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岳田 彩花*; 中野 友里子*; 落合 朝須美*; 横尾 浩輝*; 小原 義之; 福山 賢仁; 長安 孝明; 大貫 敏彦*; 宇都宮 聡*
no journal, ,
本研究では、人形峠鉱山のMn酸化菌を用いた実験を行い、菌や菌由来のMn酸化菌の測定を行った。その結果、Mn酸化菌が溶液中のMnを取り込み、針状のMn酸化物として排出し、それが凝集すると1.5
m程の球状となるということが分かった。
川本 圭佑*; 落合 朝須美*; 岳田 彩花*; 中野 友里子*; 横尾 浩輝*; 沖 拓海*; 大貫 敏彦*; 小原 義之; 福山 賢仁; 宇都宮 聡*
no journal, ,
岡山県に位置する人形峠ウラン鉱山では、現在も坑水中にU, As, Raなどの有害元素が含まれている。坑水中の有害元素は、表流させることで濃度が減少していることが分かっているが、この自然浄化機構は明らかになっていない。本研究では、U, As, Raの収着が期待され、かつ人形峠坑水, 堆積物中に多く存在しているFe, Mn酸化物粒子に注目し、その生成過程, 表面特性, シリカコロイドとの凝集をナノスケールで明らかにすることで、人形峠における坑水の自然浄化機構を解明することを目的とした。価数同定にXAFS、坑水と堆積物の組成同定にICP-AES, MS, FIB, TEM、鉱物の同定にSEM, XRD、ゼータ電位, 粒径の時間変化にDLSを用いた。なお、DLSは坑水サンプルの酸化を最小限にするため現地で行った。地下水集水井において、溶存酸素量(DO)が低い地下坑水(DO=0.18mg/L)が地上に放出されることで、DOが増加し(DO=1.65mg/L)、即座に表面が正に帯びた粒子状ferrihydriteが生じて、坑水中のアニオン種であるAs, U分子を収着した。同時に負に帯電するシリカコロイドもferrihydrite上に付着し、ゼータ電位は徐々に減少して、1日後にはferrihydriteのゼータ電位はシリカコロイドのゼータ電位範囲内の-23mVになった。その後、吸着速度の遅いMn
が吸着し、わずかに溶けている酸素により吸着したMnの一部が酸化していた。また、このferrihydrite粒子はDOがさらに増加する下流地点(DO=3.09mg/L)にも流れ、沈殿している。上流地点とは異なり、下流地点ではMnの大部分が酸化され、Ra収着が期待される繊維状のbirnessiteとして凝集していた。本研究で人形峠ではferrihydrite+シリカコロイド凝集体中のFe, Mn酸化物が坑水中のU, As, Raの除去に関与していることが示唆された。
羽部 浩*; 稲葉 知大*; 青柳 智*; 愛澤 秀信*; 佐藤 由也*; 堀 知行*; 山路 恵子*; 小原 義之; 福山 賢仁; Cai, H.*; et al.
no journal, ,
休廃止鉱山の第5次基本計画に基づき、鉱害防止技術に関する基礎研究、技術開発が産学官連携で推進されており、特に重金属除去作用を有する植物や微生物を利用した自然回帰型坑廃水浄化法に関して効果検証が行われている。人形峠環境技術センターでは、従来の中和処理法と比較し、薬品使用量の削減や殿物の減容化が可能で、かつメンテナンス頻度も低い廃水処理システムに着目し、坑水中の鉄やマンガン等金属の除去について実証試験を重ねてきた。本廃水処理システムにおいては、化学的酸化による除鉄のみならず、生物的な反応による鉄除去の関与も推測されたが、除鉄槽内に存在する微生物等については解析されていなかった。そこで次世代シークエンサーを用いて、人形峠坑水および除鉄槽内の微生物コミュニティを網羅的に解析した。
Jiang, X.*; 田村 憲治*; 浅野 眞希*; 春間 俊克; 高橋 純子*; 福山 賢仁; 山路 恵子*
no journal, ,
人形峠鉱山の露天採掘場跡地は、人為的な攪乱がないにもかかわらず、20年間にススキ草原のままで遷移が進んでいない。植物の成長を支える土壌の諸性質と植物の分布との関係について解明するために、土壌の一般理化学性分析,データ解析および土壌微細形態観察を行った。植生調査により、研究地の端において樹木の植被率が高い値を示した。土壌の一般理化学性において、細孔隙率は、研究地の端の樹木の植被率が高い地点における表層土壌孔隙率がやや高いことが明らかになった。主成分分析の結果により、3つの主成分は全体の38.3%, 63.7%, 83.4%を示した。第一主成分は全炭素量および全窒素量であった。第二主成分は三相分布を示した。第三主成分はpH(H
O)を表した。回帰分析を行った結果、木本植物,湿性草本植物,草本植物の植被率は個別の理化学性に著しい線形相関がないことを示した。表層土壌の微細形態観察結果から、植物根やより分解の進んだ有機物が多く確認され、湿性な立地の土壌の微細なペッドは適潤な立地の土壌よりも発達してないことがわかった。以上のことから、土壌の特性が植生の発達程度や種組成に影響を及ぼしていることが示唆された。