重金属による市街地土壌汚染の評価とその工学的対策に関する試験的研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555163
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 井上 頼輝 京都大学, 工学部, 教授 (90025891)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 米田 稔 京都大学, 工学部, 助手 (40182852) ; 堀内 将人 京都大学, 工学部, 助手 (00157059) ; 森澤 眞輔 京都大学, 工学部, 助教授 (50026340)
• Keywords: 土壌汚染 / 収脱着反応 / 重金属 / キャピラリーバリア / 通気層

Research Abstract

本年度の研究によって得られた成果を以下に列挙する。
1.実土壌中での重金属の収脱着反応に関する実験的・理論的検討
収脱着反応特性に影響を及ぼす因子として含水率,間隙水流速に注目して不飽和カラム実験を実施し、対象重金属としたコバルトと土壌との収脱着反応特性を実験的に把握した。その結果、含水率が飽和から低下するにしたがい、コバルトの土壌に対する分配係数は減少することを示した。一方間隙水流速と収脱着反応との関係については明確な傾向は見られなかった。
2.実通気層における重金属移動を記述す数学モデルの構成と数値シミュレーション
不飽和層において生じる土壌水分移動の非定常性、不均一性を考慮した、実用的なモデル(コンパートメントモデル)を構築し物質移動の数値シミュレーションを実施した。同時に不撹乱土壌カラムを用いた室内、野外実験を実施し、降雨強度、蒸発速度が変化する場での物質移動(塩素イオンを採用)に関するデータを得、検証データとした。その結果、土壌水分を結合水、毛管水、重力水に分けて水分移動を評価する本手法により、野外条件下での物質移動を良好に評価できることを示した。
3.キャピラリーバリアの土壌汚染制御法としての有効性に関する実験的・理論的検討
水平規模60cmの模型槽を用いて室内実験を実施し、有効な粗粒土の配置形態、覆土層が持つべき特性等についてデータを得た。粗粒土層は傾斜配置することにより、粗粒土と細粒土の境界付近に停滞した水を斜面下方に排除し、水分の下方移動を良好に排除できることを示した。ただし、水分移動の制御能は降雨強度や降雨継続時間、覆土層の粒径によって影響される。