土壌の環境浄化機能の極限値の探求

探索土壤环境净化功能的终极价值

• 批准号: 13309012
• 负责人: 若月 利之
• 金额: $ 20.63万
• 依托单位: Shimane University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13309012/
• 关键词: FISH法; PCR-DGGE法; 有機物循環速度; バイオジオフィルター; 土壌トレンチ法; 多段土壌層法; 浄化機能の極限値; 土壌圏の生態工学; 土壌有機物; 有機物現存量

多段土壌層法を用いて我々がこれまで実現できた土壌の環境浄化機能の持続的な(1週間程度の瞬間値ではない)最大値はC : N : P=2400:240:30t/ha/y(660:66:8g/m^2/日)であり、さらなる改良により極限値はC : N: P=4000:400:40t/ha/y程度は可能と推定される。茶園や野菜園等、すでに環境問題を引き起こしている循環速度の100倍以上の極限浄化速度が推定される。土壌による有機性物質の分解と浄化の場は多様な物理的構造と孔隙分布及び多様な化学的性質を持つ土壌団粒の内外にある。多段土壌層法では、この団粒の発達程度の異なる土壌の利用に通気条件を組み合わせると、外表面通気-未通気系(単粒の粘土やシルトや砂等が多い団粒未発達のマサ土等)、内表面通気-未通気系(黒ボク等の団粒が発達)等、多様な好気嫌気条件を生み出せる。又、団粒の親水性と疎水性は腐植物質の質と量、粉末木炭や活性炭の添加等で制御できる。かくして極めて多様な物理化学性を持つ団粒の場(微生物コンソーシアの活動する場)を作り出すことができる。このため、難分解性の農薬や環境ホルモンやテトラクロロエチレン等の分解機能を向上させることもできる。結論(1)土壌の分解浄化機能の極限値は生物生産(支持)機能に比べて、何故このように格段に大きいのであろうか?その機構を解明するには土壌団粒の物理性と化学性を生物性と関連づけて理解する必要があることは明らかである。(2)その生態学的意義は何か?生産に比べて、浄化分解機能に余裕があることは生態学的にどのような意義があるのであろうか?(3)今後は多段土壌層法で上記のような極限値を示す条件下での優先的微生物群集をFISH法とPCR-DGGE法により同定する予定であり、そのための予備的検討を行った。

More を 壌 soil layer method using い て I 々 が こ れ ま で be presently で き た soil 壌 の environment at mechanism can の hold 続 な (1 week on degree の instant between numerical で は な い) largest numerical は C: N: P = 2400:240-30 t/ha/y (660-66:8 g/m ^ 2 / day) で あ り, さ ら な る improved に よ り limit numerical は C: The degree of N: P=4000:400:40t/ha/y と may be presumed to be される. Tea garden や, wild vegetable garden, etc., すでに environmental problems を cause を, <s:1> て る る circulation speed <e:1> more than 100 times <s:1> limit purification speed が presumed される. Soil 壌 に よ る decomposition of organic matter の と incorporated the の field は others more pore distribution and physical structure と な び many others な chemical properties を hold つ soil 壌 団 grain interior and exterior に の あ る. Multistage 壌 soil layer method で は, こ の 団 grain の の 発 of degree different な る soil 壌 の み を group using に tong 気 condition わ せ る と and exterior 気 - not tong 気 system (単 の clay grain や シ ル ト や sand and so on more than が い 団 grain not 発 da の マ サ soil, etc.), the inner surface 気 - tong 気 system (black ボ ク etc. の 団 grain が 発 da), such as many others in good な 気 born too 気 conditions を み out せ る. In addition, the mass of granular <s:1> hydrophilic と疎 water-based <s:1> humus material と, powder charcoal や, activated carbon, etc. are added to で control で る る る. か く し て extremely め て many others in physical chemical を な hold つ 団 grain の field (microbial コ ン ソ ー シ ア の activity す る) を as り out す こ と が で き る. こ の た め, difficult to decompose の farmers 薬 や environment ホ ル モ ン や テ ト ラ ク ロ ロ エ チ レ ン の decomposition function such as を upward さ せ る こ と も で き る. Conclusion (1) soil 壌 の decomposition mechanism can の limit at numerical は biological function of production (support) に than べ て, somehow こ の よ う に lattice period of large に き い の で あ ろ う か? そ の institutions を interpret す る に は soil 壌 団 grain の biological と chemical を physical と masato even づ け て understand す る necessary が あ る こ と は Ming ら か で あ る. (2)そ what is the significance of ecology? Youdaoplaceholder0 what is it? Production に than べ て, incorporated decomposition function に margin が あ る こ と は ecology に ど の よ う な meaning が あ る の で あ ろ う か? (3) the future は 壌 multistage soil layer method で written の よ う な limit numerical を で す indicated conditions の priority microbes cluster を FISH - DGGE と PCR method に よ り with fixed す る designated で あ り, そ の た め の of reserve 検 を line っ た.

项目成果

Sato, K., Iha, Y., Luanmanee, S., Masunaga, T., Wakatsuki, T.: "Long term on-site experiments and mass balances in waste water treatment by multi-soil-layering system"The 17^<th> World Congress of Soil Science, Abstracts. 5. 1673-1673 (2002)

Sato, K.、Iha, Y.、Luanmanee, S.、Masunaga, T.、Wakatsuki, T.：“多土壤分层系统废水处理的长期现场实验和质量平衡”17^

若月利之: "西アフリカにおける持続可能な水田農業開発に関する研究"日本土壌肥料学雑誌. 73(3). 249-252 (2002)

Toshiyuki Wakatsuki：“西非可持续稻田农业发展研究”《日本土壤与施肥杂志》73（3）249-252（2002）。

佐藤邦明, 若月利之他: "多段土壌層法による生物系排水処理-モデル装置の送気位置の違いによる処理能力の比較"水環境学会誌. 25(4)(発表予定). (2002)

Kuniaki Sato、Toshiyuki Wakatsuki等人：“使用多级土壤层法的生物废水处理-根据模型设备的空气供应位置的处理能力的比较”日本水环境学会杂志25（4）（待提交）（2002）。

後藤逸男, 若月利之, 中崎清彦, 上田成子, 羽賀清典, 斎藤雅典: "土壌生物圏はどこまで有機物資源をリサイクルできるか"日本土壌肥料学雑誌. 73(6). 777-781 (2002)

Ituo Goto、Toshiyuki Wakatsuki、Kiyohiko Nakazaki、Seiko Ueda、Kiyonori Haga、Masanori Saito：“土壤生物圈可以在多大程度上回收有机资源？”73(6)。

Luanmanee, S., T.Wakatsuki他: "The efficiency of a multi-soil-layering system on domestic waste water treatment during the ninth and tenth years of operation"Ecological Engineering. 18(2). 185-200 (2001)

Luanmanee, S., T. Wakatsuki 等人：“运行第九年和第十年的多层土壤分层系统对生活污水处理的效率”，《生态工程》18(2) (2001)。 ）