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Cd 高吸収イネ品種を用いた ファイトレメディエーション

密陽 23 号<モーれつ

4. Cd 高吸収イネ品種を用いた ファイトレメディエーション

土壌・後作食用イネ Cd 濃度の低減効果

Honma, T.; Oba, H; Kaneko, A.; Hoshino, T.; Murakami, M.; Oyama, T.

Phytoremediation of Cd by rice in low-level of Cd contaminated paddy field. Jpn. J. Soil Sci. Plant Nutr. 2009,80, 116–122.

Murakami, M.; Nakagawa, F.; Ae, N.; Ito, M.; Arao, T.

Phytoextraction by rice capable of accumulating Cd at high Levels: Reduction of Cd content of rice grain. Environ. Sci. Technol. 2009,43, 5878–5883.

村上、阿江、荒尾、中川、本間、茨木、伊藤、谷口

カドミウム高吸収イネ品種によるカドミウム汚染水田の浄化技術(ファイトレメディエーション)を開発新たな低コスト土壌浄化対策技術として期待、農環研プレスリリース、2009

http://www.niaes.affrc.go.jp/techdoc/press/090821/press090821.html

土壌 Cd 濃度: 30~40%↓

収穫した地上部は、その都度水田の外へ持ち出し

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

栽培前 IR8 3 作後

土壌 Cd 濃度( m g /k g ) 31%↓

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

栽培前 長香穀 2 作後

38%↓

食用イネ玄米 Cd 濃度: 40~50%↓

通常の水管理(間断かんがい)栽培

対照区:

Cd

高吸収イネ品種による早期落水栽培を実施せず

0 0.1 0.2

対照区 IR8 3 作跡

玄米 Cd 濃度( m g /k g ) 39%↓

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

対照区 長香穀 2 作跡

47%↓

5 .収穫・乾燥・焼却

村上、阿江、荒尾、中川、本間、茨木、伊藤、谷口

カドミウム高吸収イネ品種によるカドミウム汚染水田の浄化技術(ファイトレメディエーション)を開発新たな低コスト土壌浄化対策技術として期待、農環研プレスリリース、2009

http://www.niaes.affrc.go.jp/techdoc/press/090821/press090821.html

もみわら分別収穫、現場乾燥法

収穫

玄米のみ、稲わらは圃場へ排出 稲わら:圃場で数日間天日乾燥

ベーリング

天日乾燥後の稲わら ロールベールを作成

圃場乾燥

圃場に敷いたパレットの上にロールベールを乗せ 上部を透湿防水シートで覆い

2

ヵ月間圃場に放置し、乾燥

村上、阿江、荒尾、中川、本間、茨木、伊藤、谷口

カドミウム高吸収イネ品種によるカドミウム汚染水田の浄化技術(ファイトレメディエーション)を開発新たな低コスト土壌浄化対策技術として期待、農環研プレスリリース、2009

http://www.niaes.affrc.go.jp/techdoc/press/090821/press090821.html

わら水分 70%→20~40%↓

収穫直後

天日乾燥後

圃場乾燥

0 10 20 30 40 50 60 70 80

東北 北陸 九州

稲わの含水率(%)

収穫時 天日乾燥後 圃場乾燥後

もみ:フレコン(ポリエチレン)バック+透湿防水シート

2

カ月間、圃場に静置

水分含量約

20

%で変化なし、腐敗・発芽なし

村上、阿江、荒尾、中川、本間、茨木、伊藤、谷口

カドミウム高吸収イネ品種によるカドミウム汚染水田の浄化技術(ファイトレメディエーション)を開発新たな低コスト土壌浄化対策技術として期待、農環研プレスリリース、2009

http://www.niaes.affrc.go.jp/techdoc/press/090821/press090821.html

6 8 10 12 14 16 18

20 30 40 50 60 70

焼却経費(万円

1 d ry -t

-1

イネの水分含量(%)

水分 70%→40% 焼却コスト半減

乾燥するほど燃焼しやすい 焼却試験

(

ダイオキシン対策済み焼却炉

)

排ガス中

Cd

濃度:検出限界以下 周辺環境への

2

次汚染リスク

:

村上、阿江、荒尾、中川、本間、茨木、伊藤、谷口

カドミウム高吸収イネ品種によるカドミウム汚染水田の浄化技術(ファイトレメディエーション)を開発新たな低コスト土壌浄化対策技術として期待、農環研プレスリリース、2009

http://www.niaes.affrc.go.jp/techdoc/press/090821/press090821.html

収穫直後

0 5 10 15 20 25 30

収穫直後

(わら水分70%)

分別収穫・現地乾燥後

(わら水分40%)

(作/10a)(万円) 焼却費

乾燥・

輸送費 栽培費

39%

31%

13% 9%

48% 60%

総コスト 約 25 万円 (/10a/ 作 )

3 作: 75 万円

(客土

520

万円の約

1/7

栽培費

種子代 肥料代 農薬代

光熱費、動力費 雑費

圃場修繕費、水利用代 諸材料費

作業委託費 減価償却費 修繕費 資本 税金 保険

乾燥・輸送費

現場乾燥費 収穫物輸送代

(圃場から焼却施設まで

500km

移動と仮定)

焼却費

焼却処理費 焼却灰処理費

村上、阿江、荒尾、中川、本間、茨木、伊藤、谷口

カドミウム高吸収イネ品種によるカドミウム汚染水田の浄化技術(ファイトレメディエーション)を開発新たな低コスト土壌浄化対策技術として期待、農環研プレスリリース、2009

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6 .まとめ

村上、阿江、荒尾、中川、本間、茨木、伊藤、谷口

カドミウム高吸収イネ品種によるカドミウム汚染水田の浄化技術(ファイトレメディエーション)を開発新たな低コスト土壌浄化対策技術として期待、農環研プレスリリース、2009

http://www.niaes.affrc.go.jp/techdoc/press/090821/press090821.html

Cd

高吸収イネによるファイトレメディエーション

低コスト、広範囲で実施可能

Cd

高吸収イネ

早期落水 もみわら分別収穫・現場乾燥 焼却・

Cd

回収

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

栽培前 IR8 3作後

土壌Cd濃度(mg/kg

31%↓

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

栽培前 長香穀 2作後

38%↓

0 0.1 0.2

対照区 IR8 3作跡

玄米Cd濃度(mg/kg

39%↓

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

対照区 長香穀 2作跡

47%↓

0 100 200 300 400 500

客土 ファイト

レメディエーション

万円/10a

Cd高吸収イネ 3

(栽培~Cd回収)

75

万円 客土の

1/7

土壌

Cd

30~40%↓

食用イネ

Cd

40~50%↓

コスト:客土の

1/7

農水省等による本技術の実証事業

11 県が参画

当事業の実施

「米流通安心確保対策事業」における準汚染米の買上要件 各地域の汚染レベルに適合した栽培技術の確立

(浄化マニュアルの作成)

「農用地汚染土壌防止法」

Cd 汚染土壌浄化対策技術として採用

世界初の実用化事例

Codex 基準値超過率

野菜類>コメ

実態調査データ

(2004.9.15 JECFA提出)

資料数 Codex

基準値

超過率

(%)

作付面積 (ha)

収穫量 (t)

品目 最小値 最大値

米 37,250 <0.01 1.2 0.4 0.3 1,621,000 8,466,000 土壌

小麦 382 <0.01 0.47 0.2 3.1 208,300 674,200

土壌 227 <0.05 0.8

大豆 594 <0.01 0.66 0.5 0.7 145,400 229,900 土壌 427 <0.05 0.6

(日本提案値)

葉菜類

ほうれんそう 435 <0.01 0.49 0.2 3 22,400 286,300

土壌 73 <0.05 0.37

ねぎ 128 <0.01 0.16 0.05 3.9 23,190 508,200

土壌 66 <0.05 0.57

根菜類

さといも(皮なし) 302 <0.01 0.33 0.1 9.9 14,000 182,100

土壌 36 <0.05 0.62

果菜類

オクラ 165 <0.01 0.22 0.05 22.4 667 11,682

土壌 10 <0.05 0.18

Cd濃度

(mg kg

-1

21年度産

(オクラのみ18年度産)

現在のファイトレメディエーション研究

水田 → 畑

農環研・全国7自治体農業試験場・三菱化学(株)と共同

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