2009 Fiscal Year Annual Research Report
異化的鉄還元を利用した新たな重金属含有排水処理システムの構築
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20560509
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
岩堀 恵祐 University of Shizuoka, 環境科学研究所, 教授 (40183199)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関川 貴寛 静岡県立大学, 環境科学研究所, 助教 (20511728)
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| Keywords | 異化的鉄還元 / マグネタイト / 嫌気性集積培養系 / 重金属類 / 吸着特性 / Langmuir吸着等温式 / リン酸塩 / 平衡定数 |
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| Research Abstract |
異化的鉄還元細菌により形成されたマグネタイトは、形成の段階で結晶中に金属イオンを取り込むことが報告されている。異化的鉄還元細菌によるマグネタイトの形成は、細胞外でのFe(III)酸化物の変換反応であるため、各種の環境因子(pHや酸化還元電位、電子供与体など)により直接的な影響を受ける。
本年度は、昨年度までに構築した鉄還元菌集積培養系を用いて、マグネタイト形成過程における重金属の除去・回収特性を検討した。その結果、Mn(II)、Co(II)、Ni(II)およびZn(II)の吸着はLangmuirの吸着等温式によく従うことが明らかとなった。Langmuir平衡定数を比較すると、Znで48.6L/mmol、Niで32.6L/mmol、Coで23.7L/mmol、Mnで14.9L/mmolとなり、マグネタイトへの親和性は、Zn>Ni>Co>Mnであることが示唆された。また、これら金属の吸着量を市販のマグネタイトと比較したところ、例えば0.1mMの金属添加時では、Znで85倍、Niで17倍、Coで20倍、Mnで21倍であり、集積培養系により生産されたマグネタイトは、各種金属イオンに対する優れた吸着剤として機能することが明らかとなった。一方、集積培養系はpH7.1～7.8の中性域、26～37℃の中温で活発なFe(III)の還元が再確認され、重金属含有排水処理への適用が期待されるが、集積培養系には比較的高濃度のリン酸塩が必要であり、鉄と化合して不溶性のリン酸塩鉱物が形成されるので、システム構築にあたり、リン酸塩の影響を検討する必要がある。
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