2017 Fiscal Year Research-status Report
FeS2/H2O/O3反応系における難分解有機化合物の酸化分解
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16K00606
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
原 淳子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (40374996)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 土壌汚染 / 現位置浄化 / 酸化分解 / 二硫化鉄 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は、二硫化鉄を酸化剤として用い、芳香族化合物の化学的酸化分解能を評価し、分解機構を解明すると共に、現地で用いることの反応阻害要因および安全性評価の実施を目的としている。本年度は、汚染事例の多い油汚染土を想定し、ガソリンの主要成分であるBTEX（ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン）複合汚染に対する適用評価を中心に実施し、以下の事を明らかにした。また、以下の結果は、本反応系が実汚染土壌においてもターゲットとする芳香族化合物の浄化が可能であり、実用可能性が極めて高いことを示している。
・毒性のある主要芳香族化合物BTEXは、反応速度に差はあるものの二硫化鉄／水反応系において1週間後に9割の分解、最も分解速度の遅いトルエンにおいても2週間後に同様の分解率を示した。
・反応速度は反応初期に過酸化水素を添加することでトルエンの分解が著しく加速し、オゾンはエチルベンゼンの分解速度促進に効果的であることが明らかになった。
・実汚染土壌へ適用した場合、二硫化鉄／水系のみでは土壌量の増加によってBTEXの分解量の減少が確認されたが、さらに系内に促進剤（過酸化水素およびオゾン）添加した場合、この分解反応は土壌中有機物および溶解量の増加するアルミニウムによる阻害を受けず、これら成分によって反応は促進する機構を示した。また、この促進反応要因は溶存イオン種によるラジカル反応の促進効果によることが明らかとなった。
・発生ラジカル種の同定・定量結果から、二硫化鉄と過硫酸塩を用いた場合の反応機構の差異を確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度の当初計画では、同反応系におけるBTEX複合条件での分解特性の評価、実汚染土壌中での評価、さらに、ラジカル種の同定による反応機構の解明を行う予定であった。これら3件のサブテーマに関する研究は概ね順調に進展し、学会発表、論文投稿を進めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は現位置浄化として本手法を用いた場合の安全性リスク評価、および酸性化処理に伴う環境修復技術の開発を実施し、浄化反応後、汚染物質濃度のみならず、他の元素項目についても生態系への負影響がないレベルまで環境修復することを目指した技術開発を進める方針である。
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| Causes of Carryover |
産総研所内ネットワークシステム不具合により、次年度研究準備のために購入予定であった微生物株や試薬の購入ができず、次年度の予備試験を開始できなかったため残額が生じた。
2018年度に繰り越して、予定していた実験必要物品を購入する計画である。
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