JP3420306B2 - 高吸水性ポリマーを用いた汚染土壌浄化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土壌汚染物質の分解能
を有する土壌汚染物質浄化用の微生物を高吸水性ポリマ
ーを有する担体に保持させて土壌に投与する土壌浄化法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種の有害難分解性化学物質が土
壌、河川、海、空気中等において検出されており、これ
らの物質による汚染の進行が問題となっている。なかで
も有機塩素系化合物による土壌汚染は深刻な問題となっ
てきており、汚染の拡大を防止していくとともに、汚染
された環境を再生していく技術の確立が強く望まれてい
る。例えば、ガス製造プラントサイト、製油所、石油精
製所跡地、燃料基地跡地、パルプ工場跡地などにおいて
土壌汚染が問題となっており、これらの汚染土壌のを浄
化するための土壌修復法に対するニーズが高い。

【０００３】また、土壌汚染は土地の再利用を妨げるば
かりでなく、汚染物質が地下水に流れ込んで拡散するこ
とによる汚染地域の拡大を引き起こす危険性が大きいの
で、土壌修復技術が早急に確立されることが強く要望さ
れている。

【０００４】汚染された土壌から汚染物質を取り除くこ
とにより土壌を元の状態に復帰させる土壌修復法として
は種々の方法が知られ、また試みられている。

【０００５】例えば、土壌中より汚染物質を吸引する真
空抽出法等の物理化学的な方法がある。しかしながら、
物理化学的方法には、高いコスト、低い操作性、低濃度
で存在する汚染物質の処理の困難性など、数多くの問題
がある。

【０００６】こうしたなかで、微生物を利用した土壌の
浄化方法、いわゆるバイオレメディエーションに対する
期待が高まっている。微生物を利用する方法としては、
例えば対象とされる土壌中にもともと自然に存在する微
生物の機能を高めて汚染物質を分解して無害化するとい
った生態系の自浄能力を強化するものから、更にこの技
術を一歩進めた方法として汚染物質の分解能を有する菌
を外部から積極的に汚染土壌に導入し、汚染土壌の修復
を促進する方法等が試みられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】土壌中に検出される汚
染物質の分解能を有する微生物としては数多くのものが
知られている。しかし、こうした微生物を土壌に直接投
与しても、その微生物の数は土壌中で短期間の内に急激
に減少してしまい、所期の浄化効果が得られないことが
多い。

【０００８】そこで従来、土壌中に投与した微生物の減
少という問題を解決するため、投与した微生物の生育に
適した培地を大量に土壌に投与することが行われている
が、コストの問題や培地による二次汚染の懸念を憂慮す
る声もある。このため培地の大量投入を必要とせず、土
壌中での投与微生物の生存を長期化させ、汚染処理能力
を維持する方法の開発が要望されている。

【０００９】土壌中に投与した微生物の数に影響を与え
る因子で重要なものの一つとして土壌の水分含量による
微生物への影響を挙げることができる。土壌は、その土
壌のある地域、地形、その土壌における植生、深度、組
成などによって様々な水分含量を示し、これがそこに生
育する微生物の生理活性に多大な影響をもたらしてお
り、汚染された土壌もその例外ではない。

【００１０】土壌の水分含量、正確に言うと微生物にと
って利用可能な水分含量が微生物にとって適した値から
はずれと、投与した微生物に良好な増殖や活性が得られ
ない場合が多い。すなわち、一般に、微生物は周囲の環
境の水分が不足してくると活性が低下し、分解微生物の
場合であればその分解速度は低下していく。さらに水分
の不足が進むと耐乾性のない微生物であれば減少、死滅
し、耐乾性のある微生物であっても胞子を形成するなど
活性を極端に低下させたり、休眠してしまい、有害物質
の分解を期待することができなくなる。また、以上のよ
うな乾燥状態とは逆に、環境中の水分が過剰になってく
ると液中の酸素濃度が不足し、投与微生物が好気性であ
る場合には微生物にとって不利な環境となり、活性の低
下や菌数の減少が起る。特に、汚染物質の分解活性が高
い微生物には好気性のものが多いので、このような酸欠
状態は好ましくない場合が多い。

【００１１】土壌中での微生物の減少の他の原因として
は、もともと土壌中に分布していた微生物との競合関
係、特に原生動物による投与微生物の捕食があり、原生
動物による捕食を回避することも投与した微生物の生残
性向上に必要である。

【００１２】一方、バイオレメディエーションでは以上
のような微生物の生残性向上の他に、投与した微生物を
土壌中にいかに効率良く拡散させるかという問題もかか
えている。バイオレメディエーションでは、真空抽出等
の物理化学的な方法では処理できなかった低濃度かつ広
範囲の汚染地が対象となるが、実際にこうした土壌を浄
化するためにはその前提条件として分解微生物が汚染土
壌中に拡散することが必要である。しかしながら微生物
の土壌中での移動は容易ではなく、有害物質の存在する
土壌の近傍に微生物が到達させる方法の開発が課題とな
っている。水や空気等を用いて土壌に分解微生物を圧入
する方法、大量の分解微生物を土壌に投与する方法等
が、分解微生物の土壌中での拡散方法として現在採られ
ているが、粘土含有量の多い土壌や低水分含量の土壌な
ど、土壌の種類によって微生物の拡散性は著しく低下す
る。このためさらに現行以外の方法が求められている。

【００１３】本発明の目的は、土壌に投与した微生物へ
の適度な給水とともに、投与した微生物を原生動物等に
よる捕食から守り、投与微生物数や汚染物質分解活性を
良好な状態に維持し得る土壌浄化法を提供することにあ
る。

【００１４】本発明の他の目的は、土壌の汚染領域内に
微生物を効果的に拡散させることのできる土壌浄化法を
提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成できる本
発明の土壌浄化法は、土壌中の汚染物質を浄化するため
の微生物を、高吸水性ポリマーを含む担体に保持させて
汚染土壌に投与し、前記汚染土壌を浄化する土壌浄化法
であって、前記高吸水性ポリマーには、前記微生物の分
解活性を維持するために前記微生物に供給され続けるイ
ンデューサー物質が含浸されていることを特徴とする。
また、本発明の土壌浄化剤は、土壌中の汚染物質を浄化
するための微生物を、高吸水性ポリマーを含む担体に保
持させて汚染土壌に投与し、前記汚染土壌を浄化するた
めの土壌浄化剤であって、前記高吸水性ポリマーには、
前記微生物の分解活性を維持するために前記微生物に供
給され続けるインデューサー物質が含浸されていること
を特徴とする。

【００１６】本発明の方法は、担体に土壌に投与する微
生物を保持させて投与することで、投与微生物への適度
な水分の供給と、投与微生物を土着微生物との競合や土
壌微生物による捕食から守り、土壌中での投与微生物の
汚染物質分解活性を維持するものであり、この微生物を
保持させる担体に高吸水性ポリマーが用いられているこ
とによって、保持微生物への水分の適度な供給が確実な
ものとなる。

【００１７】この高吸水性ポリマーとは、水に溶けるこ
となく自重の数十〜数百培もの水を吸収し、保持する能
力を有するポリマーである。水と親和性の高いイオン性
基を持ち、ポリマー分子鎖が水中に拡散、溶解してしま
わないよう架橋、不溶化した構造を有している。

【００１８】本発明の方法に用いる担体を構成するため
の高吸水性ポリマーとしては、土壌に投入して用いると
いう使用状況を考慮して、ゲル強度が高く耐塩性に優れ
たものが望ましく、例えば農園芸分野で用いられている
ものを利用することができる。具体的には、デンプン−
アクリロニトリルグラフト重合体加水分解物、デンプン
−アクリル酸グラフト重合体、デンプン−スチレンスル
ホン酸グラフト重合体、デンプン−ビニルスルホン酸グ
ラフト重合体、デンプン−アクリルアミドグラフト重合
体、セルロース−アクリロニトリルグラフト重合体、セ
ルロース−スチレンスルホン酸グラフト重合体、カルボ
キシメチルセルロース架橋体、ヒアルロン酸、アガロー
ス、ポリビニルアルコール架橋重合体、ポリアクリル酸
ナトリウム架橋体、アクリル酸ナトリウム−ビニルアル
コール共重合体、ポリアクリロニトリル系重合体ケン化
物などを挙げることができ、これらの１種を、または２
種以上を組合せて用いることができる。

【００１９】高吸水性ポリマーを単独で用いる場合、粉
末状、パウダー状、微粉末状、パール状、ビーズ状、フ
レーク状、ブロック状等の各種の形態のものが利用で
き、粒径としては数百μｍ〜数ｍｍのものが好ましい。

【００２０】高吸水性ポリマーは、親水性モノマー（疎
水性モノマーを親水化したものでもよい）を重合し、得
られたポリマーを架橋する方法や、重合によって得られ
たポリマーを架橋し、それを親水化する方法などによっ
て製造することができる。ポリマーの親水化処理として
は、親水性基含有モノマーの重合によるポリマー調製、
ポリマーへの親水性基の導入、親水性基含有モノマーに
よるポリマーのグラフト化、親水性基含有ポリマーによ
るポリマーのグラフト化、ポリマーのケン化あるいは加
水分解処理などの方法が利用できる。また、親水性モノ
マーの重合により得られたポリマーの架橋・不溶化処理
としては、架橋剤による網状化、架橋性モノマーの導入
による網状化、自己架橋による網状化、光・放射線照射
による網状化、疎水性モノマーの共重合による不溶化、
結晶ポリマーブロックの導入による不溶化、多価金属イ
オンによる架橋等の方法がある。

【００２１】本発明の方法に用いる担体は、微生物を保
持できる多孔質体を更に含むもので合ってもよい。この
ような多孔質体としては、例えば、微生物のマイクロハ
ビタットを形成できる多孔質のものが好ましい。多孔質
体を併用した場合の担体の構造の一例を図１（ａ）〜
（ｄ）に模式的に示した。図１（ａ）、（ｂ）は高吸水
性ポリマーと多孔質体を混合、攪拌して作製した担体の
構造を示し、図１（ａ）は高吸水性ポリマー粒子に多孔
質体が付着したもの、図１（ｂ）は多孔質体の間隙に高
吸水性ポリマーがバインダーとして介在してこれらの集
合体を形成したものを示す。図１（ｃ）は高吸水性ポリ
マー表面に多孔質体層を形成させた担体であり、図１
（ｄ）は高吸水性ポリマー表面層に多孔質体が埋め込ま
れた構造の担体である。これらの担体は、例えば高吸水
性ポリマーからなる粒状体を形成する際の造粒条件や高
吸水性ポリマーと多孔質体の材質、混合比等を選択する
ことで得られる。形状は主に粒状またはブロック状で、
大きさは最小で約５００μｍ、最大２〜３ｃｍ、平均的
には１〜５ｍｍ程度になる。

【００２２】マイクロハビタットとは数μｍ程度の孔隙
中の微生物の微小な住みかのことをいい、微生物を過酷
な外部環境から守る働きを持つ。例えば、孔隙外が微生
物生存に影響を及ぼすような乾燥状態になっても、マイ
クロハビタット中は毛管水が保持されているため微生物
への水分供給は保たれる。またマイクロハビタット中の
微生物は土壌中の原生動物による捕食を回避することが
できる。そこで投与する微生物のマイクロハビタットを
担体中に人工的に形成させ、この担体を土壌中に投与す
ることにより、微生物の生残性を向上させることが可能
となる。更に、担体を土壌中での拡散に好適な形態とす
ることで、投与微生物の土壌内への分散を効果的に行う
ことが可能となる。

【００２３】この多孔質体は粒状、層状など種々の形態
で用いることができ、例えば、セラミックス、ガラス、
ケイ酸カルシウム、シリカ、鹿沼土などのような団粒構
造を持つ土壌粒子のような無機材料、活性炭、ウレタン
フォーム、アニオン交換樹脂、セルロース、リグニン、
キチン、キトサンなどの有機材料からなる多孔質体の１
種又はその２種以上を組合せて用いることができる。こ
の多孔質体としては、土壌中への大量投与を考慮する
と、安価なものが好ましい。

【００２４】多孔質体を含有する担体を作製する方法と
しては、例えば、吸水前の高吸水性ポリマー粉末に、希
望する微生物を保持させた多孔質体を混合し、ゆるやか
に攪拌しながら適当量の水あるいは培地を注入する。微
生物も同時に保持させる場合にはこので注入される水あ
るいは培地中に微生物菌体を懸濁しておけば良い。もち
ろん微生物の多孔質体への吸着保持量をより多くするた
めに、あらかじめ多孔質体へ微生物を吸着・馴化させて
から高吸水性ポリマーに混合してもよい。高吸水性ポリ
マーと多孔質体の混合物をこのような構成で土壌に散布
した場合、土壌体積あたりの散布量にもよるが、多孔質
体が外部土壌との接触面を持ちながら高吸水性ポリマー
を随伴している状態になっている。

【００２５】以上のような作製方法よりもさらに厳密に
両者を構成させることを要求するときは、高吸水性ポリ
マー担体の周囲の一部分あるいは全体に多孔質体の層が
形成されるように造粒する方法や、高吸水性ポリマー担
体の表面に多孔質体を埋め込稀るように造粒する方法が
用いられる。

【００２６】多孔質体の種類は特に限定されないが、担
体の土壌中での移動性や分散性を損なわないものが好ま
しく、例えば数百μｍ〜数ｍｍ程度の粒径の粒子状のも
のが望ましい。また、微生物の吸着や生育に適した構造
や性質を有したもの、例えば数μｍ〜数十μｍの孔隙を
持つ多孔質体や、イオン交換基を表面に持つイオン吸着
性に優れた多孔質体が好適である。

【００２７】このような高吸水性ポリマーに水分を吸収
させ、これに微生物を保持させれば、浄化の対象となる
土壌が水分含量の低い場合であっても、保持された微生
物は土壌の低水分環境にさらされることなく生残性、増
殖性、分解活性を維持することができる。

【００２８】さらに高吸水性ポリマーに水分の代わりに
微生物の生育を促す培地を含浸させれば、水分の供給と
共に栄養素も供給できることになり、汚染土壌が貧栄養
の場合に特に微生物の活性促進に効果を表す。また有害
物質を分解する微生物の中には、有害物質の分解を行う
ために、インデューサーと呼ばれる他の物質の共存が必
要となってくるものもある。例えば、トリクロロエチレ
ン分解菌として知られるいくつかのシュードモナス属の
細菌は、トリクロロエチレンの分解にインデューサーと
して芳香族系有機化合物の存在が必要な場合が多い。こ
うした場合、有害物質の分解が維持されるためには、微
生物の生残もさることながら、インデューサー物質が土
壌中で長期間保持され、かつ分解微生物に供給され続け
ることが必要である。インデューサー物質は、土壌中の
土着の微生物に栄養源として利用されることも多く、ま
た分解微生物の近傍に局所的に存在させることも難し
い。そこでこのインデューサー物質を高吸水性ポリマー
に他の培地と共に含浸させれば、インデューサーが土着
微生物に利用されることなく分解微生物に常時供給さ
れ、微生物の分解活性が維持される。

【００２９】また以上のような水分含量の少ない土壌と
は逆に、汚染土壌の水分含量が非常に高い場合（最大溶
水量が９０％以上のような場合）、土壌中の酸素濃度は
低下し、好気性分解菌の活性が極度に低下することが問
題となっていたが、こうした好気性分解菌を保持した水
分未吸収の高吸水性ポリマーを投与すれば、高吸水性ポ
リマーが過剰の水分を吸収することにより、ポリマー周
辺に気相空間を形成させ、通気性を向上させることで保
持した微生物に酸素を供給することができる。

【００３０】高吸水性ポリマーが保持している微生物さ
らには増殖によってポリマーから脱離した微生物に水分
を供給しつつ、土壌中の過剰な水分を除去するという作
用は、原生動物による分解微生物の捕食を回避する上で
も有効である。土壌中の原生動物の移動は主に土壌水分
を介して行われており、土壌の含水量によって大きく左
右される。例えば細菌を捕食する原生動物の代表である
コルポーダ（ｃｏｌｐｏｄａ）属は最大容水量が６０％
以下の土壌中では極端に移動を制限されてその細菌捕食
量もわずかだが、最大容水量が８０％以上では土壌中で
の移動が盛んになり、旺盛に細菌を捕食することがわか
っている（Ｒｏｎａｌｄ Ｖａｒｇａｓ，Ｔｓｕｔｏｍ
ｕ Ｈａｔｔｏｒｉ：ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏ
ｇｙ Ｅｃｏｌｏｇｙ ３８（１９８６）２３３−２４
２）。

【００３１】そこで原生動物が移動に利用するこうした
土壌中の水分を、分解微生物の利用の妨げにならない程
度高吸水性ポリマーを用いて減少させることで、原生動
物の移動を制限し、微生物の捕食量を減少させ、分解微
生物の生残性を高めることができる。

【００３２】また高吸水性ポリマーは土壌中の水分の吸
水、土壌中への水分の供給（徐放）の機能が各々一方的
になされるのではなく、土壌中の水分含量に応じて吸水
−徐放のサイクルを繰り返す機能も持ち合わせている。
そのため、次のような方法にって処理の困難であった低
水分含量の土壌中の低濃度の汚染物質の分解を促進する
ことができる。すなわち汚染土壌中に分解微生物を保持
させた未吸水状態の高吸水性ポリマーを投与した後、土
壌の水分含量を考慮しつつこの土壌に水あるいは培地を
注入する。微量の有害物質が溶けこんだ注入水や培地は
しだいに投与した高吸水性ポリマーに吸収され、分解微
生物の近傍に集められる。このとき一部の有害物質は微
生物によって分解を受ける。注入された水や培地によっ
ていくぶん上昇した土壌含水量が時間の経過に従って低
下していくと、高吸水性ポリマーに吸収された水分が徐
々に放出される。このときも放出された溶液中の有害物
質が微生物によって分解を受ける。高吸水性ポリマーが
水分含量を低下させたある一定時間の後、再び水や培地
を注入し、依然残留している微量の有害物質を液中に溶
かしこみ、それを高吸水性ポリマーに吸収させることで
同様に保持微生物によって分解を行わせる。これを繰り
返すことで低濃度に汚染物質の存在する低水分含量の土
壌の浄化が効率よく行われる。本方法は従来のバイオレ
メディエーションの方法のように土壌中に拡散している
有害物質の近傍に微生物を集めるのとは逆に、高吸水性
ポリマーの吸水力を動力として有害物質を土壌中で移動
させ、分解微生物の近傍に有害物質を集めることを特徴
とする。この方法によれば微生物の拡散しにくい土壌、
例えば粘土含量の多い土壌の浄化も比較的行いやすい。
水や培地の注入方法も、従来行われている方法と同様に
行えば良い。

【００３３】高吸水性ポリマーは固定化担体としてバイ
オリアクター等の閉鎖系において、微生物の処理能力向
上を目的として用いられているが、この場合は架橋法、
包括法といった、担体から微生物が全く脱離しないよう
な固定方法が望まれている。一方、本発明で用いる高吸
水性ポリマーの機能としては、土壌環境中の水分を調整
することによって保持している微生物の生残性、活性を
維持することが主たる目的であり、次に増殖して高吸水
性ポリマーから脱離した微生物に関しては、できるだけ
広範囲にわたって土壌中に拡散し、積極的に汚染物質と
接触し、分解することが期待される。このため、閉鎖系
で用いられるような固定化方法はこの目的とはなじま
ず、増殖した微生物が外部に脱離していくためには、保
持している微生物が高吸水性ポリマーの表面あるいは高
吸水性ポリマーと複合している担体表面に吸着してある
ことが要求される。本発明はこの要件を満たすものであ
る。

【００３４】本発明の方法は、一部好気性菌に適した方
法があるものの、一般にどのような種類の微生物に対し
ても適用でき、除去を目的とする汚染物質の特性に合わ
せ微生物種や高吸水性ポリマー及び担体を適宜選択でき
る。

【００３５】なお、投与する微生物としては、既に単離
されているもの、土壌等から目的に応じて新たにスクリ
ーニングしたものが利用でき、複数種の微生物の混合系
でもよい。

【００３６】以上の構成の土壌浄化剤を土壌に投与する
ことによって土壌の浄化処理を行うことができる。また
この土壌浄化剤の土壌への投与方法としては、散布処
理、土壌との混合処理等、常法によって行うことができ
る。さらに土壌の比較的深部への投与には、掘削孔を設
けてそこから土壌浄化剤を投与・分散させる方法が利用
できる。

【００３７】

【実施例】以下に実施例を示すが、これらは本発明の範
囲を何ら限定するものではない。

【００３８】実施例１ Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｃｅｐａｃｉａの生残性に及
ぼす高吸水性ポリマーの影響 フェノール分解菌Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｃｅｐａｃ
ｉａＫＫ０１（受託番号；ＦＥＲＭ ＢＰ−４２３５、
寄託日；平成４年３月１１日で、通産省工業技術院生命
工学工業技術研究所にブタペスト条約に基づいて寄託さ
れている）を１０ｍｌのＭ９＋酵母エキス培地（以下の
組成のＭ９培地に０．０５％酵母エキスを追加したも
の）に接種し、３０℃で培養を行なった。 Ｍ９培地組成（水１リットル中）； Ｎａ₂ＨＰＯ₄ ・・・６．２ｇ ＫＨ₂ＰＯ₄ ・・・３．０ｇ ＮａＣｌ ・・・０．５ｇ ＮＨ₄Ｃｌ ・・・１．０ｇ Ｏ．Ｄ．（５５０ｎｍ）が約０．７に達した後、この溶
液にセルロース微粉末担体（旭化成社製マイクロキャリ
ア）１００ｍｇを加え、耐圧びん中で減圧して微小孔隙
中に菌を導入した。

【００３９】菌の吸着したこのセルロース微粉末担体を
ポリアクリル酸架橋体高吸水性ポリマー（三洋化成工業
社製サンウエットＩＭ−５０００Ｄ）２００ｍｇと混合
し、撹拌機（藤原製作所製ＰＲ−３００）で３０ｒｐｍ
にて緩やかに攪拌しつつ水２０ｍｌを少しずつ添加し、
高吸水性ポリマー・多孔性担体複合体からなる担体を得
た。得られた担体は、図１（ａ）の構造を有し、高吸水
性ポマー粒子の粒径は３〜４ｍｍであった。

【００４０】こうしてでき上がった高吸水性ポリマー・
多孔性担体複合体からなる担体を含水比５０％に調整し
た未滅菌褐色森林土１００ｇに５００ｍｌ容ビーカー中
で添加・混合し、ろ紙（ワットマンＮｏ．４４）で蓋を
した。このとき土壌の最終含水比は約８０％になった。
同様のものを１５個準備し、３０℃の恒温培養器中に静
置した。培養開始後０日、３日、７日、１０日、１４日
目に各ビーカーの土壌中のＰ．ｃｅｐａｃｉａの菌数を
測定した。菌の計数方法は、フェノール単一炭素源寒天
培地を用いた希釈平板法によった。実験は３連ずつ行
い、菌数の平均をとった。その結果を図２に示す。

【００４１】比較例１ 実施例１と同様の方法により得たＰ．ｃｅｐａｃｉａＫ
Ｋ０１を吸着させたセルロース担体を蒸留水２０と混合
して、これを含水比５０％に調整した未滅菌褐色森林土
１００ｇに５００ｍｌ容ビーカー中で添加・混合し、ろ
紙（ワットマンＮｏ．４４）で蓋をした。このとき土壌
の最終含水比は約８０％になった。同様のものを１５個
準備し、３０℃の恒温培養器中に静置した。培養開始後
０日、３日、７日、１０日、１４日目に各ビーカーの土
壌中のＰ．ｃｅｐａｃｉａの菌数を測定した。菌の計数
方法は、フェノール単一炭素源寒天培地を用いた希釈平
板法によった。実験は３連ずつ行い、菌数の平均をとっ
た。その結果を図２に示す。

【００４２】実施例２ Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｃｅｐａｃｉａのＴＣＥ分解
性に及ぼす高吸水性ポリマーの影響 フェノールをインデューサーとするＴＣＥ分解菌Ｐｓｅ
ｕｄｏｍｏｎａｓ ｃｅｐａｃｉａＫＫ０１を実施例１
と同様に１０ｍｌの培地（０．０５％酵母エキス＋Ｍ９
培地）に接種し、３０℃で培養を行なった。Ｏ．Ｄ．
（５５０ｎｍ）が約０．７に達した後、これにフェノー
ル２００ｐｐｍを含むＭ９培地１０ｍｌを加え、ポリア
クリル酸架橋体高吸水性ポリマー（三洋化成工業社製サ
ンウエットＩＭ−５０００Ｄ）１００ｍｇと撹拌機（藤
原製作所製ＰＲ−３００）で３０ｒｐｍにて緩やかに攪
拌しつつ添加し、高吸水性ポリマー担体を得た。

【００４３】この高吸水性ポリマー担体をＴＣＥ１ｍｇ
を添加した含水比５０％の未滅菌褐色森林土５０ｇに１
００ｍｌ容バイアルびん中で添加・混合し、シリコン栓
で密封した。同様のものを１５個準備し、３０℃の恒温
培養器中に静置した。

【００４４】培養開始後０日、１日、２日、３日、４日
目に各バイアルびん気相中のＴＣＥ濃度をガスクローヘ
ッドスペース法によって測定した。実験は３連ずつ行
い、ＴＣＥ濃度の平均をとった。その結果を図３に示
す。

【００４５】比較例２ 実施例２と同様に培養したＰ．ｃｅｐａｃｉａＫＫ０１
株の菌懸濁液１０ｍｌにフェノール２００ｐｐｍを含む
Ｍ９培地１０ｍｌを加え、これにフェノール２００ｐｐ
ｍを含むＭ９培地１０ｍｌを加え、実施例２と同様の土
壌に添加・混合し、３０℃で培養して０日、１日、２
日、３日、４日目に各バイアルびん気相中のＴＣＥ濃度
をガスクローヘッドスペース法によって測定した。実験
は３連ずつ行い、ＴＣＥ濃度の平均をとった。その結果
を図３に示す。

【００４６】実施例３ Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉの生残性に及ぼす高
吸水性ポリマーの影響 ベクターｐＨＳＧ２９８とｐＨＳＧ３９６を組み換えて
作成した、図４の構造のカナマイシンおよびクロラムフ
ェニコール両耐性ベクターｐＵＳ０８００をＥｃｈｅｒ
ｉｃｈｉａ ｃｏｌｉＨＢ１０に塩化カルシウム法で形
質転換した。これをＬＢ培地（バクトペプトン１０ｇ／
１、イーストエクストラクト５ｇ／１、塩化ナトリウム
１０ｇ／１、ｐＨ７．５）１０ｍｌに接種し、３７℃で
Ｏ．Ｄ．が約０．７に至るまで振盪培養した。

【００４７】この培養液とポリアクリル酸架橋体高吸水
性ポリマー（三洋化成工業社製サンウエットＩＭ−５０
００Ｄ）２００ｍｇとを攪拌機（藤原製作所製ＰＲ−３
００）を用いて３０ｒｐｍにて緩やかに攪拌しつつ混合
し、高吸水性ポリマー担体を得た。

【００４８】次に、この高吸水性ポリマー担体を、土壌
から単離した細菌捕食性原生動物Ｃｏｌｐｏｄａ ｓ
ｐ．をＥ．ｃｏｌｉをえさにしてチョークレー塩類溶液
で培養した培養液１０ｍｌ（原生動物数約２×１０
⁴ 個）とともに含水比８０％に調整した滅菌褐色森林土
１００ｇに５００ｍｌ容ビーカー中で添加・混合し、ろ
紙（ワットマンＮ．４４）で蓋をした。同様のものを１
５個準備し、３０℃の恒温培養器中に静置した。

【００４９】培養開始後０日、１日、２日、３日、４日
目に各ビーカーの土壌中のＥ．ｃｏｌｉ菌数を測定し
た。菌の計数方法は、カナマイシン及びクロラムフェニ
コールを含むニュートリエントアガーを用いた希釈平板
法による菌数測定から求めた。実験は３連ずつ行い、菌
数の平均をとった。その結果を図５に示す。

【００５０】比較例３ 実施例３と同様に培養したＥ．ｃｏｌｉ懸濁液１０ｍｌ
を、これも実施例３と同様に培養したＣｏｌｐｏｄａ
ｓｐ．培養液１０ｍｌとともに土壌１００ｇに５００ｍ
ｌ容ビーカー中で添加・混合し、ろ紙でふたをした。同
様のものを１５個準備し、３０℃で培養し、０日、１
日、２日、３日、４日目に各ビーカーの土壌中のＥ．ｃ
ｏｌｉ菌数を測定した。実験は３連ずつ行い、菌数の平
均をとった。その結果を図５に示す。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、高吸水性ポリマーを含
む担体に微生物を保持させて土壌に投与することで、土
壌中での投与微生物の菌数を維持することが可能とな
り、また投与微生物の良好な移動性または分散性を確保
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の担体の構造の一例を示す図であり、
（ａ）は高吸水性ポリマー粒子に多孔質体が付着したも
の、（ｂ）は多孔質体の間隙に高吸水性ポリマーがバイ
ンダーとして介在してこれらの集合体を形成したもの、
（ｃ）は高吸水性ポリマー表面に多孔質体層を形成させ
たもの、（ｄ）は高吸水性ポリマー表面層に多孔質体が
埋め込まれた構造のものをそれぞれ示す。

【図２】実施例１及び比較例１で得られた試験土壌中の
菌数の変化を示すグラフである。

【図３】実施例２及び比較例２で得られた試験土壌中の
菌数の変化を示すグラフである。

【図４】ベクターｐＵＳ０８００の構造を示す図であ
る。

【図５】実施例３及び比較例３で得られた試験土壌中の
菌数の変化を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−254681（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−80282（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−251178（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−503528（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−502277（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B09C 1/10 C12N 11/00 - 11/12

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 土壌中の汚染物質を浄化するための微生
   物を、高吸水性ポリマーを含む担体に保持させて汚染土
   壌に投与し、前記汚染土壌を浄化する土壌浄化法であっ
   て、前記高吸水性ポリマーには、前記微生物の分解活性を維
   持するために前記微生物に供給され続けるインデューサ
   ー物質が含浸されている ことを特徴とする土壌浄化法。
2. 【請求項２】 前記担体が多孔質体からなる部分と前記
   高吸水性ポリマーからなる部分とを有する請求項１に記
   載の土壌浄化法。
3. 【請求項３】 前記担体が前記高吸水性ポリマー担体の
   少なくとも表面に前記多孔質体が保持された構造を有す
   る請求項２に記載の土壌浄化法。
4. 【請求項４】 前記微生物が細菌である請求項１〜３の
   いずれかに記載の土壌浄化法。
5. 【請求項５】 前記微生物が好気性菌である請求項１〜
   ４のいずれかに記載の土壌浄化法。
6. 【請求項６】 前記微生物がシュードモナス（Ｐｓｅｕ
   ｄｏｍｏｎａｓ）属に属する細菌である請求項５に記載
   の土壌浄化法。
7. 【請求項７】 前記微生物がシュードモナス・セパシア
   （Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｃｅｐａｃｉａ）である請
   求項６に記載の土壌浄化法。
8. 【請求項８】 前記微生物がシュードモナス・セパシア
   （Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｃｅｐａｃｉａ）ＫＫ０１
   株である請求項７に記載の土壌浄化法。
9. 【請求項９】 前記土壌汚染物質が揮発性有機塩素化合
   物である請求項１〜８のいずれかに記載の土壌浄化法。
10. 【請求項１０】 前記揮発性有機塩素化合物がトリクロ
    ロエチレンである請求項９に記載の土壌浄化法。
11. 【請求項１１】 土壌中の汚染物質を浄化するための微
    生物を、高吸水性ポリマーを含む担体に保持させて汚染
    土壌に投与し、前記汚染土壌を浄化するための土壌浄化
    剤であって、 前記高吸水性ポリマーには、前記微生物の分解活性を維
    持するために前記微生 物に供給され続けるインデューサ
    ー物質が含浸されていることを特徴とする土壌浄化剤。