(57)【要約】【課題】  高濃度ＶＯＣによって汚染された地盤であっても浄化できる汚染地盤の浄化材及び浄化方法を提供する。【解決手段】  地盤に含まれるＶＯＣの濃度が１００ｍｇ／Ｌ以上であるような高濃度の揮発性有機塩素化合物によって汚染された汚染地盤に加えられ、前記揮発性有機塩素化合物を分解する嫌気性微生物を活性化させることで、前記汚染地盤を浄化する汚染地盤の浄化材であって、前記嫌気性微生物と共生関係にある共生微生物と、前記嫌気性微生物を活性化する栄養材と、前記嫌気性微生物が生息可能な担体とを含有することを特徴とする。【選択図】  図４
2011231144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に含まれるＶＯＣの濃度が１００ｍｇ／Ｌ以上である高濃度の揮発性有機塩素化合物によって汚染された汚染地盤に加えられ、前記揮発性有機塩素化合物を分解する嫌気性微生物を活性化させることで、前記汚染地盤を浄化する汚染地盤の浄化材であって、
前記嫌気性微生物と共生関係にある共生微生物と、
前記嫌気性微生物を活性化する栄養材と、
前記嫌気性微生物が生息可能な担体と、
を含有することを特徴とする汚染地盤の浄化材。
【請求項２】
前記栄養材は、グルコン酸及びグルコン酸塩、グルコン酸アミド、グルコン酸エステル、グルコン酸無水物等のグルコン酸誘導体のうち少なくとも１種以上含有することを特徴とする請求項１に記載の汚染地盤の浄化材。
【請求項３】
前記共生微生物は、水素生成菌、硫酸還元菌、及び、メタン生成菌の少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の汚染地盤の浄化材。
【請求項４】
前記担体は、前記共生微生物が生息する黒ボク土であり、
前記共生微生物は、前記黒ボク土の添加によって供給されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の汚染地盤の浄化材。
【請求項５】
前記黒ボク土の存在下で培養された前記嫌気性微生物を、更に含有することを特徴とする請求項４に記載の汚染地盤の浄化材。
【請求項６】
地盤に含まれるＶＯＣの濃度が１００ｍｇ／Ｌ以上である高濃度の揮発性有機塩素化合物によって汚染された汚染地盤に、前記揮発性有機塩素化合物を分解する嫌気性微生物と共生関係にある共生微生物、前記嫌気性微生物を活性化する栄養材、及び、前記嫌気性微生物が生息可能な担体を含有する浄化材を加える工程と、
前記浄化材によって活性化された前記嫌気性微生物によって、前記汚染地盤に含まれる前記揮発性有機塩素化合物を分解させる工程と、
を行うことを特徴とする汚染地盤の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高濃度のＶＯＣ（揮発性の有機塩素化合物）で汚染された汚染地盤の浄化材及び浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、地盤中に常在する微生物によって、ＴＣＥ（トリクロロエチレン）等のＶＯＣで汚染された汚染地盤を浄化する浄化方法が知られている。この汚染地盤の浄化方法では、地盤に栄養材を注入してＶＯＣ分解菌を活性化する。これによって、ＶＯＣ分解菌によるＶＯＣの分解を促進して汚染地盤を浄化する（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７‐２６８４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、地盤に含まれるＶＯＣの濃度が１００ｍｇ／Ｌ以上であるような高濃度ＶＯＣによって汚染された地盤は、ＶＯＣ分解菌の生息に適さず、栄養材を注入してもＶＯＣ分解菌を活性化することは難しい。このため、前述した汚染地盤の浄化方法によって、高濃度ＶＯＣによって汚染された地盤を浄化することは困難であった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高濃度ＶＯＣによって汚染された地盤であっても浄化することのできる汚染地盤の浄化材及び浄化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明は、
地盤に含まれるＶＯＣの濃度が１００ｍｇ／Ｌ以上である高濃度の揮発性有機塩素化合物によって汚染された汚染地盤に加えられ、前記揮発性有機塩素化合物を分解する嫌気性微生物を活性化させることで、前記汚染地盤を浄化する汚染地盤の浄化材であって、
前記嫌気性微生物と共生関係にある共生微生物と、
前記嫌気性微生物を活性化する栄養材と、
前記嫌気性微生物が生息可能な担体と、
を含有することを特徴とする。
【０００７】
本発明では、嫌気性微生物と共生関係にある共生微生物により、高濃度ＶＯＣで汚染された地盤中に、嫌気性微生物が活性化するために必要な環境を形成できる。また、栄養材によって、嫌気性微生物を活性化することができる。更に、嫌気性微生物は担体中に生息することができるので、嫌気性微生物が高濃度ＶＯＣに直接曝されることを防止できる。以上から、高濃度ＶＯＣによって汚染された地盤においても嫌気性微生物によるＶＯＣの分解を促進でき、当該地盤を浄化することができる。
【０００８】
また、本発明の汚染地盤の浄化材では、前記栄養材は、グルコン酸及びグルコン酸塩、グルコン酸アミド、グルコン酸エステル、グルコン酸無水物等のグルコン酸誘導体のうち少なくとも１種以上含有することが好ましい。これによって、嫌気性微生物を速やかに活性化及び増殖させることができ、高濃度ＶＯＣによって汚染された地盤をより効率よく浄化できる。
【０００９】
また、本発明の汚染地盤の浄化材において、前記共生微生物は、水素生成菌、硫酸還元菌、及び、メタン生成菌の少なくとも１種を含むことが好ましい。
嫌気性微生物は、水素を利用してＶＯＣを脱塩素化するので、水素生成菌を汚染地盤に与えることにより、嫌気性微生物に対して水素を供給できる。また、嫌気性微生物は、水素濃度が所定値を超えると成育が阻害されることがある。そこで、水素を消費する硫酸還元菌及びメタン生成菌の何れか一方又は両方を汚染地盤に供給することにより、地盤中の水素濃度を所定値以下に調整できる。
【００１０】
また、本発明の汚染地盤の浄化材では、前記担体は、前記共生微生物が生息する黒ボク土であり、前記共生微生物は、前記黒ボク土の添加によって供給されることが好ましい。  黒ボク土は、前述した共生微生物が生息しており、嫌気性微生物も生息可能であるため、嫌気性微生物の良好な繁殖場となる。また、黒ボク土の中に生息することで、嫌気性微生物が汚染地盤中において高濃度のＶＯＣに曝されることを防止できる。また、黒ボク土には、嫌気性微生物の成育に必要な微量要素（無機塩類）が含有されている。このため、高濃度ＶＯＣによって汚染された地盤中においても、共生微生物によって嫌気性微生物がＶＯＣを分解するのに適した環境を形成できると共に、嫌気性微生物を増殖させることができる。よって、高濃度ＶＯＣによって汚染された地盤を速やかに浄化できる。
【００１１】
また、本発明の汚染地盤の浄化材では、前記黒ボク土の存在下で培養された前記嫌気性微生物を、更に含有することが好ましい。
高濃度ＶＯＣによる汚染度合いによっては、嫌気性微生物が生息していないか、その生息数が極めて少ないことが想定される。このような汚染地盤に対しては、外部で培養した嫌気性微生物を供給することで、ＶＯＣを分解することができ、地盤を浄化できる。そして、黒ボク土の存在下で嫌気性微生物を培養することで、黒ボク土に生息する共生微生物によって、嫌気性微生物の活性化が促進される環境を形成でき、かつ、微量要素をバランスよく供給できる。よって、黒ボク土の存在下で培養された嫌気性微生物は、高濃度ＶＯＣの存在下でも効率よく活性化され、地盤を速やかに浄化できる。
【００１２】
また、前記課題を解決するための本発明は、
地盤に含まれるＶＯＣの濃度が１００ｍｇ／Ｌ以上である高濃度の揮発性有機塩素化合物によって汚染された汚染地盤に、前記揮発性有機塩素化合物を分解する嫌気性微生物と共生関係にある共生微生物、前記嫌気性微生物を活性化する栄養材、及び、前記嫌気性微生物が生息可能な担体を含有する浄化材を加える工程と、
前記浄化材によって活性化された前記嫌気性微生物によって、前記汚染地盤に含まれる前記揮発性有機塩素化合物を分解させる工程と、
を行うことを特徴とする汚染地盤の浄化方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高濃度ＶＯＣによって汚染された地盤であっても浄化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は、対照区１に初期濃度が１００ｍｇ／ＬのＴＣＥ溶液を供給した場合のＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｂ）は、対照区１に初期濃度が３００ｍｇ／ＬのＴＣＥ溶液を供給した場合のＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｃ）は、対照区１に初期濃度が９００ｍｇ／ＬのＴＣＥ溶液を供給した場合のＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフである。
【図２】（ａ）は、試験区１に初期濃度が１００ｍｇ／ＬのＴＣＥ溶液を供給した場合のＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｂ）は、試験区１に初期濃度が３００ｍｇ／ＬのＴＣＥ溶液を供給した場合のＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｃ）は、試験区１に初期濃度９００ｍｇ／ＬのＴＣＥ溶液を供給した場合のＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフである。
【図３】（ａ）は、試験区２に初期濃度が１００ｍｇ／ＬのＴＣＥ溶液を供給した場合のＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｂ）は、試験区２に初期濃度が３００ｍｇ／ＬのＴＣＥ溶液を供給した場合のＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｃ）は、試験区２に初期濃度が９００ｍｇ／ＬのＴＣＥ溶液を供給した場合のＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフである。
【図４】（ａ）は、試験区３に初期濃度が１００ｍｇ／ＬのＴＣＥ溶液を供給した場合のＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｂ）は、試験区３に初期濃度が３００ｍｇ／ＬのＴＣＥ溶液を供給した場合のＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｃ）は、試験区３に初期濃度９００ｍｇ／ＬのＴＣＥ溶液を供給した場合のＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフである。
【図５】（ａ）は、対照区２におけるＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｂ）は、対照区３におけるＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｃ）は、試験区４におけるＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｄ）は、試験区５におけるＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｅ）は、試験区６におけるＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｆ）は、試験区７におけるＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフである。
【図６】（ａ）は、対照区４におけるＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｂ）は、試験区８におけるＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｃ）は、試験区９におけるＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフであり、（ｄ）は、試験区１０におけるＶＯＣ濃度と経過日数の関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
<<<汚染地盤の浄化材について>>>
本実施形態にかかる汚染地盤の浄化材は、黒ボク土と、栄養材とを含有している。そして、ＶＯＣの濃度が１００ｍｇ／Ｌ以上の、高濃度のＶＯＣで汚染された地盤に加えられる。
【００１６】
尚、ＶＯＣには、ＰＣＥ（テトラクロロエチレン）、ＴＣＥ、ジクロロメタン、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、１，１−ジクロロエチレン、Ｃｉｓ−ＤＣＥ（ジクロロエチレン）、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，３−ジクロロプロペン、トランス１，２−ジクロロエチレン、塩化ビニルモノマー等が含まれる。
【００１７】
また、ＶＯＣ分解菌（ＶＯＣを分解できる嫌気性微生物）は、嫌気条件下においてＰＣＥやＴＣＥをエチレンにまで分解して無害化できる嫌気性のデハロコッコイデス属細菌を含むことが好ましい。尚、この他のＶＯＣ分解菌としては、メタノバクテリウム属、メタノサルシナ属、メタノロブス属、アセトバクテリウム属、デスルフォバクテリウム属、デスルフォモニル属、デハロスピリルム属、デハロバクター属、デハロバクテリウム属、クロストリジウム属等の嫌気性分解菌が挙げられる。
【００１８】
これらのＶＯＣ分解菌は、水素を利用してＶＯＣを脱塩素化する。これによって、ＶＯＣ分解菌はエネルギー（ＡＴＰ）を獲得して増殖すると共に、ＴＣＥをシス−１，２−ジクロロエチレン（Ｃｉｓ−ＤＣＥ）、塩化ビニル（ＶＣ）を経てエチレンにまで分解して無害化する。
【００１９】
===黒ボク土について===
黒ボク土は、団粒構造（土壌の粒子が集合体をなしている構造）が発達し、有機物を豊富に含んだ黒色を呈する土壌であり、共生菌（共生微生物）が生息している。また、黒ボク土はＶＯＣ分解菌が生息可能な担体となる。共生菌としては、水素生成菌、メタン生成菌、硫酸還元菌、好気生菌等が挙げられる。更に、黒ボク土は、ＶＯＣ分解菌及び共生菌の成育に必要な微量要素を含有している。微量要素としては、マンガン、鉄、モリブデン、銅、亜鉛等の無機塩類が挙げられる。
【００２０】
===栄養材について===
栄養材は、グルコン酸及びグルコン酸塩、グルコン酸アミド、グルコン酸エステル、グルコン酸無水物等のグルコン酸誘導体のうち少なくとも１種以上含有し、ＶＯＣ分解菌の炭素源（Ｃ）および水素供与体となってＶＯＣ分解菌を活性化させる。尚、グルコン酸ナトリウム（Ｃ６Ｈ１１Ｏ７Ｎａ）は特に、ＶＯＣ分解菌を増殖させるための炭素源として分解及び吸収されやすいうえに、キレート剤等として工業的に広く普及している。このため、グルコン酸ナトリウムを含有する栄養材を用いることで、より効率よく且つ安価にＶＯＣ分解菌を活性化させることができる。
【００２１】
また、栄養材は、グルコン酸ナトリウムに加えて、ＶＯＣ分解菌を増殖させるために必要な栄養源である窒素源（Ｎ）及びリン源（Ｐ）を更に含有することが好ましい。例えば、炭素源のグルコン酸ナトリウムと、窒素源の尿素と、リン源のリン酸二水素カリウムとが配合された栄養材（商品名：クロロクリン）を用いることがより好ましい。これによって、ＶＯＣ分解菌をより効率よく活性化させて増殖させることができる。
【００２２】
===第１確認試験について===
本実施形態にかかる浄化材によるＶＯＣ分解効果を確認するべく、第１確認試験を行った。第１確認試験では、ＶＯＣとしてＴＣＥを採用し、１００ｍｇ／Ｌ、３００ｍｇ／Ｌ、９００ｍｇ／Ｌの高濃度に調整したＴＣＥ溶液に対する浄化材の浄化作用について検討した。
【００２３】
具体的には、表１に示す作製条件に基づいて対照区１及び試験区１乃至３を作製し、ＴＣＥ溶液に対して、何も加えない場合（対照区１）、クロロクリンのみを加えた場合（試験区１）、クロロクリン及び酵母エキスを加えた場合（試験区２）、浄化材（クロロクリン及び黒ボク土）を加えた場合（試験区３）についてそれぞれ比較検討を行った。
【００２４】
−表１−
2011231144.tif 000003
【００２５】
以下、対照区１及び試験区１乃至３の作製方法について説明する。
【００２６】
対照区１は、ＴＣＥ溶液に、無機塩類溶液とｐＨ調整剤と分解菌液とを添加することで作製される。ＴＣＥ溶液は、水道水とＴＣＥ飽和溶液とをメジューム瓶内に加えることで作製される。ここで、ＴＣＥ溶液の濃度は１００ｍｇ／Ｌ、３００ｍｇ／Ｌ、９００ｍｇ／Ｌとなるように調整される。
【００２７】
濃度の異なる３種類のＴＣＥ溶液を作製したならば、これらのＴＣＥ溶液のそれぞれに無機塩類溶液とｐＨ調整剤と分解菌液とを添加する。
【００２８】
無機塩類溶液は、例えば表２に示す無機塩類を水に溶解したものである。具体的には、水１Ｌあたり、ＣａＣｌ２を１００ｍｇ、ＭｇＣｌ２を２００ｍｇ、ＦｅＣｌ２を４００ｍｇ、ほう酸を０．１ｍｇ、塩化亜鉛を２．８７ｍｇ、塩化コバルトを０．４８ｍｇ、モリブデン酸ナトリウムを０．４８ｍｇ、硫酸銅を１．２５ｍｇ、硫酸マンガンを２．２３ｍｇ、及び、ヨウ化ナトリウムを８．３ｍｇの割合で溶解したものである。そして、この無機塩類溶液１ｍＬを各ＴＣＥ溶液に添加する。
【００２９】
ｐＨ調整剤は、溶液のｐＨを６より大きく９より小さい中性範囲に維持するための添加剤である。本実施形態では、６％の重曹溶液を用いている。そして、このｐＨ調整剤４．０ｍＬを各ＴＣＥ溶液に添加する。
【００３０】
分解菌液は、前述のＶＯＣ分解菌を培養することで得られた溶液である。本実施形態では、この分解菌液１２ｍＬ（すなわち、メジューム瓶内の溶液全体の約１０％）を各ＴＣＥ溶液に添加する。
【００３１】
−表２−
2011231144.tif 000004
【００３２】
試験区１は、対照区１と同様に調整したメジューム瓶内に、更にクロロクリン（１２％溶液）を２．０ｍＬ添加することで作製した。尚、クロロクリンは、表２に示すように、グルコン酸ナトリウム（９３％）、尿素（６％）、及び、リン酸二水素カリウム（１％）の混合物１０００ｍｇを１Ｌの水に溶解したものである。
【００３３】
試験区２は、対照区１と同様に調整したメジューム瓶内に、更にクロロクリン（１２％溶液）を１．０ｍＬと、酵母エキス２．０ｍＬとを添加することで作製した。尚、酵母エキスは、たんぱく質やアミノ酸及びビタミン類を含み、ＶＯＣ分解菌を活性化させる栄養材である。
【００３４】
試験区３は、対照区１と同様に調整したメジューム瓶内に更に、クロロクリン（１２％溶液）を２．０ｍＬと、黒ボク土懸濁液１．０ｍＬとを添加することで作製した。尚、黒ボク土懸濁液は、黒ボク土と水道水を１対５の割合で混合し、スターラで４時間攪拌したものである。この場合において、黒ボク土の添加量は０．２ｇに相当する。
【００３５】
===第１確認試験の結果について===
作製した対照区１及び試験区１乃至３を静置し、所定日数が経過するごとにそれぞれのメジューム瓶内のＶＣ濃度、Ｃｉｓ−ＤＣＥ濃度及びＴＣＥ濃度を測定した。この測定の結果を、対照区１について図１（ａ）乃至（ｃ）に、試験区１について図２（ａ）乃至（ｃ）に、試験区２について図３（ａ）乃至（ｃ）に、試験区３について図４（ａ）乃至（ｃ）にそれぞれ示す。尚、ＶＯＣ分解菌によってＴＣＥが分解されるとＣｉｓ−ＤＣＥを経てＶＣに分解される。このため、対照区１及び試験区１乃至３のメジューム瓶内のＣｉｓ−ＤＣＥ及びＶＣの濃度をそれぞれ測定することで、ＶＯＣ分解菌によってＴＣＥが分解されているか否かを確認できる。
【００３６】
対照区１では、図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、ＴＣＥ溶液の初期濃度が１００ｍｇ／Ｌ、３００ｍｇ／Ｌ、９００ｍｇ／Ｌ何れの場合も、Ｃｉｓ−ＤＣＥ及びＶＣは発生しておらず、ＴＣＥが分解された傾向は見られない。よって、汚染土壌に存在するＶＯＣ分解菌だけでは、或いは外部からＶＯＣ分解菌のみを加えただけでは、ＴＣＥ濃度が１００ｍｇ／Ｌ以上であるような高濃度ＶＯＣで汚染された地盤の浄化は困難であると考えられる。
【００３７】
試験区１では、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＴＣＥ溶液の初期濃度が１００ｍｇ／Ｌ、３００ｍｇ／Ｌの場合、ＴＣＥ濃度が減少し、Ｃｉｓ−ＤＣＥの発生が確認できた。このため、ＴＣＥはＣｉｓ−ＤＣＥに分解されたといえる。しかし、図２（ｃ）に示すように、ＴＣＥ溶液の初期濃度が９００ｍｇ／Ｌの場合、Ｃｉｓ−ＤＣＥ及びＶＣは発生しておらず、ＴＣＥが分解された傾向は見られない。
【００３８】
よって、汚染土壌に存在するＶＯＣ分解菌にグルコン酸を主成分とする栄養材（すなわちクロロクリン）を与えた場合には、或いは、外部からＶＯＣ分解菌と上記の栄養材とを加えた場合には、高濃度のＶＯＣによって汚染された地盤の浄化は困難と考えられる。具体的には、１００〜３００ｍｇ／Ｌの濃度範囲においては、ＴＣＥをＣｉｓ−ＤＣＥにしか分解できず、また９００ｍｇ／Ｌ程度の極めて高濃度の場合には、Ｃｉｓ−ＤＣＥへの分解も困難であると考えられる。
【００３９】
試験区２では、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＴＣＥ溶液の初期濃度が１００ｍｇ／Ｌ、３００ｍｇ／Ｌの場合、ＴＣＥ濃度が減少し、Ｃｉｓ−ＤＣＥ及びＶＣが発生した後、Ｃｉｓ−ＤＣＥ濃度及びＶＣ濃度も減少した。すなわち、１００ｍｇ／Ｌ及び３００ｍｇ／Ｌの場合、ＴＣＥがＣｉｓ−ＤＣＥ及びＶＣを経て分解されたと考えられる。しかし、図３（ｃ）に示すように、ＴＣＥ溶液の初期濃度が９００ｍｇ／Ｌの場合、Ｃｉｓ−ＤＣＥ及びＶＣは発生しておらず、ＴＣＥが分解された傾向は見られない。
【００４０】
よって、汚染土壌に存在するＶＯＣ分解菌にグルコン酸を主成分とする栄養材及び酵母エキスを与えた場合には、或いは、外部からＶＯＣ分解菌と上記の栄養材と酵母エキスとを加えた場合には、９００ｍｇ／Ｌ程度の極めて高濃度で汚染された地盤の浄化は困難と考えられる。
【００４１】
試験区３では、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＴＣＥ溶液の初期濃度が１００ｍｇ／Ｌ、３００ｍｇ／Ｌの場合、ＴＣＥ濃度が減少し、Ｃｉｓ−ＤＣＥ及びＶＣが発生した後、Ｃｉｓ−ＤＣＥ濃度及びＶＣ濃度も減少した。また、図４（ｃ）に示すように、ＴＣＥ溶液の初期濃度が９００ｍｇ／Ｌの場合、ＴＣＥ濃度が減少し、Ｃｉｓ−ＤＣＥが発生した。
【００４２】
よって、汚染土壌に存在するＶＯＣ分解菌に本実施形態の浄化材を与えた場合には、或いは、外部からＶＯＣ分解菌と本実施形態の浄化材とを与えた場合には、高濃度のＶＯＣによって汚染された地盤を浄化できると考えられる。具体的には、１００〜３００ｍｇ／Ｌの濃度範囲においては、ＴＣＥを完全に分解できると考えられ、９００ｍｇ／Ｌの高濃度であっても、ＴＣＥをＣｉｓ−ＤＣＥまでは分解できると考えられる。
【００４３】
===第２確認試験について===
更に、ＶＯＣ分解菌によるＶＯＣの分解において、共生菌による効果及び黒ボク土の担体としての効果を確認するべく、第２確認試験を行った。この第２確認試験では、ＶＯＣとしてＴＣＥを採用し、８００ｍｇ／Ｌの高濃度に調整したＴＣＥ溶液に対する浄化作用について検討した。
【００４４】
具体的には、表３に示す作製条件に基づいて対照区２、３及び試験区４乃至７を作製し、ＴＣＥ溶液に対して、何も加えない場合（対照区２）、クロロクリンのみを加えた場合（対照区３）、本実施形態の浄化材を加えた場合（試験区４）、小麦フスマを加えた場合（試験区５）、タキアーゼ（商品名）を加えた場合（試験区６）、山砂及びクロロクリンを加えた場合（試験区７）についてそれぞれ比較検討を行った。
【００４５】
−表３−
2011231144.tif 000005
【００４６】
以下、対照区２、３及び試験区４乃至７の作製方法について説明する。
【００４７】
対照区２は、ＴＣＥ溶液に、無機塩類溶液とｐＨ調整剤と分解菌液とを添加することで作製される。ＴＣＥ溶液は、メジューム瓶内に、濃度が８００ｍｇ／ＬとなるようにＴＣＥ飽和溶液を加えることで作製される。具体的には、１００ｍＬのＴＣＥ飽和溶液を加えることで作製される。そして、このＴＣＥ溶液に対して、無機塩類溶液１ｍＬと、ｐＨ調整剤４．０ｍＬと、分解菌液１０ｍＬとを添加する。なお、無機塩類溶液、ｐＨ調整剤、及び、分解菌液については先に説明したものと同じものを用いる。
【００４８】
対照区３は、対照区２と同様に調整したメジューム瓶内に、更にクロロクリン（１２％溶液）を２．０ｍＬ添加することで作製される。
【００４９】
試験区４は、対照区２と同様に調整したメジューム瓶内に、更に浄化材（黒ボク土２．０ｇ及びクロロクリン２．０ｍＬ）を添加することで作製される。尚、メジューム瓶内のクロロクリン濃度は約０．２％である。
【００５０】
試験区５は、対照区２と同様に調整したメジューム瓶内に、更に小麦フスマ２．０ｇを添加することで作製される。小麦フスマは、小麦の皮であり、ＶＯＣ分解菌を活性化させるための栄養分を含むと共に、ＶＯＣ分解菌が生息可能となっている。しかし、この小麦フスマに共生菌は生息していない。
【００５１】
試験区６は、対照区２と同様に調整したメジューム瓶内に、更にタキアーゼ２．０ｇを添加することで作製される。タキアーゼは、市販の土壌改良剤であり、ＶＯＣ分解菌を活性化させるための栄養分を含んでいる。
【００５２】
試験区７は、対照区２と同様に調整したメジューム瓶内に、更に山砂２．０ｇとクロロクリン２．０ｍＬとを添加する。山砂は、団粒構造を形成していないためＶＯＣ分解菌の生息が困難であり、ＶＯＣ分解菌を活性化させる栄養分及び共生菌をほぼ含んでいない。
【００５３】
===第２確認試験の結果について===
作製した対照区２、３及び試験区４乃至７を静置し、所定日数が経過するごとにそれぞれのメジューム瓶内のＶＣ濃度、Ｃｉｓ−ＤＣＥ濃度及びＴＣＥ濃度を測定した。この測定の結果を、対照区２について図５（ａ）に、対照区３について図５（ｂ）に、試験区４について図５（ｃ）に、試験区５について図５（ｄ）に、試験区６について図５（ｅ）に、試験区７について図５（ｆ）にそれぞれ示す。
【００５４】
試験区４を除く、対照区２、３及び試験区５乃至７では、Ｃｉｓ−ＤＣＥ濃度及びＶＣ濃度が上昇することはなく、ＴＣＥが分解された傾向は見られない。一方、試験区４では、Ｃｉｓ−ＤＣＥ濃度が上昇した。よって、ＴＣＥ溶液に本実施形態の浄化材を添加した場合のみ、ＴＣＥ濃度が８００ｍｇ／Ｌであるような高濃度ＶＯＣの存在下で、ＶＯＣ分解菌によってＴＣＥをＣｉｓ−ＤＣＥまで分解できることが確認された。
【００５５】
尚、クロロクリンに対する黒ボク土の添加量は０．２〜２％となる範囲に調整することが好ましい。このように試験区４を調整することで、対照区２、３及び試験区５乃至７と比較して、ＶＯＣの分解が好適に促進できる。
【００５６】
===考察===
以上の第１、第２確認試験の結果から、グルコン酸を主成分とする栄養材を黒ボク土懸濁液とともに与えることで高濃度のＶＯＣを分解できることが確認できた。その理由として、次のことが考えられる。
【００５７】
まず、水素生成菌が水素の供給源として機能したことが挙げられる。前述したように、ＶＯＣを嫌気的に分解するＶＯＣ分解菌は、水素を利用してＶＯＣを脱塩素化するが、ＶＯＣ分解菌は水素を生成することができない。黒ボク土に生息する水素生成菌は、有機酸を電子供与体とした脱水素反応によって水素を生成し、かつ、エネルギー（ＡＴＰ）を獲得して増殖する。そして、グルコン酸は、地盤に供給されると比較的早期に分解されて有機酸（例えば酢酸）を生成する。このため、栄養材を黒ボク土懸濁液とともに与えると、グルコン酸から生成された有機酸を用いて水素生成菌が水素を生成する。この水素をＶＯＣ分解菌が利用することでＶＯＣを分解するとともに増殖する。
【００５８】
また、硫酸還元菌やメタン生成菌が過剰な水素を消費したことが挙げられる。上記のＶＯＣ分解菌は水素濃度が所定値を超えると成育が阻害されるが、黒ボク土に生息する硫酸還元菌やメタン生成菌が余剰な水素を消費する。これにより、地盤中の水素濃度が所定値以下に調整され、ＶＯＣ分解菌の活動に適した環境が形成されたと考えられる。
【００５９】
また、好気性微生物が酸素を消費したことが挙げられる。上記のＶＯＣ分解菌は嫌気性であるため、好気性微生物が酸素を消費することで早期に嫌気環境が形成され、活動に適した環境が形成されたと考えられる。
【００６０】
また、黒ボク土には、微量要素（無機塩類）も含有されているので、この点でもＶＯＣ分解菌の繁殖が促進されると考えられる。
【００６１】
さらに、黒ボク土が、ＶＯＣ分解菌の担体となったことが挙げられる。前述したように、黒ボク土は団粒構造を有しているので、ＶＯＣ分解菌は団粒構造で形成される隙間に生息することができる。これにより、ＶＯＣ分解菌が高濃度ＶＯＣに直接曝されることを防止できる。また、黒ボク土にはＶＯＣ分解菌の共生菌が生息しているので、ＶＯＣ分解菌の活動に適した環境が形成されやすく、ＶＯＣ分解菌の良好な繁殖場となる。これらも、高濃度のＶＯＣを分解することに寄与していると考えられる。
【００６２】
そして、現場においては、本実施形態の浄化材を汚染地盤に加える工程と、この浄化材によって活性化されたＶＯＣ分解菌によって汚染地盤に含まれるＶＯＣを分解させる工程とを行うことで、高濃度ＶＯＣによって汚染された地盤中においても、ＶＯＣを分解できると共に、微量要素及び栄養材によってＶＯＣ分解菌を活性化させることができる。その結果、高濃度ＶＯＣによって汚染された地盤を一層効率よく浄化できると考えられる。
【００６３】
<<<他の実施形態にかかる汚染地盤の浄化材について>>>
前述した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良されると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【００６４】
例えば、前述した汚染地盤の浄化材は、汚染地盤に加えられることで汚染地盤に常在するＶＯＣ分解菌を活性化させていたが、これに限定されるものではない。
【００６５】
例えばＶＯＣ分解菌が生息していない又は生息数が少ない汚染地盤においては、培養されたＶＯＣ分解菌を含有させてもよい。すなわち、浄化材に、黒ボク土と、栄養材と、ＶＯＣ分解菌とを含有させるようにしてもよい。このように構成すると、ＶＯＣ分解菌が生息していない又は生息数が少ないような、高濃度ＶＯＣによって汚染された地盤であっても、その浄化を行うことができる。
【００６６】
そして、このＶＯＣ分解菌に関しては、黒ボク土の存在下で培養されたものが好ましい。これは、黒ボク土中に生息している共生菌が、ＶＯＣ分解菌の活性化が促進されるような環境を形成すること、及び、黒ボク土に含まれる微量要素（無機塩類）がＶＯＣ分解菌の活性を促すからである。
【００６７】
===第３確認試験について===
外部からＶＯＣ分解菌を導入する場合、雑菌の悪影響を抑制するためＶＯＣ分解菌を継代培養することが行われる。そして、この継代培養でＶＯＣ分解菌をより多く増殖させるためには、共生菌の存在が必要となる。換言すると、ＶＯＣ分解菌を継代培養する過程で共生菌の数が減少してしまうと、ＶＯＣ分解菌を活性化させることが困難になる。この場合、継代培養されたＶＯＣ分解菌を汚染地盤に供給しても、ＶＯＣを速やかに分解できない虞がある。
【００６８】
そこで、継代培養する過程で黒ボク土を添加することを考え、黒ボク土の存在下で継代培養されたＶＯＣ分解菌を含有する浄化材の浄化作用を確認するべく、第３確認試験を行った。
【００６９】
この第３確認試験では、先ず、培地に５回の植え継ぎを行ってＶＯＣ分解菌を継代培養し、５回目の植え継ぎが終わった後の分解菌液を用いて、表４に示す条件に基づき対照区４及び試験区８乃至１０を作製した。
【００７０】
−表４−
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【００７１】
対照区４は、黒ボク土を添加せずに継代培養したＶＯＣ分解菌を用いた浄化材である。試験区８は、３回目の植え継ぎの際に培地に対して黒ボク土懸濁液を１％（黒ボク土として０．２％相当）添加して培養したＶＯＣ分解菌を用いた浄化材である。試験区９は、３回目及び４回目の植え継ぎの際に培地に対して同様に黒ボク土懸濁液を添加して培養したＶＯＣ分解菌を用いた浄化材である。試験区１０は、３回目乃至５回目の植え継ぎの際に培地に対して同様に黒ボク土懸濁液を添加して培養したＶＯＣ分解菌を用いた浄化材である。
【００７２】
そして、対照区４及び試験区８乃至１０について、それぞれ１０ｍｇ／Ｌに調整されたＴＣＥ溶液に対するＶＯＣ分解試験を行った。
【００７３】
ＶＯＣ分解試験では、対照区４及び試験区８乃至１０に対して、地下水９０ｍＬと、分解菌液１０ｍＬとを添加した。そして、ｐＨ調整剤として炭酸水素ナトリウムを０．４ｇ添加して、溶液のｐＨを７．５〜８に調整した。また、表２のクロロクリン及び無機塩類を添加した。さらに、ＴＣＥ飽和溶液（１００ｍｇ／Ｌ）を５００μＬ添加して、ＴＣＥ溶液の濃度が１０ｍｇ／Ｌとなるように調整した。
【００７４】
===第３確認試験の結果について===
作製した対照区４及び試験区８乃至１０を静置し、所定日数が経過するごとにそれぞれのメジューム瓶内のＶＣ濃度、Ｃｉｓ−ＤＣＥ濃度及びＴＣＥ濃度を測定した。この測定の結果を、対照区４について図６（ａ）に、試験区８について図６（ｂ）に、試験区９について図６（ｃ）に、試験区１０について図６（ｄ）にそれぞれ示す。
【００７５】
また、ＶＯＣ分解試験後のメジューム瓶内のＶＯＣ分解菌（デハロコッコイデス属細菌）の菌数を検出した。尚、このＶＯＣ分解菌数の検出は、遺伝子（１６ＳｒＤＮＡ）をリアルタイムＰＣＲ法により定量検出することで行った。この検出の結果を、表５に示す。
【００７６】
−表５−
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【００７７】
図６（ａ）に示すように、対照区４では、ＶＯＣがＣｉｓ−ＤＣＥ、ＶＣを経て完全に分解されるまでに４９日を要した。これに対して、図６（ｂ）乃至（ｄ）に示すように、試験区８乃至１０では、ＶＯＣが分解されるまでの期間は１５〜２２日であり、対照区４と比較してＶＯＣ分解期間を約半分に短縮できたといえる。表５に示すように、特に試験区１０におけるＶＯＣ分解菌数は対照区４及び試験区８、９におけるＶＯＣ分解菌数と比較して約１／１００であるにもかかわらず、ＶＯＣ分解期間は２１日に短縮されている。つまり、ＶＯＣを効率よく分解するためには、ＶＯＣ分解菌と共生菌とをバランスよく汚染地盤に供給することが重要であるといえる。
【００７８】
===補足===
尚、前述した汚染地盤の浄化材は、黒ボク土を含有していることとしたが、特にこれに限定されるものではなく、ＶＯＣ分解菌が生息可能な担体であればよい。また、浄化材は、黒ボク土とは別に微量要素が添加されてもよい。
【００７９】
また、前述した汚染地盤の浄化材に含まれる共生菌は、水素生成菌、メタン生成菌、硫酸還元菌、好気生菌に限らず、ＶＯＣ分解菌の活性化を促進する菌であればよい。
【００８０】
また、浄化材に含まれる黒ボク土の添加量は、栄養材（クロロクリン）に対して０．２〜２％と少量であり、黒ボク土に他の雑菌が含まれていた場合であっても、これらの雑菌数はごく僅かである。また、高濃度ＶＯＣの存在する環境はこれらの雑菌の生息に適していない。よって、黒ボク土に含まれる共生菌以外の雑菌が増殖することによる影響は考慮する必要がないと考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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