Creation of high functional soil aggregates for wastewater treatment imitated by soil structure modification abilities of soil animals

模仿土壤动物的土壤结构改变能力，创建用于废水处理的高功能土壤团聚体

基本信息

批准号：
21K05874
负责人：
佐藤邦明
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Shimane University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

土壌を利用した水質浄化法で最も重要なことは浄化の核心部である土壌団粒へ，いかに有効に汚水を接触浸透させるかであると示してきた。そこで，耐水性の水質浄化用土壌団粒を作成し，土壌への汚水の接触を極限にまで高めようと考えた。自然界における土壌団粒の形成には土壌動物の働きが大きく関与し，土壌食性の大型土壌動物は糞の排出，巣や坑道の作成によって土壌構造を改変している。温帯広葉樹林や熱帯雨林では大型土壌動物が多く, これらの森林での高い生産力を土壌動物が維持しているとの指摘がある。この生産力の高さは循環能が高いことも意味すると考えられ，土壌動物の作る土壌構造は高い環境浄化能を有する可能性がある。そこで本研究では，土壌動物の土壌構造改変能を模倣してサイズや形状の異なる人工土壌団粒を作成し，その水質浄化能の評価を試みる。そして，土壌の持つ水質浄化機能を極限にまで引き出す土壌団粒構造の確立を目指す。令和4年度では，土壌動物の土壌構造改変能を模倣した土壌団粒として，令和3年度より開始したサイズの異なる粒状団粒による水質浄化試験を継続して行った。そして，浄化試験後の粒状団粒を対象にアンモニウム及び硝酸吸着量の測定と16SrRNAのV4領域を対象としたアンプリコンシーケンス解析を行った。また，ヤスデ糞の形状を模倣した窪み状団粒について，3Dプリンタにより鋳型を作成し，高さの異なる2種類の団粒を作成した。窪みの無い団粒も比較対象とし，水質浄化試験を開始した。

已经表明，使用土壤纯净方法中最重要的事情是如何有效地穿透土壤骨料，这是纯化的核心部分。因此，我们决定创建一个防水土壤，以净化水质，并最大程度地提高污水与土壤的接触到极限。土壤动物的功能很大程度上参与了自然界中土壤聚集体的形成，大型土壤土壤动物通过驱逐粪便并创造巢和矿山来改变土壤结构。温带阔叶林和雨林中有许多大型土壤动物，并且已经指出，土壤动物在这些森林中的生产率很高。人们认为这种高生产率意味着它具有高循环，而土壤动物产生的土壤结构可能具有很高的环境清洁能力。因此，在这项研究中，我们将通过模仿土壤动物修饰土壤结构的能力并试图评估其水质纯化能力来创建具有不同尺寸和形状的人造土壤聚集体。目的是建立一种土壤骨料结构，将土壤的水纯化功能带到其极限。 2022年，随着模仿土壤动物的土壤结构修饰能力的土壤聚集体，使用不同大小的颗粒骨料继续使用水质纯化测试。然后测量纯化测试后的颗粒聚集体，以针对16sRRNA的V4区域进行铵和硝酸吸附和扩增子测序分析。此外，使用3D打印机为模仿千足菌的形状的嵌入式聚集体创建了模具，并创建了两种类型的不同高度的聚集体。净纯化试验已经开始，比较凝集没有抑郁。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

土壌圏生態工学研究室

土壤生态工程实验室

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

脱窒機能を向上させた人工土壌団粒による水質浄化

使用具有改进反硝化功能的人造土壤骨料净化水

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
白濱里帆;上村直史;荒木拓馬;菱山正二郎;政井英司;佐藤邦明，山本真也，一ノ瀬沙也夏
通讯作者：
佐藤邦明，山本真也，一ノ瀬沙也夏

硝化機能を強化した水質浄化用土壌団粒の創製

创建具有增强硝化功能的水净化土壤团聚体

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tadao Wagatsuma;Takashi Otani;Nobuyasu Seike;Sayuri Namiki;Tomohiro Ezura;Rina Fitriana;MSH Khan;Keitaro Tawaraya;佐藤邦明，永見謙介，増永二之
通讯作者：
佐藤邦明，永見謙介，増永二之