活性汚泥と微生物相

最終更新日: 2026-09-05

活性汚泥と微生物相

(1) 活性汚泥は、細菌を中心とする微生物群が形成するフロックと、それに共存する原生動物や微小後生動物などからなる生物群集です。

(2) 活性汚泥では、細菌が汚水中の生分解性有機物の分解を担う中心的な微生物です。

(3) 一部の細菌は粘性物質などを介して集合し、活性汚泥フロックの形成に関与します。

(4) フロックを形成して微生物が集合することは、処理水との固液分離や微生物の系内保持に重要です。

(5) 活性汚泥には原生動物が生息し、分散した細菌などを捕食して生物群集の一部として浄化に関与します。

(6) 活性汚泥には微小後生動物も生息し、細菌や原生動物などとの捕食関係を含む生物群集を形成します。

(7) 活性汚泥の生物相は、流入負荷、溶存酸素、水温、汚泥齢などの処理条件によって変化し得ます。

(8) 顕微鏡でフロックや出現生物を観察することは、活性汚泥の状態や処理条件を推測する手掛かりになります。

(9) 特定の生物が一種類見えた、または見えないという事実だけで、処理性能の良否を確定することはできません。

(10) 活性汚泥の状態を判断するときは、生物相だけでなく、DO、MLSS、汚泥の沈降性、処理水質など他の情報と組み合わせて評価します。

原核生物・真核生物の入口

(11) 細胞構造の入門では、核膜で囲まれた核を持たない細胞からなる生物を原核生物、核を持つ細胞からなる生物を真核生物として区別します。

(12) 細菌（Bacteria）は、細胞構造上は原核生物として扱われます。

(13) 古細菌（Archaea）も、細胞構造上は原核生物として扱われます。

(14) BacteriaとArchaeaは同じ「原核生物」という構造上の括りに入りますが、三ドメイン分類では互いに別のドメインです。

(15) 浄化槽教材で「原生動物」と呼ばれる微生物群は、主に単細胞の真核生物として扱います。

(16) 微小後生動物は、多細胞の真核生物です。

(17) 菌類は真核生物です。

(18) 「藻類」は多様な生物を含む便宜的な呼称であり、真核の藻類と、歴史的に藍藻とも呼ばれた原核生物のシアノバクテリアを同一の分類群として扱いません。

(19) Bacteria・Archaea・Eucaryaの三ドメインは、1990年にWoeseらが提案した、現在も基礎的な分類枠組みとして広く使われる整理の一つです。

(20) 五界説は歴史的・教育的な分類枠組みとして理解し、微生物を整理する唯一の現行分類体系とは扱いません。

(21) ウイルスは非細胞性であり、細胞生物を整理するBacteria・Archaea・Eucaryaの三ドメインには含めません。

(22) 「寄生」は宿主の上または内部で資源を得る生活様式を表す語であり、原生生物や動物など複数の分類群にまたがり得るため、一つの「界」を意味する分類名ではありません。

(23) 公衆衛生・水道分野で寄生性原虫として扱われる代表例には、クリプトスポリジウムやジアルジアがあります。厚生労働省も両者を人や動物の腸管等に寄生する「原虫」として扱っています。

(24) 蠕虫（helminths）は、原虫とは別に扱われる寄生性の多細胞動物、いわゆる寄生虫の「虫」のグループです。WHOも水系病原体を bacteria / viruses / protozoa / helminths のように区別して整理しています。

(25) したがって「寄生虫 = 原生動物」とはしません。寄生という生活様式には、クリプトスポリジウム・ジアルジアのような寄生性原虫も、蠕虫のような多細胞動物も含まれ得ます。

従属栄養・独立栄養

(26) 従属栄養生物は、細胞をつくる炭素源として既成の有機炭素化合物を利用します。

(27) 独立栄養生物は、二酸化炭素などの無機炭素を主な炭素源として利用します。

(28) 「炭素源が有機物か無機炭素か」と、「エネルギーを光または化学反応のどこから得るか」は別の分類軸です。

(29) 生活排水の有機物除去では、多くの従属栄養細菌が有機物を利用して増殖します。

(30) 汚水処理で扱う代表的な硝化微生物は独立栄養で、アンモニアや亜硝酸などの無機物を酸化する反応からエネルギーを得るものとして整理されます。

(31) 従属栄養・独立栄養という炭素源の区分と、好気性・通性嫌気性・偏性嫌気性という酸素利用特性の区分は別の軸です。

責務境界

  • activated-sludge-microbiology: 活性汚泥のフロック、細菌・原生動物・微小後生動物、生物分類の基礎、生物相を状態推定へ使う意味と限界を扱う。
  • microscopic-biota: JOK-WQ-023の採取条件、複数視野、記録、他指標との照合など顕微鏡観察の実践手順を扱う。
  • biological-treatment: 分解者・消費者、異化・同化など生物処理の一般原理を扱う。
  • aerobic-vs-anaerobic: 好気・無酸素・嫌気という環境条件と、微生物側の酸素利用特性を扱う。
  • activated-sludge: 活性汚泥法という処理方式、返送汚泥、MLSS、沈降性などを扱う。既存accuracy correctiveはIssue #118で行う。
  • suspended-vs-attached-growth: 微生物を水中に浮遊保持するか、生物膜として付着保持するかという分類を扱う。
  • JOK-OV-018: 硝化・脱窒という窒素変換反応と、その反応条件を扱う。

覚え方・ひっかけ

  • 活性汚泥を「細菌だけ」と覚えず、細菌を中心に原生動物・微小後生動物等が共存する生物群集として理解する。
  • 「原核生物＝細菌だけ」ではない。BacteriaとArchaeaは別ドメインだが、どちらも核を持たない原核細胞からなる。
  • 五界説を唯一の現行分類体系として固定しない。
  • 「寄生虫＝原虫」ではない。寄生性原虫と、多細胞動物である蠕虫を区別する。
  • 従属栄養・独立栄養は炭素源の軸で、好気・嫌気という酸素条件とは別軸。
  • 指標生物は処理状態を考える手掛かりであって、1種類だけで処理水質を断定する判定器ではない。

出典・参考（2026-09-05確認）

活性汚泥と微生物相に関する問題