(57)【要約】  【課題】鉛によって汚染された土壌を、植物によって浄化を図るファイトレメディエーションによって効果的に浄化する。  【解決手段】鉛及び／又はその化合物によって汚染された土壌に、シュウ酸を多く含有する植物種を播種、或いは幼苗を移植することにより栽培し、前記シュウ酸を多く含有する植物種に鉛及び／又は化合物を吸収・蓄積させた後、採取除去する。前記シュウ酸を多く含有する植物として、タデ科、カタバミ科、アカザ科、サトイモ科、シュウカイドウ科、バショウ科の植物のいずれかを又は組み合わせて用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛及び／又はその化合物によって汚染された土壌に、シュウ酸を多く含有する植物種を播種、或いは幼苗を移植することにより栽培し、前記シュウ酸を多く含有する植物種に鉛及び／又は化合物を吸収・蓄積させた後、収穫・除去することを特徴とする鉛汚染土壌の浄化方法。
【請求項２】
前記シュウ酸を多く含有する植物として、タデ科、カタバミ科、アカザ科、サトイモ科、シュウカイドウ科、バショウ科の植物のいずれかを又は組み合わせて用いる請求項１記載の鉛汚染土壌の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物によって重金属によって汚染された土壌の浄化を図る手法（ファイトレメディエーション）の内、特に鉛によって汚染された土壌の浄化を図る鉛汚染土壌の浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、経済的及び環境に対する負荷などの問題から、新たな土壌汚染浄化技術として、重金属によって汚染された土壌に重金属を吸収・蓄積する植物を生育させ、この植物を収穫・除去することにより環境中の重金属を除去しようとする手法（ファイトレメディエーション）が注目されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献に示される各種のファイトレメディエーションが提案されている。
【０００４】
下記特許文献１では、アオイ科フヨウ属に属する植物を重金属によって汚染された媒体上で栽培し、該重金属を吸収・蓄積させた後、該植物を収穫する浄化方法が提案されている。
【０００５】
下記特許文献２では、アカザ科アカザ属、アカザ科ホウレンソウ属、アカザ科タヌキマメ属に属する植物を重金属によって汚染された媒体上で栽培し、該重金属を吸収・蓄積させた後、該植物を収穫する浄化方法が提案されている。
【０００６】
下記特許文献３では、アオイ科トロロアオイ属に属する植物を重金属によって汚染された媒体上で栽培し、該重金属を吸収・蓄積させた後、該植物を収穫する浄化方法が提案されている。
【０００７】
下記特許文献４では、土壌中の重金属を植物に吸収させ、該植物体内に蓄積させることにより、土壌を浄化する方法において、土壌中にＬ−グルタミン酸２酢酸を共存させるようにした土壌の浄化方法が提案されている。
【０００８】
下記特許文献５では、重金属類含有土壌に、重金属類を吸収する能力を有し、生育特性が異なる少なくとも２種類以上の植物を組み合わせて植栽するようにした重金属類含有土壌の浄化方法が提案されている。
【０００９】
さらに、下記特許文献６では、カドミウム等の金属類で汚染された土壌に配糖体系化合物型植物（アオキ類、タデ類、ソバ類、センブリ類）又はその他の化合物型植物（アシ類、シダ類、ヘビノネゴザ類、ススキ類）を栽培し、ある程度生育した後、上記植物を上記土壌より採取除去処理することにより、土壌中の重金属類を除去する汚染土壌の浄化方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−３３１２８１号公報
【特許文献２】特開２００２−３３１２８２号公報
【特許文献３】特開２００２−３３６８３７号公報
【特許文献４】特開２００３−２７５７４１号公報
【特許文献５】特開２００１−２７６８０１号公報
【特許文献６】特開昭５７−１９０号公報
【非特許文献７】EDTA enhaned heavy metal phytoextraction:metal accumulation,leaching and toxicity(Plant and Soil 235:105-114,2001
【非特許文献８】Enhancement of phytoextraction of Zn,Cd, and Cu from Calcareous Soil:The Use of NTA and Sulfur Amendments (Environmental Science & Technology 34,1778-1783,2000
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、近年射撃場における鉛汚染が社会的な問題となっている。飛散した鉛散弾の鉛分が溶出し土壌汚染を引き起こしているとともに、この鉛成分が河川に流出し、生活水を汚染する問題が深刻化しており、射撃場の一部では鉛撤去のために一時閉鎖が相次いでいる。
【００１１】
鉛を除去する方法としては、例えば汚染された土壌部分を掘削し、客土によって埋立する方法（客土埋立法）、セメント系固化材により地盤を固化し鉛成分を固形化する方法（地盤改良法）、微生物を用いたバイオレメディエーションなどが採用されている。
【００１２】
しかし、前記客土埋立法の場合には、掘削及び埋立に多くの時間と手間が掛かる。前記地盤改良法の場合には、土壌環境が大きく変化するとともに、改良工事に膨大な費用と時間が掛かるなどの問題があった。さらに、微生物を用いたバイオレメディエーションの場合には、微生物の管理が困難であるとともに、鉛除去に対して実効性が小さいなどの問題があった。
【００１３】
一方、上記植物によって重金属類による汚染土壌の浄化を図るファイトレメディエーションの場合には、経済的及び環境に対する負荷が少ないなどの理由によって有望視できるものの、上記特許文献１〜６に開示された各ファイトレメディエーションは、主としてカドミウムや亜鉛などの重金属類を主たる対象とするものであり、特に除去対象を鉛とするものではなく、鉛に対してはその除去効果が小さいなどの問題があった。例えば、重金属類の浄化に利用される植物種としては、イネ科、キク科、マメ科などの植物が多いが、これらの植物種では鉛の吸収・蓄積は見られない。
【００１４】
鉛は、重金属元素の中でも原子量が大きく、重金属類の中で特に重い元素であり、通常の土環境条件（物理的・化学的条件）下では、水に溶解し難い化学的特性を有する。鉛化合物で水に溶け易い塩は、硝酸鉛（Pb(NO3)2)と酢酸鉛(Pb(CH3COO)2)のみである。植物による重金属の浄化では、まず溶解性の形態に変化させ、根から吸収させることが重要であるが、鉛を対象とした場合には、前記のような化学特性から、植物根から吸収され難く、鉛を選択的にかつ効果的に吸収する植物は確認されていなかった。
【００１５】
他方で、重金属類を植物に効果的に吸収・蓄積させるために、EDTAやクエン酸などの薬剤を溶化促進剤として土壌に混合することも行われている（上記非特許文献７、８参照）。しかしながら、これらの薬剤を土壌中に人工的に混合することは、EDTAの土壌中における生分解性が遅いため、永く土壌中に残存する虞があるとともに、他の陽イオン類と強く結合し、土壌が本来持つ機能を破壊したり、特性を変化させてしまう虞がある。また、キレート剤の散布によって鉛溶出量が数十倍になるため、排水処理を誤ると、かえって鉛汚染を拡散させる虞があるなどの問題があった。
【００１６】
そこで本発明の主たる課題は、除去対象を鉛及びその化合物に限定し、特定の植物種を利用することによって格段の鉛除去効果が得られるようにするとともに、周辺環境の二次汚染を招くことが無い鉛汚染土壌の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】
【００１７】
前記課題を解決するために本発明者等は鋭意研究を行った結果、シュウ酸を多く含有する植物種、具体的には、タデ科、カタバミ科、アカザ科、サトイモ科、シュウカイドウ科、バショウ科の植物は、根から分泌されるシュウ酸等の有機酸によって鉛を溶化し、効果的に根から吸収することができるとの知見を得るに至った。本発明はこの知見に基づくものである。
【００１８】
その結果、請求項１に係る本発明として、鉛及び／又はその化合物によって汚染された土壌に、シュウ酸を多く含有する植物種を播種、或いは幼苗を移植することにより栽培し、前記シュウ酸を多く含有する植物種に鉛及び／又は化合物を吸収・蓄積させた後、収穫・除去することを特徴とする鉛汚染土壌の浄化方法が提供される。
【００１９】
請求項２に係る本発明として、前記シュウ酸を多く含有する植物として、タデ科、カタバミ科、アカザ科、サトイモ科、シュウカイドウ科、バショウ科の植物のいずれかを又は組み合わせて用いる請求項１記載の鉛汚染土壌の浄化方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
以上詳説のとおり本発明によれば、シュウ酸を多く含有する植物種を利用し、ファイトレメディエーションを行うため、土壌中の鉛成分を効果的に根から吸収し、土壌から除去することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について詳述する。
【００２２】
本鉛汚染土壌の浄化方法は、鉛及び／又はその化合物によって汚染された土壌に、シュウ酸を多く含有する植物種（以下、シュウ酸高含有植物という。）を播種、或いは幼苗を移植することにより栽培し、前記シュウ酸を多く含有する植物種に鉛及び／又は化合物を吸収・蓄積させた後、収穫・取除去するものである。
【００２３】
前記シュウ酸高含有植物としては、イヌタデ、イタドリ、ギシギシに代表されるタデ科植物、カタバミに代表されるカタバミ科植物、シロザ、ホウレンソウなどに代表されるアカザ科植物、サトイモ、クワズイモなどに代表されるサトイモ科植物、ベゴニア、木立ベゴニア、ヨウラクソウ、センパフローレンスなどに代表されるシュウカイドウ科植物、ストレリチア、ヘリコニア、バショウ、ヒメバショウ、オオギバショウなどに代表されるバショウ科植物のいずれか又は組み合わせて用いることができる。前記カタバミ科（Oxalidaceae）、タデ科（Polygonaceae）の植物は、全草に可溶性シュウ酸カリウム（シュウ酸水素カリウム KHC2O4）を１０％程度、或いはそれ以上含有している。また、アカザ科（Chenopodiaceae）の植物には可溶性のシュウ酸（シュウ酸ナトリウム(CO2Na)2)が１０％以上含有されている。
【００２４】
適用対象となる土壌は、鉛及び／又はその化合物によって汚染された土壌、具体的には射撃場などである。
【００２５】
シュウ酸や各種の有機酸（クエン酸、リンゴ酸など）は、植物根から分泌されることは一般に知られており、これらの有機酸類は、いずれも分子構造中にカルボキシル基を有するものである。
【００２６】
本発明では、シュウ酸高含有植物から分泌されるシュウ酸によって鉛及び／又はその化合物が水溶性の形態となり、植物根から吸収し体内に蓄積されることで、土壌中の鉛及び／又はその化合物が土壌中から除去される。
【００２７】
前述したシュウ酸高含有植物を鉛及び／又はその化合物を吸収するのに適した期間で栽培し、茎及び葉を含む植物の地上部ないし根を含む地下根を適当な方法で採取する。採取方法としては、例えば地上部のみを刈り取り、再び生育したら刈り取る繰り返しによって採取する方法、植物の地上部と地下根とを一緒に刈り取る方法など任意である。
【００２８】
刈り取った植物は、焼却、粉砕、融解処理等で処理した後、鉛を回収したり、その焼却灰は例えばコンクリート又は樹脂等により固化封入し無害化することができる。
【実施例】
【００２９】
一時閉鎖した某射撃場を借用し、土壌中の鉛含有量が比較的一定しているフィールドを選定し、本発明に係る浄化方法で用いられる植物種として、イヌタデ（タデ科植物）、イタドリ（タデ科植物）、ギシギシ（タデ科植物）、カタバミ（カタバミ科植物）、シロザ（アカザ科植物）の５種を生育するとともに、比較例として、下表１に示す植物群を生育し、６ヶ月後に地上部及び地下根を一緒に収穫し、その鉛含有量を調べた。
【００３０】
【表１】
2005296941.tif 000002
【００３１】
上記表１の結果より、本発明で使用されるシュウ酸高含有植物種の場合には、鉛の吸収・蓄積能力が他の植物と比較すると格段に高いことが判明した。