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二酸化チタンの重要性に着目した重金属類の土壌中動態の解明と地下水への流出抑制

研究課題

研究課題/領域番号 18H01571
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22060:土木環境システム関連
研究機関山口大学

研究代表者

鈴木 祐麻  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (00577489)

研究分担者 隅本 倫徳  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (40414007)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
キーワード土壌汚染 / 地下水汚染 / 重金属類 / 微量金属酸化物 / 二酸化チタン / 重金属 / 溶出 / 土壌 / アナターゼ / 計算化学 / 金属酸化物 / カオリナイト / 土壌・地下水汚染
研究成果の概要

土壌・底質に含まれる金属酸化物が効果的に重金属を収着し、その結果、重金属類の環境内挙動に影響を与えることは幅広く知られた知見である。しかし、二酸化チタンが重金属を効果的に収着することは知られているものの、土壌科学分野のほとんどの報告は酸化鉄あるいは酸化マンガンに着目している。その結果、重金属による土壌汚染における二酸化チタンの重要性を議論した研究例は少ない。
本研究の成果により、二酸化チタンに鉛やカドミウムが吸着する際の吸着形態が明らかになった。また、二酸化チタンはカドミウムなどの重金属類の土壌環境中挙動、そして土壌全体からの溶出性に影響を与える大きな因子の一つであることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

土壌・地下水汚染は我が国における重要な環境問題である。土壌・地下水を汚染する物質の中で、重金属類(例:鉛、カドミウム、ヒ素、フッ素)による汚染は報告件数が多いが、土壌環境中における重金属類の挙動については、挙動に影響を与える土壌因子を含めて未解明である。そこで本研究では、これまでの研究では着目されてこなかった二酸化チタンに着目し、二酸化チタンと重金属類の親和性を定量的評価するとともに、その重要性を明らかにするための実験を行った。その結果、二酸化チタンは鉛やカドミウムなどの重金属と親和性が高く、二酸化チタンの含有量が高い土壌からはこれらの重金属が溶出しにくいことが明らかになった。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Influence of pH and cations contained in rainwater on leaching of Cd(II) from artificially contaminated montmorillonite2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, T.; Nakase, K.; Tamenishi, T.; Niinae, M.
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Chemical Engineering

      巻: 8 号: 5 ページ: 104080-104080

    • DOI

      10.1016/j.jece.2020.104080

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of anatase impurity in the leaching of Cd(II) from contaminated kaolinite2019

    • 著者名/発表者名
      Tasuma Suzuki、 Kisho Nakase、 Satoshi Kakoyama、 Jyunko Takamuro、 Miyu Okita、 Masakazu Niinae
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Chemical Engineering

      巻: 7 号: 1 ページ: 102851-102851

    • DOI

      10.1016/j.jece.2018.102851

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 人工汚染底質からのカドミウムの溶出にアナターゼの含有量と溶出液の塩分濃度が与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木祐麻, 中瀬貴将,新苗正和
    • 雑誌名

      環境資源工学

      巻: 66(3) ページ: 105-111

    • NAID

      130007815636

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 汚染底質からのカドミウムの溶出にアナターゼの含有量と溶出液の塩分濃度が与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木祐麻, 中瀬貴将,新苗正和
    • 学会等名
      日本海水学会若手会第6回海水・生活・化学連携シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 汚染土壌からのカドミウムの溶出にアナターゼが与える影響の定量的評価2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木祐麻, 中瀬貴将,新苗正和
    • 学会等名
      環境システム計測制御学会第31回研究発表
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カドミウムのモンモリロナイトへの吸着および溶出特性2019

    • 著者名/発表者名
      為西友宏, 中瀬貴将,鈴木祐麻, 新苗正和
    • 学会等名
      日本海水学会若手会第6回海水・生活・化学連携シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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