| 研究課題/領域番号 |
10480123
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
唐 常源 千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (80251198)
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| 研究分担者 |
佐倉 保夫 千葉大学, 理学部・地球科学科, 教授 (70153947)
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| キーワード | 土壌・地下水汚染 / スケールアップ / 室内実験 / 有機塩化化合物 / 汚染浄化 / ライシメーター実験 / 野外調査 |
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| 研究概要 |
有機塩素系化合物質による地下水汚染問題を発覚してから、早くも20年に達した。その間、いろいろな調査及び浄化技術が開発された。一方、地中における物質移動の問題は、特にNAPLsのような離水溶性物質の場合に、地層条件が物質輸送に大きく左右されている。汚染物質の地中集積機構にかかわる「場の特性」として3つが挙げられる。第一は多孔質媒体としての水文地質条件に関する堆積組成、堆積構造の不斉一性、粘性土の存在とその性質などである。第二は汚染物質の動きを支配している変動要因としての水循環条件である。そして第三は汚染物質そのものと、それによって変質することが予想される地層である。しかしながら、物質の地下移動現象はスケールによって考慮すべき要因が異なってくる。そこで、本研究は、室内カラム実験、大型ラーシメーター実験および現場調査三つスケールで物質の地中輸送特性を調べた。次のような結論が得られた。
1.室内実験:
土壌中の水分の移動は構成する媒体に大きく影響され、砂質土と粘質土で大きな違いが生しる。また、TCE原液が基本的に水と一緒に移動せずに、土粒子隙間に形を変形しながら、進入する。地中に侵入するTCE原液が徐々に立て細長い形となり、その長さが土壌水の毛管力を超えると、TCE原液が一気に動き出し、地下へ入る。さらに、土粒子表面がTCEに覆われていたため、TCE原液が通過した後の地層はTCEのみの通路となる。いわゆるNAPLの選択流現象とも考えられる。
2.大型ラーシメーター実験:
TCEを運ぶ媒体として水の流れが重要であるだけではなく、TCEガスそのものが下方に移動するということを示している。この下方に移動する原因としては(1)TCEガス自身の分散、(2)圧力勾配による移動が考えられる。つまり、浸透濡れ前線は、前線より下層の間隙空気を圧縮する。そのために、土壌空気ポテンシャルが急激に上昇し、空気圧力勾配によって、TCEガスが下方に移動した事と考えられる。
3.現場調査:
ある工場跡地における汚染物資の存在形態を詳細に調査した結果、有機塩素系化学物質に代表される汚染や土地改変などによる人工的な要因により本来の地質特性を失った条件下では地点間において汚染分布や地質特性である透水係数が不連続に近いと言えるほど急激な変動を示すということが分っている。
また、バイオレミレーション実験サイトから行われたトレーサー実験から、汚染除去の際に、広域自然地下水流動系の影響は無視できない。局所流動は揚水による流動と自然の流動を合成した形態を反映する。
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