透過型浄化壁における微生物群集構造の長期モニタリング

透明净化墙内微生物群落结构的长期监测

基本信息

批准号：
19656239
负责人：
平島剛
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度終了したカラム通水実験のカラム内容物の化学成分分析を蛍光X線分析法およびX線回折分析によりおこなった。蛍光X線分析結果からヒ素はカラム入り口から出口へと蓄積量が減少する傾向が顕著に見られ、X線回折分析からはゲータイト、レピドクロサイト、マグネタイト、フェリックアルセネイトの形成が見られ、Fe(III)系鉱物とヒ素が共沈している可能性およびFe(III)との沈殿形成が強く示唆された。カラム残渣の形態を走査電子顕微鏡により観察し、その一部をSEM-EDXにより元素マッピングをおこなったところ、炭酸カルシウムの析出部分にヒ素の分布が重なっており、炭酸塩との共沈も明らかとなった。また一部の試料中のヒ素の化学状態をX線光電子分光法により測定し解析した結果、ヒ素はヒ酸および亜ヒ酸ともに鉄粉表面に検出され、吸着と酸化、共沈により不動化されたものと考えられる。ヒ酸を還元する微生物の寄与は固体分析からは明らかにはならなかった。硫酸還元菌により生じたはずである硫化物の存在はX線回折分析から明らかとはならず、結晶性が低かったためと思われる。このように前年度おこなったカラム試験では、固体残渣分析によれば、化学的な作用によるヒ素の不動化の証拠が強く表われて、微生物作用によるヒ素の不動化の証拠はそれに隠れ目立たない結果となった。しかし、溶液分析によれば、硫黄同位体効果やDGGE-PCR法による微生物群集構造解析から、確かに硫酸還元菌が寄与していたことが確かめられた。これらのことから、数十年持続させる透過型浄化壁に対して嫌気性微生物反応を主な浄化コンセプトとする場合、内容物に含める炭素源の選択、その供給量は、設計段階で予測しなければならない重要な要素となることが確認された。

通过X射线荧光分析和X射线衍射分析进行了柱水流实验的色谱柱含量的化学组成分析。 X射线荧光分析表明，从插座的色谱柱入口进入砷的积累有显着的趋势，X射线衍射分析表明，Goetite，Lepidocrocots，Lepidocrosots，Magnetite和Arsenate的形成，强烈表明FE（III）矿物质和Arsenic Coprecipitate and Adecipratites and Thit Reackitation and降水（III）。使用扫描电子显微镜观察了色谱柱残基的形态，其中一部分是使用SEM-EDX元素映射的，并且砷的分布与碳酸钙沉淀部分重叠，表明还显示了与碳酸盐共沉淀的分布。此外，通过X射线光电子光谱法测量并分析了某些样品中的砷的化学状态，并且相信在铁粉的表面上检测到砷和砷酸，并被吸附，氧化，氧化和共沉淀固定。从固体分析中不清楚微生物对减少砷酸的贡献。 X射线衍射分析没有揭示出应通过硫酸盐还原细菌产生的硫化物的存在，并且被认为是由于低结晶度引起的。在上一年进行的色谱柱测试中，固体残留分析显示了由于化学作用而导致的砷固定的有力证据，并且由于微生物作用而导致的砷固定的证据被隐藏起来且不显眼。但是，溶液分析表明，硫酸盐还原细菌确实是使用DGGE-PCR的硫同位素效应和微生物群落结构分析的贡献。这些发现证实，当厌氧微生物反应是可渗透纯化壁的主要纯化概念时，持续数十年的纯净纯化墙壁时，选择在内容中包含的碳源和供应量是必须在设计阶段预测的重要因素。