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sp. nov., a mesophilic sulfate-reducing deltaproteobacterium isolated from a deep siliceous mudstone formation上野 晃生*; 玉澤 聡*; 玉村 修司*; 村上 拓馬*; 木山 保*; 猪股 英紀*; 天野 由記; 宮川 和也; 玉木 秀幸*; 長沼 毅*; et al.
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 71(2), p.004683_1 - 004683_10, 2021/02
被引用回数：8 パーセンタイル：62.07(Microbiology)幌延深地層研究計画における地上からのボーリング調査孔であるHDB-6の深度288.7-303.0m区間から採水された地下水中から、新種の嫌気的硫酸還元菌を単離した。これをHN2
株と呼ぶ。採水深度の地質は新第三紀堆積岩の稚内層であり、上位の珪藻質泥岩である声問層から珪質泥岩である稚内層への遷移帯に当たる。単離されたHN2株は、温度5-43
C及びpH6.5-7.5の環境において成長が確認された。HN2株は、硫酸塩や亜硫酸塩, Fe
, マンガン酸化物等を電子受容体とし、硫黄元素や硝酸塩,亜硝酸塩は電子受容体として使用しない。HN2株は、NaClを必要としないが、最大でNaCl濃度4%(w/v)の高塩濃度環境において生息できた。表現型・分子的遺伝情報から、HN2株を新種と判断し、 sp. nov.と命名する。
宮澤 大輔*; 真田 祐幸; 木山 保*; 杉田 裕; 石島 洋二*
Journal of MMIJ, 127(3), p.132 - 138, 2011/03
間隙弾性論は、岩盤中の空隙が水で飽和された状態において、水の流入・流出が生じた際の岩盤の変形や応力変化を説明する理論であり、岩盤と水の連成現象を表現できる。現在、北海道幌延町で進めている幌延深地層研究所に分布する新第三紀堆積岩は、多孔質・低透水性であり高い飽和度を示す。国内の他の地域に分布する新第三紀堆積岩においても似たような特性を持つ岩盤は少なくない。このような性質を持つ岩盤に構造物を設けると、岩盤内部に存在する多量の水が消散しにくくなるため、岩盤と水の連成現象が生じる可能性があり、間隙弾性論に基づいた評価が構造物の合理的な設計・施工に有効と考えられる。本論文では、間隙弾性パラメータを決定するための室内試験方法の構築と幌延地域に分布する珪質岩の間隙弾性パラメータの決定を行った。1回の三軸圧縮試験で複数の間隙弾性パラメータを効率的に取得できるように試験フローを工夫した。その試験に基づき取得されたパラメータは、既存研究で得られた泥岩等の間隙弾性パラメータと比較的近くおおむね妥当な値が得られたと判断した。
宮澤 大輔*; 木山 保*; 石島 洋二*; 杉田 裕; 真田 祐幸
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発として地下研究施設の建設を伴う調査研究(幌延深地層研究計画)を進めている。地下研究施設周辺に分布する珪質岩は高い間隙率と低い透水性を示すことから、坑道周辺岩盤の水理・力学挙動を検討するうえで、空洞周辺の応力再配分による水-応力連成挙動を表現できる間隙弾性論に基づく検討が有効であると考えられる。そこで、本研究では間隙弾性パラメータを精度よく把握するための室内試験法の確立とパラメータの同定を目的に、幌延地域に分布する珪質岩(声問層・稚内層・稚内層浅部の遷移帯)を用い間隙弾性論に基づいた室内試験を実施した。周変位を拘束させるK
圧密試験と段階昇圧を併用させる室内試験により、間隙弾性パラメータを算出する方法を例示した。そして、その室内試験手法を用い、声問層・稚内層・稚内層浅部の遷移帯の特性の異なる3種の岩石の間隙弾性パラメータを同定した。今後、同岩種を用いた室内試験を継続し、データの蓄積を進めていく。
宮澤 大輔*; 木山 保*; 石島 洋二*; 熊倉 聡*; 杉田 裕; 真田 祐幸
no journal, ,
原子力機構は、幌延地圏環境研究所との共同研究として幌延深地層研究センターの地下施設の250m換気側調査坑道において、孔底変形法による初期地圧の計測手法の適用性の確認を行った。本手法を地下のボーリング孔を利用して行うのは初めてであったが、計測のための手順,ボーリング孔の加工,装置の脱着などは順調に行えることを確認できた。一方で、軟弱な声問層と比較して比較的強度のある、また、亀裂の多い特徴を持つ稚内層を対象とした今回の試験では、計測のためのピンを岩盤に適切に設置できないなど、初期地圧を精度よく求めるうえでの課題が明らかとなった。この課題に対しては、解決の方向性を見いだすなど課題解決に向けた検討に着手することができた。
玉澤 聡*; 上野 晃生*; 玉木 秀幸*; 玉村 修司*; 村上 拓馬*; 木山 保*; 猪股 英紀*; 宮川 和也; 長沼 毅*; 金子 勝比古*
no journal, ,
嫌気的環境の一つである陸域地下珪藻質泥岩層は地球上に広く分布しており、北海道北部地域の天塩平野の地下には、新生代新第三紀中新世に形成された海成堆積物から成る珪藻質泥岩層が広がっている。これまで珪藻質泥岩層のボーリングコア試料または孔隙水の微生物群集構造解析やメタゲノム解析によって、発酵性細菌と推測される微生物群の存在は示唆されていたものの、現在まで分離培養されておらずその生理生態学的機能はほとんど明らかにされていなかった。本報告は、幌延深地層研究センターの深度250m調査坑道から採取した地下水から、新規Bacteroidetes門細菌HJ250株の純粋分離に成功したことを報告するものである。HJ250株は、15-37C、pH6.0-9.0で生育可能な絶対嫌気性の発酵性細菌であり、メタン生成菌が利用可能な有機化合物を作り出す能力を持っていることが推測される。また、異なる深度の地下水試料から、HJ250株と100%の相同性を示すDNA配列が検出されたことから、HJ250株は原位置にただ存在するだけでなく、珪藻質泥岩層の特に比較的浅部域における嫌気的有機物分解反応に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。
玉澤 聡*; 上野 晃生*; 玉木 秀幸*; 玉村 修司*; 村上 拓馬*; 木山 保*; 猪股 英紀*; 宮川 和也; 長沼 毅*; 金子 勝比古*
no journal, ,
これまでの研究により、北海道北部地域の地下に分布する新第三紀堆積岩中の地下水において、微生物による有機物の発酵分解とメタン生成反応が生じていることが報告され、発酵性細菌が嫌気的な有機物分解過程において重要な役割を担っていることが示唆されてきた。しかしながら、これらの発酵性細菌は分離培養されておらずその機能の大半は不明であった。本研究では、これらの発酵性細菌の分離培養化と機能解析を実施した。幌延深地層研究センターの地下250m調査坑道から採水した地下水から単離した新規発酵性細菌HJ250株は、少なくとも科レベルで新規な系統群に分類されることが分かった。生理性状解析の結果、HJ250株は15-37C、pH6.0-9.0、NaCl 0-80g/Lで生育可能な糖資化性の絶対嫌気性発酵性細菌であることが分かった。さらに、HJ250株は、Bacteroidetes門細菌としては報告例の極めて少ない、鉄還元能を有することが明らかとなった。また、HJ250株と同様のDNAおよびRNAが、異なる深度の地下水からも検出されたことから、HJ250株が珪藻質泥岩層の比較的浅部域における炭素及び鉄循環に大きく寄与している可能性が示唆された。
玉澤 聡*; 上野 晃生*; 村上 拓馬*; 宮川 和也; 玉村 修司*; 木山 保*; 猪股 英紀*; 長沼 毅*; 金子 勝比古*; 五十嵐 敏文*
no journal, ,
令和2年度以降の幌延深地層研究計画において原子力機構が取り組んでいる課題の1つである「実際の地質環境における人工バリアの適用性確認」では、物質移行に対する微生物の影響を確認する必要がある。本研究では、幌延地域の地下深部に存在する微生物群集の構造を規定する要因を明らかにするために、幌延深地層研究センターの地下研究施設から掘削されたボーリング孔を利用して地下水を採水し、16S rRNA遺伝子アンプリコンシーケンスデータを取得し、地下水の地球化学データとの関連性について解析的検討を実施した。その結果、試料間に見られる微生物の群集構造の差異は、採水深度や地下水の電気伝導度、Na
, K, Ca
, Mg
, Li, Cl
, Br, NH
, PO
, Sr, I, SO
などのパラメータと統計的に有意な関連性を持つことが示された。これらの溶存イオン種の空間的な差異は、既往の研究により、化石海水が天水によって希釈されることにより形成されたと考えられている。このことから、本地域の微生物群集構造に影響を及ぼす一因は、化石海水の天水による希釈である可能性が示唆される。
