令和6年度 汚水処理特論 問17は、アナモックス反応(アンモニアと亜硝酸から窒素ガスを生成する反応)に関する正誤問題です。誤っているものを選びます。
アナモックスは、アンモニアと亜硝酸を直接反応させて窒素ガスにする、新しい窒素除去法です。曝気が要らず、有機物(メタノールなど)も添加しなくてよいため、省エネ・省資源の処理として注目されています。引っかけの核心は、アナモックス細菌が有機物を取り込む従属栄養なのか、無機炭素から細胞を作る独立栄養なのかという栄養様式です。式の左辺に炭酸水素イオン(HCO₃⁻)が炭素源として入っていることからも分かるとおり、有機物ではなく無機炭素を使う独立栄養型です。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解:選択肢(3)(誤っている記述)
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○(正しい) | アンモニアと亜硝酸から窒素ガスを生成するこの反応は、アナモックス細菌によるものです。正しい記述です。 |
| (2) | ○(正しい) | 嫌気的な条件で進むため曝気が不要です。省エネにつながるという正しい記述です。 |
| (3) | ×(誤り) | 有機物を摂取する従属栄養とする点が誤りです。アナモックス細菌は無機炭素(HCO₃⁻)から細胞を合成する独立栄養型です。 |
| (4) | ○(正しい) | 式の右辺にNO₃が現れるとおり、窒素ガスのほかに硝酸なども生じます。正しい記述です。 |
| (5) | ○(正しい) | 式の左辺で水素イオン(H⁺)が消費されるため、反応の進行でpHは上昇します。正しい記述です。 |
従属栄養とは、有機物を炭素源・エネルギー源として取り込む栄養様式です。これに対しアナモックス細菌は、炭酸水素イオン(HCO₃⁻)のような無機炭素から細胞を合成する独立栄養型で、有機物を必要としません。反応式の左辺にHCO₃⁻が炭素源として書かれているのが、その証拠です。選択肢(3)は「有機物を摂取して細胞を合成する従属栄養的な反応」と栄養様式を取り違えている点が誤りです。脱窒素法が有機物(電子供与体)を要するのと対照的に、アナモックスは有機物添加が不要な点が大きな利点になります。
アナモックス細菌は従属栄養と独立栄養のどちら?
独立栄養型です。炭酸水素イオン(HCO₃⁻)などの無機炭素から細胞を合成し、有機物を必要としません。反応式の左辺にHCO₃⁻が炭素源として現れています。
アナモックス法が省エネ・省資源とされる理由は?
嫌気条件で進むため曝気が不要で、独立栄養なので有機物の添加も不要だからです。従来の硝化脱窒に比べて空気と有機物の負担が小さくなります。
この問題に関連する用語解説
出典
※ この記事の確認日:2026年6月