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論文 |
論文
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田崎, 和江 ; 盛一, 慎吾
概要:
出版者照会後に全文公開
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論文 |
論文
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田崎, 和江 ; Tazaki, Kazue
概要:
生体鉱物化作用を利用することによって,岩石,土壌,鉱物の微生物による腐食,変質,二次生成物を評価することができる.また,そのメカニズムを解明することにより腐食の対策や汚染環境の浄化に役立てることができる.本研究では,風化,変質,微生物腐食,
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汚染された岩石,鉱物,土壌,コンクリート中の化学成分やその分布,深度,状態を,本研究補助金で製作した低真空ウエット走査型電子顕微鏡を用いて明らかにした.その結果は下記のとおりである. 1.アイスランド,ニュージランド,別府における間欠泉,温泉,地熱地帯で採取した微生物腐食サンプル,バイオマットを電子顕微鏡で観察した結果,珪藻やシアノバクテイアの細胞内外にFe,Si,Ca,Al,As,Sなどの元素の濃集と各種の鉱物の生成が認められた. 2.現生の淡水性のバクテリアがマンガンや鉄を濃集し非晶質物質を生成することを水と堆積物を用いた培養実験で確かめた. 3.微生物関与によりマンガン物質の生成と比較するために,化学的生成のコントロール実験も行い,その生成物の形態や生成条件が異なることを明らかにした. 4.ウラン鉱床周辺の岩石,土壌,水,植物を採取し,ウランの濃度,分布,濃縮状態を明らかにした. この研究結果は,産業廃棄物処理場や放射生廃棄物の保管地帯の安全保護に役だつのみならず,新素材の開発や医療分野にも適用できる.<br />Metal sorption and biomineralization largely reflect the availability of dissolved metals in hydrosphere systems. The metal-loaded bacteria has profound implications for the transfer of metals from the hydrosphere to the sediments. Microorganisms will have playd an important role in metal deposition under various temperature conditions. The microorganisms concentrate aqueous dissolved metals onto cell walls and at intracellular sites, during the life cycle, and strongly bind metals during early diagenesis. A sequence is observed in which amorphous cations concentrated at cell walls are progressively transformed to microcrystalline aggregates of carbonate, silicate, Mn-Fe oxides, and clay minerals. The bioprecipitated oxides and oxyhydroxides act as scavengers for heavy metals such as Cu, Pb, Zn, Cd, Sr, and U,in the aqueous toxic-metal dispersion environment. The biomineralization of bacterial cells has been followed in a laboratory simulation by electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy. Several kinds of bacteria were examined for the ability to remove heavy metals from solution. SEM-EDX,TEM,XRF and XRD results indicated that most of metals accumulated at the cell surface as crystalline precipitates after several days of aging.<br />研究課題/領域番号:05554012, 研究期間(年度):1993–1995<br />出典：「岩石の微生物腐食の評価装置」研究成果報告書 課題番号05554012(KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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論文 |
論文
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田崎, 和江 ; Tazaki, Kazue
概要:
汚染された環境を浄化する方法として,物理学的に取り除く方法,化学反応により無害化する方法,そしてバクテリアなどの生物機能を活用して回復する方法がある.特に,生物機能を利用して浄化するバイオレメデイエーションは,浄化に長期間を要する汚染に対し
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て二次汚染のない有効な方法である.単純な組織構造を有しているバクテリアは,汚染環境から有害物質を細胞内に取り込み,固定して,各種の生体鉱物を細胞内外に生成する働きがある.この生体鉱物化作用のメカニズムを解明し,汚染された環境の浄化に役立てることが本研究の目的であった.本研究補助金で購入した位相差偏光顕微鏡や低真空走査型電子顕微鏡を用いて,地球上の様々な環境(鉱山,鉱床,温泉,間欠泉,汚染土壌,湖沼堆積物,風化花崗岩,活性汚泥など)からFe,Mn,Zn,Cu,U,Cdなどの元素を持つバクテリアが細胞内に生体鉱物を生成している例を数多く発見した.特に,室内実験からMnやFe,イオンがバクテリアの細胞に取り込まれ,マンガンノジュールを形成する過程を透過型電子顕微鏡観察により明らかにすることができた.また,XRD,XRF,EDX,FT‐IR,ESCAなどの方法も用い,この生体鉱物化作用を総合的にとらえそのメカニズムを明かにした.3年間の研究成果は,国内および国際学会で発表し,論文も学術誌に多数公表した.<br />Microorganisms are very important in all transport processes of elements in earth environmental systems. Microorganisms contribute particularly to the fixation of tremendous range of metals and minerals in contaminated areas. There are many examples of microbial remediation in the modern environments. In this projects, the mechanism of microorganisms for remediation of metal fixation is investigated for various cases, such as mining area, hot springs, sediments, and weatherd granit, by using electron microscopical techniques. Microorganisms exhibit a profound ability to bind metallic ions of Fe, Mn, Cu, U,and As, and this allows cell to serve directly as nucleation sites for biominerals. The biomineral deposits in bacterial intra-or extra-cell are shaped as crystals with a well-defined structure. The remediation appear applicable to a wide range of contaminants in natural environments. The results of biomineralization in the earth environmental system are reported in various international and national journals.<br />研究課題/領域番号:04453052, 研究期間(年度):1992–1994<br />出典：「バクテリアによる生体鉱物の生成機構」研究成果報告書 課題番号04453052(KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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