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【特集】SDGs と植物利用環境技術

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特集にあたって
Introduction

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ウキクサホロビオントが開くグリーンサーキュラーエコノミーへの扉
Door to The Green Circular Economy Being Opened by Duckweed Holobiont

　ウキクサ(英語名称 Duckweed)は,毎年春先になると田んぼや池に自然発生しそして知らぬ間に消えてゆく,また人知れず小さな花を咲かせている。そんなはかないライフスタイルをもつ浮遊性水生植物の一群であるが,極寒地を除いて地球上のほとんどの場所で生育可能なタフな植物でもある。これまで,なにげなく見過ごされてきたこのウキクサが,次世代バイオマスとしていま脚光を浴びつつある。

【目次】
1　ウキクサとは
2　タンパク源としてのウキクサ
3　デンプン源としてのウキクサ
4　ウキクサ成長促進細菌の発見と活用
5　グリーンサーキュラーエコノミー(循環型グリーン経済)実現への展望
6　SDGsへの貢献

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持続可能な施設園芸に寄与するクリーニングクロップ導入・活用技術の開発
Development of Catch Crop Systems Contributing to Sustainable Horticulture

　筆者らは,持続可能な施設園芸に寄与する除塩技術として,湛水の前にクリーニングクロップを導入することにより除塩,窒素溶脱抑制,亜酸化窒素放出抑制を同時に実現するとともに,その収穫物を有効利用するシステムの研究を行ってきた。本稿では,筆者らの研究成果を紹介するとともに,今後の展望についてまとめた。

【目次】
1　はじめに
2　クリーニングクロップ導入による施設園芸土壌からの窒素溶脱の抑制
3　クリーニングクロップ収穫物の土壌還元消毒への活用技術の開発
4　おわりに

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人工湿地システムを活用した熱帯地域における埋立地浸出水の環境負荷低減─持続可能な埋立地浸出水管理に向けて─
Reducing The Environmental Load of Landfill Leachate in Tropical Regions by Constructed　Wetland Systems‒Toward Sustainable Management of Landfill Leachate‒
　
　熱帯地域の埋立地浸出水管理において,浸出水貯留池からの未処理浸出水の越流防止と環境負荷の低減は優占課題である。本稿では,タイの廃棄物埋立地で実施した現場実証試験の成果を紹介するとともに,人工湿地システム導入によるSDGsへの貢献を整理した。

【目次】
1　はじめに
2　浸出水管理を対象とした人工湿地の活用の可能性
3　タイの現場実証試験を通じた人工湿地の水量削減効果の評価
4　人工湿地による環境負荷の低減
5　浮遊型人工湿地の開発
6　人工湿地システム導入によるSDGsへの貢献
7　おわりに

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非常時リスクに対応する高機能型植栽環境浄化ユニットの開発
Unit‒Type Constructed Wetland as a Versatile Pollutants Removal TechnologyApplicable to Unexpected Outflow of Hazardous Chemicals

　自然災害などの発生時には,直接的な人的・経済的被害だけでなく,事業所等からの有害化学物質流出に伴う副次的リスクが懸念される。本稿では,災害等の非常時に想定される制約条件下における化学物質リスクの低減に有望と考えられる,人工湿地の原理を応用した“高機能型植栽環境浄化ユニット”について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　非常時の浄化技術に求められる要件
3　人工湿地システムを応用した非常時リスク対応技術
3.1　人工湿地
3.2　人工湿地における浄化機構
3.3　人工湿地の非常時リスク対応技術への応用
4　植栽浄化ユニットによる様々な化学物質の除去能
5　おわりに

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廃鉱山の管理をエコ化する植物利用型坑廃水浄化技術
To Turn into a Sustainable Closed Mine Management with a New Green Remediation Technology

　近年,コケ植物ヒョウタンゴケの原糸体が水中の鉛イオンを高蓄積する生物機能や特性が明らかとなり,実坑廃水中の鉛イオンを原糸体で浄化する基礎研究が実施された。本稿では基礎研究成果を紹介するとともに,コケ植物を利用する植物利用型坑廃水浄化技術で廃鉱山の管理をエコ化するポイントについて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　植物利用型坑廃水浄化技術
2.1　コケ植物ヒョウタンゴケの原糸体
2.2　二酸化炭素ガス吹き込み効果
2.3　性質改善
2.4　コケ植物ヒョウタンゴケの原糸体の鉛の吸着機構と吸着特性
2.5　実坑廃水中の鉛を除去する連続吸着試験
2.6　鉛吸着材として成型・加工する試み
3　国の天然記念物にも指定された六合(くに)チャツボミゴケ生物群集の鉄鉱生成地
4　おわりに

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植物を活用した浄化法導入による下水処理でのエネルギー消費削減の可能性
Application of Aquatic Plants Cultivation System to The Sewage Treatment Process for The Reduciton of Electric Power Consumption

　人口普及率はおよそ80%で,処理工程では高度処理も適用されつつある下水道が我が国の水環境の保全に果たす役割は極めて大きい。しかし,下水道の維持管理に係る温室効果ガス排出の主要な要因ともなっている下水処理過程の更なる機能向上は喫緊の課題といえる。ここで,水生植物による栄養塩除去とバイオマス生産を下水処理に組み合わせることにより,消費エネルギーの削減効果が期待される。本合の消費エネルギーの削減効果を検討した。

【目次】
1　はじめに
2　植物を活用した水質浄化法
2.1　植生浄化法の原理
2.2　余剰植物バイオマスの有効利用
3　ウキクサによる高度処理を下水処理に適用する場合のエネルギーバランスの試算
3.1　ウキクサについて
3.2　ウキクサによる各種汚水からの窒素除去とバイオマス生産
3.3　ウキクサバイオマスからのバイオガス生産
3.4　キクサ栽培を三次処理として導入した下水処理のエネルギー生産量
4　おわりに

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ヨシ原の管理・再生による琵琶湖の生物多様性保全
Conservation of Biodiversity on Lake Biwa Shore by Management and Restoration of Reed Communities

　著者らは2008～2011 年に琵琶湖岸のヨシ群落165 群落において,単独測位携帯型GPS 植生調査および地盤高測量を行い,絶滅の恐れのある植物種の地域別・群落形状別の生育環境特性を検討してきた。主な成果としては,1)環境省レッドデータブック(RDB)記載13 種,滋賀県RDB 記載25 種を確認した。2)最も多く貴重植物が出現した群落は琵琶湖北湖西岸の針江の群落であり,5 種の貴重植物
(ミズネコノオ,ナガバノウナギツカミ,ヒメナミキ,ハナムグラ,ウスゲチョウジタデ)を確認した。3)貴重植物種の出現群落の中心地盤高と地盤高高低差との関係を検討し,群落の地盤高高低差45 cm 以上で貴重植物評価値が高くなる傾向を示した。4)地域別・群落形状別に多様な生育環境に植物種が存在し,琵琶湖岸で絶滅の恐れがある植物種が多く生育する植物群落は,針江,延勝寺,小野,塩津浜であることが示された。

【目次】
1　はじめに
2　調査および解析の方法
3　琵琶湖岸の絶滅の恐れのある植物種の分布
4　自生群落・植栽群落別の植生構造の特徴
5　地域別・群落形状別の貴重植物の生育環境
6　おわりに

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BIO BUSINESS

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抗菌・防カビ剤工業

　抗菌・防カビ剤や防腐剤,防虫剤,忌避剤,木材防カビ剤はバイオサイドと呼ばれ,身近な日常品から医療・衛生用品,工業製品まで幅広い分野で使用されている。1990 年代半ばに抗菌ブームが巻き起こった我が国では,抗菌加工製品の市場規模は1 兆円を超えている。国外に目を向けても,中国や米国等で関心が高まっており,特に新型コロナウイルス蔓延以降は非常に速いスピードでの市場成長が予想される。

【目次】
1　概要
2　抗菌剤の種類
3　用途
4　メーカー動向

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産業用酵素工業

　産業用酵素は食品,洗剤,医薬,試薬など広範な分野で利用されている。その市場規模を正確に把握することは非常に難しいとされているが,2019 年の世界市場は推計で6,500 億円との調査結果がある。さらに2025 年には9,500 億円へと,年6.5%の成長が予測されている。このような市場環境の中,わが国でも遺伝子組換え技術によるGMO 酵素が,環境問題やバイオエタノール需要の増加などの流れを受けて市場は拡大を続けている。産業用酵素の利用分野では,エコロジー,エネルギー,ファインケミカル,食品・飲料分野などでの伸びが今後も期待され,洗剤用酵素も液体洗剤へのニーズの高まりから引き続き需要が増大するものと思われる。

【目次】
1　酵素の市場概況
2　産業用酵素の市場
3　メーカー動向

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≪BIO PRODUCTS≫

イヌリン (Inulin)