| 研究課題/領域番号 |
19H03070
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41030:地域環境工学および農村計画学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
小林 幹佳 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (20400179)
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| 研究分担者 |
大澤 和敏 宇都宮大学, 農学部, 教授 (30376941)
大森 圭祐 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 情報広報室, 室長 (80827139)
藤巻 晴行 鳥取大学, 乾燥地研究センター, 教授 (90323253)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | 土壌物理 / 水環境 / 粘土 / コロイド / レオロジー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水食による土の劣化や汚染物質を伴う粘土の移動など，コロイドと呼ばれる微粒子の輸送が関係する農業・環境における諸課題が再認識されています。これらの課題を困難にする背景として，コロイドが電気を帯びること，互いに凝集する性質を持つこと，そしてこれらの性質が水質や流れなどの環境条件によって変化することが挙げられます。多様なコロイドと環境条件を想定したモデル実験と理論による分析を重ねることで，土壌・水環境に関わるコロイドの性質を明らかにして，土壌・水環境の保全技術の発展を目指します。
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| 研究成果の概要 |
土壌劣化，汚染物質の移動あるいはナノ材料のリスク評価といった課題の解決に向けて，多様な水質・水理条件における粘土・コロイド粒子の界面動電特性と凝集分散動力学の理解とともに，得られた知見の土壌保全技術への展開を目指した．その結果，
粘土・コロイド粒子の臨界凝集イオン強度の理論的解釈，乱流場での凝集に対する乱雑変動流モデルの有用性，高分子と微粒子の混合分散系が示す流れ場での固液転移的な挙動の発現条件を明らかにした．さらに，高分子による土壌保全効果を示すことができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水の作用による土壌の侵食や栄養塩・汚染物質を吸着したマイクロ・ナノプラスチックや粘土の輸送，粘土地盤の地すべりなど，流れの作用下でのコロイド粒子の挙動が重要になる事例は多い．そのような中，本研究は，様々な物質と流れが共存する状況において，コロイド粒子の凝集分散とダイナミクス，コロイド分散系の流動，コロイド相互作用により変化する土壌の強度と侵食速度の相関関係において，学術的に新規性のある結果を出している．今後，予想される同様の課題に対して先達となり得る．
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