立命館大学理工学部の惣田訓教授は、繊維・染色産業で使用される難分解性のアゾ染料について、「脱色=無害化」ではないことを明らかにした。

 アゾ染料は、鮮やかな発色性や耐久性に優れる一方、難分解性のため、環境中に排出されると水質汚染の原因となることが知られている。これまでの研究では、嫌気性(酸素のない環境で働く)微生物によってアゾ染料を効率的に脱色できることが報告されている。しかし、色が消えたからといって、安全になったとは限らない。

 そこで本研究では、人工湿地から分離した嫌気性細菌「Clostridium sp. T4」を用いて、難分解性アゾ染料「Reactive Black 5(RB5)」の分解過程と毒性変化を評価した。脱色率だけでなく、LC/MS(液体クロマトグラフィー質量分析)によって脱色後の分解生成物を解析するとともに、水生生物(ミジンコ)を用いた急性毒性試験を実施し、脱色と安全性の関係を詳細に検討した。

 その結果、脱色率は97%以上に達したが、分解過程では有害な芳香族アミンが生成・蓄積し、脱色の進行につれてミジンコに対する毒性が増加することが明らかになった。

 本研究により、「色が消えたかどうか」だけでは染料を含む排水の環境安全性を十分に評価できず、真の無害化には脱色後の毒性評価や有害物質を除去するための後段処理が重要であることが示された。

 特に繊維・染色産業が盛んな地域では、従来の排水処理の評価指標を見直し、生態系への影響や環境リスクを適切に評価する必要がある。今後は、嫌気処理による脱色と、その後の好気処理による有害物質の分解を組み合わせた、より安全な排水処理技術の開発を目指すとしている。また、この成果は、発展途上国における水環境保全や持続可能な産業活動の推進にも貢献することが期待される。

論文情報:【Environmental Technology & Innovation】Anaerobic decolorization of Reactive Black 5 by Clostridium sp. strain T4 andassociated toxicity increase due to aromatic amine formation

立命館大学

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