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トリクロロエチレン等の揮発性有機塩素化合物による地下水汚染は、早急に解決を要する問題である。汚染された地下帯水層を浄化するためには、まず、土壌粒子に吸着されている有機塩素化合物を水相へ脱着させる必要がある。過去の研究によれば、地下水中の有機塩素化合物は、水素結合により分子集団(クラスター)を形成している水中から排除されること(疎水性反応)により、土壌粒子に吸着されることが解明されている。従って本研究では、この水分子集団を分解すれば、土壌粒子への吸着を減少、即ち、土壌粒子からの脱着を促進することが可能であると考え、汚染地下水を効率的に浄化するための基礎として、クラスター分解水を利用して有機塩素化合物の水相から土壌粒子への吸着・汚染土壌粒子から水相への脱着の平衡及びそれらの速度を実験的に検討することとした。
本研究では、核磁気共鳴分析(NMR)により水のクラスターを減少させることが証明されている超音波ホモジナイザーによる振動を、水分子集団を分解する方法として採用した。また、実験に供する揮発性有機塩素化合物としてトリクロロエチレン(TCE)を採用した。吸着平衡及び吸着速度は、土壌とTCEを含むクラスター分解水を回分式に攪拌混合することにより測定した。また、脱着平衡及び脱着速度は、吸着実験後の土壌を利用して回分式に測定した。クラスター分解水とそうでない水を利用した場合の回分式実験の結果を比較すると、前者の方が、吸着平衡及び吸着速度が減少し脱着平衡及び脱着速度が増加する傾向が得られた。これは、超音波ホモジナイザーを利用したクラスター分解水による汚染土壌浄化の可能性・有効性を示唆する結果であった。
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