嫌気ベンゼン分解菌DN11株を用いる土壌・地下水の浄化技術

高畑 陽*1・笠井 由紀*2・渡辺 一哉*2・帆秋 利洋*1

Azoarcus DN11株は,熊本市のガソリン汚染地下水から単離された嫌気環境下でベンゼンを分解可能な脱窒細菌である。本研究では,ベンゼンで汚染された帯水層に対するバイオオーグメンテーション(外来菌を汚染サイトに導入する微生物浄化方法)の適用可能性とヒトや環境生物に対する安全性についてDN11株を評価した。筆者らは、室内嫌気カラム試験によりDN11株がベンゼン汚染地下水の拡散を防止する可能性について調べ、嫌気カラムの出口におけるベンゼン濃度がDN11株をカラム内に導入したときだけ有為に減少することを確認した。また,DN11株はベンゼン分解後に死滅するため環境生態系への二次汚染が生じない一方で,効果的な浄化を行うためにはDN11株の生菌をベンゼン汚染帯水層に連続的に注入する必要があることが示された。文献検索と動物試験により,DN11株には病原性や感染性が無いことが確認された。これらの結果から,DN11株はベンゼン汚染帯水層のバイオオーグメンテーションに有効であることが示された。

キーワード: ベンゼン,嫌気ベンゼン分解菌,バイオオーグメンテーション,原位置浄化

*1 技術センター土木技術研究所水域・生物環境研究室
*2 (株)海洋バイオテクノロジー研究所

Soil and Groundwater Remediation Techniques Using Anaerobic Benzene-degrading Bacterium Strain DN11

Yoh Takahata *1, Yuki KASAI *2, Kazuya WATANABE *2 and Toshihiro HOAKI *1

Azoarcus sp. strain DN11 isolated form a gasoline-contaminated groundwater in Kumamoto City is a denitrifying bacterium capable of benzene degradation under anaerobic conditions. The present study evaluated the potential of strain DN11 for its application to the bioaugmentation of benzene-contaminated aquifers as well as its possible risk to human health and ecosystems. The authors conducted an anaerobic column test to examine whether this strain could prevent benzene-contaminated groundwater from spreading out. Benzene concentrations at the outlet of the column were significantly decreased only when the column was inoculated with it. Strain DN11 did not survive after the degradation of the benzene was completed, indicating that post-pollution of an ecosystem with this strain does not occur. For effective biodegradation, DN11 cells have to be continuously injected in the benzene-contaminated aquifer. A search of the literatures and animal examinations were conducted to evaluate risk of DN11, showing that there were neither pathogenicity nor susceptibility in this strain. These results suggest that DN11 is a potentially applicable to bioaugmentation of benzene-contaminated aquifers.

Keywords: benzene, anaerobic benzene-degrading bacterium, bioaugmentation, in situ remediation

*1 Hydraulic and Bio Engineering Research Section, Civil Engineering Research Institute, Technology Center
*2 Marine Biotechnology Institute