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論文

Development of scenario analysis and database for quantitative analysis of microbial effects on the repository performance

吉川 英樹; 稲垣 学; 宮坂 郁*

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1193, p.375 - 380, 2009/05

地層処分の性能評価の観点から微生物影響について、内外の研究成果をもとにシナリオ解析を実施した。微生物に関する不確実性を踏まえて重要なFEPを抽出し微生物影響を分類した。結果として、地下水組成に関する微生物影響評価が重要であることがわかった。また、重要な6種の微生物群について成長や活性に関する微生物パラメータのデータベースを開発した。そのデータベースは微生物影響を評価するモデル上重要なデータ,成長速度,最大成長速度,死滅率や実験条件を網羅している。

口頭

放射性廃棄物処分場天然バリア性能に対する微生物影響評価コードの開発

宮坂 郁*; 福永 栄*; 菅野 毅*; 栃木 善克; 難波 謙二*

no journal, , 

放射性廃棄物処分場の安全性能に対する微生物影響の定量評価を目的として、微生物代謝による地球化学的影響,代謝生成物による二次的反応,地下水のpHの変動,微生物のコロイド的移動を定量評価可能なコードを開発した。

口頭

Microbial studies on shallow groundwater in Horonobe, Japan

浅野 貴博; 石井 浩介*; 宮坂 郁*; 佐々木 祥人; 吉川 英樹; 油井 三和

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する微生物研究では、地層中での微生物生態の把握や長期間の生物反応等に関して信頼できる予測方法が確立されておらず、その評価は十分ではない。本研究では、地球化学反応への微生物影響を調査するため、幌延H17-1-01孔(サンプリング深度35m)の地下水の微生物分析を行った。16SrRNA遺伝子のクローニング解析の結果、好気性菌で$$gamma$$プロテオバクテリアに属する${it Methylobacter}$属菌が最も多く、次いで$$beta$$プロテオバクテリアに属するコマモナス科の細菌群が多かった。コマモナス科の中では、好気性菌である${it Polaromonas}$属菌と鉄還元菌に関連のある${it Rhodoferax}$属菌が優占的であった。地下水における好気性菌と鉄還元菌の活性を調査するため、$$^{3}$$H-チミジンと$$^{14}$$C-グルコースを用いたバッチ試験と地下環境を模擬したカラム試験をそれぞれ行った。$$^{3}$$H-チミジンと$$^{14}$$C-グルコースの取り込み活性から、好気性菌の増殖及び代謝活性が認められた。カラム試験により、鉄還元による鉄(II)の増加が認められ、鉄還元菌が活性を有することがわかった。これらの結果は、好気性菌と鉄還元菌が幌延の浅部地下環境において地球化学反応に影響を与えていることを示唆した。

口頭

微生物増殖・代謝速度に及ぼす電子受容体種類の影響

福永 栄*; 石井 浩介*; 宮坂 郁*; 浅野 貴博; 佐々木 祥人; 吉川 英樹

no journal, , 

処分場想定環境における微生物の増殖・代謝速度に及ぼす電子受容体の種類の影響を評価するため、一つの電子供与体(酢酸)と4種の異なる電子受容体(O$$_{2}$$, NO$$_{3}$$$$^{-}$$, Fe(III), SO$$_{4}$$$$^{2-}$$)を用いて地層コアから集積培養した微生物群の増殖・代謝速度を測定し、文献値との比較を行った。その結果、環境中に存在する電子受容体の種類に応じた微生物活動の大きさの相対的な違いを推定するための基礎データが得られた。

口頭

地層処分の安全評価に対する微生物影響の不確実性評価手法に関する検討

吉川 英樹; 浅野 貴博; 佐々木 祥人; 油井 三和; 宮坂 郁*

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の地層処分における微生物影響の潜在的な要因についての知見の整理を踏まえ、微生物影響について重要と考えられる地下水変遷に関する影響評価を行うことを目的として、微生物影響評価手法の検討を行った結果を発表する。

口頭

Estimation of growth parameters corresponding to microbial communities in laboratory anaerobic aquifer columns

福永 栄*; 石井 浩介*; 宮坂 郁*; 浅野 貴博; 佐々木 祥人; 吉川 英樹

no journal, , 

地層処分における微生物影響予測に必要な微生物パラメータとして、酸素,硝酸塩,3価鉄,硫酸塩,炭酸塩の一つが電子受容体として存在するときの最大比増殖速度と電子供与体の収率の平均的な値を文献レビューにより求めた。さらに実験室規模の嫌気性帯水層カラムから採取した微生物群集を培養し、全菌数,酢酸,電子受容体の濃度を測定し、3価鉄又は硫酸塩存在下でのパラメータ値を計算して、文献レビュー結果と比較した。

口頭

Experiments using laboratory columns to monitor anaerobic microbial reactions

石井 浩介*; 宮坂 郁*; 福永 栄*; 浅野 貴博; 佐々木 祥人; 吉川 英樹

no journal, , 

地層処分における核種移行の長期予測には微生物活性を測定する必要があるが、地下環境の嫌気性微生物の活性は低いため現場での測定は難しい。地下帯水層での鉄還元及び硫酸還元活性を測定するため、乾熱処理した砂をつめた1m長のカラムからなる室内試験装置を開発し模擬地下水通水時の水質変化を測定した。その結果、還元鉄の生成と酢酸の消費,硫酸塩と酢酸塩の消費が観察された。硫酸塩の現象は酢酸塩の消費と比較して少なかったが、カラムから鉄還元菌が検出されたことから、砂中の鉄を用いた鉄還元が示唆された。

口頭

地下水有機物の微生物による利用性評価

福永 栄*; 宮坂 郁*; 吉川 英樹

no journal, , 

地下水有機物の微生物による利用性を評価するため、深度の違う二つの井戸から採取された地下水サンプル及び酢酸溶液を対象にUltimate BOD(究極まで時間をかけたときのBOD)分析などを行った。その結果、深度500mの井戸から得られた地下水に含まれる有機物の一部は好気性微生物に利用されうることが示された一方、多くの部分は微生物によっても分解されず、分解されてもその速度は酢酸より遅いことがわかった。酢酸など易分解物質で得られた微生物反応速度を用いた場合、地下環境における微生物活性を過大評価する可能性が示唆された。本研究は、経済産業省による「処分システム化学影響評価高度化開発」の一環として実施した。

口頭

水素を利用した深部地下水の微生物活性の探索

福永 栄*; 宮坂 郁*; 吉川 英樹

no journal, , 

あるサイトの地下水研究において微生物に配慮すべきかどうかという疑問に答えるため、一つの調査手法を提案することを目的として、従来の多くの方法のような有機物を添加しての活性測定ではなく、水素を用いた微生物活性を探索する技術を検討したので報告する。幌延の有機物が少ない地下水を試料として、現場で本法を活用できる可能性が示された。本研究は、経済産業省/資源エネルギー庁による「処分システム化学影響評価高度化開発」の一環として実施した。

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