2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Simulator on Phytoremediation integrating advection-diffusion of contaminant and growth of root
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16K18151
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
古川 全太郎 九州大学, 工学研究院, 助教 (70735985)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 土壌汚染 / ファイトレメディエーション / 移流分散 / 酸化還元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，前年度に構築した円筒座標系の「環境配慮型汚染地盤浄化シミュレーター」の高度化を目指し，差分解析プログラムの改良を行い，植生のバイオリズムを考慮した水分・化学物質の吸収解析が可能となった．地盤の初期水分・化学物質の分布に統計的にばらつきを持たせ，精度の高い物質吸収解析が可能となった．また，根の生長速度，分布密度，根の吸水能力および土壌の保水性が，汚染物質の濃度の分布および経時変化に及ぼす影響を計算した結果，根の伸長速度が汚染物質の早期軽減に最も寄与していることが明らかとなった．さらに，汚染物質の浄化は，保水性が低く，透水性の高い土で効率的に働くことも示唆された．六価クロム模擬汚染地盤内での植生実験は，前年度のコマツナに加え，ヒマワリを対象とした．本研究の初年度に開発した，奥行き方向の影響が無視できる「二次元型育苗装置」を用いて，数種の六価クロム濃度においてヒマワリを生育し，1個体が耐えうる限界の六価クロム濃度，及び生育の持続期間と浄化効果を測定した．コマツナ，ヒマワリともに，植生による浄化効果が確認できる最大の六価クロム濃度は25mg/kgdryであり，その浄化効果は2か月間でコマツナは27％，ヒマワリは34％であった．また，植物体内の六価クロム吸収量を算出した結果，0.5か月程度の短期的なサイクルで植え替えを行うことで，効率的なファイトレメディエーションを行うことができることが示唆された．最後に，植生実験の土壌パラメータを用いて解析を行い，精度の検証を行った．その結果，30 日後の全体の平均濃度において，解析値は実験値の1.04 ~1.7 倍を示し，過大評価となることが明らかとなった．今後もシミュレータの高精度化に向けた検討を行う予定である．上記の成果を基に，国際学会プロシーディングス3編，国内研究発表会6編の論文発表を行った．
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