バイオ燃料用資源植物を活用した汚染土壌の有効利用と修復システムの構築

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日本及び海外諸国では、土壌汚染が顕在化・深刻化しており、汚染土壌を有効利用しながら、効率的に修復する体系の確立は、緊急かつ重要な課題となっている。本研究では、バイオ燃料用の資源植物を活用し、汚染土壌の有効利用と効率的な浄化を両立させた、収益型の修復技術の確立を目的とし、研究を行った。主に以下の研究を行った。1)代表的工場敷地汚染土壌を収集し、その汚染の特徴を解明した。2)土壌修復に利用可能なバイオ燃料用資源植物を選択し、重金属に対する耐性及び蓄積能力を評価した。その結果、銅草とトウモロコシの重金属耐性が高かった。鶏眼草は重金属耐性が弱く、実用は困難であると判断された。3)資源植物による複合汚染土壌修復試験を実施し、植物の生育状況、浄化効果を評価した。その結果、微生物の接種により植物の生育量、土壌微生物量、ダイオキシン類の除去率及び重金属の蓄積量が増加した。4) バイオ燃料用資源植物(ひまわり、トウモロコシ)及び汚染土壌修復用植物(マリーゴールドと銅草)を用い、修復試験を行った。その結果、3種類の汚染土壌において、トウモロコシとひまわりの生育は優れていた。特に、トウモロコシの生育量は他の植物より高かった。また、修復能力を表す植物の地上部の重金属蓄積量について、トウモロコシと向日葵はCu、Zn、Pb、Cdの蓄積量が銅草に比べ数倍から十数倍高かった。トウモロコシとひまわりのCdとPbの蓄積量はマリーゴールドに比べ低かったが、CuとZnの蓄積量が高かった。従って、バイオ燃料用植物はファイトレメディエーション専用の植物と比べ、生育力が優れていると共に、重金属の蓄積性も劣っていないことが示された。収益性及び土壌資源保全の観点からも、専用の植物を用いた従来のファイトレメディエーション手法の代わりに、バイオ燃料用資源植物を利用することが可能であり、その利点が大きい。