バイオレメディエーション

バイオレメディエーションは、微生物や植物を利用して、環境中の汚染物質を分解、変換、または不活性化する技術である。

Definition

主に微生物、しかし植物も含む生きた生物を適用し、環境汚染物質をより無害な形態に分解、変換、または不活性化すること。

Scope

このトピックでは、汚染浄化のための生物学的薬剤の使用について扱う。微生物が有機汚染物質をより無害な生成物へと代謝する方法、在来生物を刺激する（バイオスティミュレーション）ことと培養生物を追加する（バイオオーグメンテーション）ことの区別、バイオレメディエーションの原位置（in situ）および非原位置（ex situ）での適用、そして生物学的活動を制御する環境条件について論じる。植物を利用したファイトレメディエーションも関連するアプローチとして扱われる。

Core questions

• 微生物はどのように有機汚染物質を分解するのか？
• バイオスティミュレーションとバイオオーグメンテーションの違いは何か？
• バイオレメディエーションの速度を制御する条件は何か？
• どのような汚染物質が生物学的処理に適しているか？

Key theories

有機物の微生物分解

微生物は多くの有機汚染物質を炭素源およびエネルギー源として利用し、理想的には二酸化炭素と水に酸化する。したがって、バイオレメディエーションは、この自然な代謝を利用して汚染物質を分解する。

バイオスティミュレーション対バイオオーグメンテーション

バイオレメディエーションは、既存の微生物を刺激するために栄養素、酸素、またはその他の改良剤を供給することによって、あるいは特殊な培養生物を導入することによって強化できる。適切な戦略は、現場の条件と汚染物質の種類によって決定される。

Clinical relevance

バイオレメディエーションは、石油や多くの溶剤などの有機汚染を処理するための、比較的低コストで環境への影響が少ない方法を提供する。その有効性は、生物学的能力と汚染物質および現場の条件との適合性によって決定される。

Evidence & guidelines

バイオレメディエーションの設計は、微生物の代謝とそれを制限する環境要因の理解に依存する。ここでは、処方的な指針としてではなく、アプローチを説明するために記述されている。

History

バイオレメディエーションへの関心は1980年代から1990年代にかけて高まり、石油流出事故の浄化への注目度の高い適用は、微生物分解を刺激することが炭化水素汚染の分解を加速できることを示した。

Key figures

• Ronald M. Atlas

Seminal works

• atlas1991
• suthersan1996
• manahan2017

Frequently asked questions

微生物はどのように汚染を浄化するのか？

多くの微生物は有機汚染物質を食物として利用し、代謝を通じてそれらを二酸化炭素や水のようなより単純で無害な物質に分解する。バイオレメディエーションは、この自然な分解を促進する条件を作り出す。

バイオスティミュレーションとバイオオーグメンテーションの違いは何か？

バイオスティミュレーションは、栄養素や酸素を加えることで、現場にすでに存在する微生物の活動を促進する一方、バイオオーグメンテーションは、特別に選別または培養された微生物を導入する。どちらのアプローチを用いるかは、汚染物質と在来の微生物群集によって異なる。