自然条件下の土壌中における元素挙動と分配係数の評価

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650649
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 西牧 研壮 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (10027451)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小山 昭夫 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (50027471) ; 颯田 尚哉 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (20196207)
• Keywords: 表層土壌 / 土壌間隙水 / 鉛直元素分布 / イオンバランス / 分配比 / セシウム / コバルト / アンチモン

Research Abstract

本研究では、自然環境条件下にある土壌を採取し、土壌間隙水中及び土壌中の元素を分析し、鉛直分布を調査することにより、土壌中における元素挙動の解明を試みた。今年度は、人為的攪乱を受けている米原市内の畑において、土壌採取地点を4ヶ所(A,B,C,D)選び、地表より約20cmの深さまで土壌を約4層に分けて採取した。超高速遠心分離器にて、土壌から土壌間隙水を直接分離・採取した。分離条件は、8700rpm(pF4.2)で1時間を2回行い、2回の抽出水を合わせて土壌間隙水とし、土壌微細粒子の除去のため0.45μmのフィルタでろ過後、ろ液を水質の測定に供試した。主要成分である陰イオン(Cl^-,NO_<3->,SO_4^<2->)と陽イオン(Na,K,Mg,Ca)、微量成分(Cs,Co,Cr,Zn,Sb)を測定した。
土壌間隙水の水質の分析値より、陽イオン総量と陰イオン総量の当量比、水分比(含水比)さらに全水分に対する遠心抽出水分の割合(抽出率)を算出した。その結果、畑土壌における間隙水の主要イオン態物質濃度は表面(0〜5cm)で高く深さ方向に減少している。B,C地点では陽・陰イオンバランスはほぼ保たれているが、A,D地点では誤差がかなり大きくなっている。A地点では、pHの測定値が示すように、間隙水質は弱アルカリ性であり、HCO_<3->やCO_3^<2->の項目が測定されていことが主要な原因と考えられた。畑土壌間隙水の水質は肥培管理や土地利用形態の差異のため、調査地点毎に大きく異なり、施肥の影響が(特にC地点で)顕著である。物質の組成から肥料としてカリ、苦土、石灰、硫安等が推定された。畑土壌でありながら、間隙水のpHの最低値は4であった。間隙水が低pHを示すのに対応して、高濃度のAlが検出されており、低pHを示す一因として、高いAl濃度が関与していることが分かった。土壌中のイオン交換態微量物質濃度と間隙水中の微量物質濃度の比より、分配比(L/Kg)をCs(10^1〜10^3),Co(10^0〜10^2),Cr,Zn,Sb(10^0〜10^1)と評価した。得られた分配比は、従来の分配係数の報告値の範囲内にあり、安定元素を利用した野外表層土壌中における分配比の評価手法として妥当な方法を開発した。

Research Products

• [Publications] 颯田 尚哉: "表層土壌間隙水中の物質分布に関する-考察" 環境衛生工学研究. 11・3. 195-200 (1997)
• [Publications] 福谷 哲: "精錬工場周辺土壌からのSbの抽出特性に関する考察" 第5回地下水・土壌汚染とその防止に関する研究集会. 講演集. 161-166 (1997)
• [Publications] 颯田 尚哉: "表層土壌中におけるCs挙動に関する一考察" 環境中微量物質動態専門研究会報告書KURRI-KR-18. 175-182 (1998)