(57)【要約】【課題】微生物を利用して難分解性有害物質を分解し、土壌を浄化するバイオレメディエーション法において、特定の微生物が増殖した土壌を処理し、該微生物を低減させて、その状態を維持する土壌浄化方法を提供すること。【解決手段】有機物に汚染された土壌中で該有機物を分解する作用を有する微生物を増殖させる工程及び（１）該土壌を加熱処理する工程、（２）該土壌を土壌殺菌剤で処理する工程又は（３）糸状菌類、細菌類及び放線菌類を、該土壌に接種する工程を含む土壌処理方法である。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物に汚染された土壌を浄化する方法であって、前記土壌中で該有機物を分解する作用を有する微生物を増殖させる工程及び微生物が増殖した土壌を加熱処理する工程を含むことを特徴とする土壌浄化方法。
【請求項２】
有機物に汚染された土壌を浄化する方法であって、前記土壌中で該有機物を分解する作用を有する微生物を増殖させる工程及び微生物が増殖した土壌を土壌殺菌剤で処理する工程を含むことを特徴とする土壌浄化方法。
【請求項３】
有機物に汚染された土壌を浄化する方法であって、前記土壌中で該有機物を分解する作用を有する微生物を増殖させる工程と、糸状菌類、細菌類及び放線菌類を、微生物が増殖した土壌に接種する工程を含むことを特徴とする土壌浄化方法。
【請求項４】
さらに、糸状菌類、細菌類及び放線菌類を加熱処理した土壌に接種する工程を含む請求項１記載の土壌浄化方法。
【請求項５】
さらに、糸状菌類、細菌類及び放線菌類を土壌殺菌剤で処理した土壌に接種する工程を含む請求項２記載の土壌浄化方法。
【請求項６】
糸状菌類、細菌類及び放線菌類を土壌に接種するに際し、糸状菌類、細菌類及び放線菌類を含む土壌及び／又は資材を用いる請求項２〜５のいずれかに記載の土壌浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は土壌浄化方法に関し、さらに詳しくは、微生物を利用して難分解性有害物質を分解し、土壌を浄化するバイオレメディエーション法において、特定の微生物が増殖した土壌を種々の方法で処理し、該微生物を低減させて、その状態を維持する土壌浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、土壌や地下水中の有害汚染物質を除去し、土壌や地下水を浄化する技術として、微生物を利用するバイオレメディエーション（生物的環境浄化）が注目されている。
このバイオレメディエーションとしては、これまで、いずれもその場に存在する微生物に栄養源や酸素を供給することで、微生物の活動を活発化する方法（バイオスティミュレーション）が主に採用されてきた。一方、ある特定の能力を保有する微生物を、浄化を要する土壌や水に添加し、その微生物を優先させるといった方法（バイオオーギュメンテーション）も知られており、特定の汚染物質を高速に分解浄化できる技術として注目されている。
前記バイオスティミュレーションでは、元々存在する微生物の活動を活発化することで、汚染物質の浄化を行うが、浄化後に放置すれば速やかに元の微生物相に復元する。この方法は、油汚染土壌の浄化などに実用化されているが、細菌類を中心とする反応のため、重質油成分やその他の難分解性物質の分解は困難である。
【０００３】
一方、前記難分解性物質をも分解する方法として、白色腐朽菌のような強い分解力を有する微生物を外部から添加し、他の在来菌の生育を抑制して添加菌を優先させ、汚染物質を分解するバイオオーギュメンテーションに対する期待は大きいが、特定の微生物が増殖しているため、それがその土地固有の生態系を撹乱するおそれがある。
また、特定の微生物が腐朽菌の場合には、菌の種類によっては、生存している樹木に寄生したり、木造の構造物を侵す可能性も考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、微生物を利用して難分解性有害物質を分解し、土壌を浄化するバイオレメディエーション法において、特定の微生物が増殖した土壌を処理し、該微生物を低減させてその状態を維持する土壌浄化方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、有機物に汚染された土壌に特定の微生物を増殖させて該有機物を分解し、浄化終了したのちに、各種方法により、前記の増殖させた微生物を低減させることにより、その目的を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
（１）有機物に汚染された土壌を浄化する方法であって、前記土壌中で該有機物を分解する作用を有する微生物を増殖させる工程及び微生物が増殖した土壌を加熱処理する工程を含むことを特徴とする土壌浄化方法、
（２）有機物に汚染された土壌を浄化する方法であって、前記土壌中で該有機物を分解する作用を有する微生物を増殖させる工程及び微生物が増殖した土壌を土壌殺菌剤で処理する工程を含むことを特徴とする土壌浄化方法、
（３）有機物に汚染された土壌を浄化する方法であって、前記土壌中で該有機物を分解する作用を有する微生物を増殖させる工程と、糸状菌類、細菌類及び放線菌類を、微生物が増殖した土壌に接種する工程を含むことを特徴とする土壌浄化方法、
（４）さらに、糸状菌類、細菌類及び放線菌類を加熱処理した土壌に接種する工程を含む上記（１）の土壌浄化方法、
（５）さらに、糸状菌類、細菌類及び放線菌類を土壌殺菌剤で処理した土壌に接種する工程を含む上記（２）の土壌浄化方法、及び
（６）糸状菌類、細菌類及び放線菌類を土壌に接種するに際し、糸状菌類、細菌類及び放線菌類を含む土壌及び／又は資材を用いる上記（２）〜（５）の土壌浄化方法、
を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の土壌浄化方法においては、有機物に汚染された土壌に、該有機物を分解する作用を有する微生物を増殖させて浄化するバイオレメディエーション法が用いられる。
前記バイオレメディエーションにおける汚染物質である有機物としては、例えばハロゲン化ジオキシン類、ハロゲン化ベンゾフラン類、ポリ塩化ビフェニル類、ビスフェノール類、多環芳香族炭化水素類などが挙げられる。
前記ハロゲン化ジオキシン類としては、例えば、２，３，７，８−テトラクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン、１，２，３，７，８−ペンタクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン、１，２，３，４，７，８−ヘキサクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン、１，２，３，４，６，７，８−ヘプタクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン、１，２，３，４，６，７，８，９−オクタクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシンなどの化合物が挙げられる。
【０００７】
前記ハロゲン化ベンゾフラン類としては、例えば、２，３，７，８−テトラクロロジベンゾフラン、１，２，３，７，８−ペンタクロロジベンゾフラン、２，３，４，７，８−ぺンタクロロジベンゾフラン、１，２，３，４，７，８−ヘキサクロロジベンゾフラン、１，２，３，６，７，８−ヘキサクロロジベンゾフラン、１，２，３，７，８，９−ヘキサクロロジベンゾフラン、２，３，４，６，７，８−ヘキサクロロジベンゾフラン、１，２，３，４，６，７，８−ヘプタクロロジベンゾフラン、１，２，３，４，６，７，８，９−オクタクロロジベンゾフランなどの化合物が挙げられる。
【０００８】
前記ポリ塩化ビフェニル類としては、例えばオルト位以外に塩素原子が置換したコプラナー（Ｃｏｐｌａｎａｒ）ＰＣＢ類があり、具体的には３，３´，４，４´−テトラクロロビフェノール、３，３´，４，４´，５−ペンタクロロビフェノール、３，３´，４，４´，５，５´−ヘキサクロロビフェノールなどの化合物が挙げられる。
前記アルキルフェノール類としては、例えばｔ−ブチルフェノール、ノニルフェノール、オクチルフェノール、ペンチルフェノールなどの化合物が挙げられ、ハロゲン化フェノール類としては、例えばテトラクロロフェノール、ペンタクロロフェノールなどの化合物が挙げられる。
前記ハロゲン化アルカン類やハロゲン化アルケン類としては、例えばジクロロプロパン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ジクロロエチレンなどの化合物が挙げられ、フタル酸エステル類としては、例えばジブチルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレートなどの化合物が挙げられる。
【０００９】
前記ビスフェノール類としては、例えば２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）や１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンなどの化合物が挙げられ、多環芳香族炭化水素類としては、例えばベンゾピレン、クリセン、ベンゾアントラセン、ベンゾフルオランセン、ピセンなどが挙げられる。
一方、前記有機化合物を分解する作用を有する微生物としては、糸状菌が好適に使用される。該糸状菌としては、例えばトラメテス（Ｔｒａｍｅｔｅｓ）属、シゾフィラム（Ｓｃｈｉｚｏｐｈｙｌｌｕｍ）属、ファネロキーテ（Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅ）属、ジェルカンデラ（Ｂｊｅｒｋａｎｄｅｒａ）属、イルペックス（Ｉｒｐｅｘ）属、プレウロタス（Ｐｌｅｕｒｏｔｕｓ）属、レンチネラ（Ｌｅｎｔｉｎｅｒａ）属、ピクノポラス（Ｐｙｃｎｏｐｏｒｕｓ）属、レンチナス（Ｌｅｎｔｉｎｕｓ）属、リゾクトニア（Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ）属、フナリア（Ｆｕｎａｌｉａ）属、メルリウス（Ｍｅｒｕｌｉｕｓ）属、コプリヌス（Ｃｏｐｒｉｎｕｓ）属、アガリクス（Ａｇａｒｉｃｕｓ）属、フォリオタ（Ｐｈｏｒｉｏｔａ）属、フラムリナ（Ｆｌａｍｍｕｌｏｎａ）属、カノデルマ（Ｇａｎｏｄｅｒｍａ）属、ダエダレオプシス（Ｄａｅｄａｌｅｏｐｓｉｓ）属、ファボラス（Ｆａｖｏｌｕｓ）属、リオフィラム（Ｌｙｏｐｈｙｌｌｕｍ）属、オーリクラリア（Ａｕｒｉｃｕｌａｒｉａ）属、グロエオフィラム（Ｇｌｏｅｏｐｈｙｌｌｕｍ）属、タイロマイセス（Ｔｙｒｏｍｙｃｅｓ）属、コニオフォラ（Ｃｏｎｉｏｐｈｏｒａ）属、ヘテロバシディオン（Ｈｅｔｅｒｏｂａｓｉｄｉｏｎ）属、フォメス（Ｆｏｍｅｓ）属、ケトミウム（Ｃｈａｅｔｏｍｉｕｍ）属、マイセリオフトラ（Ｍｙｃｅｌｉｏｐｈｔｈｏｒａ）属、ニューロスポラ（Ｎｅｕｒｏｓｐｏｒａ）属、スクレロテウム（Ｓｃｌｅｒｏｔｉｕｍ）属、フミコーラ（Ｈｕｍｉｃｏｌａ）属、モニリア（Ｍｏｎｉｌｉａ）属、キシラリア（Ｘｙｌａｌｉａ）属、クラドリナム（Ｃｌａｄｏｒｒｈｉｎｕｍ）属、グラフィウム（Ｇｒａｐｈｉｕｍ）属、スコプラリプシス（Ｓｃｏｐｕｌａｒｉｐｓｉｓ）属、スフェロプシス（Ｓｐｈａｅｒｏｐｓｉｓ）属、フザリウム（Ｆｕｓａｒｉｕｍ）属、トリコデルス（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｓ）属、ボツリティス（Ｂｏｔｒｙｔｉｓ）属、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属、アクレモニウム（Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ）属などに属する糸状菌が挙げられる。これら糸状菌の中でも、トラメテス（Ｔｒａｍｅｔｅｓ）属、シゾフィラム（Ｓｃｈｉｚｏｐｈｙｌｌｕｍ）属、ファネロキーテ（Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅ）ジェルカンデラ（Ｂｊｅｒｋａｎｄｅｒａ）属、イルペックス（Ｉｒｐｅｘ）属、プレウロタス（Ｐｌｅｕｒｏｔｕｓ）属、マイセリオフトラ（Ｍｙｃｅｌｉｏｐｈｔｈｏｒａ）属、レンチネラ（Ｌｅｎｔｉｎｅｒａ）属、ピクノポラス（Ｐｙｃｎｏｐｏｒｕｓ）属に属する木材腐朽菌が特に好適である。
【００１０】
本発明においては、前記有機物に汚染された土壌に、前記微生物を増殖させて浄化終了後、増殖させた微生物を低減させその状態を維持することにより、その土地固有の生態系の撹乱を抑制する。
本発明において、前記の増殖させた微生物を低減させる方法としては、以下に示す３つの方法を挙げることができる。
まず、第１の方法は、加熱処理する方法である。
土壌に増殖させた微生物数を低減できる加熱方法であれば、加熱方法に特に制限はない。加熱方法の例としては、土壌を直接加熱する方法や高温蒸気を土壌に吹き込む方法、土壌にマイクロ波を照射する方法などが挙げられる。
【００１１】
第２の方法は、土壌殺菌剤により増殖させた微生物を低減させる方法である。該土壌殺菌剤としては、増殖させた微生物を低減させ得る薬剤であればよく、特に制限されず、例えば臭化メチル、クロルピクリンなどのくん蒸剤、トルクロホスメチル剤、ＴＰＮ剤、ベノミル剤などの土壌混和剤などを用いることができるが、これらの中で、ガス抜きによって消失することができるくん蒸剤が好ましく、特にクロルピクリンが好適である。
前記クロルピクリンによる処理は、その使用方法に従って行えばよい。例えば土壌に３０×３０ｃｍ毎に深さ約１５ｃｍの穴を開け、１穴当たり２〜３ミリリットル程度注入し、直ちに覆土、又はビニールシートなどで被覆する。そして、通常１０日間以上放置して殺菌すると共に、クロルピクリンを消失させる。
【００１２】
なお、前述の第１の方法においては、必要により、糸状菌類、細菌類及び放線菌類を、加熱処理した土壌に接種してもよく、また、第２の方法においても、必要により、糸状菌類、細菌類及び放線菌類を、土壌殺菌剤で処理した土壌に接種してもよい。この接種については、以下に示す第３の方法と同じである。
第３の方法においては、糸状菌類、細菌類及び放線菌類を、微生物が増殖した土壌に接種する方法である。
この場合、糸状菌類、細菌類及び放線菌類を含む土壌及び／又は資材を用いることが好ましく、そして、微生物が増殖した土壌に、全質量に基づき５質量％以上投入、混合することが好ましい。
この方法においては、前記の共存する微生物の菌数は、いずれも１×１０４ｃｆｕ／ｇ土壌以上又は１×１０４ｃｆｕ／ｇ資材以上であることが望ましい。この微生物が共存している土壌としては、腐植に富む土壌を挙げることができる。このような土壌は、一般に糸状菌類、細菌類及び放線菌類が、いずれも１×１０４ｃｆｕ／ｇ土壌以上の菌数で共存している。
一方、資材としては、堆肥類、腐葉土及びそれらを一成分としている培養土、活性汚泥などを好ましく挙げることができる。これらの資材は、古くから農業や緑化に汎用されており、生態系や人畜に対しては無害であることが知られている。前記の微生物が共存している土壌や資材は、それぞれ単独で投入、混合してもよく、二種以上を組み合わせて投入、混合してもよいが、その量が全質量に基づき５質量％未満では、増殖させた微生物の低減速度が遅く、好ましくない。
本発明は、このようにして、土壌中にある特定の微生物を増殖させて浄化したのち、該微生物を低減させて、その状態を維持することにより、その土地固有の生態系の撹乱を抑制することができる。
【００１３】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
参考例１　微生物増殖土壌の作製
千葉県下及び大阪府下の自然状態にある土壌をそれぞれ採取し、網目が１ｃｍ角の篩にて植物残渣及び石などを取り除いたのち、水を充分に添加し、底がメッシュになっているトレーに１日間放置し、余分な水分を流下させた。この際の土壌の水分含有量は、それぞれ２３重量％及び４８重量％であった。
次に、それぞれの土壌を、直径７ｃｍ、高さ７ｃｍで、通気は保つが微生物は混入しない円筒状の培養用プラスチックポットに、１００ｇずつ小分けし、８０℃で１時間加熱処理して、土着菌を充分に低減させた。
一方、広葉樹のオガクズとフスマとを、重量比７：３の割合で混合し、さらに同重量の水を添加して、充分に水を含ませたのち、１２１℃で２０分間滅菌処理し、土壌に添加する栄養源を調製した。
【００１４】
無菌条件下において、小分けしたそれぞれの土壌に、前記栄養源を、全重量に基づき５重量％になるように添加、混合したのち、これに予めポテトデキストロース寒天培地上に増殖させておいたシゾフィラム・コムネ（Ｓｃｈｉｚｏｐｈｙｌｌｕｍ　ｃｏｍｍｕｎｅ）を、５白金耳添加し、軽く攪拌した。その後、２６℃で１ケ月間培養して充分に菌糸を蔓延させることで、微生物増殖土壌を作製した。
実施例１，２及び比較例１，２
微生物を増殖させた千葉県下の土壌の一つを６０℃で３０分間処理したもの（実施例１）、同土壌をクロルピクリンで２４時間処理したのち、充分にガス抜きしたもの（実施例２）、同土壌を４０℃で３０分間処理したもの（比較例１）、及び無処理の土壌そのもの（比較例２）を準備した。
水分を充分に含ませたが滅菌操作を行う前の千葉県下の土壌を、直径１０ｃｍ、高さ１５ｃｍのプラスチックポット４個に充填し、その上に前記４種の土壌を、それぞれ厚さが１ｃｍ程度になるように別々に乗せた。その後、屋内にて土壌が乾燥しないように適宣潅水しながら、１ケ月間管理した。なお、この１ケ月間の平均室温は２１℃、最高室温は２４℃、最低室温は１７℃であった。
【００１５】
４種の処理土壌について、１ｃｍになるように乗せた土壌を丁寧にサンプリングし、土壌中の糸状菌類、細菌類、放線菌類の菌数を測定し、ポット下部の自然土壌と比較することで、自然状態への復元を推定した。
結果を第１表に示す。
実施例３、４及び比較例３，４
実施例１、２及び比較例１、２において、千葉県下の土壌の代わりに、大阪府下の土壌を用いた以外は、実施例１、２及び比較例１、２と全く同様な操作を行い、それぞれに対応する実施例３、４及び比較例３、４を実施した。
結果を第１表に示す。
【００１６】
【表１】
2004008900.tif 000002
【００１７】
実施例５〜８及び比較例５、６
微生物を増殖させた千葉県下の土壌の一つに、水分を充分に含ませたが、滅菌操作を行う前の千葉県下の土壌を、全重量に基づき１重量％（比較例５）、１０重量％（実施例５）及び３０重量％（実施例６）になるように混合したもの、また樹皮堆肥を、全重量に基づき１重量％（比較例６）、１０重量％（実施例７）及び３０重量％（実施例８）になるように混合したものを準備した。
次に、前記各混合土壌を、直径１０ｃｍ、高さ１５ｃｍのプラスチックポット６個にそれぞれ充填したのち、屋内にて土壌が乾燥しないように適宣潅水しながら、１ケ月間管理した。なお、この１ケ月間の平均室温は２１℃、最高室温は２４℃、最低室温は１７℃であった。
６種の混合土壌をそれぞれサンプリングし、土壌中の糸状菌類、細菌類、放線菌類の菌数を測定した。
なお、添加する土壌の微生物相は、糸状菌５×１０８ｃｆｕ／ｇ土壌、細菌２×１０８ｃｆｕ／ｇ土壌、放射菌４×１０８ｃｆｕ／ｇ土壌であり、また、添加する堆肥の微生物相は、糸状菌８×１０８ｃｆｕ／ｇ堆肥、細菌１×１０９ｃｆｕ／ｇ堆肥、放線菌７×１０８ｃｆｕ／ｇ堆肥であった。
結果を第２表に示す。
【００１８】
実施例９〜１２及び比較例７，８
実施例５〜８及び比較例５、６において、千葉県下の土壌の代わりに、大阪府下の土壌を用いた以外は、実施例５〜８及び比較例５，６と全く同様な操作を行い、それぞれに対応する実施例９〜１２及び比較例７，８を実施した。
なお、添加する土壌の微生物相は、糸状菌９×１０６ｃｆｕ／ｇ土壌、細菌３×１０７ｃｆｕ／ｇ土壌、放線菌４×１０７ｃｆｕ／ｇ土壌であった。
結果を第２表に示す。
【００１９】
【表２】
2004008900.tif 000003
【００２０】
【発明の効果】
本発明の土壌浄化方法によれば、微生物を利用して有機物に汚染された土壌を浄化するバイオレメディエーション法において、特定の微生物が増殖した土壌を種々の方法で処理し、該微生物を低減させて、その状態を維持することにより、その土地固有の生態系の撹乱を抑制することができる。