| 研究課題/領域番号 |
19K05565
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
難波 徳郎 岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (80218073)
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| 研究分担者 |
崎田 真一 岡山大学, 環境管理センター, 准教授 (50379814)
紅野 安彦 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (90283035)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 汚染土壌 / 放射性セシウム / 重金属元素 / 溶融揮発処理 / 塩化物添加効果 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は以下に示す３つの内容について計画している。研究Ⅰ：各処理工程における基材構成元素の揮発・溶出挙動の調査，研究Ⅱ：各固体の塩基度評価，構成元素の状態分析，研究Ⅲ：熱力学計算を併用した揮発・溶出挙動の予測精度の向上
研究Ｉでは，３つの工程に分かれた無害化処理について，工程毎の処理条件（基材や添加物の種類や量，溶融温度，時間，雰囲気など）を系統的に変化させ，構成元素の気相，液相，固相への分配挙動を調査する計画である。本年度も前年度に引き続き，溶融処理における元素の分配挙動を調査した。
Csを含む模擬汚染土壌については，これまで使用してきた坩堝に加え，より開口面積の広い舟形のボートを使用して溶融処理を行った。これにより，添加する塩化物（NaCl，KCl，CaCl2，MgCl2）の種類によらず，95%以上のCs揮発率が達成された。融剤の影響については，Li2CO3を添加した際のCs揮発率が最も高く，続いてNa2CO3，CaOH2の順にCs揮発率が低くなった。融体の粘性の影響を調べるために，溶流度とCs揮発率の関係を調べたが，溶流度が高い（粘度が低い）ほどCs揮発率が高くなったが，Cs揮発率の差は大きなものではなかった。
また，Pb，Cd，Crを含む模擬汚染土壌については，以下の結果を得た。Pb，Cdについては，塩化物添加による揮発促進効果が確認され，添加する融剤は少ないほど，また塩化物は多いほど，揮発率が高くなることが分かった。この時，揮発促進効果の高い塩化物は順にMgCl2＞CaCl2＞NaClであった。Crについては，塩化物添加による揮発促進効果が低いことが分かった。揮発率を高めることができる，さらなる条件探索が必要である。
研究Ⅱについては，次年度に実施する予定である。研究Ⅲについては，配分経費が不足しており，実施は見送らざるをえない。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究実績の概要に示した通り，本研究は３つの内容に分けて研究計画を立てている。研究Ｉは，異なる処理条件に対する，除去対象元素の固相，液相，気相への分配挙動を調べるものであり，本研究において最も重要な実験事実の収集作業に当たる。先行しているCs含有模擬汚染土壌の溶融処理については，新たな溶融条件として，開口面積の広い舟形ボートを使用した溶融処理実験を行った。その結果，95%以上のCs揮発率が達成された。重金属元素に関しても，系統的な溶融処理実験により，揮発傾向を得ることができた。実験Ⅱについては，次年度実施する予定である。実験Ⅲについては，配分経費が不足しており，実施せず見送る予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究Ｉについては，引き続き添加物の種類や量，溶融時間や溶融雰囲気など，変化させる処理条件をさらに増やし，データ数を増やすことで分配挙動の処理条件依存性を明らかにする。
研究IIについては，塩基度の評価手法が別の研究により進行しており，本研究で用いる試料に適用するための準備が進んでいる。こちらについても，次年度実施する予定である。
研究IIIについては，熱力学計算ソフトを購入するための経費が不足しているため，科研費以外の外部資金の獲得により，計画の実施を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究分担者の崎田真一が病気療養のため2020年度に休職したため，配分経費を執行することができなかった。次年度については復職するため，研究を再び担当する予定である。
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