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汚染物質動態と植物根の生長を考慮した環境配慮型地盤浄化シミュレーターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K18151
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 地盤工学
研究機関九州大学

研究代表者

古川 全太郎  九州大学, 工学研究院, 助教 (70735985)

研究協力者 藤澤 朱音  
森元 友紀  
古賀 泰史  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードファイトレメディエーション / 地盤内の物質輸送 / 不飽和地盤 / 土壌汚染 / 移流分散 / 酸化還元 / 移流分散方程式 / 六価クロム汚染土 / 植物根 / 地盤工学 / 地盤環境工学 / 水質汚濁・土壌汚染防止・浄化 / 土壌圏現象 / 植物生理学
研究成果の概要

本研究は,効果的・効率的なファイトレメディエーションを行うための,植物根による汚染物質の吸収及び生長に伴う吸収量の変化を考慮した「環境配慮型地盤浄化シミュレーター」を開発し,浄化効果とその経時変化の定量化を行った.二次元座標系により構築したシミュレーターの精度の検証のため,「二次元型育苗装置」を開発し,六価クロム汚染模擬土を用いたコマツナ及びヒマワリの植生実験を行った.その結果,以下の成果を得た.①六価クロム汚染地盤の浄化に最も寄与する植生の生長パラメータは,根の伸長速度であることを明らかにした.②実験開始後1か月までの実測値と解析値が概ね一致するシミュレーターを構築することができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

「環境配慮型汚染地盤浄化シミュレーター」を開発したことで,化石燃料への依存が少なく,周辺環境に配慮できる汚染地盤浄化工法を提案する際の効果的・効率的な条件を提案することが可能となり,地盤・土壌汚染問題を解決するための一手法をなり得ることが期待される.工場跡地などの重金属汚染の対策を行う上で高度なツールとなり,地盤工学・土壌物理学に基づいた効果的な汚染物質浄化手法を提案することができる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] A Numerical Analysis on Mass Transportation in Unsaturated Ground Considering Growth of Root2018

    • 著者名/発表者名
      Taishi KOGA, Kiyonobu KASAMA, Zentaro FURUKAWA
    • 雑誌名

      Proc. of the 5th Korea-Japan Workshop on Unsaturated Soils

      巻: 1 ページ: 65-70

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vegetation Experiment for Remedying Hexavalent Chromium(Cr6+)-Contaminated Unsaturated Soil by Utilizing Growth of Root2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoki MORIMOTO, Kiyonobu KASAMA, and Zentaro FURUKAWA
    • 雑誌名

      Proc. of the 5th Korea-Japan Workshop on Unsaturated Soils

      巻: 1 ページ: 131-136

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solute Movement Analysis on Unsaturated Ground Using Advection-Diffusion Model Considering Growth of Plants2018

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, Z., Kasama, K., and Fujisawa, A
    • 雑誌名

      Proc. of UNSAT2018

      巻: 2 ページ: 1285-1290

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple Regression Analysis for Estimating Improvement Effects of Surface Ground Environment and Survival of Licorice (Glycyrrhiza uralensis Fisch.)2018

    • 著者名/発表者名
      Zentaro FURUKAWA, Noriyuki YASUFUKU, Kiyoshi OMINE, Atsushi MARUI, Indree TUVSINTOGTOKH, Bayart MANDAKH and Kiyonobu KASAMA
    • 雑誌名

      Journal of Arid Land Studies

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コマツナを用いた二次元型植生実験による六価クロム汚染土壌浄化効果の検討2018

    • 著者名/発表者名
      森元友紀、 古川全太郎、笠間清伸 、 八尋裕一
    • 雑誌名

      平成29年度 土木学会西部支部 研究発表会 講演概要集

      巻: 1 ページ: 249-250

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 生長する根の吸収を考慮した不飽和地盤内水移動の数値解析2018

    • 著者名/発表者名
      古賀泰史、 古川全太郎、笠間清伸 、 八尋裕一
    • 雑誌名

      平成29年度 土木学会西部支部 研究発表会 講演概要集

      巻: 1 ページ: 245-246

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A Numerical Analysis on Mass Transportation in Unsaturated Ground Considering Growth of Root2018

    • 著者名/発表者名
      Taishi Koga, Zentaro Furukawa, Kiyonobu Kasama
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5th Korea-Japan Joint Workshop on Unsaturated Soils

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Vegetation Experiment for Remedying Hexavalent Chromium (Cr6+) - Contaminated Unsaturated Soil by Utilizing Growth of Root2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Morimoto, Zentaro Furukawa, Kiyonobu Kasama
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5th Korea-Japan Joint Workshop on Unsaturated Soils

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 地盤環境-植物生長予測モデルの土壌水分特性に関する基礎的検討2017

    • 著者名/発表者名
      古川全太郎、笠間清伸、藤澤朱音
    • 雑誌名

      土木学会論文集 A2(応用力学)

      巻: 73

    • NAID

      130006329855

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コマツナとセイタカアワダチソウを活かした六価クロム汚染土壌浄化に関する植生実験2017

    • 著者名/発表者名
      森元友紀、古川全太郎、笠間清伸、八尋裕一
    • 雑誌名

      第52 回地盤工学研究発表会 講演概要集

      巻: 1 ページ: 2013-2014

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 二次元型植生実験装置による六価クロム汚染土壌浄化に関する基礎的検討2017

    • 著者名/発表者名
      森元友紀、古川全太郎、笠間清伸、八尋裕一
    • 雑誌名

      土木学会全国大会 第72回年次学術講演会講演概要集

      巻: 1 ページ: 595-596

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 二次元型植生実験による効率的な六価クロム汚染土壌浄化に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      森元友紀、 古川全太郎、笠間清伸 、 八尋裕一
    • 雑誌名

      第12回環境地盤工学シンポジウム 講演論文集

      巻: 1 ページ: 403-406

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 植物根の生長を考慮した地盤内水分及び水溶性物質の移動に関する円筒座標における数値解析2018

    • 著者名/発表者名
      古賀泰史,古川全太郎,笠間清伸
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] コマツナを用いた六価クロム汚染地盤浄化に関する実験的検討2018

    • 著者名/発表者名
      森元友紀,古川全太郎,笠間清伸,八尋裕一
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 地盤環境-植生生長シミュレーターにおける土壌水分特性の違いに関する基礎的検討2018

    • 著者名/発表者名
      古賀泰史,古川全太郎,笠間清伸
    • 学会等名
      平成30年度土木学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 植生を有する六価クロム汚染地盤内の水溶性・交換性陽イオンと植生成長の関係2018

    • 著者名/発表者名
      森元友紀,古川全太郎,笠間清伸,八尋裕一
    • 学会等名
      平成30年度土木学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 六価クロム汚染地盤のファイトレメディエーション効果の実験・解析的検討2018

    • 著者名/発表者名
      古賀泰史,古川全太郎,笠間清伸
    • 学会等名
      平成30年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マツナを用いた六価クロム汚染土壌浄化に関する二次元型植生実験2018

    • 著者名/発表者名
      森元友紀,古川全太郎,笠間清伸,八尋裕一
    • 学会等名
      平成30年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Multiple Regression Analysis for Estimating Improvement Effects of Surface Ground Environment and Survival of Licorice (Glycyrrhiza uralensis Fisch.)2018

    • 著者名/発表者名
      古川全太郎
    • 学会等名
      Desert Technology(DT)13/Intern. Conf. on Arid Land (ICAL)3
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コマツナを用いた二次元型植生実験による六価クロム汚染土壌浄化効果の検討2018

    • 著者名/発表者名
      森元友紀
    • 学会等名
      平成29年度 土木学会西部支部 研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 生長する根の吸収を考慮した不飽和地盤内水移動の数値解析2018

    • 著者名/発表者名
      古賀泰史
    • 学会等名
      平成29年度 土木学会西部支部 研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 地盤環境-植物生長予測モデルの土壌水分特性に関する基礎的検討2017

    • 著者名/発表者名
      古川全太郎
    • 学会等名
      第20回応用力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 二次元型植生実験による効率的な六価クロム汚染土壌浄化に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      森元友紀
    • 学会等名
      第12回環境地盤工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] コマツナとセイタカアワダチソウを活かした六価クロム汚染土壌浄化に関する植生実験2017

    • 著者名/発表者名
      森元友紀
    • 学会等名
      第52 回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 二次元型植生実験装置による六価クロム汚染土壌浄化に関する基礎的検討2017

    • 著者名/発表者名
      森元友紀
    • 学会等名
      土木学会全国大会 第72回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] セイタカアワダチソウの適正発芽環境に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      森元友紀
    • 学会等名
      平成28年度土木学会西部支部研究発表会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 地盤環境―根系生長モデルにおける根の伸長速度が地盤内水分と化学物質の移動に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤朱音
    • 学会等名
      第51回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 地盤環境―根系成長モデルにおける根の成長に関する基礎的検討 その(2) 根長密度について2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤朱音
    • 学会等名
      土木学会第71回年次学術講演会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 地盤環境-植物生長モデルにおける根系の生長に関する基礎的検討 その (1) 根の半径について2016

    • 著者名/発表者名
      古川全太郎
    • 学会等名
      土木学会第71回年次学術講演会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A Numerical Study for Root Growth Considering AdvectionDiffusion-Absorption of Solution in the Ground2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤朱音
    • 学会等名
      The 8th Asian Joint Symposium on Geotechnical and Geoenvironmental Engineering JS-Tainan 2016
    • 発表場所
      国立成功大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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