Pseudomonas sp.の接種効果ディーゼルの根茎浄化中の N2O 排出に関する TF716

Scientific Reports volume 12、記事番号: 13018 (2022) この記事を引用

583 アクセス

2 引用

1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

気候変動を緩和するために汚染物質を効果的に除去しながら、温室効果ガスの排出を最小限に抑えることができる根粒修復技術に対する需要が高まっています。 N2O-reducing Pseudomonas sp.の接種効果 TF716 は、トールフェスク (Festuca arundinacea) またはトウモロコシ (Zea Mays) が植えられたディーゼル汚染土壌の根茎修復中の N2O 排出量と修復性能について調査されました。 シュードモナス属 TF716 はトールフェスクの根圏土壌から単離されました。 TF716 の最大 N2O 減少速度は 18.9 mmol N2O g 乾燥細胞 -1 h-1 であり、これは以前に報告された Pseudomonas spp の速度よりも優れています。 シュードモナス sp. TF716 をトールフェスクを植えたディーゼル汚染土壌に添加したところ、土壌の N2O 削減能力は、初期期間 (0 ～ 19 日) は接種しなかった土壌の 2.88 倍、その後は 1.08 ～ 1.13 倍高くなりました。 しかし、トウモロコシを植えた土壌では、TF716 株を接種しても N2O 削減能力の増強は見られませんでした。 さらに、TF716接種は根茎修復中のディーゼル分解に大きな影響を与えず、ディーゼル分解に関与する微生物の活性がTF716処理の影響を受けなかったことを示唆しています。 N2O 削減に関連する細菌属の動態を分析したところ、トールフェスクを植えて TF716 株で処理したディーゼル汚染土壌の根茎修復中に、シュードモナス属が最も相対的に存在量が高かったことが示されました。 全体として、これらの結果は、トールフェスクを使用したディーゼル汚染土壌の根茎修復中のN2O排出量は、シュードモナス属の種の添加によって削減できることを示唆しています。 TF716。

石油は世界中で最も広く使用されているエネルギー源であり、石油炭化水素 (PH) はその保管、輸送、使用中に土壌や地下水に漏洩し、環境を脅かす可能性があります1、2、3。 土壌を汚染する PH は、生態系のバランスを乱すだけでなく、周囲の景観を損ない、悪臭を放ち、美的および経済的損害を引き起こします4,5。 さまざまな土壌修復技術が提案されていますが、根圏修復技術は、植物の根と根圏微生物との密接な相互作用を利用してPHの生分解を促進できるため、特に有望視されています1。

PH 汚染土壌の根茎修復では、通常、生分解効率を向上させるために窒素源が添加されますが、その結果、亜酸化窒素 (N2O) が排出される可能性があります6。 土壌中のアンモニウムは通常、微生物によって硝化され、その後微生物によって脱窒され、N2 の形で大気中に放出されます。 ただし、中間代謝産物である N2O の N2 への還元が起こらない場合、N2O が放出される可能性があります 6、7、8。 N2O は、地球温暖化係数 (GWP) が CO29 の約 298 倍である重要な温室効果ガスです。 N2O は、大気中に放出されると約 121 年という長い滞留時間を持ち9、一酸化窒素 (NO) の前駆体となり、光化学反応によって成層圏のオゾン層を破壊します10、11。

気候変動への対応として環境汚染物質を除去するという目標の一環として、PH 汚染土壌の浄化中に N2O 排出を最小限に抑える必要があります。 この点で有用な解決策は、N2O を N2 に還元できる細菌を積極的に使用することです。 したがって、本研究では、PH 汚染土壌の根茎修復中の N2O 排出に対する N2O 還元細菌の影響を評価しました。 根圏土壌を接種源として使用した濃縮培養液から、優れた N2O 還元能力を持つ細菌分離株を抽出し、最終的な電子受容体として N2O を供給しました。 土壌サンプルの N2O 還元能力に対する単離された細菌の接種効果を、トールフェスク (Festuca arundinacea) またはトウモロコシ (Zea Mays) が植えられた PH 汚染土壌の根茎修復について評価しました。 さらに、N2O 削減に伴う PH 除去効率、植物の成長、および土壌細菌群集に対する分離株の接種効果も調査されました。