○:E.mutabilis+底質 E.mutabilis □:底質
○:E.mutabilis+底質 E.mutabilis □:底質
2.8 3 3.2 3.4 3.6
0 1 2 3
培養日数(day)
ｐH
Fig 5-3-20.pH変動(暗条件培養)
Fig 5-3-18、5-3-19、5-3-20を見ると12時間明暗周期培養と明条件培養では培養日数1日
目でE.mutabilisプラス底質、底質と比べ E.mutabilis のpH が高くなっているが暗条件では
E.mutabilis プラス底質、E.mutabilis、底質はほぼ同じ値を示している．このことか ら
E.mutabilisは光照射によってpH低下を抑制させる働きがあることがわかる．また、現場の
E.mutabilisのいない掛け橋の下は暗条件と同じような条件であり、pH が低下していると考
えられる．
6．結言
現地調査で酸性坑廃水と底質中には鉄酸化細菌の存在することを示唆し、酸性条件下で 鉄イオンやその化合物を酸化させる事によって水酸化鉄(Ⅲ)を生成する働きによって、溶存 鉄濃度を下げ、結果としてpHが低下する働きがあることがわかった．また、E.mutabilisは 12時間明暗周期培養、明条件培養などの光が当たる条件では光照射によって培養1日目に pHを抑制することがわかった．これらのことが現場である福岡県鞍手郡鞍手町泉水に存在 する酸性坑廃水で起こる現象と考えられる．さらに暗条件下では培養日数 10 日目以降で
E.mutabilis+底質でpHが低下し、溶存鉄濃度を増加させる働きがあることがわかり、さらに
酸性坑廃水中に存在する E.mutabilis が別の水質形成プロセスに関わる可能性があることが 示唆される．このためされに培養条件を変えさらなる検討が必要である．
7．謝辞
本研究を実施するにあたりましてご協力頂きました、原口 昭教授、伊豫部 勉特別研究員、
原口研究室の皆様、計測・分析センターの原田様、長井様、道木様、浜武様、直方市・遠 賀川水辺館の方々に心からお礼を申し上げます．
○:E.mutabilis+底質 E.mutabilis □:底質
8．参考文献
Fraser Walsh・Ralph Mitchell (1972) A pH-Dependent Succession of Iron Bacteria.Environmental Science & Technology,6:809-812
半谷高久・小倉紀雄 (1995) 第3版水質調査法,丸善
久保田正之・福岡直美・西川博孝 (1997) 別子銅山・製錬所周辺および国領川流域の土壌，
河川底質の重金属含有率.人間と環境,23:90-94
Kudo, R.R (1966) Protozoology 5th ed. Charles C Thomas Publisher
M.M. Olaveson・C.Nalewajko (2000) Effects of acidity on the growth of two Euglena species.Hydrobiologia,433:39-56
中川冨士雄 (1993) 鞍手町誌民俗・宗教聞き取り調査報告 鞍手の民俗(第4集) 日本分析化学会北海道支部編 (1994) 水の分析‐第4版‐
日本工業調査会 (1998) 年工場排水試験方法 http://www.jisc.go.jp/app/JPS/JPSO0020.html 高江基太郎 (1898) 筑豊炭鉱誌
9．付録
付録には現地調査及び培養実験において大きく変化もしくは大きな値を示したものを示 した
Table9-1.泉水の酸性坑廃水pH
鞍手泉水 10月3日 10月17日 11月2日 11月21日 12月12日 Sample No, 排出距離 pH pH pH pH pH
AMD1 0.00 3.83 3.88 3.83 3.82 3.77 AMD2 0.45 3.86 3.88 3.84 3.8 3.74 AMD3 0.90 3.84 3.87 3.84 3.82 3.79 AMD4 1.80 3.82 3.86 3.84 3.83 3.79 AMD5 2.70 3.82 3.87 3.85 3.85 3.79 AMD6 3.60 3.81 3.87 3.85 3.85 3.76 AMD7 4.50 3.81 3.87 3.82 3.78 3.80 AMD8 5.40 3.80 3.85 3.83 3.79 3.78 AMD9 6.30 3.80 3.86 3.82 3.77 3.72 AMD10 13.60 3.76 3.84 3.79 3.75 3.73 AMD11 21.60 3.76 3.82 3.77 3.7 3.58 AMD12 27.30 3.73 3.81 3.73 3.68 3.55 AMD13 30.30 3.71 3.78 3.68 3.63 3.48 AMD14 34.40 3.66 3.69 3.57 3.59 3.37 AMD15 38.40 3.61 3.60 3.56 3.52 3.35 AMD16 40.20 3.59 3.58 3.55 3.5 3.38 AMD17 53.70 3.58 3.60 3.53 3.47 3.39 AMD18 64.10 3.53 3.62 3.58 3.49 3.37
Table9-2.泉水の酸性坑廃水EC
鞍手泉水 10月3日 10月17日 11月2日 11月21日 12月12日 Sample No, 排出距離 EC(ms/m) EC(ms/m) EC(ms/m) EC(ms/m) EC(ms/m)
AMD1 0.00 219 218 222 218 206 AMD2 0.45 219 220 224 217 205 AMD3 0.90 220 219 222 217 206 AMD4 1.80 219 218 223 218 205 AMD5 2.70 220 217 221 218 206 AMD6 3.60 220 219 222 220 208 AMD7 4.50 220 215 222 218 208 AMD8 5.40 220 217 222 218 208 AMD9 6.30 220 218 223 219 207 AMD10 13.60 220 215 223 219 210 AMD11 21.60 220 217 223 218 207 AMD12 27.30 220 215 223 218 208 AMD13 30.30 219 215 223 219 207 AMD14 34.40 220 218 224 219 209 AMD15 38.40 221 220 224 220 209 AMD16 40.20 220 219 224 220 208 AMD17 53.70 219 218 224 219 208 AMD18 64.10 215 218 219 215 204
Table9-3.泉水の酸性坑廃水DO
鞍手泉水 10月3日 10月17日 11月2日 11月21日 12月12日 Sample No, 排出距離 DO(mg/L) DO(mg/L) DO(mg/L) DO(mg/L) DO(mg/L)
AMD1 0.00 0.68 0.44 1.01 0.86 1.08 AMD2 0.45 0.73 0.42 1.30 1.27 1.40 AMD3 0.90 2.65 2.46 2.74 3.59 5.26 AMD4 1.80 4.06 3.04 4.60 5.28 5.48 AMD5 2.70 4.99 3.18 4.57 5.87 6.11 AMD6 3.60 5.47 3.98 4.87 5.62 6.30 AMD7 4.50 5.35 4.54 5.58 6.78 7.06 AMD8 5.40 5.49 4.86 5.27 6.98 7.07 AMD9 6.30 5.33 4.74 4.91 6.92 7.09 AMD10 13.60 5.55 5.08 5.46 7.00 7.12 AMD11 21.60 5.60 5.32 5.78 7.13 7.29 AMD12 27.30 5.57 5.48 5.98 6.88 7.31 AMD13 30.30 5.74 5.66 6.11 7.70 7.23 AMD14 34.40 5.65 5.68 5.46 7.29 7.50 AMD15 38.40 5.62 5.46 5.70 7.11 7.71 AMD16 40.20 5.97 6.30 6.53 7.68 8.35 AMD17 53.70 6.07 6.32 6.71 7.68 8.22 AMD18 64.10 6.48 6.74 6.96 7.36 8.98
Table9-4.泉水の酸性坑廃水Eh.7
鞍手泉水 10月3日 10月17日 11月2日 11月21日 12月12日 Sample No, 排出距離 Eh.7(mV) Eh.７(mV) Eh.7(mV) Eh.7(mV) Eh.7(mV)
AMD1 0.00 324.9 327.9 326.3 337.6 329.8 AMD2 0.45 331.7 328.9 322.1 344.7 332.0 AMD3 0.90 329.6 340.5 335.0 350.6 341.1 AMD4 1.80 340.4 359.0 341.1 357.6 345.0 AMD5 2.70 359.4 364.6 349.6 363.2 351.0 AMD6 3.60 364.8 369.4 352.6 364.3 355.5 AMD7 4.50 362.8 376.6 364.7 368.3 363.7 AMD8 5.40 364.3 383.5 363.4 371.0 364.4 AMD9 6.30 365.3 384.1 368.8 372.9 359.9 AMD10 13.60 373.8 392.0 377.9 379.6 361.9 AMD11 21.60 377.9 392.9 382.6 384.9 365.7 AMD12 27.30 379.2 396.2 388.4 386.8 375.0 AMD13 30.30 385.0 399.4 391.5 389.6 376.9 AMD14 34.40 391.0 408.2 406.1 395.4 384.4 AMD15 38.40 400.1 415.8 409.5 402.6 390.3 AMD16 40.20 399.9 415.7 410.8 404.1 390.3 AMD17 53.70 404.3 419.9 411.7 405.7 393.8 AMD18 64.10 405.4 423.8 414.9 405.1 392.0
Table9-5.泉水の酸性坑廃水溶存2価鉄濃度
鞍手泉水 溶存2価鉄(mmol/L)
Sample No, 排出距離 10 月 3 日 10 月 17 日 11 月 2 日 11 月 21 日 12 月 12 日
AMD1 0.00 2.54 2.56 2.56 2.35 1.98
AMD2 0.45 2.56 3.21 2.52 2.12 1.92
AMD3 0.90 2.55 2.56 2.54 2.13 1.95
AMD4 1.80 2.51 2.43 2.52 2.26 1.90
AMD5 2.70 2.48 2.44 2.41 2.30 2.05
AMD6 3.60 2.61 2.35 2.44 2.29 1.88
AMD7 4.50 2.43 2.40 2.55 2.27 1.88
AMD8 5.40 2.89 2.39 2.49 2.28 1.87
AMD9 6.30 3.35 2.43 2.46 2.13 1.86
AMD10 13.60 2.49 2.40 2.40 2.20 1.86
AMD11 21.60 2.59 2.30 2.32 2.18 1.77
AMD12 27.30 2.38 2.29 2.30 2.10 1.67
AMD13 30.30 2.53 2.39 2.37 2.15 1.62
AMD14 34.40 2.38 2.38 2.26 2.11 1.70
AMD15 38.40 2.39 2.30 2.14 2.01 1.55
AMD16 40.20 2.30 2.17 2.18 1.94 1.52
AMD17 53.70 2.35 2.27 2.09 1.88 1.47
AMD18 64.10 2.16 2.21 2.14 1.87 1.43
Table9-6.泉水の酸性坑廃水溶存鉄濃度
鞍手泉水 坑廃水 溶存鉄濃度(mmol/L)
Sample
No, キョリ 10 月 3 日
10 月 17 日
11 月 2 日
11 月 21 日
12 月 12 日 AMD1 0.00 1.96 1.80 2.07 2.02 1.98 AMD2 0.45 2.18 1.57 2.05 1.91 1.98 AMD3 0.90 2.06 1.50 2.01 1.88 2.06 AMD4 1.80 1.83 1.45 1.98 1.82 2.06 AMD5 2.70 1.88 1.75 2.01 1.79 2.01 AMD6 3.60 1.68 1.64 1.97 1.81 2.02 AMD7 4.50 1.58 1.32 1.99 1.76 1.93 AMD8 5.40 1.42 1.28 1.93 1.71 1.92 AMD9 6.30 1.43 1.35 1.93 1.62 1.87 AMD10 13.60 1.49 1.29 1.89 1.48 1.84 AMD11 21.60 1.25 1.28 1.85 1.44 1.79 AMD12 27.30 0.93 1.26 1.77 1.40 1.70 AMD13 30.30 0.80 1.27 1.79 1.53 1.70 AMD14 34.40 0.90 1.32 1.82 1.67 1.74 AMD15 38.40 0.68 1.20 1.93 1.53 1.64 AMD16 40.20 0.48 1.13 1.79 1.36 1.63 AMD17 53.70 0.35 1.08 1.70 1.22 1.56 AMD18 64.10 0.29 1.01 1.67 1.17 1.52
Table9-7.南田川のpH
南田川 pH
Sample No, 排出距離 11月2日 11月21日 12月12日
S1 0 6.74 7.30 7.22 AMD'1 3 6.12 6.50 6.61 S2 200 6.33 6.77 6.71 S3 220 4.33 4.10 4.37 S4 450 4.38 4.07 3.91 S5 580 4.39 4.11 4.11 S6 670 4.34 3.96 3.86 S7 880 4.19 3.81 3.79 S8 980 3.90 3.80 3.53 S9 1140 3.80 3.81 3.52 S10 1370 3.56 3.62 3.36 S11 1570 3.40 3.53 3.36 S12 1790 3.35 3.53 3.36 S13 1900 3.16 3.40 3.27 S14 1970 3.12 3.33 3.20 S15 2100 3.18 3.27 3.19
Table9-8.南田川のEC
南田川 EC(ms/m)
Sample No, 排出距離 11月2日 11月21日 12月12日
S1 0 42 36 21
AMD'1 3 85 74 69 S2 200 82 83 68 S3 220 162 173 131 S4 450 148 164 140 S5 580 143 158 126 S6 670 141 157 138 S7 880 143 157 138 S8 980 142 156 142 S9 1140 139 155 135 S10 1370 142 163 143 S11 1570 142 167 143 S12 1790 143 162 143 S13 1900 145 165 144 S14 1970 149 168 146 S15 2100 144 161 133
Table9-9.南田川のDO
南田川 DO(mg/L)
Sample No, 排出距離 11月2日 11月21日 12月12日
S1 0 7.87 8.46 11.26 AMD'1 3 0.59 2.17 4.01
S2 200 8.08 11.57 9.82 S3 220 8.59 9.91 8.94 S4 450 6.87 10.40 9.11 S5 580 7.61 8.22 9.06 S6 670 6.96 8.45 10.27 S7 880 7.42 7.94 9.57 S8 980 7.83 7.91 10.01 S9 1140 6.98 7.89 9.54 S10 1370 6.73 7.13 9.04 S11 1570 6.59 7.58 8.62 S12 1790 5.52 6.52 7.40 S13 1900 5.15 5.92 7.30 S14 1970 5.86 7.19 7.89 S15 2100 5.98 8.20 8.15
Table9-10.南田川のEh.7
南田川 Eh.7(mV)
Sample No, 排出距離 11月2日 11月21日 12月12日
S1 0 443.7 506.6 471.8 AMD'1 3 249.4 239.9 348.2 S2 200 263.2 394.8 465.6 S3 220 361.1 381.6 371.4 S4 450 367.2 376.7 381.3 S5 580 361.8 388.9 385.4 S6 670 371.8 392.5 388.6 S7 880 385.3 401.6 394.7 S8 980 411.2 405.2 402.6 S9 1140 417.5 416.2 396.8 S10 1370 433.1 423.9 423.1 S11 1570 442.0 450.4 433.4 S12 1790 452.5 465.2 452.8 S13 1900 481.5 486.0 457.5 S14 1970 540.2 548.3 517.5 S15 2100 541.8 533.8 497.9
Table9-11.南田川の溶存2価鉄濃度
南田川 溶存2価鉄濃度(mmol/L)
Sample No, 排出距離 11月2日 11月21日 12月12日
S1 0 0.372695 0.00949 0.012713 AMD'1 3 0.255327 0.119785 0.041003
S2 200 0.766338 0.036705 0.022202 S3 220 1.566517 1.121038 0.80752 S4 450 1.377798 0.979767 0.767592 S5 580 1.321038 0.859803 0.590152 S6 670 1.209311 0.823277 0.679499 S7 880 1.181737 0.660698 0.577798 S8 980 1.288541 0.608415 0.520859 S9 1140 0.735363 0.570098 0.459087 S10 1370 0.612892 0.391943 0.340376 S11 1570 0.535004 0.365801 0.344136 S12 1790 0.508505 0.270367 0.348433 S13 1900 0.378693 0.094181 0.164011 S14 1970 0.339749 0.059803 0.058013 S15 2100 0.819517 0.059087 0.034915
Table9-12.南田川の溶存鉄濃度
南田川 溶存鉄濃度(mmol/L)
Sample No, キョリ 11月2日 11月21日 12月12日
S1 0 0.22083 0.206751 0.252215 AMD'1 3 0.294439 0.226741 0.050878
S2 200 0.242714 0.765322 0.030875 S3 220 1.026559 1.416416 0.908844 S4 450 0.895255 1.084015 0.961027 S5 580 0.827614 1.233653 0.747948 S6 670 0.791803 1.103434 0.817525 S7 880 0.787825 0.980069 0.726206 S8 980 0.608774 1.290767 0.604447 S9 1140 0.533174 0.829289 0.569658 S10 1370 0.457575 0.769891 0.439202 S11 1570 0.395106 0.659091 0.374844 S12 1790 0.355317 0.57342 0.302658 S13 1900 0.348951 0.772175 0.302658 S14 1970 0.290063 0.430636 0.180029 S15 2100 0.147618 0.389515 0.097407
Table9-13.12時間明暗周期培養のpH
pH 培養日数(day) E.mutabilis+底質 E.mutabilis 底質 酸性坑廃水 滅菌坑廃水
0 3.46 3.46 3.46 3.46 3.46 1 3.02 3.26 3.09 3.29 3.33 2 2.93 3.17 3.10 3.17 3.26 3 2.97 3.06 3.14 3.06 3.24 4 2.99 3.02 3.14 2.97 3.23 5 2.97 2.99 3.13 2.90 3.20
6 2.98 2.96 3.13 2.90 3.19 7 2.99 2.94 3.12 2.86 3.16 8 2.98 2.90 3.12 2.86 3.15 9 2.98 2.89 3.12 2.86 3.15 10 2.96 2.85 3.09 2.84 3.12 11 2.95 2.84 3.08 2.82 3.11 12 2.96 2.83 3.08 2.85 3.12
Table9-14.12時間明暗周期培養のEC
EC(mS/m) 培養日数(day) E.mutabilis+底質 E.mutabilis 底質 酸性坑廃水 滅菌坑廃水
0 205 205 205 205 205 1 216 214 207 213 211 2 218 222 209 220 216 3 217 224 208 223 217 4 217 225 209 226 218 5 219 228 209 229 220 6 218 230 210 231 220 7 219 231 211 232 222 8 219 233 212 234 223 9 220 234 213 235 225 10 221 236 216 237 225 11 222 237 214 239 225 12 222 238 218 239 224
Table9-15.12時間明暗周期培養のEh.7 Eh.7(mV)
培養日数(day) E.mutabilis+底質 E.mutabilis 底質 酸性坑廃水 滅菌坑廃水
0 389.3 389.3 389.3 389.3 389.3 1 445.6 413.6 483.5 389.7 376.7 2 492.7 428.0 488.7 394.0 380.8 3 504.5 422.0 503.0 413.1 380.5 4 507.2 423.9 502.1 434.4 380.5 5 516.0 438.0 501.6 467.8 386.0 6 500.5 444.5 502.3 486.1 384.4 7 494.0 459.3 496.9 506.9 385.7 8 495.0 479.6 494.9 522.2 384.9 9 504.1 503.8 496.8 526.5 386.3 10 504.8 512.9 491.4 524.0 385.7 11 497.1 522.8 492.3 529.3 384.8 12 479.4 523.3 488.6 527.8 387.3
Table9-16.12時間明暗周期培養の溶存鉄濃度
溶存鉄濃度(mmol/L)
培養日数(day) E.mutabilis+底質 E.mutabilis 底質 酸性坑廃水 滅菌坑廃水
0 2.140 2.140 2.140 2.140 2.140 1 0.553 1.647 0.538 1.865 2.101 2 0.184 1.459 0.262 1.735 2.068 3 0.147 1.299 0.163 1.317 2.057 4 0.262 1.173 0.150 1.094 1.964 5 0.100 1.039 0.041 0.746 1.931 6 0.188 0.954 0.043 0.679 2.030 7 0.149 0.906 0.037 0.496 2.101 8 0.237 0.824 0.073 0.505 2.035 9 0.222 0.677 0.051 0.378 2.019 10 0.137 0.421 0.056 0.321 1.947 11 0.094 0.237 0.067 0.238 1.834 12 0.154 0.258 0.031 0.220 1.823
Table9-17.明条件培養のpH
pH 培養日数(day) E.mutabilis+底質 E.mutabilis 底質 酸性坑廃水 滅菌坑廃水
0 3.46 3.46 3.46 3.46 3.46 1 3.20 3.35 3.24 3.42 3.44 2 3.17 3.30 3.22 3.39 3.41 3 3.15 3.24 3.22 3.32 3.33 4 3.17 3.19 3.25 3.25 3.32 5 3.18 3.16 3.25 3.17 3.28
6 3.17 3.13 3.25 3.11 3.24 7 3.17 3.11 3.27 3.07 3.23
8 3.17 3.09 3.27 3.04 3.20 9 3.17 3.06 3.26 3.02 3.18 10 3.17 3.02 3.26 2.99 3.16 11 3.17 3.00 3.26 2.97 3.15 12 3.15 2.98 3.25 2.97 3.13
Table9-18.明条件培養のEC
EC(mS/m) 培養日数(day) E.mutabilis+底質 E.mutabilis 底質 酸性坑廃水 滅菌坑廃水
0 195 195 195 195 195 1 201 205 200 204 201 2 201 208 201 205 202 3 201 210 200 208 205
4 200 211 200 211 212 5 198 213 199 214 214
6 198 214 199 217 216 7 198 217 199 221 217 8 198 218 200 222 220 9 197 219 201 224 222 10 199 221 202 226 222 11 199 223 202 228 223 12 198 224 203 229 224
Table9-19.明条件培養のEh.7 Eh.7(mV)
培養日数(day) E.mutabilis+底質 E.mutabilis 底質 酸性坑廃水 滅菌坑廃水
0 397 397 397 397 397 1 441 401 417 381 385 2 471 401 451 389 391 3 494 406 479 392 393 4 509 409 504 404 398 5 514 414 510 416 400 6 509 417 509 428 403 7 512 425 506 441 406 8 506 432 511 451 408 9 508 442 512 463 407 10 509 458 509 482 409 11 513 471 512 495 414 12 510 486 516 520 416
Table9-20.明条件培養の溶存鉄濃度
溶存鉄濃度(mmol/L)
培養日数(day) E.mutabilis+底質 E.mutabilis 底質 酸性坑廃水 滅菌坑廃水
0 2.112 2.112 2.112 2.112 2.112 1 0.648 0.860 1.658 2.081 2.056 2 0.379 0.334 1.692 2.053 2.094 3 0.174 0.059 1.564 1.883 2.067 4 0.086 0.018 1.431 1.725 1.851 5 0.045 0.014 1.278 1.342 1.842 6 0.051 0.022 1.156 1.068 1.640 7 0.033 0.015 1.019 0.991 1.707 8 0.033 0.016 0.933 0.805 1.667 9 0.023 0.016 0.827 0.638 1.489 10 0.031 0.019 0.606 0.512 1.469 11 0.017 0.015 0.555 0.480 1.555 12 0.015 0.016 0.475 0.458 1.418
Table9-21.暗条件培養のpH
pH 培養日数(day) E.mutabilis+底質 E.mutabilis 底質 酸性坑廃水 滅菌坑廃水
0 3.46 3.46 3.46 3.46 3.46 1 3.13 3.11 3.13 3.32 3.49 2 3.05 3.05 3.07 3.12 3.47 3 3.05 2.99 3.06 3.03 3.45 4 3.05 2.98 3.06 3.00 3.42 5 3.05 2.97 3.06 2.98 3.40 6 3.06 2.97 3.07 2.96 3.41 7 3.07 2.97 3.06 2.98 3.40 8 3.05 2.97 3.05 2.97 3.39 9 3.04 2.96 3.05 2.96 3.38 10 3.00 2.94 3.02 2.95 3.37 11 2.93 2.93 2.98 2.95 3.37 12 2.87 2.95 2.97 2.95 3.35
Table9-22.暗条件培養のEC
EC(mS/m) 培養日数(day) E.mutabilis+底質 E.mutabilis 底質 酸性坑廃水 滅菌坑廃水
0 195 195 195 195 195 1 205 206 208 205 199 2 214 217 212 213 202 3 216 222 215 219 203 4 215 223 215 223 206 5 217 225 217 224 206 6 217 226 218 227 208 7 218 227 220 228 209 8 221 228 222 228 209 9 222 229 223 229 210 10 227 230 226 230 211 11 235 231 230 231 213 12 239 232 232 231 214