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2014 Fiscal Year Annual Research Report

生分解性キレート剤を活用した有害金属汚染土壌に対する高度洗浄技術の開発

Research Project

Project/Area Number 24310056
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

長谷川 浩  金沢大学, 物質化学系, 教授 (90253335)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 水谷 聡  大阪市立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80283654)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords土壌汚染 / 有害金属 / キレート抽出 / 生分解性キレート剤 / 固相抽出 / 超分子型固相抽出材 / 土壌洗浄 / 環境修復技術
Outline of Annual Research Achievements

前年度までに、汚染土壌中有害金属の低減の課題に対してキレート洗浄が有効であることを実証するとともに、逐次抽出に基づく化学的分画法や洗浄液の化学組成、化学平衡に基づく計算モデル等の検討によりキレート洗浄の有効性や適用範囲に関して理論的根拠を明らかにした。本年度は、分級した汚染土壌を用いて土壌粒子サイズとキレート洗浄効果の関係について検討し、キレート洗浄は粒子サイズによらず全ての画分で一定の重金属除去効果を示すことを見いだした。一方で、土壌中において重金属類は、粒子サイズが小さく比表面積が大きい画分に濃縮される傾向にある。従って、土壌分級とキレート洗浄を適切に組み合わせるとキレート洗浄剤の使用量を削減できることが分かった。
次に、プラント設備の実機を用いて800 L容量にスケールアップしてキレート洗浄試験を行った。本試験では、室内試験で比較的迅速な洗浄効果が得られたアスパラギン酸系の生分解性キレート剤HIDS(3-ヒドロキシ-2,2’-イミノジコハク酸)、または、EDTAを用いたキレート洗浄重金属汚染土壌の実試料に対して適用した。洗浄効率については、スケールアップ試験と室内試験はほぼ同様であったが、洗浄速度はスケールアップ試験でやや速くなる傾向を示した。室内試験では閉鎖系の反応容器でキレート洗浄の撹拌・振とうを実施するのに対し、スケールアップ試験の実機による撹拌は開放系で空気をよく混合するため、酸化等の化学反応により土壌中成分の化学種組成が変化して重金属のキレート洗浄反応が促進されると考えられる。キレート洗浄後の土壌試料は、すすぎや凝集剤添加等の簡単な後処理により土壌汚染対策法の環境基準に適合させることができた。
更に、都市ごみ焼却飛灰や、石炭灰、製錬ダスト等にも本法を適用して、キレート洗浄の原理が様々な廃棄物の重金属量の低減に効果があることを明らかにした。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (43 results)

All 2015 2014

All Journal Article (19 results) (of which Peer Reviewed: 16 results,  Acknowledgement Compliant: 10 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 1 results) Book (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (6 results)

  • [Journal Article] Economic efficiency of different light wavelengths and intensities using LEDs for the cultivation of green microalga Botryococcus braunii (NIES-836) for biofuel production, Environmental Progress & Sustainable Energy2015

    • Author(s)
      C. Okumura, N, Saffreena, M. A. Rahman, H. Hasegawa, O. Miki, A. Takimoto
    • Journal Title

      Environmental Progress and Sustainable Energy

      Volume: 34 Pages: 269-275

    • DOI

      10.1002/ep.11951

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A marine phytoplankton Prymnesium parvum up-regulates the component proteins of photosystem II (PSII) under iron stress condition2015

    • Author(s)
      M. M. Rahman, M. A. Rahman, T. Maki, T. Nishiuchi, T. Asano, H. Hasegawa
    • Journal Title

      Photosynthetica

      Volume: 53 Pages: 136-143

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chelant-assisted depollution of metal-contaminated Fe-coated sands and subsequent recovery of the chemicals using solid-phase extraction systems2015

    • Author(s)
      I. M. M. Rahman, Z. A. Begum, H. Sawai, M. Ogino, Y. Furusho, S. Mizutani, H. Hasegawa
    • Journal Title

      Water Air Soil Pollut.

      Volume: 226 Pages: art.no.37

    • DOI

      10.1007/s11270-015-2312-y

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A marine phytoplankton (Prymnesium parvum) up-regulates ABC transporters and several other proteins to acclimatize with Fe-limitation2014

    • Author(s)
      M. M. Rahman, M. A. Rahman, T. Maki, T. Nishiuchi, T. Asano, H. Hasegawa
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 95 Pages: 213-219

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2013.09.001

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Distribution of trace element in Japanese red coral (Paracorallium japonicum) by μ-XRF and sulfur speciation by XANES: Linkage between trace element distribution and growth ring formation2014

    • Author(s)
      N. T. Luan, M. A. Rahman, T. Maki, Y. Tamenori, T. Yoshimura, A. Suzuki, N. Iwasaki, H. Hasegawa
    • Journal Title

      Geochim. Cosmochim. Acta

      Volume: 127 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.gca.2013.11.023

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Identification of the chemical form of sulfur compounds in the Japanese pink coral (Corallium elatius) skeleton using µ-XRF/XAS speciation mapping2014

    • Author(s)
      Y. Tamenori, T. Yoshimura, N. T. Luan, H. Hasegawa, A. Suzuki, H. Kawahata, N. Iwasaki
    • Journal Title

      J. Struct. Biol.

      Volume: 186 Pages: 214-223

    • DOI

      10.1016/j.jsb.2014.04.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 赤外放射光を用いた宝石サンゴ骨軸の組織構造解析2014

    • Author(s)
      岩崎 望, 長谷川 浩, 鈴木 淳, 森脇 太郎, 池本 夕佳
    • Journal Title

      分析化学

      Volume: 63 Pages: 593-602

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recovery of the rare metals from various waste ashes with the aid of temperature and ultrasound irradiation using chelants2014

    • Author(s)
      H. Hasegawa, I. M. M. Rahman, Y. Egawa, H. Sawai, Z.A. Begum, T. Maki, S. Mizutani
    • Journal Title

      Water Air Soil Pollut.

      Volume: 225 Pages: art.no.2112

    • DOI

      10.1007/s11270-014-2112-9

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Variations in the structure of airborne bacterial communities in a downwind area during an Asian dust (Kosa) event2014

    • Author(s)
      T. Maki, F. Puspitasari, K. Hara, M. Yamada, F. Kobayashi, H. Hasegawa, Y. Iwasaka,
    • Journal Title

      Sci. Total Environ.

      Volume: 488-489 Pages: 75-84

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2014.04.044

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Moringa oleifera Carbon for the As(III) Removal from Contaminated Groundwater2014

    • Author(s)
      S. Barua, I. M. M. Rahman, M. Nazimuddin, H. Hasegawa
    • Journal Title

      International Journal of Innovation and Applied Studies

      Volume: 8 Pages: 1390-1399

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A new citrate-bicarbonate-ethylenediaminetetraacetate (CBE) method for chemical extraction of hydrous iron oxides from plant root surfaces2014

    • Author(s)
      M. A. Rahman, H. Hasegawa, M. M. Rahman
    • Journal Title

      Communications in Soil Science and Plant Analysis

      Volume: 45 Pages: 1760-1771

    • DOI

      10.1080/00103624.2014.884106

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Temporal variations of accumulated cesium in natural soils after an uncharacteristic external exposure2014

    • Author(s)
      H. Sawai, I. M. M. Rahman, C. Lu, Y. Tsukagoshi, Z. A. Begum, T. Maki, H. Hasegawa
    • Journal Title

      Microchem. J.

      Volume: 118 Pages: 158-165

    • DOI

      10.1016/j.microc.2014.09.006

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A fluorescent-based HPLC assay using 4-chloro-7-nitrobenzo-2-oxa-1, 3-diazole as derivatization agent for the determination of iron bioavailability to red tide phytoplankton2014

    • Author(s)
      H. Hasegawa, K. Nakagawa, M. A. Rahman, M. Takemura, T. Maki, K. Naito, M. M. Rahman
    • Journal Title

      Chromatographia

      Volume: 78 Pages: 65-72

    • DOI

      10.1007/s10337-014-2792-8

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 土壌・廃棄物中の重金属に対する低環境負荷型キレート抽出技術2014

    • Author(s)
      長谷川 浩
    • Journal Title

      ケミカルエンジニヤリング

      Volume: 59 Pages: 43-50

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] キレート剤を用いた廃液晶パネルからのインジウムの抽出2014

    • Author(s)
      水谷 聡,長谷川 浩
    • Journal Title

      ケミカルエンジニヤリング

      Volume: 59 Pages: 51-56

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 国内湖沼におけるヒ素の化学形態別分布と挙動2014

    • Author(s)
      長谷川 浩
    • Journal Title

      水環境学会誌

      Volume: 37 Pages: 397-400

  • [Journal Article] 震災直後の大阪市内における水需給量の推定2014

    • Author(s)
      水谷 聡,貫上佳則
    • Journal Title

      都市防災研究論文集

      Volume: 1 Pages: 35-38

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 大阪市での震災時のがれき発生量推定の試み2014

    • Author(s)
      貫上佳則,森正幸,水谷 聡
    • Journal Title

      都市防災研究論文

      Volume: 1 Pages: 83-88

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 海水中に積層された製鋼スラグからのアルカリ溶出に関する検討2014

    • Author(s)
      金山進,肴倉宏史,水谷聡,加藤嘉英,�橋克則,木曽英滋,平井直樹,宮崎哲史
    • Journal Title

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      Volume: 70 Pages: B3

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 海水中における腐植様物質コロイドの安定性と微細藻類に対する生物可用性2014

    • Author(s)
      岡田未央、荻野匡、竹村匡史、牧輝弥、長谷川浩、楯洋亮、一條利治
    • Organizer
      日本腐植物質学会第30回講演会
    • Place of Presentation
      日本大学、藤沢市
    • Year and Date
      2014-11-22 – 2014-11-23
  • [Presentation] Extraction of Pb from heavy metal contaminated soils with EDTA and EDDS2014

    • Author(s)
      Satoshi MIZUTANI, Yoshinori KANJO, Hiroshi HASEGAWA
    • Organizer
      The 5th Forum on Studies of Environmental and Public Health Issues in Asian Mega-cities (EPAM2014)
    • Place of Presentation
      Seoul, South Korea
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-11
  • [Presentation] 有害金属汚染土壌に対するキレート洗浄効果と化学形態の関係2014

    • Author(s)
      塚越 義則,澤井 光,池邊 祐哉,地井 直行,牧 輝弥,長谷川 浩
    • Organizer
      日本分析化学会 第63年会
    • Place of Presentation
      広島大学、東広島
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] 土壌中セシウムの化学形態解析とキレート剤による湿式洗浄の適用2014

    • Author(s)
      澤井 光,盧 超,塚越 義則,若林 友弥,牧 輝弥,長谷川 浩
    • Organizer
      日本分析化学会 第63年会
    • Place of Presentation
      広島大学、東広島
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] キレート洗浄による汚染土壌中鉛の抽出分離2014

    • Author(s)
      塚越 義則,澤井 光,牧 輝弥,水谷 聡,長谷川 浩
    • Organizer
      日本分析化学会 第63年会
    • Place of Presentation
      広島大学、東広島
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] 化学的湿式抽出法に基づいた非鉄製錬ダスト中金属元素の相互分離2014

    • Author(s)
      澤井 光,若林 友弥,塚越 義則,牧 輝弥,水谷 聡,長谷川 浩
    • Organizer
      日本分析化学会 第63年会
    • Place of Presentation
      広島大学、東広島
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] 自然水中におけるヒ素のスペシエーションと植物プランクトンとの相互作用2014

    • Author(s)
      長谷川 浩
    • Organizer
      日本分析化学会 第63年会
    • Place of Presentation
      広島大学、東広島
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • Invited
  • [Presentation] Behavior of trace metals derived from slags with humic acid to marine algae2014

    • Author(s)
      Masashi Ogino, Mio Okada, Masashi Takemura, Chika Kosugi, Toshiaki Kato, Teruya Maki, Hiroshi Hasegawa
    • Organizer
      The 25th Annual Conference of Japan Society of Material Cycles and Waste Management
    • Place of Presentation
      Hiroshima
    • Year and Date
      2014-09-15 – 2014-09-17
  • [Presentation] H. Sawai, M. Fujita, T. Wakabayashi, Y. Tsukagoshi, T. Maki, S. Mizutani, H. Hasegawa2014

    • Author(s)
      Decontamination of heavy-metal-laden waste foundry sand using chelant-assisted washing treatment
    • Organizer
      The 25th Annual Conference of Japan Society of Material Cycles and Waste Management
    • Place of Presentation
      Hiroshima
    • Year and Date
      2014-09-15 – 2014-09-17
  • [Presentation] コンクリート塊を原料とする再生砕石からのクロム溶出量2014

    • Author(s)
      水谷 聡,肴倉宏史,貫上佳則,山田 優
    • Organizer
      第25回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2014-09-15 – 2014-09-17
  • [Presentation] 亜炭由来腐植様物質の金属イオンに対する錯形成挙動2014

    • Author(s)
      長谷川 浩, 武田 浩幸, 荻野 匡, 岡田 未央, 牧 輝弥, 一條 利治
    • Organizer
      日本分析化学会 第74回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      日本大学、郡山
    • Year and Date
      2014-05-24 – 2014-05-25
  • [Presentation] マイクロ波湿式分解法を用いた自然水中全ヒ素測定法の検討2014

    • Author(s)
      小泉 尚登, 池田 絵里, 牧 輝弥, 波多 宣子, 長谷川 浩
    • Organizer
      日本分析化学会 第74回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      日本大学、郡山
    • Year and Date
      2014-05-24 – 2014-05-25
  • [Presentation] アミノポリカルボン酸を洗浄剤に用いた鋳物廃砂の重金属除去と再資源化2014

    • Author(s)
      澤井 光, 若林 友弥, 塚越 義則, 叶 艶, 牧 輝弥, 水谷 聡, 長谷川 浩
    • Organizer
      日本分析化学会 第74回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      日本大学、郡山
    • Year and Date
      2014-05-24 – 2014-05-25
  • [Presentation] 超分子型固相抽出剤を用いたセシウムの抽出分離2014

    • Author(s)
      叶 艶, 澤井 光, 若林 友弥, 塚越 義則, 牧 輝弥,長谷川 浩
    • Organizer
      日本分析化学会 第74回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      日本大学、郡山
    • Year and Date
      2014-05-24 – 2014-05-25
  • [Presentation] Distribution of Trace Element in Japanese Red Coral Paracorallium japonicum by µ-XRF and Sulfur Speciation by XANES2014

    • Author(s)
      Nguyen Trong Luan, M. Azizur Rahman, Yusuke Tamenori, Toshihiro Yoshimura, Nozomu Iwasaki, Hiroshi Hasegawa
    • Organizer
      International conference on Marine Science and Aquaculture
    • Place of Presentation
      Amsterdam
    • Year and Date
      2014-05-15 – 2014-05-16
  • [Book] 日中韓英対訳 環境工学用語集2014

    • Author(s)
      長谷川 浩, 他15名
    • Total Pages
      202
    • Publisher
      学術図書出版社
  • [Book] 水銀に関する水俣条約と最新対策・技術 第9章 水銀のpH依存性溶出挙動2014

    • Author(s)
      水谷 聡
    • Total Pages
      301
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] Solid Waste Management, Chapter 3 Recycling2014

    • Author(s)
      水谷 聡
    • Total Pages
      394
    • Publisher
      Kyoto University Press
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 鋳物廃砂中の有害金属の除去方法2014

    • Inventor(s)
      長谷川浩,澤井光,塚越義則,若林友弥
    • Industrial Property Rights Holder
      長谷川浩,澤井光,塚越義則,若林友弥
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-096794
    • Filing Date
      2014-05-08
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 泥水処理システムおよび泥水処理方法2014

    • Inventor(s)
      石渡寛之,浅井靖史,山崎将義,佐藤靖彦,小林正典,長谷川浩
    • Industrial Property Rights Holder
      石渡寛之,浅井靖史,山崎将義,佐藤靖彦,小林正典,長谷川浩
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-192934
    • Filing Date
      2014-09-26
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 汚染土壌の処理方法2014

    • Inventor(s)
      長谷川浩,澤井光,塚越義則,石渡寛之
    • Industrial Property Rights Holder
      長谷川浩,澤井光,塚越義則,石渡寛之
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-194423
    • Filing Date
      2014-09-24
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 汚染土壌浄化装置2014

    • Inventor(s)
      山崎公信,長谷川浩
    • Industrial Property Rights Holder
      山崎公信,長谷川浩
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-252776
    • Filing Date
      2014-12-15
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 汚染土壌浄化装置2014

    • Inventor(s)
      山崎公信,長谷川浩
    • Industrial Property Rights Holder
      山崎公信,長谷川浩
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-252777
    • Filing Date
      2014-12-15
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 汚染土壌浄化システム2014

    • Inventor(s)
      山崎公信,長谷川浩
    • Industrial Property Rights Holder
      山崎公信,長谷川浩
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特許第5661211号
    • Filing Date
      2014-07-31
    • Acquisition Date
      2014-12-12

URL: 

Published: 2016-06-01  

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