(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物の分解活性で汚染物質が分解処理された処理土壌を試料として該試料と所定のｐＨに調整された弱酸性水とからなる混合液を作製し、該混合液を所定の容器内に入れて密栓し、かかる状態で前記容器内の混合液を常温常圧で連続攪拌し、所定時間静置後、上澄み液を濾過し、その濾液を検液とする微生物処理土壌用検液の作製方法であって、前記容器を密栓して連続攪拌する前に所定の微生物活性停止剤を前記容器内に添加することを特徴とする微生物処理土壌用検液の作製方法。
【請求項２】
前記汚染物質を揮発性有機化合物、前記微生物活性停止剤を塩化ベンザルコニウム水溶液とした請求項１記載の微生物処理土壌用検液の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、揮発性有機化合物で汚染された土壌を微生物処理してなる処理土壌を検査する際に使用される微生物処理土壌用検液の作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場跡地等の土壌内には、揮発性有機化合物、例えばトリクロロエチレンなどの揮発性有機化合物が含まれていることがあり、このような土壌をそのまま放置すると、揮発性有機化合物等の汚染物質が地下水への滲出や大気中への揮散によって環境に拡散するおそれがあり、それゆえ、かかる汚染土壌に対しては所定の浄化処理を行わねばならない。
【０００３】
一方、微生物の分解活性を利用して環境中の汚染物質を分解無害化する技術、すなわちバイオレメディエーションの研究が進んできており、最近では汚染土壌へも適用されるようになってきた。
【０００４】
ここで、微生物で処理された土壌については、これを分析することによって汚染物質の濃度が環境基準値を下回ったかどうかを検査する必要があり、従来、かかる揮発性有機化合物を分析する場合、環境庁告示第４６号に記載された測定方法により測定し、その値によって分解処理の進行状況を判断していた。
【０００５】
すなわち、環境庁告示第４６号に記載された測定方法(公定法)においては、まず、微生物処理された処理土壌を試料とし、該試料とｐＨ５．８〜６．３に調整された弱酸性水とを質量比が１対１０で容量が５００ｍｌ以上となるように混合液を作製し、これをねじ口付き三角フラスコ内に入れて密栓する。このとき、三角フラスコのヘッドスペースができるだけ少なくなるようにしておく。
【０００６】
次に、三角フラスコ内の混合液を常温常圧で４時間連続して攪拌する。
【０００７】
次に、所定時間静置後、上澄み液を濾過し、その濾液を検液として汚染物質の濃度を分析する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した環境庁告示第４６号の方法では、常温常圧下で４時間にわたる連続攪拌を行うため、試料に生息している微生物と該試料に残存している汚染物質との接触が促進されるとともに、攪拌によって微生物に十分な酸素が供給され該微生物の分解活性が高くなる。
【０００９】
そのため、試料中の汚染物質は、微生物の分解活性によって分解されてしまい、検液として分析される段階では、実際の汚染物質濃度よりも低い値が出てしまい、汚染物質が分解されて濃度低下していく状況を評価する際に判断を誤る懸念があるという問題を生じていた。
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、汚染物質の濃度低下を正確に把握することが可能な微生物処理土壌用検液の作製方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る微生物処理土壌用検液の作製方法は請求項１に記載したように、微生物の分解活性で汚染物質が分解処理された処理土壌を試料として該試料と所定のｐＨに調整された弱酸性水とからなる混合液を作製し、該混合液を所定の容器内に入れて密栓し、かかる状態で前記容器内の混合液を常温常圧で連続攪拌し、所定時間静置後、上澄み液を濾過し、その濾液を検液とする微生物処理土壌用検液の作製方法であって、前記容器を密栓して連続攪拌する前に所定の微生物活性停止剤を前記容器内に添加するものである。
【００１２】
また、本発明に係る微生物処理土壌用検液の作製方法は、前記汚染物質を揮発性有機化合物、前記微生物活性停止剤を塩化ベンザルコニウム水溶液としたものである。
【００１３】
本発明に係る微生物処理土壌用検液の作製方法においては、まず、微生物の分解活性で汚染物質が分解処理された処理土壌を試料とし、該試料と所定のｐＨに調整された弱酸性水とからなる混合液を作製し、該混合液を所定の容器内に入れて密栓する。
【００１４】
ここで、本発明においては、容器を密栓して連続攪拌する前に、所定の微生物活性停止剤を容器内に添加する。
【００１５】
次いで、微生物活性停止剤が添加されたあらたな混合液を常温常圧で連続攪拌する。
【００１６】
このようにすると、試料内の微生物は、微生物活性停止剤によって分解活性が低下する。そのため、その後の工程で容器内の混合液を連続攪拌している間、試料内の汚染物質が微生物の分解活性で分解されるおそれがなくなる。
【００１７】
容器内の混合液を常温常圧で連続攪拌した後は、これを所定時間静置し、しかる後、上澄み液を濾過し、その濾液を検液とすればよい。
【００１８】
汚染物質の具体例としては揮発性有機化合物、特にトリクロロエチレンが対象となることが考えられ、微生物活性停止剤の具体例としては塩化ベンザルコニウム水溶液とすることが考えられる。
【００１９】
微生物活性停止剤を容器内に添加するにあたり、容器を密栓して連続攪拌する前であれば、その時期は任意であって容器内に添加する前に予め混合液に添加しておいてもよいし、混合液と同時に又は直後に容器内に添加してあらたな混合液としてもよい。
【００２０】
なお、本発明で微生物の分解活性と言うときは、微生物が有する分解酵素の分解能力を意味するのみならず、微生物自体の活性をも包摂するものとする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る微生物処理土壌用検液の作製方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２２】
図１は、本実施形態に係る微生物処理土壌用検液の作製方法の処理手順を示したフローチャートである。同図に示すように、本実施形態に係る微生物処理土壌用検液の作製方法においては、まず、図２(a)に示すように、微生物処理された処理土壌を試料１とし、該試料を容器としてのねじ口付きの三角フラスコ３内に入れる（ステップ１０１）。
【００２３】
試料１は、汚染物質としてのトリクロロエチレンで汚染されている汚染土壌を微生物の分解活性で分解処理する際、時間経過とともにトリクロロエチレンの濃度がどのように低下していくかを検査すべく、所定の時間が経過するごとに汚染土壌からそのつど抜き取ったものを用いる。なお、試料１内に５ｍｍを超える木片や礫が含まれている場合には、これらを事前に除去する。
【００２４】
次に、図２(b)に示すように所定のｐＨに調整された弱酸性水４を三角フラスコ３内に入れるとともに、弱酸性水４と同時に、又は弱酸性水４を入れた直後に微生物活性停止剤２を三角フラスコ３内に添加して混合液５を作製する（ステップ１０２）。
【００２５】
微生物活性停止剤２は、トリクロロエチレンが試料１から溶出するのを阻害せず、なおかつトリクロロエチレンの分解のために試料１内に投与されている微生物を滅菌し又はその分解活性を低下させることができるものから適宜選択すればよい。例えば、微生物活性停止剤２として塩化ベンザルコニウム水溶液を用いるのが望ましい。
【００２６】
弱酸性水４については、純水に塩酸を添加することによってｐＨが５．８〜６．３になるように予め調整しておくとともに、試料１との質量比が１：１０（試料：弱酸性水）で全体の容量が５００ｍｌ以上となるようにその容量を調整する。このとき、三角フラスコ３のヘッドスペース（三角フラスコ３内の水面上の空間）ができるだけ少なくなるようにしておく。
【００２７】
次に、三角フラスコ３の口を栓体６を用いて密栓する（ステップ１０３）。
【００２８】
次に、図２(c)に示すように三角フラスコ３内の混合液５をマグネティックスターラー７を用いて常温常圧で４時間、連続攪拌する（ステップ１０４）。
【００２９】
このようにすると、試料１内の微生物は、ステップ１０２の工程で微生物活性停止剤２により分解活性が低下しているため、三角フラスコ３内の混合液５を連続攪拌している間に試料１内のトリクロロエチレンが微生物の分解活性で分解されるおそれがなくなる。また、微生物活性停止剤２は、トリクロロエチレンが試料１から溶出するのを阻害しないため、検液として作製された後、トリクロロエチレンの濃度測定に支障が生じる懸念もない。
【００３０】
連続攪拌が終了したならば、環境庁告示第４６号の方法に従い、三角フラスコ３内の混合液５を１０〜３０分静置し、しかる後、その上澄み液を０．４５μｍのフィルターで濾過しながら、その濾液を採取し、これを検液とすればよい。
【００３１】
かかる検液については、例えばＪＩＳＫ０１２５で規定されている方法で分析に供されることとなる。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態に係る微生物処理土壌用検液の作製方法によれば、三角フラスコ３を密栓して混合液５を連続攪拌する前に微生物活性停止剤２を該三角フラスコ内に添加するようにしたので、試料１内の微生物は、微生物活性停止剤２によって分解活性が低下する。
【００３３】
したがって、攪拌工程において三角フラスコ３内の混合液を連続攪拌している間、試料１内のトリクロロエチレンが微生物の分解活性で分解されることがなくなり、従来のように、攪拌中において試料に生息している微生物の分解活性によってトリクロロエチレンが分解されてしまい、検液として分析される段階において、実際の汚染物質濃度よりも低い値が出てしまう懸念がなくなるとともに、その結果としてトリクロロエチレンが分解除去されて濃度低下していく進行状況の判断を誤るといった事態を未然に防止することが可能となる。
【００３４】
次に、本実施形態に係る微生物処理土壌用検液の作製方法の作用効果を実験によって確認したので、以下、その概要について説明する。
【００３５】
図３は、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）を分解する活性を有する微生物が含まれた試料からトリクロロエチレンを溶出させてその濃度を公定法（環境庁告示第４６号による方法）で測定した結果を示したものであり、攪拌によるトリクロロエチレンの溶出操作に先だち、本実施形態に係る方法にしたがって微生物活性停止剤である塩化ベンザルコニウム水溶液を添加してある。なお、横軸には塩化ベンザルコニウム水溶液の濃度を、縦軸には試料から溶出したＴＣＥ濃度をとってある。
【００３６】
かかる測定にあたっては、微生物処理された処理土壌から試料として５０ｇ程度採取し、かかる試料の質量の１０倍に相当する容量の弱酸性水（ｐＨ５．８〜６．３）とともにねじ口付き三角フラスコに加え、更に塩化ベンザルコニウム水溶液を最終濃度０．０２，０．０５，０．１，０．２％になるように加えて混合液とし、しかる後、速やかに三角フラスコを密栓した。この時、三角フラスコのヘッドスペースはできるだけ少なくした。その後、混合液を常温・常圧に保ち、4時間連続して攪拌して試料からトリクロロエチレンを溶出させた後、公定法にしたがって検液を作製するとともに、該検液に対し日本工業規格Ｋ０１２５にしたがって、検液中に溶出しているＴＣＥ濃度を測定した。
【００３７】
同図でわかるように、塩化ベンザルコニウム水溶液を添加しない場合、試料から溶出したＴＣＥ濃度は０．３５ｍｇ／ｌ程度であるのに対し、塩化ベンザルコニウム水溶液を添加した場合には、その添加量に関わらず、概ね１．５〜２ｍｇ／ｌとなり、塩化ベンザルコニウム水溶液を添加することによって、微生物の分解活性による攪拌中のトリクロロエチレン分解を抑制することができることがわかった。
【００３８】
図４は、ＴＣＥを分解する活性を有する微生物が含まれていない土壌から試料を採取し、該試料からトリクロロエチレンを溶出させてその濃度を公定法（環境庁告示第４６号による方法）で測定した結果を示したものであり、攪拌によるトリクロロエチレンの溶出操作に先だち、本実施形態に係る方法にしたがって微生物活性停止剤である塩化ベンザルコニウム水溶液を添加してある。なお、横軸には塩化ベンザルコニウム水溶液を添加しない場合のＴＣＥ溶出量を、縦軸には塩化ベンザルコニウム水溶液を添加した場合のＴＣＥ溶出量をとってある。
【００３９】
かかる測定にあたっては、試料として５０ｇ程度採取し、かかる試料の質量の１０倍に相当する容量の弱酸性水（ｐＨ５．８〜６．３）とともにねじ口付き三角フラスコに加え、更に塩化ベンザルコニウム水溶液を最終濃度０．１％になるように加えて混合液とし、しかる後、速やかに三角フラスコを密栓した。この時、三角フラスコのヘッドスペースはできるだけ少なくした。その後、図３の場合と同様、混合液を常温・常圧に保ち、4時間連続して攪拌して試料からトリクロロエチレンを溶出させた後、公定法にしたがって検液を作製するとともに、該検液に対し日本工業規格Ｋ０１２５にしたがって、検液中に溶出しているＴＣＥ濃度を測定した。
【００４０】
ここで、図４(a)は、シス−１，２−ジクロロエチレンを汚染物質とした場合、図４(b)は、トリクロロエチレンを汚染物質とした場合のグラフであり、これらの図から、いずれの汚染物質の場合においても、微生物活性停止剤の添加未添加によって汚染物質の濃度に変化はない、すなわち、微生物活性停止剤を使用することによる測定への影響はないことが明らかとなった。
【００４１】
本実施形態では、弱酸性水４と同時に、又は弱酸性水４を入れた直後に微生物活性停止剤２を三角フラスコ３内に添加して混合液５を作製するようにしたが、これに代えて、微生物活性停止剤２を予め弱酸性水４に添加しておくようにしてもかまわない。
【００４２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る微生物処理土壌用検液の作製方法によれば、容器を密栓して該容器内の混合液を連続攪拌する前に微生物活性停止剤を容器内に添加するようにしたので、試料内の微生物は、微生物活性停止剤によって分解活性が低下する。
【００４３】
したがって、攪拌工程において容器内の混合液を連続攪拌している間、試料内の汚染物質が微生物の分解活性で分解されることがなくなり、従来のように、攪拌中において試料に生息している微生物の分解活性によって汚染物質が分解されてしまい、検液として分析される段階において、実際の汚染物質濃度よりも低い値が出てしまう懸念がなくなるとともに、その結果として汚染物質が分解除去されて濃度低下していく状況の判断を誤るといった事態を未然に防止することができる。
【００４４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る微生物処理土壌用検液の作製方法における処理手順を示したフローチャート。
【図２】本実施形態に係る微生物処理土壌用検液の作製方法にしたがって検液を作製する様子を示した図。
【図３】本実施形態に係る微生物処理土壌用検液の作製方法の作用を示したグラフ。
【図４】本実施形態に係る微生物処理土壌用検液の作製方法の作用を示したグラフ。
【符号の説明】
１                        試料
２                        塩化ベンザルコニウム水溶液（微生物活性停止剤）
３                        三角フラスコ（容器）
４                        弱酸性水
５                        混合液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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