名古屋大学NAGOYA University農学博士名古屋大学博士学位論文 学位の種類 : 農学博士(論文) 学位授与年月日 : 昭和60年7月2日doctoral thesi

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Yamamoto, Hiroki

山本, 廣基

Japanese

Nagoya Repository

主論文の要旨題名上媛徽旦珊胡(こ及ばす壇金属-;5梁の彩管氏名 山本慮基主 論 文 の 要 旨乙報告番号 ※喝第 氏針 山本 夜風重金属による土壌汚染に関する研究は少なくないが､土壌微生物への影響に●っいての知見となると未だ十分であるとは言えない｡今後､下水汚泥などの農地への投入による新たな汚染の頗在化も予測きれるので､本論文では主として鋼による汚染をとりあげ､土壌微生物の面から土壌汚染の実態を明らかにしようとした｡とくに､これまでほとんど知見の得られていない糸状菌相と土壌中の銅含量との関係を中心に研究を行い､あわせて土壌微生物の活性に及ばす影響についても実験し､以下の結果が得られた｡1 汚染地の例を島根県内に求め､津和野町撃ケ谷鉱山周辺▲のヒ素､カドミウムによる汚染地域､東出雲町宝満山鉱山周辺の鋼､カドミウムによ､る汚染地域において､カドミウムおよび鋼耐性菌を対象に調査､研究を行った｡土壌中の糸状菌･数および細菌数と重金属含量との関係は明らかでなかったが､ .極端な汚染地点では菌数が著しく減少していた｡また､捻菌数に占める重金属耐性菌数の割合は､汚染の程度が高くなるにしたがって上昇した｡笹ケ谷地区の調査では､ 1000ppm のカドミウムを含むP S A培地で分離きれた糸状菌40菌株のうち､ 23% をPaecilomyce5 1ilaclnu5が占め､同菌のいずれの菌株も10000 ppIⅥ のカドミウムを含む培地上での生育が可能で､この菌がカドミウムによる土壌汚染の指標生物になり得ることが示唆された｡2 以上の調査から推測された重金属と土壌微生物相との関係を､より詳細に検討するために､松江市近郊の宝満山鉱山補 助 用 紙周辺の汚染田より採取した62試料の銅含量･を0.1M嘩酸浸出 l法を用いて分析し､汚染の程度の異なる1 2試料を選んで供試土壌とした｡まず､これらの土壌から種々の方法で抽出きれる鍋蓋と細菌数､糸状菌数および銅耐性菌数との関係を調べたが､糸状菌数はいずれの抽出方法との間にも有意な正のl相関が認められた｡とくに0.1M EDTA浸出法による鋼量との間の相関が最も高かった｡高漉度汚染土機中では､糸状菌の種類が減少して銅耐性糸状菌が優占し､その多くは Paecilo-myces lilacinus およびpenicilllum属菌であることがわかった｡3 汚染土壌から単離された鋼耐性糸状菌の耐性発現様式を検討した｡供試菌による銅の取り込みの経時変化および遠心:分離による細胞分画の結果から (I)菌体内への銅の侵入が阻止きれている (2)鏑が細胞壁の成分と結合することによって細胞質にまで達しない (3)かなりの圭の鋼が細胞質に入っているが何らかの解毒機構が存在する の3通りの様式.を推定することができた｡4 現地の汚染土填で認められた鋼含量と糸状菌数との間の正の相関､糸状菌の種類数の減少およぴPenicillium属菌の倭占は､非汚染土頓に銅を混入して調製した人為汚染土壌でも確められた｡銅混入5ケ月後に既に､現地土壌と同じ傾向を示し､比較的短期間で汚染による土壌中の微生物的特徴が示されるようになった｡とくに1000ppm'11耐性菌の倭占過程について己ま興味ある結果が得られた｡すなわち､ 1600ljg/g区の土壌で銅混入7-1 4日後に1000ppm耐性菌が捻菌数の30%まで増加し､ 400pg/g区およぴ8001Jg/g区の土壌においても( 2 )補 助 用 紙30日後に10% から30% を占めるに至った｡これらの1000ppm耐性菌はそのほとんどがPaecilomyces lilacinu5とPeniciト1ium･spp.であった｡5 土壌微生物の持つ種々の作用のうち､まず窒素の無機化作用に及ぼす鋼汚染の影響について検討した｡有機態窒素のアンモニア化は､土壌中の銅含量が200pg/gを越えると阻害され､硝化はこれより低い1001Jg/g程度で阻害きれた｡銅含量と一般細菌数､アンモニア酸化細菌数との関係は明らかでなかった｡セルロース分解活性の測定にあたっては簡便な方法を開発した｡ろ紙を土壌中に埋没させる代りにポリエチレンを裏打ちしたろ紙を供試したところ､この方法(ベンチコートシート法)は､従来のメッシュ法に比べて操作性に優れ､視覚的な調査も容易であり､かつ迅速に結果が得られた｡この方法によって圃場における銅の影響を検討したところ､銅含量が200J｣g/g以上の土壌でセルロース分解活性は著しく阻害された｡土壌汚染防止法の農地の銅汚染についての指定要件は125pg/g と定められている｡この値は水稲の減収開始点から導き出された値であるが､ここで述べたような土壌微生物活性に影響が出はじめる値に近く､銅による土壌汚染を考察する上で､ほゞ妥当な値であることがわかった｡以上の研究結果から､鋼による土壌汚染は微生物相の単純化と微生物活性の低下を招き､物質循環の過程を挽乱していることが明らかになった｡このような現象は重金属一般についても同様と考えられ､重金属による土壌汚染が蓄積性であり､一旦汚染きれると回復がばとんど不可能であることば､とくに留意されなければならないだろう｡休廃止鉱山に由来( J )補 助 用 紙する汚染に加えて､今後は､下水汚泥や都市廃棄物を含む特殊肥料のように､大量にしかも反復して農地に投入される物質中の重金属についても厳重にチェックする方向での施策が必要である｡●1( Lt･ )

土壌微生物相に及ぼす重金属汚染の影響

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土壌微生物相に及ぼす重金属汚染の影響

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