No.142 研究課題 / Project
多摩川下流域底泥における硫酸還元に関する研究Sulfate reduction in sediments of Tamagawa River| 学術研究 Academic Research |
No.142 |
|---|---|
| 代表研究者 Principal Investigator |
瀧井 進 Susumu Takii |
| 所属（採択当時） Affiliation |
都立大学理学部助教授 Tokyo Metropolitan University |
| 研究内容要約 Research Summary |
多摩川下流沿岸部（大師橋）底泥の硫酸還元速度は夏期でも最大１３mm０１／㎡・日程度で比較的低く、悪臭や生物に対する影響はほとんどみられないようである。 しかし、河川中央部、とくに低層水の停滞しやすい場所（六郷橋）の底泥では極めて活発な硫酸還元が起こっている。もし、この様な低層水が何からの原因で上昇してくれぱ、魚類なとのへい死や悪臭をもたらすことは十分起こり得るであろう。 有機物の豊富な勝島運河の底泥でも活発な硫酸還元が起こっており、また同時にメタン生成も活発なため、干潮時を中心にメタンガスの発泡とともに硫化水素を大気に放出し、悪臭公害を引き起こしているものと考えられる。 硫酸還元を支配する最も重要な環境因子は温度であることが認められたが、有機物の過剰な供給があれば著しく促進される可能も勝島運河で明らかとなった。 硫酸還元の直接の基質は、基質添加による促進効果からみると、大師橋では乳酸が最も主要で、次いで水素、酢酸と推定されるが、勝島運河では酢酸と水素が最も主要なようである。 地点によるこのような差が、有機物供給など環境因子によるのか、硫酸還元菌の種類組成によるのか興味深い。 硫酸還元と競争的関係にあるメタン生成は、大師橋、勝島運河とも硫酸還元によって抑制されていることがわかったが、両過程は必ずしも垂直的に明確に分離されているわけではなく、とくに有機物の豊官な勝島運河では硫酸還元の活発な表層でもかなりのメタン生成が認められた点は注目される。 このような場における詳細な研究によって両過程の関係に新たな知見が加えられる可能性があろう。 Sulfate reduction rate in sediments in the lower Tamagawa River basin ( Daishi Bridge ) is relatively low at a maximum value of 13 mmol/m2. Therefore, it does not seem to cause any offensive odors or adverse effects on organisms. However, sulfate reduction takes place actively in sediments in the middle Tamagawa River basin, especially at areas where bottom water tends to remain stagnant ( Rokugo Bridge ). If this bottom water should rise for any reason, it might kill fish or generate offensive odors. Active sulfate reduction takes place also in the bottom sediments of Katsushima Canal , which contains a considerably large amount of organic matter. At the same time, methane is also actively generated. It is believed that the canal releases methane gas and hydrogen sulfide to the air mainly at low tide, causing odor pollution. It has been reported that temperature is the most significant environmental factor, having great impact on sulfate reduction. However, the case of Katsushima Canal demonstrates that an excess of organic matter could also accelerate sulfate reduction. Experiments were conducted in which substrates were added to see which substrate would accelerate sulfate reduction. As a result, it was shown that, around Daishi Bridge, lactic acid is the primary substrate and hydrogen and acetic acid are the secondary substrates, while in Katsushima Canal , acetic acid and hydrogen are the primary substrates. What causes the differences between two sites? Environmental factors such as the supply of organic matter, or a difference in the composition ratio of sulfate-reducing bacteria? There is a competitive relationship between methanogens and sulfate-reducing bacteria; and it turned out that methanation is regulated by sulfate reduction in both the Daishi Bridge area and Katsushima Canal . However, they are not necessarily separated vertically or clearly, which was demonstrated by the example of the Katsushima Canal, which contains a large amount of organic matter and shows a considerable level of methanation in spite of active sulfate reduction. Detailed analysis in such areas may provide us with new findings regarding the relationship between the two reaction processes. |
| 共同研究者 Collaborators |
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