有機塩素化合物による地下水汚染のバイオレメディエーション効果の予測モデルの開発

有机氯化合物污染地下水生物修复效果预测模型的开发

• 批准号: 12780423
• 负责人: 惣田 訓
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12780423/
• 关键词: バイオレメディエーション; トリクロロエチレン; 地下水; 数値シミュレーション; 共代謝; フェノール; 外来細菌; 有機塩素化合物; シミュレーション

日本では、トリクロロエチレン(TCE)による地下水汚染が多数報告されている。その浄化方法の一つとして、微生物によって地下水を地中の現位置において分解するバイオレメディエーション法が注目されている。しかしながら、この方法は、物理化学的な浄化手法と比べて、その効果や所要期間が予測しにくい欠点がある。本研究では、TCEに汚染された地下水の現位置バイオレメディエーションの浄化過程を模擬する2次元数値モデルを構築し、その効果の予測手法の確立に貢献することを目的とした。汚染塊から地下水へのTCEの混入過程、地下水による移流・拡散過程に加え、微生物による生分解過程をモデルに組込んだ。TCEは通常の状態では生分解されにくく、フェノールのような芳香属化合物を分解する微生物酵素によって、副次的に分解される(共代謝)。そこで、生分解過程には、フェノールを地下水に添加することで土着細菌を活性化し、さらに分解効率の高い外来細菌を導入することを想定した。フェノールは、TCEほどでもないが、毒性を有しているため、TCEの共代謝を促し、その後は速やかに分解される最適量を添加する必要がある。また、外来細菌は,病原性のない安全なものを用いても、使用後は速やかに死滅するようにその挙動を制御しなければ、汚染環境周辺の住民の合意(パブリックアクセプタンス)が得られない。シミュレーションによってフェノールや外来細菌の添加量によるTCEの濃度変化や汚染範囲への影響、フェノールや外来細菌の残存性を示し、最適な浄化方法を模索した。結論として、TCEに汚染された地下水の現位置バイオレメディエーションの数値シミュレーションモデルの基礎を構築することができた。複雑な実現象との比較によるモデルの検証や、未解明の部分が多い生分解過程や、それを担う微生物の挙動のモデル化の再検討が今後の課題として挙げられた。

Most of the reports on による groundwater pollution が in Japan で で, トリ ロロエチレ ロロエチレ ロロエチレ (TCE) されて されて る る. そ の method の at a つ と し て, microbial に よ っ て in groundwater を の now position in に お い て decomposition す る バ イ オ レ メ デ ィ エ ー シ ョ ン method が attention さ れ て い る. し か し な が ら, こ の way は, physical and chemical な incorporated the gimmick と than べ て, そ の unseen が during fruit や wanted to measure し に く い points less が あ る. This study で は, TCE に pollution さ れ た groundwater の now position バ イ オ レ メ デ ィ エ ー シ ョ ン の process at を simulation す る 2 yuan the numerical モ デ ル を constructing し, そ の unseen fruit の to measuring technique の establish に contribution す る こ と を purpose と し た. Pollution block か ら groundwater へ の TCE の mixing process, groundwater に よ る advection に plus え company, spread process, microbial に よ る raw decomposition を モ デ ル に group 込 ん だ. State of TCE は usually の で は raw decomposition さ れ に く く, フ ェ ノ ー ル の よ う な fragrance belongs to compounds を す る microbial enzyme に よ っ て, deputy に decomposition さ れ る) (total metabolism. そ こ で, decomposition に は, フ ェ ノ ー ル を groundwater に add す る こ と で を soil with bacteria activeness し, さ ら に high decomposition rate of unseen の い foreign microbe を import す る こ と を scenarios し た. フ ェ ノ ー ル は, TCE ほ ど で も な い が, toxic を し て い る た め, promoting the し を TCE の total metabolism, そ の は speed after や か に decomposition さ れ る most appropriate を add す る necessary が あ る. ま た, exotic bacteria は, pathogenicity の な い security な も の を with い て も, after use は speed や か に die out す る よ う に そ の 挙 dynamic を suppression し な け れ ば, environmental pollution weeks 辺 の inhabitants の accord (パ ブ リ ッ ク ア ク セ プ タ ン ス) が must ら れ な い. シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ っ て フ ェ ノ ー ル や の exotic bacteria amount に よ る TCE の concentration variations change や pollution van 囲 へ の influence, フ ェ ノ ー ル や foreign microbe の survivability を し, optimum な method を die line at し た. Conclusion と し て, TCE に pollution さ れ た groundwater の now position バ イ オ レ メ デ ィ エ ー シ ョ ン の the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ デ ル の based を build す る こ と が で き た. Phenomenon of complex 雑 な be と の is に よ る モ デ ル の 検 や, not interpret の part が い や decomposition process, more そ れ を bear う microbial の 挙 dynamic の モ デ ル change の again beg が 検 と の subject in the future し て 挙 げ ら れ た.

项目成果

Soda, S., Yamaguchi, K., Ike, M., Fujita, M.: "Modeling and simulation of bioremediation by phenol-degrading bacteria for TCE-contaminated groundwater"Proceedings of the Vietnam-Japan Workshop on Groundwater Contamination 2001. 67-73 (2001)

Soda, S.、Yamaguchi, K.、Ike, M.、Fujita, M.：“苯酚降解菌对受 TCE 污染的地下水进行生物修复的建模和模拟”2001 年越南-日本地下水污染研讨会论文集。 67