タマミジンコ連続培養器MET2024-2 原水の比較 農集（N12）と下水処理場(G1)
今回も、前回に引き続き、農集と下水処理場の処理水の比較を行いました。
① 農集 N12 JARUS-Ⅱ型
② 下水処理場 G1 標準活性汚泥法 消化タンク無し
農集には、前回と同じ、JARUS-Ⅱ型のN12の処理水を選びました。
下水処理場には、今回は消化タンクの無い、標準的なものを選びました。
前回のMET試験の結果は、農集が下水処理場よりも高い生産性を示しました。
さて、今回はどうなるか…。
結果を次に示します。
一番上の藻化ビンの比較では、N12、G1でほぼ同じ色の濃さとなっており、両方とも順調に微細藻類が培養されていることが分かります。
その藻種は、両方ともクロレラが主体で、これにイカダモが混じる構成となっていました…これは前回と同じです。
今回もクロレラが優占しています、実にいいことですね。ただ、イカダモの割合は、N12よりG1の方が多いようでした。どうも下水処理場の方が、イカダモが出易いようです。
また、微細藻類の濃度は、N12よりG1の方がやや濃いようでした。一般に、農集の処理水方が、下水処理場よりも窒素リンの濃度が高いため、濃度の傾向とは逆に出ていることになる…何故？
今回のクロレラを比較してみると…
クロレラは、球のものと楕円状のものが混じっているようです。N12とG1で種類の違いは、はっきりとしませんでした。
今回も、N12とG1で、藻種の構成も濃度も、大体同じようです（濃度は若干G1の方が濃いようですが…）。
で、これをMETに供給して得られたタマミジ液が、先の写真の一番下の写真になります。
N1は藻を完食して透明になっているのに、G1は緑色になっています…藻を食べていない？
G1の方は、、どうも摂食速度がかなり落ちているようです…タマミジンコもあまり増えていません。
今回も原水による差がはっきりと確認できます。前回に引き続き、農集で好調で下水処理場で不調という結果になっています。
次に、運転期間中のタマミジンコの装置内個数と生産数の推移を示します。
上の装置内個数の結果は、N12が高めで培養できていたのに対し、Ｇ1は、徐々に低下してしまいました。
先の写真は2/18時点で撮影したものです。G1は培養不調と言っていい状態となっています。
下の棒グラフの図は、METから引き抜いたタマミジンコ数を示します。
生産個数は、装置内個数に引抜量を乗じたもので、今回は、引抜量をタマミジンコの培養状態に応じて変えています。
つまり、タマミジンコの密度が高くなりすぎたと判断した場合は、引抜量を多くし、逆にタマミジンコの密度が低くなりすぎたと判断した場合には、引抜量を少なくしてあります。
この操作によって、培養装置内のタマミジンコの数を最適に保つようコントロールしようと試みました。
最終日2/22の生産個数が跳ね上がっているのは、全量を引き抜いたためです。
生産個数も、N12がG1を全期間で上回っています。
特に後半は、培養不調気味のG1は装置内密度が低いうえに、引抜量も減らしたため、生産個数はガタ落ちになっています。
装置内個数の平均値を、下に示します。
Ｎ12は平均で12､000個/Lを超えており、G1の2.4倍となっています。
次に生産個数の平均値を、下に示します。
Ｎ12はG1の2.8倍となっています。
以上の結果より、今回も、農集の方が下水処理場よりも生産性が高い結果となりました。
どうも、下水処理場が農集よりもMGPが落ちるのは確かなことのようです…これで、三ヵ所連続で同様の結果であったので。
しかし、AGPの方は、下水処理場は好調で、農集よりもむしろ濃い感じでした。
考えられる要因としては、有害物質の混入と栄養素の不足が考えられます。
栄養素の不足に関しては、ビタミンB12が農集で濃く、下水処理場で薄い可能性はあります…が、前回は消化タンク付きでしたから、B12濃度も高かったはず…これについては、よくわかりませんね。
有害物質については、工場などの事業場排水を多く受け入れている下水処理場では、その可能性は高いと思います。
ここに、面白い研究結果があります。
“銅の負荷が培地からミジンコへの炭素吸収に及ぼす影響” ： 柳沢 啓，武田 洋，宮本霧子，府馬正一，石井伸昌：独立行政法人 放射線医学総合研究所：RADIOISOTOPES, 54, 225-228 , (2005)
この論文によると、ミジンコDaphniaを、銅が入った培地に入れた場合、銅の濃度が0.5mg/l以上では、24時間以内に死んでしまうのに対し、
銅を雑藻（クロレラ、イカダモ、ムレミカヅキモ）の培養液に入れて、ミジンコに食べさせた場合、24時間以内に死亡する銅の濃度は10mg/lまで上がるというものです。
銅の致死濃度は20倍も上がっており、培養液の藻化は、有害物質のミジンコ毒性を大幅に緩和する効果があるようです。
その一方、藻の摂餌速度は、銅の濃度が0.1mg/lでも、ブランク（銅濃度0）の38％まで低下しており、低濃度でも大きく影響が出ることが示されています。
因みに、微細藻類に対しては、銅の濃度が0.1mg/lでは増殖速度の低下は97％までで、3％しか低下していません。微細藻類に対しては銅の影響は少なくなっています。
この論文では、ミジンコの摂餌速度に対しては、有害物質はかなり低濃度から影響することが示されています。
実際の下水処理場の放流水の銅の濃度は一般的に0.01mg/l程度ですから、これが単体でMET試験に大きく影響しているとは考えられませんが…下水処理場の放流水に含まれる極微量の有害物質は非常に多くの種類があります。
重金属では、銅の他にもニッケル、亜鉛、水銀、鉛、ヒ素等、ＰＲＴＲ法管理の化学物質、工場で使われる化学薬品、それらの分解生成物…などなど。
（ただし、残留医薬品や洗剤の分解生成物は、農集でも含まれているはずなので、MET試験での影響は少ないと思います。）
これら各々の量は極微量でも、合計値となると…そしてその複合効果も考えると…MET試験でのタマミジ摂餌速度を低下させるレベルに達している可能性はあります。
ただ、誤解を避けるために言っておきますが、下水処理水でもMETでタマミジンコの連続培養は可能です。
摂餌速度が落ちるだけであれば、それに合わせてMETの運転速度を落とせばいいだけなので…有害物質の濃度が致死レベルまで上がればダメですが。
この有害物質の総濃度は、処理場で違うでしょうね。前回のG8のMET装置内個数が8,641個/Lに対し、今回G1が5,117で個/Lでしたから、結構違います。
培養の印象も、G8が低調ながらも継続できそうな感じであったのに対し、G1では全滅寸前まで行ってしまった感じでした。
今回のG1では、試験期間の後半に培養不調に陥り、その対策として藻の供給量を減らし、タマミジの引抜量を減らしましたが、回復しませんでした。
このように、METではタマミジンコの培養状態を見ただけで、直感的に原水の毒性を感じ取ることができます。
この点、簡易な生物毒性試験方法としても使えると思います。
（2024.2）