重金属汚染土の熱処理の機構解明と処理土の利活用に向けた力学・化学特性の整理

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K12216
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 橋本 洋平 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80436899)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 土壌汚染

Outline of Annual Research Achievements

汚染土壌を無害化する処理方法の一つに熱処理が挙げられる. 熱処理とは、土壌が溶融しない温度で加熱し、土壌に含まれる有害物質を脱着,分解あるいは不溶化させる方法であり、有機系汚染と重金属汚染を同時に無害化できる効率的な処理方法である。これまで、熱処理を適用する際の温度変化による、土壌中の重金属の動態は未解明な部分が多く、重金属の揮発および溶出挙動への影響に関する知見が不足している。本研究では、熱処理による土壌からの鉛とヒ素の溶出・揮発の仕組みを、モデル土壌と実汚染土壌を用いて、化学形態の観点から明らかにしていくことを目的とする。今年度は、昨年度あるいはそれ以前に実施した試験の結果の再現性を確認すること、ならびにフェリハイドライトに鉛を吸着した試料を100から1200oCの熱処理し、鉛の化学形態をX線分光法を用いて分析することを目的とした。熱処理温度の増加によって、鉛が吸着したフェリハイドライトの質量が減少し、1000oCの処理で約20%減少することが分かった。フェリハイドライトに吸着した鉛の化学形態は、300oC付近で変化が見られ、フェリハイドライトへの内圏表面錯体から、酸化鉛（PbO）への変化が確認された。加熱によって鉛が部分的に酸化されることによって、酸化鉛が形成されたと考えられる。この結果は、鉛の水溶解性が熱処理温度が300 oCを超えた辺りで急減した現象と一致している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルスの感染拡大により、分析機関への学外出張が制限されたため。

Strategy for Future Research Activity

以前の実験の結果の再現性を確認しながら、結果を論文としてまとめていく。分光分析の結果から鉛化合物の構造を推定する。

Causes of Carryover

実験の進捗が遅く次年度使用額が生じた。主に物品費と旅費に使用する予定。