2017 Fiscal Year Research-status Report
硫酸還元反応に着目した帯水層蓄熱による地下水水質への影響評価
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16K01209
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
井岡 聖一郎 弘前大学, 北日本新エネルギー研究所, 教授 (40598520)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
町田 功 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 (80435768)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 地下水水質 / 帯水層蓄熱 / 有機酸 / 硫酸還元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
積雪寒冷地域で普及を目指している帯水層蓄熱の利用を妨げている要因の一つに，蓄熱過程における有毒な硫化水素の生成がある。硫化水素は，帯水層中に存在する微生物が有機酸等をエネルギー源として硫酸還元反応を起こし生成される。しかしながら，蓄熱過程における地下水中の有機酸濃度がどのような変化をするのか解明されていないことから，硫酸還元反応を発生させずにどのくらいの温度まで帯水層蓄熱が可能であるのか不明である。本研究では，様々な温度条件下で加熱実験を行い，地下水中の有機酸を測定することにより，微生物が硫酸還元反応を発生させるために必要な有効エネルギーがどのくらいの温度で帯水層中に存在するのか解明することを目的とする。
過去の地下水の有機酸濃度を扱った研究では，季節変化などの濃度変化について議論をした研究は少ない。そこで，本年度は地下の温度上昇による地下水中の有機酸濃度の変化を評価するために，毎月地下水の観測および採取を実施して地下水中における有機酸濃度（乳酸イオン，酢酸イオン，ギ酸イオン）の変動特性を明らかにし，その後実験室において加温実験を計画した。
最初に地下水の有機酸イオン濃度と酸化還元反応関連化学種濃度との関係を評価した。有機酸イオンの起源を有機物の分解物と想定していたので，DOC濃度との間には明瞭な相関関係が存在すると考えていたが認めることができなかった。ただし，酢酸イオンに関しては，濃度が予想していたよりも低濃度であったことから，酸化還元反応関連化学種濃度との関係解析において考察が困難であった。また，重炭酸イオン，鉄濃度など，他の酸化還元反応関連化学種濃度と有機酸イオン濃度との明瞭な相関関係を認めることはできなかった。
加温実験については，本年度後半において使用する水質分析装置の不具合により実施が困難になったため次年度に実施することにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度後半において使用する水質分析装置の不具合により実施が困難になったため次年度に実施することにしたため。なお，2018年4月時点で分析装置の修理は完了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は，昨年度実施できなかった加温実験を実施する予定である。
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