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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、数少ない報告のみである。例えば、PayneらはジョージアカオリナイトへのU(VI)の収着を調べ、U(VI)がジョージアカオリナイトに不純物として含まれているアナターゼ（二酸化チタンの化学形態の一種）に選択的に収着していることを報告している。また、研究代表者らはデキシーカオリナイトへのPb(II)の収着を詳細に調べ、Pb(II)が不純物として含まれているアナターゼに選択的に収着していることを報告した。そして、逐次抽出法を用いた分析を行い、デキシークレー中においては、酸化鉄に収着しているPb(II)よりアナターゼに収着しているPb(II)の方が多いことを明らかにしている。これらの研究は、アナターゼが土壌・底質中において重金属の挙動に大きな影響を与えることを示唆しているものの、知見は不十分であるのが現状である。
研究期間の最終年度となる今年度は、研究期間１年目および２年目に行った結果を更に発展させるために、対象とする重金属類としてマンガンやフッ素を追加した。また、更なる検討が必要であるが、土壌の種類としてカオリナイトのみならずモンモリロナイトも検討を行なった。陽イオン交換容量を含む土壌特性が大きく異なるこれら２種類の土壌を用いた実験から得られた結果を用いて、土壌環境中における重金属の挙動に二酸化チタンが与える影響をまとめた。
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