交換性イオン含有有機酸洗浄法による土壌中放射性セシウムの溶離法の開発

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25660050
• Research Institution: Meiji University
• Principal Investigator: 竹迫 絋 明治大学, 農学部, 教授 (20206965)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小沢 聖 明治大学, 公私立大学の部局等, 教授 (40360391) ; 藤原 俊六郎 明治大学, 農学部, 教授 (80575473)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 陽イオン含有有機酸 / 土壌有機物 / 放射性セシウム除去

Outline of Annual Research Achievements

昨年度、粒度別、分画試料につき検討した結果、放射性セシウムは粘土画分、シルト画分に相対的に多く吸着されているが、汚染度の高い土壌では、粗砂、細砂画分画分にも比較的に多く吸着していることや、熱シュウ酸処理では、砂画分からの除去率は高く、特に粘土画分からの除去率は低く、粘土鉱物と非特異的吸着をしていることを明らかにした。
今年度も土壌中での放射性セシウムの存在形態を明らかにして、除去効率を向上させることを目的に検討した。土壌中有機物との結合量と形態を解明するため、過酸化水素による腐植分解と、ピロリン酸ナトリウムによる腐植抽出による除去率、およびジチオナイトによる脱鉄処理による除去率を検討した。過酸化水素処理による除去率は２－３％とほどんど効果はなかった。またピロリン酸ナトリウムによる除去率も最大で１０％程度と大きな効果はなく、放射性セシウムは耕地土壌では腐植物質と一部は結合態を形成しているが、多くは粘土鉱物など無機成分との結合をしていることが示唆された。また、脱鉄処理による除去率はほとんど０％に近く、鉄化合物との結合は存在しないと判断された。
大型の洗浄装置を用い、0.3Mシュウ酸アンモニウム溶液による連続洗浄による除去を検討したが、常温の洗浄法では最大で５％程度の除去率しか示さず常温洗浄法の限界が明らかになった。この装置と、0.3Mシュウ酸アンモニウム溶液を用い、固液比1:2の懸濁ー濾過法で検討した結果、最大で20%の除去率が認められた。沈殿土壌を1cmの深さ別に測定したところ、上層部から底部にかけて除去率が増大する現象が見られたが、これは沈降速度が影響し、底部には粒度の荒い画分が、上層には粘土画分など細粒質の沈殿物が累積しており、粒度の荒い画分は最大で５０％の除去率があったが、上層部は０％に近い除去率であった。