on Energy and Environmental Protection 2012 (ICEEP 2012)
  • 発表場所: Hohhot, China
  • 年月日: 20120623-24
• [学会発表] バイオマスを用いた溶液中クロムの除去の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中森翔,田辺国大,狩野直樹,今泉洋
  • 学会等名: 日本分析化学会第61年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 水生植物を用いた水環境中のヒ素,クロムなどの除去 (2012)
  • 著者名/発表者名: 若林美幸,竹橋央真,狩野直樹,今泉洋
  • 学会等名: 日本分析化学会第61年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 種々の磁性を持つ弱塩基性陰イオン交換樹脂の合成とその性能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 守橋真菜美,今泉洋,狩野直樹
  • 学会等名: 日本分析化学会第61年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] マグネタイト含有弱塩基性陰イオン交換樹脂の合成とその性能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 星野翔吾,今泉洋,狩野直樹
  • 学会等名: 日本分析化学会第61年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 土壌環境中における希土類元素,トリウム,ウラン等の動態および腐植物質との相互作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東平吉正,高立〓(GaoLidi),志田未来,狩野直樹,今泉洋
  • 学会等名: 第49回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-07-11
• [学会発表] 酸素安定同位体比や栄養塩等から見た近年の新潟県の環境水の特徴 (2012)
  • 著者名/発表者名: Adiljiang, Tiemuer(アディリジャンテムレ),堺明世,稲垣里實,狩野直樹,今泉洋,渡部直喜
  • 学会等名: 第49回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-07-10
• [学会発表] T-for-H交換反応における各種アミドの速度論的反応解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤淳,今泉洋,狩野直樹
  • 学会等名: 第49回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-07-09
• [学会発表] T-for-H交換反応におけるピリジン誘導体の速度論的反応解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青塚潤,佐藤貴之,今泉洋,狩野直樹
  • 学会等名: 第49回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-07-09
• [学会発表] T-for-H交換反応を用いた室温での各種アミノ酸の反応性の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 片岡憲昭,今泉洋,狩野直樹
  • 学会等名: 第49回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-07-09
• [学会発表] トリチウムトレーサ法による硫酸マグネシウム七水和物の結晶水の挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 星野翔吾,天野元彦,今泉洋,狩野直樹
  • 学会等名: 第49回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-07-09
• [学会発表] 新潟市における降水中のトリチウム濃度測定や他のイオンと気団解析とからで得られた福島第一原発事故の影響評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 守橋真菜美,沼口菜摘,高橋羽月,今泉洋,狩野直樹,斎藤正明,加藤徳雄,石井吉之,斉藤圭一,Jiao Yurong,片岡憲昭
  • 学会等名: 第49回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-07-09
• [学会発表] 土壌環境中における希土類元素,トリウム,ウランの存在形態と分布 (2011)
  • 著者名/発表者名: 東平吉正,西村孔一,高立〓(Gao Lidi),狩野直樹,今泉洋
  • 学会等名: 第48回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110706-08
• [学会発表] Annual or seasonal variations of specificactivity of tritium and of concentrations of major ions in precipitation in Niigata City (2011)
  • 著者名/発表者名: Jiao Yurong,石田さゆり,柳 麻美,今泉洋,狩野直樹,斎藤正明,加藤徳雄,石井吉之
  • 学会等名: 第48回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110706-08
• [学会発表] T-for-H交換反応を用いた各種芳香族スルホン酸誘導体の速度論的反応解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西村啓成,今泉洋,狩野直樹
  • 学会等名: 第48回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110706-08
• [学会発表] T-for-H交換反応を用いた各種脂肪族アミドの速度論的反応解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤淳,今泉洋,狩野直樹
  • 学会等名: 第48回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110706-08
• [学会発表] T-for-H交換反応を用いた異なる置換基を持つ種々のピリジン誘導体の速度論的反応解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤貴之,今泉洋,狩野直樹
  • 学会等名: 第48回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110706-08
• [学会発表] T-for-H交換反応を用いた室温におけるCOOH基とNH2基の2段階同時解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 片岡憲昭,今泉洋,狩野直樹
  • 学会等名: 第48回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110706-08
• [学会発表] Separation and Analysis of the Chemical Form of Metals in Sludge from Some Industry Water Treatment Plant (2011)
  • 著者名/発表者名: Gao Lidi, Nishimura Yoshikazu, Sato Yuichi,Higashidaira Yoshimasa, Kano Naoki, Imaizumi Hiroshi
  • 学会等名: IUPAC International Congress on Analytical Sciences2011 (ICAS2011)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20110522-26
• [学会発表] Analysis of mechanism of the Biosorption of Rare Earth Elements Using Buccinum Tenussimum Shell Biomass (2011)
  • 著者名/発表者名: Yudan Wang, Nobuo Sakamoto, Yusuke Koto, Naoki Kano, Hiroshi Imaizumi
  • 学会等名: IUPAC International Congress on Analytical Sciences 2011 (ICAS2011)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20110522-26
• [学会発表] Biosorption of REEs, Th and U Using Some Marine Biomasses (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kano, Chong Li, Nobuo Sakamoto, Yudan Wang, Hiroshi Imaizumi
  • 学会等名: 1st Annual World Congress of Marine Biotechnology (WCMB2011)
  • 発表場所: Dalian, China
  • 年月日: 20110425-30
• [学会発表] 環境水中の重金属の動態および天然物質を用いた浄化・回収法の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田辺国大,吉村友樹,荒谷朱美,狩野直樹,今泉洋
  • 学会等名: 日本分析化学会第60年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] ファイトレメディエーションを用いた重金属汚染された水・土壌環境における浄化方法の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤裕一,安中崇,竹橋央真,狩野直樹,今泉洋
  • 学会等名: 日本分析化学会第60年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] Evaluation of Comprehensive Water Quality and Protection Measures of Sakata Lagoon in Niigata Prefecture, Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: LI Chong, TANABE Kunihiro, HARA Takayuki, ARAYA Akemi, KANO Naoki, IMAIZUMI Hiroshi WATANABE Naoki, XU Gongdi
  • 学会等名: 17th Asian Symposium on Ecotechnolgy (ASET17)
  • 発表場所: Kurobe, Japan
  • 年月日: 20101111-13
• [学会発表] Behavior and Distribution of Metals in Soil Environment in Niigata and Yamagata Prefectures, Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: GAO Lidi, NISHIMURA Yoshikazu, SATOYuichi, HIGASHIDAIRA Yoshimasa, KANO Naoki, IMAIZUMI Hiroshi
  • 学会等名: 17th Asian Symposium on Ecotechnolgy (ASET17)
  • 発表場所: Kurobe, Japan
  • 年月日: 20101111-13
• [学会発表] Biosorption of Rare earth elements (REEs) from Aqueous Solutions by Pretreated Shell and Thermodynamic and KineticStudy on the absorption (2010)
  • 著者名/発表者名: WANG Yudan, SHIMA Shizuka, SAKAMOTO Nobuo, KANO Naoki, IMAIZUMI Hiroshi
  • 学会等名: 17th Asian Symposium on Ecotechnolgy (ASET17)
  • 発表場所: Kurobe, Japan
  • 年月日: 20101111-13
• [学会発表] ファイトレメディエーションによる土壌中の重金属(鉛,亜鉛,ヒ素)除去の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤裕一,安中崇,竹橋央真,狩野直樹,今泉洋
  • 学会等名: 日本分析化学会第61年会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] ファイトレメディエーションを用いた土壌中の重金属除去の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤裕一,安中崇,竹橋央真,狩野直樹,今泉洋
  • 学会等名: 第24回日本分析化学会関東支部新潟地区部会研究発表会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] 土壌環境中における希土類元素,トリウム,ウラン,重金属元素の動態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村孔一,Gao Lidi,伊藤亮,佐藤裕一,東平吉正,狩野直樹,今泉洋
  • 学会等名: 第47回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] 新潟県における降水の酸素安定同位体比および水質基礎項目との関連 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上野悠一,Li Chong,Jiao Yurong,狩野直樹,今泉洋
  • 学会等名: 第47回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] 降水中のトリチウム濃度とカルシウムイオン濃度とを用いた気団動態の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石田さゆり,Jiao Yurong,高田佳代子,今泉洋,狩野直樹,斎藤正明,加藤徳雄,石井吉之,斎藤圭一
  • 学会等名: 第47回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] トリチウムを追跡因子とした短期型降水の挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: Jiao Yurong,高田佳代子,石田さゆり,今泉洋,狩野直樹,斎藤正明,加藤徳雄,石井吉之,斎藤圭一
  • 学会等名: 第47回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] 強磁場下でのSPE電解濃縮におけるトリチウム分離係数への温度の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋洋輔,今泉洋,斎藤正明,福井聡,佐藤孝雄,狩野直樹
  • 学会等名: 第47回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] T-for-H交換反応を用いたベンゼンスルホン酸誘導体の速度論的反応解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村啓成,今泉洋,狩野直樹
  • 学会等名: 第47回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-08
• [学会発表] T-for-H交換反応を用いた脂肪族アミノ酸の速度論的反応解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片岡憲昭,今泉洋,狩野直樹
  • 学会等名: 第47回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-08
• [学会発表] 硫酸銅五水和物の結晶水の挙動と構造解析へのトリチウムトレーサー法の適用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤徹也,今泉洋,狩野直樹
  • 学会等名: 第47回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-08
• [図書] Biomass Now - Sustainable Growth and Use (edited by Dr. Miodrag Darko Matovic) (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kano
  • 総ページ数: 540
  • 出版者: Publisher: InTech
  • URL: http://www.intechopen.com/books/biomass-now-sustainable-growth-and-use