Co oxidation by Mn oxide produced by a Mn-oxidizing bacterium

マンガン酸化バクテリアにより形成されたマンガン酸化物によるコバルト酸化過程の解明

田中 万也  ; 鈴木 義規*; 大貫 敏彦

Tanaka, Kazuya; Suzuki, Yoshinori*; Onuki, Toshihiko

微生物が形成するマンガン酸化物はさまざまな微量元素を吸着及び酸化することから、多くの地球化学者や微生物学者の関心を集めてきた。コバルト60は放射性廃棄物に含まれる重要な放射性核種の一つで、廃棄物からの漏出が懸念される。そこで本研究では、生物性マンガン酸化物によるコバルト60の移行遅延の程度を評価するために、マンガン酸化細菌に形成させたマンガン酸化物へのコバルト吸着実験を行った。コバルトをpH3及びpH6の10mM NaCl水溶液中で生物性マンガン酸化物へ吸着させXANES測定を行った結果、二価で添加したコバルトがマンガン酸化物により三価へと酸化されていることが明らかとなった。三価コバルトは二価に比べて溶解度が低いため、マンガン酸化物によるコバルトの酸化はコバルト60に対して移行遅延効果があると期待される。

Biogenic Mn oxide has attracted many geochemists and microbiologist in terms of the ability to highly adsorb and oxidize various trace elements. Cobalt 60 is one of the important radionuclides released from radioactive wastes. In this study, therefore, we studied Co oxidation by Mn oxide produced by a Mn-oxidizing bacterium. Sorption experiments of Co on biogenic Mn oxides were made in 10 mM NaCl solution containing 20 uM Co at pH3 and 6. Cobalt K-edge (7.709 keV) XANES spectra indicated Co(II) oxidation to Co(III) by the biogenic Mn oxides at pH3 and 6. Trivalent Co is highly insoluble relative to Co(II). Consequently, Co oxidation strongly affects the behavior of Co in natural environments. In particular, Co oxidation by biogenic Mn oxide contributes to retardation of migration of radioactive Co (i.e Co).