Recovery of phosphorus from natural water bodies using iron-oxidizing bacteria and woody biomass

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前年度に引き続き，島根県東部に位置する水田地域にある圃場整備によって地下水の流入の多い水田排水路の一部において，鉄バクテリアの生息するpH-Eh環境についての環境要素水文データや水域の還元状態に着目して調査した。また，この地域に流れている水の多くは，宍道湖に流入する最大の河川である斐伊川から取水した農業用水であることから，斐伊川の水質の長期変動についての検討も行った。斐伊川の河川水の水質は，pHが6.0～8.1程度であって水田地域よりも広範囲に変動するもののほぼ中性付近であった。一方，Ehは0.3～1.5Vで水田地域よりもやや酸化的な環境であることが分かった。また，浸漬後の鉄バクテリア集積物の担持した木質担体の吸着試験では，攪拌条件（シーソー型撹拌機を用いた撹拌の設定の一例として40RPM）にすると，24時間程度で十分な濃度低下がみられることがわかった。また，木質担体によって回収したリンは，土壌肥料学の知見より，高リン酸区のなかでも高いレベルに相当していることがわかったものの市販のリン肥料と比べると少ない含有率である原因に，回収した担体の約95％は木質組織であること，また鉄バクテリア集積物は木質組織の塊りの周辺に集まっていることが考えられた。さらに，河川水のPO4-P濃度と回収した担体のリンから，本方法は水域のリンを約9200倍のリン濃縮してレアアースの濃集と同様の機能を有することがわかった。こうしたリン吸着には，鉄バクテリアの生成する酸化鉄の化学形態（フェリハイドライト，ヘマタイト，ゲータイトなど）の構成割合が関与していると考えられた。