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ヒ素汚染土壌のバイオレメディエーション

研究課題

研究課題/領域番号 16656276
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 地球・資源システム工学
研究機関九州大学

研究代表者

笹木 圭子  九州大学, 大学院工学研究院, 助教授 (30311525)

研究分担者 平島 剛  九州大学, 大学院工学研究院, 教授 (00175556)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワードヒ素 / 土壌 / 地下水 / バイオレメディエーション / 地下水・土壌汚染
研究概要

ヒ素は天然の土壌水において、ヒ酸(H_2AsO_4^-,HAsO_4^<2->)、亜ヒ酸(H_3AsO_3,HAsO_3^-)のような動的なオシキアニオンとして存在し、移流、機械的拡散、分子拡散によって輸送される。地下水中ヒ素のレメディエーションの第一歩は、これを不動化することにある。一般的な不動化の考え方としては、金属酸化物を使って、表面の水酸基との交換反応により、ヒ酸、亜ヒ酸のオシキアニオンをより酸性側で吸着させることである。本研究では、嫌気環境にある土壌水が一定の移流速度をもつと仮定し、原位置処理のひとつの方法として、透過型浄化バリア、およびその予備試験としての回分試験によって、メカニズムおよび処理効率を検討した。鉄粉への吸着機構では、ヒ酸の場合は酸化還元反応を伴うことなく、単純に吸着していることがXPSより確認できた。亜ヒ酸の場合は、LC-ICP-MSによる溶存態の形態別定量分析、および反応後の鉄粉のXPS分析から、溶液中、あるいは鉄粉の表面で酸化反応が進み、一部はヒ酸として吸着していることがわかった。
本研究では、金属酸化物としては鉄粉を用いたが、ヒ素の除去効率は、鉄粉の性質によって変動があり、0.40〜2.7mg-As/g-Fe(0)の幅があった。ヒ素の除去効率が比較的低い鉄粉では、微生物による不動化の影響はわずかに見られたが、ヒ素の除去効率が高い鉄粉では、微生物による不動化の影響はほとんど見られなかった。このことから、微生物機能によるヒ素の不動化法は、化学的手法をとることができない、あるいは化学的手法の範囲に制約を受けるケースにおいて、意味をもつようになることがわかった。本研究において、反応活性が高い鉄粉を混ぜ込んだ透過型浄化壁カラムを作成し、亜ヒ酸の除去挙動を調べた結果、1mの厚さの壁を使えば、200ppbの亜ヒ酸を含む地下水をおよそ100年間環境基準以下に処理し続けることができると試算された。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (13件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 透過型反応バリアによる地下水汚染修復2005

    • 著者名/発表者名
      笹木圭子
    • 雑誌名

      ぶんせき 11

      ページ: 635-637

    • NAID

      10016772408

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 地下水・土壌におけるセレンの動態2005

    • 著者名/発表者名
      笹木圭子
    • 雑誌名

      資源・素材2005春季大会分科研究会資料 E3

      ページ: 149-152

    • NAID

      10022575833

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 微生物を媒介としたマンガンの鉱化作用とその環境修復への展望2005

    • 著者名/発表者名
      笹木圭子
    • 雑誌名

      資源地質 55・2

      ページ: 195-202

    • NAID

      10016961649

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spectroscopic study of reactive materials from treatment of Se(VI) in mine drainage water.2004

    • 著者名/発表者名
      K.Sasaki, D.W.Blowes, C.J.Ptacek:
    • 雑誌名

      Proc.the 5^<th> Intl.Symp.Groundwater Quality (CDR)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 北米における透過型反応活性バリア技術の進歩2004

    • 著者名/発表者名
      笹木圭子
    • 雑誌名

      資源・素材2004秋季大会分科研究会資料 C8-7

      ページ: 149-152

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Removal of Mn(II) ions by manganese-oxidizing fungus at neutral pHs in the presence of carbon fiber2004

    • 著者名/発表者名
      K.Sasaki, H.Konno, M.Endo, K.Takano
    • 雑誌名

      Biotechnol.Bioengng. 85(5)

      ページ: 491-496

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fundamental study on the removal of Mn^<2+> in acid mine drainage using sulfate-reducing bacteria2004

    • 著者名/発表者名
      K.K.Yoo, K.Sasaki, N.Hiroyoshi, M.Tsunekawa, T.Hirajima
    • 雑誌名

      Mater.Trans. 45(7)

      ページ: 2422-2428

    • NAID

      10013337809

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 炭素繊維によるマンガン酸化真菌の活性化-繊維であることの重要性-2004

    • 著者名/発表者名
      金野英隆, 遠藤真衣, 橘英樹, 笹木圭子
    • 雑誌名

      炭素 215

      ページ: 246-248

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The Effect of Mn^<2+> concentration on Mn removal by a sulfate-reducing bacteria bioreactor2004

    • 著者名/発表者名
      K.K.Yoo, K.Sasaki, N.Hiroyoshi, M.Tsunekawa, T.Hirajima
    • 雑誌名

      Mater.Trans. 45(7)

      ページ: 2429-2434

    • NAID

      10013337828

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Removal of manganese ions by bio-remediation with carbon fiber2004

    • 著者名/発表者名
      H.Konno, H.Tachibana, K.Sasaki
    • 雑誌名

      Proc.Intl.Symp.on Materials for the 21^<st> Century.

      ページ: 99-100

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydrothermal treatment of low rank coal and woody biomass2004

    • 著者名/発表者名
      M.Nonaka, T.Hirajima, K.Sasaki
    • 雑誌名

      Proc.Intl.Symp.on Green Technology for Resources and Materials Recycling

      ページ: 349-355

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fundamental investigation of hydrothermal treatment of low rank coal and woody biomass mixture2004

    • 著者名/発表者名
      M.Nonaka, T.Hirajima, K.Sasaki
    • 雑誌名

      Proc.the 2^<nd> Intl.Workshop on Earth Science and Technology

      ページ: 249-254

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Flocculation and flatation behaviours of fine phosphors in the recycling of waste fluorescent lamps2004

    • 著者名/発表者名
      T.Hirajima, A.Bissombolo, K.Sasaki
    • 雑誌名

      Proc.Intl.Symp.on Green Technology for Resources an Materials Recycling

      ページ: 94-99

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 水の分析 第5版2005

    • 著者名/発表者名
      田中俊逸, 田村紘基, 笹木圭子他編著
    • 総ページ数
      472
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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