微生物の地層処分環境条件下における馴化の研究(概要)

Experimental studies of microbial acclimation to condition of geological disposal system

藤原 和弘*; 川島 文人*

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TRU廃棄物の処分方法として、セメント系材料を構造体とした地下への埋設処分が検討されている。この処分システムの安全性に影響を与える要因となりうる項目の一つとして地下環境における微生物による有機物分解の可能性があげられている。本研究では、セメント系材料の影響によって処分場が長期間保持されていると考えられている。高アルカリ環境における微生物による有機物分解性の評価に資するデータを獲得することを目的として、TRU廃棄物に含まれる有機物のなかで最も量の多いアスファルト(ブローンアスファルト)を対象に、微生物の高アルカリ環境への馴化試験及び微生物によるアスファルト分解試験を実施した。まず異なる3つの天然環境にある微生物群を採取し、アスファルトを炭素源とする高アルカリ環境での馴化培養を行った。次にこの馴化微生物を用いて高アルカリ環境でのアスファルトの分解試験を実施した。なお本研究では微生物によるアスファルトの分解速度を評価するために、バイアル試験と結晶皿試験を行った。バイアル試験ではIC、TOC、微生物種、微生物濃度の測定を、結晶皿試験ではアスファルト分解量、微生物濃度を評価した。さらに遺伝子解析手法(DGGE&シーケンス法)を用いて、アスファルト分解に関与する微生物についても解析を行った。その結果pH12.5の高アルカリ環境下において微生物がアスファルトを分解しうることを示唆する結果が得られた。また、アスファルトを炭素源として高アルカリ環境に馴化した微生物のアスファルト分解活性は嫌気条件では好気条件より大きく低下した。

TRU waste is disposed of deep underground by packed in cement compounds as engineering barrier material. One of negative effects to this disposal system is supposed to be ability of microbial degradation of organic compounds. This disposal system might be exposed to high alkali condition by cement compounds. For estimating the quantity of degradation of organic compounds under high alkali conditions, asphalt (blown asphalt) that is the major ingredient of TRU waste was used for the microbial acclimation test to high alkali condition and degradation test. After microbial were collected as water samples from three different conditions, those were cultured with asphalt as carbon source for acclimation under high alkali conditions. These acclimated microbial were used for vial and plate test measuring degradation rate of asphalt at high alkali condition. Estimation items were ICs, TOCs, groups and cell count of microbial from vial test, and also, quantity of asphalt degradation and cell count of microbial from plate test. Furthermore, the genetic information of microbial was analyzed with the DGGE method and those sequencing data. The result shows that microbial might degrade asphalt under high alkali condition like pH 12.5, and it was less asphalt degradation rate in anaerobic than in aerobic condition.