資源戦略学講座

博士研究員（日本学術振興会特別研究員）

Resources Strategies

環境修復生態学分野

菅原 一輝

Geoenvironmental Remediation

技術補佐員 山本 麻理

環境思いの修復技術と資源回収技術の開発
Development of Environmental Friendly Remediation Technologies
and Resource Recovery Technologies

永山 浩史
事務補佐員 工藤 悦子

教授 井上 千弘

助教 簡 梅芳Professor

Assistant Professor

Chihiro Inoueand petroleum hydrocarbons has been a serious environmental issue of concern. Besides, there is a growing demand of undergroundMei-Fang Chien

国際交流および海外研究者・交換留学生受け入れ等

resources. However, effective methods to remove the spread pollutants and to recover the resource with low environmental burden haven’t

アメリカ・テキサス大学海洋科学研究所訪問（井上教授、簡助教、菅原特別

been developed and thus remained a challenge. Our target is to develop remediation technologies and resource recovery technologies with研究員）（photo4）。バングラデシュ Jahangirnagor 大学の前副学長である

lower cost, less energy demand and reduced environmental load. Here we introduce our major scientific activities in 2015 as follows. (i)applicable phyto- and bio-remediation of heavy metals from the polluted soil, (ii) microbial degradation of chlorinated organic compounds
and petroleum hydrocarbons, (iii) chemical- and bio- stabilization of hazard compounds in fried ash and (iv) bio- or physical-leaching from

Jasim Uddin Ahmad 教授が来訪（photo5）。日本学術振興会外国人研究者
招へい事業により、中国湖南省環境保護庁の朱日龍さんを受け入れた（２０１５年１０−１１月）（photo6）。学部短期プログラム（JYPE）により、中国天津大学環境科学科 4 年生の王晗さんを受け入れている（２０１５年１０月から半年間）。
中国国家留学基金管理委員会（CSC）の交流プログラムとして、中国吉林大学

low-grade ore or rare metals.の張玉玲准教授と清華大学の章真怡助教をそれぞれ受け入れ、共同研究を行っている（ともに２０１５年１２月から１年間）。

植物・微生物を用いた有害重金属化合物による土壌・水環境汚染の修復に関する研究
生物学的手法による土壌汚染修復の実証試験について、宮城県内の圃場においてカドミウム超蓄積植物のハクサンハタザオを用いた栽
培試験を４年間継続して行っている（東北学院大学、民間企業と共同研究）。またカドミウムと亜鉛を含む鉱山廃水処理へのハクサンハタザオの利用に関する研究を開始した（石油天然ガス · 金属鉱物資源機構（JOGMEC）との共同研究）（photo1）。ヒ素超蓄積植物を用いた栽培試験では、これまでのモエジマシダに加え、同じ超蓄積植物で寒さに強いイノモトソウの野外栽培試験を行い、東北地方の栽培適性について検討するとともに、根圏微生物の添加によるシダのヒ素吸収・蓄積や土壌微生物圏の変化について評価をしている（photo2）。ヒ素汚染水の浄化について、環境基準を超過した残土の浸出水を用いたモエジマシダの水耕栽培試験を開始した。実証試験のほか、（a）超蓄積植物による各元素の吸収機序と耐性機構の基礎的研究、（b）超蓄積植物の根圏環境の解明や新規超蓄積植物の探索によるより効果的な生物学的汚染修復技術の開発への試み、（c）汚染除去に使用済みの植物バイオマスの有効利用についての研究も継続している。

難分解性有機化合物の生物分解に関する研究
有機塩素化合物の生物分解について、昨年構築したクロロベンゼン物を２株単離・同定した。そのうち１株には新規な分解遺伝子を所持する可能性が示唆されている。また、特定の電子供与体を用いたトリクロロエチレンを分解する複数の集積培養系の解析を行った（民間企業との共同研究）。さらに微生物による油分解過程における油の構成成分と微生物の挙動を解析し、分解指標の決定および安定した微生物製剤の作製を目指して検討を進めている（民間企業と共同研究）。

環境中の有害化合物溶出の低減技術および有用化合物の回収技術の開発に関する研究【国内学会発表】
環境バイオテクノロジー学会、資源・素材学会にて計９件の研究成果発表を行った (photo7)。
【その他活動】
簡助教が東北大学オープンキャンパスのイベント「オープンキャンパス for 女子
高校生 2015」にて講演を行った（photo8）。東北大学イノベーションフェア
2015 に出展した（photo9）。

教育
現在の在籍学生：Ｄ３
研究生２名、B ４２名、Ｄ２４名、B ３

招待講演および学会発表、その他活動

バングラデシュ１名、フィリピン 1 名【招待講演】

奨学金採択・その他受賞

菅原特別研究員が資源・素材学会における企画セッション「土壌汚染対策の新展開－新規規制・自然由来物質への対応」にて、井上教授が第３１回環境資源１名、Ｄ１２名、Ｍ２５名、Ｍ１５名、３名、このうち留学生：ハンガリー１名、中国６名、Department of Environmental Studies for Advanced Society

Nowadays, contamination of soil and groundwater by heavy metals and persistent organic compounds such as chlorinated organic compounds

Group photo of Inouelab members atImoni-party 2015

先進社会環境学専攻

研究支援者 趙 成珍

菅原一輝は３月に博士学位を取得し、引き続き学術振興会の特別研究員として工学会シンポジウムにて招待講演を行った。

採用されている。John Jewish Arellano Dominguez (M2) がパナソニックスカ【国際学会発表】

ラシップ (2013 年 4 月から３年間 ) を引き続き受領している。魏書君（M1）が本

13th International Conference on the Biochemistr y of Trace

学グローバル安全学トップリーダー育成プログラムの平成２７年度リーディング院

Elements (ICOBTE2015) ( 日 本・ 福 岡 ) に て１件（ 菅 原 研 究 員 ）、12th生として採択された。また、菅原研究員は資源・素材学会東北支部若手の会にてInternational Phytotechnologies Conference（ ア メ リ カ・ カ ン ザ ス

発表賞（銀賞）を受賞した（photo10）。

州 マ ンハッタン） に て２件（ 簡 助 教、 菅 原 研 究 員 ）、21th International

石炭灰中の微量有害元素の溶出を防ぐ簡便かつ安価な技術の開発について、養生による有害元素の溶出に抑制効果を確認し、現在はサ

Biohydrometallurgy Symposium (IBS)（インドネシア・バリ島）にて２件（簡助教、趙研究支援者）の研究発表を行った。

ンプルの組成から溶出抑制のメカニズムについて解明を進めている（秋田大学、民間企業と共同研究）（photo3）。地下環境中の低品位鉱の有効利用に関する研究について、微生物を利用した硫化銅鉱のヒープリーチングによる銅回収を引き続き行い、他には物理的なピーリング法を用いた黄銅鉱の有効なリーチング法を見出した（石油天然ガス ·金属鉱物資源機構（JOGMEC）と共同研究）。また、ハイテク産業の発展に必須とされるものの、地球での存在量が稀である希少金属（レアメタル）の持続可能な資源利用を目指し、レアメタルに応答する生物機能を探索・解析するうえ、それを利用したレアメタルの濃縮・回収を同時にできる新規な生物学的資源開発技術の基盤構築に関する研Photo.4 Group photo in front of the Universityof Texas Marin Science Institute

Photo.5 Prof. Jasmin Uddin Ahmad with Assist.
Prof. Mei-Fang Chien at 403R

Photo.6 Dr. Shu with Prof. Inoue and Dr. Sugawara
at Fujita Coporation

究を新たに開始した。

類を効率的分解できる微生物の集積培養系から、分解能を示す微生Photo.7 Photographs of presentations inacademic conferences
Photo.1 Hydroponic cultivation of a Cd hyperaccumulator,Arabidopsis halleri ssp.gemmifera.

10 Coexistence Activity Report 2015

Photo.2 Pteris vittata plants and their rhizome bags
after inoculation for field trail.

Photo.3 Effects of aging on elution of B, As, Cr and F
from CFA samples

Photo.8 Assist. Prof. Mei-Fang Chien’s talkat Open Campus for Female High SchoolStudents 2015

Photo.9 Our booth at Tohoku University
Innovation Fair 2015

Photo 10 Dr. Sugawara’s
testimonial of poster presentation
in young scientists’ meetingof the Mining and Materials
Processing Institute of Japan

Coexistence Activity Report 201511