RDX（ヘキサヒドロ-1,3,5-トリニトロ-1,3,5-トリアジン）汚染土壌の浄化を目的とした卵殻ベースの新規バイオ製剤

A novel egg shell-based bio formulation for remediation of RDX (hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine) contaminated soil.

• Anchita Kalsi
• S Mary Celin
• Pallvi Bhanot
• Sandeep Sahai
• Jai Gopal Sharma

抄録

二次爆発物による環境汚染は、人の健康や生態系に脅威を与えている。我々は、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリニトロ-1,3,5-トリアジン（RDX）汚染土壌のバイオレメディエーションのために、家禽廃棄物から開発された新規バイオ製剤の可能性を調査した。卵殻と添加物を、常在の爆発物分解微生物Janibacter cremeusで固定化したものを用いて、湿潤性粉末バイオ製剤を開発した。不飽和土壌条件と飽和土壌条件で処理を行った結果、35日間でそれぞれ62％と73％のRDX除去率が得られ、土壌浄化の目標を達成した。飽和処理セットは、生細胞数と総酵素活性の観点から、試験期間中の微生物の生育が良好であった。飽和処理でも不飽和処理でも亜硝酸塩の放出が認められた。質量分析の結果、どちらの条件でもRDXのニトロソ誘導体が生成することが明らかになった。しかし、飽和条件下では、中間体である5-ヒドロキシ-4-ニトロ-2,4-ジアザペンタナールが観察され、これは4-ニトロ-2,4-ジアザブトナールの前駆体であり、最終的には鉱物化につながる。爆発性分解微生物の担体として使用される場合、家禽廃棄物から入手可能な生物資源は、爆発性汚染土壌の原位置浄化に有効であることが証明された。

Environmental contamination by secondary explosive has been posing threat to human health and the ecosystem. We investigated the potential of a novel bioformulation developed from poultry waste for the bioremediation of hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX) contaminated soils. Eggshells and additives immobilized with an indigenous explosive degrading microbe Janibacter cremeus were utilized for the development of the wettable powder bioformulation. Treatments carried out under unsaturated and saturated soil conditions resulted in 62 and 73 % removal of RDX respectively in 35 days meeting the soil clean up goals. The saturated treatment sets exhibited better microbial growth during the study in terms of live cell count and total enzyme activity. The bacteria, J. cremeus was observed to exhibit significant release of nitrite under both unsaturated as well as saturated conditions. Mass spectrometric studies showed that, both the conditions lead to the formation of nitroso-derivatives of RDX. But under saturated condition, an intermediate, 5-hydroxy-4-nitro-2,4-diazapentanal was observed which is a precursor to 4-nitro-2,4-diazabuatnal ultimately leading to mineralization. An accessible bio resource from poultry waste when used as a carrier for explosive degrading microbe has proven effective for in situ remediation of explosive contaminated soils.

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