重 油 に よ る 海 の 汚染 と 生物 浄化 一 重 油炭 化 水 素 を分解 す

The Chemical Society of Japan

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The 　Chemloal 　Soolety 　^of 　Japan

重 油 に よ る 海 ^の 汚染 ^と 生物 浄化 ^{一 重 油炭 化 水 素 を分解 す}

る 細菌

1

　 は じ め に

　

^{平 成}

9 年 1 月 2

日

深夜

^に

荒

^{天 の 日}

本海

^で， ロ シ アの タンカ

ー 「

^{ナ ホ} ト^カ」 号^が船 体 を

破

損 して沈 没 し た。 その船 首 部 分は積み荷の中 国 産

C

重 油 を流 出 し な が ら

漂

^流し，

福井県

^三

国町海岸

^に漂

着

し た。

約 S ， OOO



kl

の大 量^の流

出

^{し た}重 油^は日 本

海側

^の

島根

^{か ら}

新潟

^{に至 る}

府

県^の

海

岸^に漂

着

^し

， 特

^に福 井

・

_{石川 両 県の}

海岸 一 帯

^{で は}

著

^しい

自

然 環

境

^の

汚染

^とい う大^{き な}問

題

を引 き起^こし た。 漂 着 し た

重

油^の回

収

作 業^は， 住 民

・

_{ボラ ンテ ィア}

・

_自 衛

隊員

^{らに よ り}

行

^{わ れ}， その量^{は ドラ ム}

缶

数 万 本

に も

達

^{し た}。 こ の よう^な大 量^の重 油の流 出事 故は わ^が国^では初めての こ と でもあり， そ の

対

応に は

多

^{く の}

問

^{題 を}

残

^{し た}。

特

^に

福井

県^{か ら}石 川 県^の 日

本海沿岸地域

^は

越前加賀海

岸 国

定

公 園^に

指定

され

た

観

光 地^であ り， 多 く^の海 水 浴 場 も あ り， 「きれ

い な

北 陸

^の

海

」^を

代表

す^る所^であ^る。 さ ら に こ の

地域

^は沿 岸 漁

業

^の盛^{ん な}所^{で も}あ^る。

g

^{れ らの海}

岸

^に

大

量^の

重油

^が漂

着

^{し たの で} ある か ら，

』

そ^の経

済 的 損 失 も計 り知 れ な^い。

　

^{これま で の海 外で の石}

^油

^{流 出}

事故

^の

場合

，

微

^生 物による生

物

浄 化の話 が 伝 え られて^{い る}。 これ は 汚 染 した地 域に多 量の油 を 分 解 する紐 菌 を 散

布

し， 油の生

物分解

^を

促進

^{し よ}うと す る も の で あ る が， この

方法

^を

実施

す^{る に は}

自

然 環

境

^に

対

す^{る そ}

の影

響

^の問 題^{を あ らか じ め}

解

決^{して お く}必 要^が あ る

。一

方，

自

^{然 界 に は}

広

^く

炭化水素 （

ⁿ

一

_{アル カ}

ン）を分 解

・資

化す る

微

^生

物

^{がい る こ と が}

知

^{ら れ}

て^い る。

海

^水

中

^には

10 ^〜 105

個 ／^{ml の}

炭

化 水

素

分

解細菌

^が生

息

す^{る とい} わ^れ， その種 類^は細 菌 類 ^・

放線

^菌

類 ・

^かび

類 ・酵

母^{な ど}

23

_属に及^{ん で い る}。

今

回^の重

油

^の汚 染 地 域^{で は}， これ ま^{で に}重 油 炭 化 水 素 分 解 細 菌^の調 査はな く， 生 物 浄 化 を評

価

^{す る}

560

た めに も その

基礎

^デ

ー

_{タ を}

得

^{る こ と が}必

要

^であ^っ た。 そ こ で石 川 県加 賀 地 方^の海 岸^の重 油 炭 化 水 素 分

解

細

菌

^の生

息

^と分 布 状 況 を調^べ ， そ^の分 離 を行

っ た の で研 究^の

一

端

^を

紹

^{介す る}

。

2 重 油炭 化水 素分解 細菌

^の

分離

　 漂 着 した 重 油の成 分は炭 素 数

10

か ら

40

に及ぶ

直鎖状高

級

炭

化 水 素 を主

成

分 ^とするも^{の で} あり，

ベ ン ゾ （^a ）^{ピレ ン}や ト^{ル エ ン}な どは非 常^に 少 な^い もの であっ た

。

^この

C

重 油は

島根 県沖

^で流

出

^し，

冬

期の荒 天の 日

本 海

^を

漂

流す る

間

^に，

揮 発性 物

質

・

_水

溶

性 物 質 を^{ほ と ん ど}

失

^い， 高^い粘 度 を持っ

た 高 沸 点の油 として海

岸

^に漂

着

^{した もの である。}

　

加 賀 市 塩 屋 海 岸で重 油^に汚

染

^{し た}海

藻 ・

ごみ な

どを採 取 ^し

，

重 油^と無 機 塩 類 を含む液 体 培 養 液^に 加え，

28

℃ で振 盪 培 養 を行っ た とこ ろ，

細 菌

^の 盛ん な生

育

^が

覩察

^{さ れ た。 こ の}

細菌

^を

「

^重

油

^を唯

一

_{の炭 素 源 とエ ネル ギ}

ー

_{源 と す る}

培養液

」^に

移植

し， 培

養

^を

繰

^{り返す こ とに よ り重 油}

炭化

^水

素

^を

分 解 ・資化

^{す る}

細菌

^を分

離

す^{る こ とに}

成功

^{し た} （

図

1

）。 重 油^の代 わ り^にそ^の主 な炭 化 水 素 成 分であ る n

一

_{テ ト ラデカ ン （n}

− C14H30

），　n

一

_{ヘ キ サデカ ン}

（n

− Cr6H34

＞，　n

一

_{オ ク タデカ ン}

（

ⁿ

− C

、8HSH

＞

，　n

一

エ イ ^{コ サ ン}

（

ⁿ

− C20H42

）^{な ど を}

炭

素 源 ^{と し た}培 養 液で も， こ の

細

菌は生

育

^{す るこ とが で き}，

少

^な く と も

C

重 油の炭 化 水

素

^の

50

％^以上を ^この

細菌

は分

解

^{す るこ と が で き る}。 こ の

細菌

^は

約 1

_μm の

長

^{さ の短い}

槹菌

^であ^{る が}， 低 温^で保 存 ^{し た}

菌

^は球

図

1

分離し た重油 炭化水素分解細菌

。

重 油

一

_無機塩 　 類 寒^天培 地^で培 養^{し た}。

化学と教 育 45_巻 IO_{号 （1997 年）}

N工 工

一

_{Eleotronlo 　Llbrary}

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レ 　

^の

　歹　

^一

図

2

_分離し た重 油炭 化^水素^分解 細^菌

。 Arthrobacter 　

ミρ

．

^の走 査 電子 顕微 鏡 写 真

。

状 を^{して い る}

。

生 育 状 態^により形^を変^{え る}性 質^を 持っ て^い る^{こ と か} ら ^“

Arthrobacte

〆

’

属^の菌^で あ る^こ と が 明 ら か と なっ た

。

石 川 県加 賀 市， 金 沢 市 及 び

内

灘 町^の

各海岸

^より

採取

^{し た 重 油 塊を調べ た}

と^こ ろ， い ずれ も^この

属

^の

細

菌が生 息して^い る^こ と が確 認^{さ れ}，

冬

期^{の この地}域の日本

海

^沿

岸

^に分 布 す^る代 表 的^な重 油 炭 化 水 素 分

解

細 菌^であ^{るこ と}

が明 ら^か となっ た （図

2

）。

　 砂浜

^に

打

^{ち上 げ られ た油 塊に は}

早

^{春の低い 海 水} 温 度， 気 温 ^{に もか わ ら}ず， 約 los 個 ／

g

^{の 重 油}

炭

化 水 素 分

解

細

菌

^{が 生}

息

^{してい た}。

5

_月には

約 107

個

／ g

^の

菌

数^{に まで}増 加 ^し

，

^{ま た}

3 ⁻ 4 種

類^の

菌

^が 生 息^{してい た}。 しか し，

6

_月に は油^の分 解^に伴^な

い

菌数

^は

減少

^{し てい ることが}

分

^{か り}， 漂

着

^{し た重} 油の細 菌^{によ る}分

解 ・

浄

化

^{は 予}想を 上 回 る もの で

あっ た。

3 　 微生 物

^に

よ

^{る n}

一

_{ア ル カン の}

分 解

一 時期

， 石

油

^{タンパ ク}

質

^が

話

^{題に なっ た ことが}

　CH3 _（CH2 _）nCH3 　 ⁿ

；

8

−

₃₈

、

幣

　 　 1）^{ア ル カ ン水酸 化酵 ＃ 　 　 3}（CH2 ）^nCH20H

　 畢

^{（2） 長ecア ルコ}

^ー

^{ノ履 化 鰥}

　CH3 （CH2 ）^nCHO

　 畢

^{（3） 長 鋭アル デ ヒ ド酸 化酵素}

　 CH3 （CH2 _）nCO

一

_補酵累A

　 畢

^（4）脂 肪 醗醗 化酵 素 系 　 　 アセ チ ル

ー

_{補 酵 素A}

　 畢

^（5）

^{− ncresu}

^系

図

3

　 高級炭化^水素^の代^謝反応

。

あっ た

。

^これ は微 生 物^に よ^{っ て}石 油^の

炭

化

水素

^を

タ^{ン パ} ク質^に

変

^{え よ う とい う話である。 その こ ろ} 多 く^の研

究者

^が石

油炭化

水

素

^を

資化

^{す る}微 生 物の

スク リ

ー

_{ニ ングを行い}

， 多 種 類^の微^生物^{が その}

能

力^を持^{つ こ とを}明^{らか にし た}。 n

一

_{アル カ ン が微} 生 物^に よ^{っ て}代 謝 分 解^され^る反 応^の

一

部^を図

3

に 示 す。

4

　 お わ り に

　

重 油^の流 出 事 故 を 契 機^に，

加賀地方

^の日

本海沿

岸^{に 生}息す る海 洋 性 高 級 炭 化 水 素 分

解

細 菌^の

種

^類

と分

布

^{が初め て明らか になっ た}

。

ま^た

，

冬 期^{で も} この

細

菌が速や か に漂 着 し た油 塊に付 着 し^て増 殖 し， 油^の分

解 ・浄

化^に

働

^{い て い るこ とが分か っ} た。 この種の細 菌^の働 き を効 果 的^に

利

用 す^{る た め}

の研 究^は， 今 後^{の こ の よ}う^な事 故^の対 処^に

役

^立つ も^{の と}考 え^られ^る

。

　 　 　 板 垣 英 治 　^ITAGAKIEiji

　　　　　　　　

（金 沢 大 学^理

学部化学科 ・

^{教 授 〉}

　 ［^{連 絡 先}］920

−

₁₁金 沢 市 角 間 町 （勤 務 先 〉

。

全 全

化 学^と教 育 　 45 巻 lO 号 （1997 年 ）

561

N工 工

一

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