2001 Fiscal Year Annual Research Report
電気泳動・電気浸透による有機無機複合汚染土壌の浄化技術の基礎付け
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11660066
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| Research Institution | KYUSHU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
和田 信一郎 九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (60108678)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 啓 九州大学, 大学院・農学研究院, 助手 (90315135)
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| Keywords | 土壌汚染 / 重金属 / 重油 / 電気泳動 / 電気浸透 / 土壌修復 / 鉛 |
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| Research Abstract |
まず,非汚染土壌に直流電圧を印可し,土壌内電位分布と間隙水の水質変化を時間の関数として測定した.この結果,陽極の酸性化にともなって土壌鉱物が溶解し,Alイオンが主要イオンとして出現し,酸性領域と中性領域の境界で沈殿・溶解を繰り返しながら,酸性領域の広がりに伴って非常にゆっくりと泳動する現象を見いだした.この酸性領域では電位勾配が非常に小さく,イオンはもっぱら電気浸透フラックスによって輸送されていた.この実験の結果に基づき,重金属イオンの除去を効率的に行うには,土壌内にpHの急変領域を作らないように電極および土壌のコンディショニングを行うことが必要であることが明らかになった.
ついでpHの急変領域の出現やその領域での電気化学的環境をシミュレートするための計算コードを,基礎式の数値解法として粒子移動法を利用して作成した.この計算コードは塩化ナトリウム溶液中のNa, Cl, H, OHイオンの分布を精度よく再現することを確認した.
さらに,電気化学的修復法の適用可能性評価のため,粘土鉱物組成の異なる土壌からのPb, Cu, Zn除去実験およびCdの抽出実験を行い.非晶質アルミニウムケイ酸塩含量の高い土壌には適用しがたいこと,またスメクタイト質土壌においては,陽イオン交換反応が除去速度の制限要因になりうることを明らかにした.
最後に,EDTAとSDSを陰極側から陽極側へ泳動させることによりPb-重油複合汚染土壌の修復をこころみた.この場合,前の実験の結果に基づき,土壌内でのpH急変をさける工夫をした.1000mg kg^<-1>で添加したPbは10-40mg kg^<-1>まで減少した.しかし,50g kg^<-1>で添加した重油は25-30g kg^<-1>までしか低下しなかった.
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[Publications] Wada, S.-I.: "Soil pollution status in Japan"Soil and Water Contamination and the Quality of Agricultural Products, Proc. 3^<rd> Joint Workshop at the Faculty of Land and Water Resources Management, Hanoi Agricultural University. 1-4 (2000)
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[Publications] Wada, S.-I.: "Electrokinetic soil decontamination technology"Soil and Water Contamination and the Quality of Agricultural Products, Proc. 3^<rd> Joint Workshop at the Faculty of Land and Water Resources Management, Hanoi Agricultural University. 19-27 (2000)
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[Publications] 中川啓, 和田信一郎, 籾井和朗: "電場における溶液中化学種の輸送に関する数値計算"水工学論文集. 45. 175-180 (2001)
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[Publications] Shin-Ichiro Wada, Yuki, Umigaki: "Major ion and electrical potential distribution in soil under electrokinetic remediation"Environmental Science and Technology. 35. 2151-2155 (2001)
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[Publications] Shin-Ichiro Wada, Naoto, Ueno: "Effect of monosilicic acid on hydrolytic polymerization of Fe(III) and structure of hydrolytic products"Soil Science and Plant Nutrition. 47. 727-735 (2001)
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[Publications] Darmawan, Shin-Ichiro Wada: "Effect of clay mineralogy on the feasibility of electrokinetic soil decontamination technology"Applied Clay Science. 20. 283-293 (2002)
