JP4354308B2 - 修復期間の予測方法および修復プロセスの制御方法 - Google Patents
修復期間の予測方法および修復プロセスの制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4354308B2 JP4354308B2 JP2004066797A JP2004066797A JP4354308B2 JP 4354308 B2 JP4354308 B2 JP 4354308B2 JP 2004066797 A JP2004066797 A JP 2004066797A JP 2004066797 A JP2004066797 A JP 2004066797A JP 4354308 B2 JP4354308 B2 JP 4354308B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- period
- anaerobic bacteria
- repair
- soil
- correlation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 65
- 230000008439 repair process Effects 0.000 title claims description 46
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 89
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 80
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 73
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 34
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 22
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 claims description 22
- 238000006298 dechlorination reaction Methods 0.000 claims description 21
- 150000004045 organic chlorine compounds Chemical class 0.000 claims description 21
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 19
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims description 14
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 241000880396 Dehalococcoides Species 0.000 claims description 11
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000011002 quantification Methods 0.000 claims description 7
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 241000565686 Dehalobacter Species 0.000 claims description 5
- 241000605809 Desulfuromonas Species 0.000 claims description 5
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 claims description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 4
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical group ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005067 remediation Methods 0.000 claims description 3
- 239000002361 compost Substances 0.000 claims description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 108
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 17
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 8
- KFUSEUYYWQURPO-UPHRSURJSA-N cis-1,2-dichloroethene Chemical group Cl\C=C/Cl KFUSEUYYWQURPO-UPHRSURJSA-N 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 5
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 5
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 5
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 5
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 5
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 4
- 238000002509 fluorescent in situ hybridization Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- DAEPDZWVDSPTHF-UHFFFAOYSA-M sodium pyruvate Chemical compound [Na+].CC(=O)C([O-])=O DAEPDZWVDSPTHF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 3
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 3
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 3
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007400 DNA extraction Methods 0.000 description 2
- 241001509301 Desulfitobacterium dehalogenans Species 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013611 chromosomal DNA Substances 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229940054269 sodium pyruvate Drugs 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 2
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000005956 Cosmos caudatus Nutrition 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 102000006382 Ribonucleases Human genes 0.000 description 1
- 108010083644 Ribonucleases Proteins 0.000 description 1
- CGNLCCVKSWNSDG-UHFFFAOYSA-N SYBR Green I Chemical compound CN(C)CCCN(CCC)C1=CC(C=C2N(C3=CC=CC=C3S2)C)=C2C=CC=CC2=[N+]1C1=CC=CC=C1 CGNLCCVKSWNSDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007984 Tris EDTA buffer Substances 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 238000003505 heat denaturation Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Chemical class 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N trichloroethylene Natural products ClCC(Cl)Cl UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y02W10/12—
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
本発明は、有機塩素化合物による汚染を嫌気的生物処理によって修復するために必要な期間を推定する方法であって、既存試料を用いて、嫌気的脱塩素反応に関与する微生物の定量値と有機塩素化合物の分解処理試験より求めた浄化期間との相関を求める工程、および供試試料中に存在する前記微生物を定量し、前記の相関を基にして供試試料を修復するために必要な期間を推定する工程を含む上記方法である。
本明細書において用いる語句について、以下に説明する。
本明細書において「有機塩素化合物」とは、塩素を含む有機化合物を意味する。したがって、天然のものや合成されたもの、揮発性のものも含まれる。具体的には、ジクロロエチレン(DCE)、トリクロロエチレン(TCE)、テトラクロロエチレン(PCE)、1,1,1−トリクロロエタン、四塩化炭素を挙げることがことができる。また、いわゆるトリハロメタン類やダイオキシン類も含まれる。環境汚染を引き起こす有機塩素化合物としては、人為的に合成された有機塩素化合物が多いことから、本発明において浄化対象となる有機塩素化合物としては合成された有機塩素化合物が好ましい。
本発明は、既存試料を用いて、嫌気的脱塩素反応に関与する微生物の定量値と有機塩素化合物の分解処理試験より求めた浄化期間との相関を求める工程を含む。
本発明は、供試試料中に存在する前記微生物を定量し、前記の相関を基にして供試試料を修復するために必要な期間を推定する工程を含む。
[実施例1]
各地より採取した塩素化エチレンによる汚染土壌を供試土壌とし、微生物による還元浄化処理試験と、浄化微生物であるDehalococcoides属の計数を行った。
供試土壌50gを130ml容のガラスバイアルに入れ、栄養培地(6g/Lグルコース、4g/L硝酸カリウム、0.5g/L塩化アンモニウム、0.5g/L酵母エキス)40mlおよび還元鉄粉100mgを添加後、窒素パージを施した。テフロン(登録商標)ライナー付きのブチルゴム栓で密封後、マイクロシリンジによりトリクロロエチレン(本明細書において、TCEと略すことがある)の飽和水を0.1ml注入した。バイアルは28℃の条件で反応させ、ヘッドスペースガス0.1mlを採取しFIDガスクロマトグラフによる分析を行った。分析ではトリクロロエチレンの他、シスジクロロエチレンの定量を行った。
(DNAの抽出)
氷上にて、2.0ml容マイクロテストチューブに供試土壌0.5 gを入れDNA抽出を行った。100 mMリン酸バッファー(pH8.0)を0.5 ml、直径0.1 mmのzirconia /silica beads(ジルコニア/シリカビーズ)を0.5 g、TNSE buffer(0.5 M Tris-HCl pH 8.0、0.1 M NaCl、10 % SDS、2 mM EDTA)を250μl添加後、3分間のミニビーズビーター(BIOSPEC PRODUCTS)処理を行った。回転数15,000 rpmで3 分間の遠心処理後、上清を新しいチューブに移し、40 %量の7.5 M酢酸アンモニウムと混合後、4℃にて10 min間放置した。遠心処理後の上清を新しいチューブに回収し、2倍量のイソプロパノールを混合後10 min間放置した。室温にて回転数15,000 rpmで10分間の遠心処理後、上清を取り除き、沈殿物を80 %エタノールにて2回洗浄した。沈殿物を遠心濃縮機で乾燥後、1 mg/ml濃度のRNaseを添加したTE buffer 50μlに懸濁した試料を40℃にて1時間処理したものを抽出DNAとした。
アガロース濃度1.2 %にて抽出DNAの電気泳動を行った。電気泳動槽はMupid(コスモバイオ製)を使用し、抽出DNAの全量を泳動に供した。100 Vにて20 min間の通電後、DNAの蛍光象を観察しながら染色体DNAの先端部分(約4 kbのサイズに相当)にRECOCHIP(タカラ製)を挿入し、再び40 min間の通電を行った。泳動後RECO CHIPを付属のテストチューブに移し、10秒間の遠心処理によりDNAを回収し、滅菌水で50μlに調製した。PCR反応にはこの精製DNA溶液を1/10希釈したものを使用した。
PCR反応は酵素キットとしてFastStart DNA Mster SYBR Green I(ロッシュ製)を用い、定量装置としてLightCyclerTM(ロッシュ)を使用した。反応容器のガラスキャピラリーにキット添付のマスターミックス液を2μl、鋳型DNAとして被検DNAを5μl、最終濃度で3.5mMのMgCl2、0.5μMのプライマDhc‐fおよびDhc‐rを添加後キットに付属の滅菌水で20μlの液量に調製し、95℃10分間の熱変性の後、95℃‐15秒、58℃‐10秒、72℃‐20秒、86℃‐0秒からなるサイクルを45回行った。また、上記のPCR条件で、定法(例えば、「Molecular Cloning−A Laboratory Manual (Third Edition)」(Joseph Sambrook and David W. Russell著、Cold Spring Harbor Laboratory Press刊)に記載の方法を参照)に従ってE.coli MV1184株より抽出・精製した染色体DNAを標準物質としてPCR反応あたり1×101、1×102、1×103、1×104、1×105、1×106 cell分添加した系を調製し、検量線を作成した。この場合、プライマとしてEcl62fおよびEcl238rを用いた。
PCR反応に以下の配列のプライマを使用した。
Dehalococcoides属検出用プライマ
Dhc‐f(フォワード):AAGGCGGTTTTCTAGGTTGTCAC(配列番号1)
Dhc‐r(リバース):CGTTTCGCGGGGCAGTCT(配列番号2)
大腸菌検出用プライマ
Ecl62f(フォワード):AACAGGAACGAGCTTGCTG(配列番号3)
Ecl238r(リバース):ATGTGCCCAGATGGGATTAG(配列番号4)
図1に、浄化微生物の土壌初期濃度と、TCEの分解試験において浄化完了までに要した期間との関係を示す。
上記の実施例において、供試土壌の初期酸化還元電位を測定した。酸化還元電位の測定にはセントラル科学UC‐23を用い、土壌環境分析法に準拠した手順で測定した。
図2から理解できるように、一定の初期酸化還元電位ごとに分類すると、浄化微生物数と浄化期間との相関がより強くなることが明らかになった。
上記の実施例において、供試土壌の初期硫酸イオンおよび第1鉄イオン濃度を測定した。イオン濃度の測定には共立理化学研究所製、ラムダ8030を使用した。
図3から理解できるように、一定の初期硫酸イオン濃度ごとに分類すると、浄化微生物数と浄化期間との相関がより強いことが明らかになった。
図4から理解できるように、一定の初期第1鉄イオン濃度ごとに分類すると、浄化微生物数と浄化期間との相関がより強いことが明らかになった。
硫酸イオン溶出濃度が5mg/L未満の土壌試料(0.0、0.0、0.7、3.3mg/L)を用いて、浄化微生物の定量とTCE分解試験とを行った。
y = −6.8Ln(x) + 122
が導かれた。
(有機物消費量の確認試験)
供試土壌1.0Lを2L容のステンレス製の容器に入れ、栄養培地(12g/Lグルコース、5g/L硝酸カリウム、1g/L塩化アンモニウム、1g/L酵母エキス)250mlおよびトリクロロエチレンの飽和水を30ml添加後、よく攪拌した。28℃の条件で反応させ経日的に土壌の一部(10g)を採取し、土壌から溶出する有機物量を測定した。有機物量の測定は土壌10gに蒸留水を20mL加え、5分しんとう後、上澄液を0.2μLのメンブレンフィルターでろ過し、全有機物質量分析装置(島津TOC5000)にて分析した。
図6に、処理期間と有機物の消費量との関係を示す。
前記の浄化微生物定量手法により供試土壌の浄化微生物量を分析した結果、7.9×104cells/g土壌だった。また、供試土壌のORP(酸化還元電位)は−140mVであった。
供試土壌50gを130ml容のガラスバイアルに入れたものを3本準備し、栄養培地(12g/Lグルコース、5g/L硝酸カリウム、1g/L塩化アンモニウム、1g/L酵母エキス)をそれぞれに1.2mL(0.5kg/m3土壌に相当)、1.6mL(0.7kg/m3土壌に相当)および4.7mL(2.0kg/m3土壌に相当)ずつ添加した。窒素パージを施し、テフロン(登録商標)ライナー付きのブチルゴム栓で密封後、マイクロシリンジによりシス‐ジクロロエチレン(本明細書においてc−DCEと略されることがある)の飽和水を0.1ml注入した。バイアルは28℃の条件で反応させ、ヘッドスペースガス0.1mlを採取しFIDガスクロマトグラフによる分析を行った。
集積培養体添加実験
(浄化微生物の集積培養処理)
トリクロロエチレン(TCE)の分解が確認された土壌1.0Lを2L容のステンレス製の容器に入れ、栄養培地(12g/Lピルビン酸ナトリウム、5g/L硝酸カリウム、1g/L塩化アンモニウム、1g/L酵母エキス)500ml、還元鉄粉3gおよびTCEの飽和水を30ml添加後、よく攪拌した。28℃の条件で反応させ、30日後、容器上部の水分を除去し、再び栄養培地500mlおよびTCEの飽和水を30ml添加後、よく攪拌した。30日毎に培地およびTCE飽和水を再添加する操作を5回繰り返すことで、浄化微生物の集積培養体を作成した。
Desulfitobacterium dehalogenans検出用プライマ
Dfi‐f(フォワード):TCTTCAGGGACGAACGGCAG(配列番号5)
Dfi‐r(リバース):CATGCACCACCTGTCTCAT(配列番号6)
汚染現場Aより土壌を採取し、供試土壌とした。この供試土壌について、ORP(酸化還元電位)および浄化微生物量を分析した結果、ORPは+120mV、浄化微生物量は検出限界以下(1.5×102cells/g土壌)だった。
供試土壌50gを130ml容のガラスバイアルに入れたものを3本準備し、栄養培地(6g/Lピルビン酸ナトリウム、4g/L硝酸カリウム、0.5g/L塩化アンモニウム、0.5g/L酵母エキス)40mlおよび還元鉄粉100mgを添加後、それぞれのバイアルに前記の集積培養体を160mg添加(3.0×106cells/g土壌に相当)、7mg添加(2.0×104cells/g土壌に相当)および無添加のものを調整した。バイアルに窒素パージを施し、テフロン(登録商標)ライナー付きのブチルゴム栓で密封後、マイクロシリンジによりシス−ジクロロエチレンの飽和水を0.1ml注入した。バイアルは28℃の条件で反応させ、ヘッドスペースガス0.1mlを採取しFIDガスクロマトグラフによる分析を行った。
Claims (10)
- 有機塩素化合物による汚染を嫌気的生物処理によって修復するために必要な期間を推定する方法であって、
既存試料において、Dehalococcoides属、Desulfitbacterium属、Desulfuromonas属、またはDehalobacter属である脱塩素反応に関与する嫌気性細菌の定量および有機塩素化合物の分解処理試験を行い、前記嫌気性細菌の定量値と修復期間との相関を求める工程、および
供試試料中に存在する前記嫌気性細菌を定量し、前記の相関を基にして供試試料を修復するために必要な期間を推定する工程、または、設定した修復期間内に修復を完了するために必要な前記嫌気性細菌量を推定する工程、
を含む上記方法。 - 前記有機塩素化合物がトリクロロエチレンおよび/またはジクロロエチレンである、請求項1に記載の方法。
- 前記嫌気的生物処理が土壌還元法である、請求項1または2に記載の方法。
- 前記供試試料中に存在する前記嫌気性細菌の定量を、1×103 cells/g-土壌以上の範囲で行う、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 既存試料において、既存試料の初期酸化還元電位が+100mV以上の場合、−100から+100mVの範囲の場合、および−100mV以下の場合に分けて、前記嫌気性細菌の定量値と修復期間との相関を求め、
供試試料の初期酸化還元電位をさらに測定し、前記の相関を基にして、修復期間または嫌気性細菌量を推定する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 - 既存試料において、既存試料の初期硫酸イオン濃度が5mg/L以上の場合、および5mg/L未満の場合に分けて、前記嫌気性細菌の定量値と修復期間との相関を求め、
供試試料の初期硫酸イオン濃度をさらに測定し、前記の相関を基にして、修復期間または嫌気性細菌量を推定する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 - 既存試料において、既存試料の初期第1鉄イオン濃度が0.1mg/L以上の場合、および0.1mg/L未満の場合に分けて、前記嫌気性細菌の定量値と修復期間との相関を求め、
供試試料の初期第1鉄イオンの濃度をさらに測定し、前記の相関を基にして、修復期間または嫌気性細菌量を推定する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。 - 供試試料の硫酸イオンおよび第2鉄イオンが前記嫌気性細菌によって還元されるまでの期間の実測値、または供試試料の硫酸イオン濃度および第2鉄イオン濃度の初期実測値から両イオンが前記嫌気性細菌によって還元されるまでの期間の推定値によって、前記修復期間を補正する工程をさらに含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法によって、供試試料に含まれる前記嫌気性細菌の定量値から修復期間を推定する工程、
前記嫌気性細菌による浄化を促進するための栄養剤の消費速度を求める工程、および
前記修復期間の推定値と栄養剤の消費速度から浄化対象物に投入する栄養剤の最適量を決定する工程、
を含む、修復プロセスの制御方法。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法によって、設定した修復期間内に修復するために必要となる前記嫌気性細菌の量を決定する工程、および
前記嫌気性細菌の単離培養物あるいは集積培養物、または前記嫌気性細菌を含んだ土壌、地下水あるいはコンポストを、前記決定工程で求めた嫌気性細菌の量となるように浄化対象物に添加する工程、
を含む、修復期間の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004066797A JP4354308B2 (ja) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | 修復期間の予測方法および修復プロセスの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004066797A JP4354308B2 (ja) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | 修復期間の予測方法および修復プロセスの制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005254084A JP2005254084A (ja) | 2005-09-22 |
JP4354308B2 true JP4354308B2 (ja) | 2009-10-28 |
Family
ID=35080345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004066797A Expired - Lifetime JP4354308B2 (ja) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | 修復期間の予測方法および修復プロセスの制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4354308B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102489962B1 (ko) * | 2021-12-27 | 2023-01-20 | 재단법인차세대융합기술연구원 | 수질 이상 탐지 장치 및 방법 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4925924B2 (ja) * | 2007-05-29 | 2012-05-09 | 学校法人立命館 | バイオレメディエーションのための方法及びシステム |
JP5236222B2 (ja) * | 2007-07-18 | 2013-07-17 | 大成建設株式会社 | 嫌気性微生物による地下水および/または土壌の浄化判定方法 |
JP2015013231A (ja) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | オルガノ株式会社 | 汚染土壌及び汚染地下水の浄化方法、浄化促進材、及びその製造方法 |
KR101813154B1 (ko) * | 2016-05-03 | 2018-01-31 | 연세대학교 산학협력단 | 토양 유류오염의 자연 정화능 평가장치 및 평가방법 |
-
2004
- 2004-03-10 JP JP2004066797A patent/JP4354308B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102489962B1 (ko) * | 2021-12-27 | 2023-01-20 | 재단법인차세대융합기술연구원 | 수질 이상 탐지 장치 및 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005254084A (ja) | 2005-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wu et al. | Ecological and enzymatic responses to petroleum contamination | |
Amos et al. | Oxygen effect on Dehalococcoides viability and biomarker quantification | |
Kotik et al. | Bacterial communities in tetrachloroethene-polluted groundwaters: a case study | |
JP5049748B2 (ja) | 生物学的水処理のシミュレーション方法およびシミュレーション装置 | |
Calderer et al. | Effects of enhanced denitrification on hydrodynamics and microbial community structure in a soil column system | |
Wang et al. | Bacterial community dynamics during bioremediation of Cr (VI)-contaminated soil | |
JP5854258B2 (ja) | 好気微生物による土壌/地下水の浄化方法 | |
Kranzioch et al. | Chloroethene degradation and expression of Dehalococcoides dehalogenase genes in cultures originating from Yangtze sediments | |
Chikere | Culture-independent analysis of bacterial community composition during bioremediation of crude oil-polluted soil | |
Han et al. | Quantification of gene expression in methanotrophs by competitive reverse transcription‐polymerase chain reaction | |
Xu et al. | Reduction in sulfate inhibition of microbial dechlorination of polychlorinated biphenyls in Hudson and Grasse River sediments through fatty acid supplementation | |
Fernández-Verdejo et al. | Enhanced dechlorination of 1, 2-dichloropropane to propene in a bioelectrochemical system mediated by Dehalogenimonas | |
Oshiki et al. | N2O reduction by Gemmatimonas aurantiaca and potential involvement of Gemmatimonadetes bacteria in N2O reduction in agricultural soils | |
Sauter et al. | Microbial communities and processes in biofilters for post-treatment of ozonated wastewater treatment plant effluent | |
JP4354308B2 (ja) | 修復期間の予測方法および修復プロセスの制御方法 | |
Summer et al. | Synergistic effects of microbial anaerobic dechlorination of perchloroethene and nano zero-valent iron (nZVI)–A lysimeter experiment | |
Chang et al. | Evaluation use of bioaugmentation and biostimulation to improve degradation of sulfolane in artificial groundwater | |
JP2008154521A (ja) | 塩素化エチレン分解菌の塩化ビニル分解能の判定方法、及び該方法に用いられる塩素化エチレン分解菌の塩化ビニル分解能判定用キット | |
Da Silva et al. | Exploring the correlation between halorespirer biomarker concentrations and TCE dechlorination rates | |
Deng et al. | Denitrifying microbial communities in heavy-metal-contaminated paddy soils near electronic-waste processing centers | |
EP3548639B1 (en) | Bacterial strains and consortium comprising same for degrading mtbe, tba and/or hcho | |
Radl et al. | Structural and functional diversity of microbial communities from a lake sediment contaminated with trenbolone, an endocrine-disrupting chemical | |
JP5236222B2 (ja) | 嫌気性微生物による地下水および/または土壌の浄化判定方法 | |
JP5911707B2 (ja) | デハロコッコイデス属細菌検出用プライマーセット | |
Schmidt et al. | Evaluation of 16S-PCR detection of Dehalococcoides at two chloroethene-contaminated sites |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061003 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081014 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081016 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20081215 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090706 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090729 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4354308 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130807 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130807 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150807 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |