• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実績報告書

地下温度変化が地盤環境にもたらす影響:重金属等の存在形態と構造変化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H01426
研究機関京都大学

研究代表者

高井 敦史  京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (30598347)

研究分担者 勝見 武  京都大学, 地球環境学堂, 教授 (60233764)
加藤 智大  京都大学, 地球環境学堂, 助教 (80943612)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード自然由来 / 重金属等 / 地下温暖化 / 地盤汚染 / 熱的作用 / 移流分散 / 変形挙動
研究実績の概要

サブテーマ(1)に関連する事項のうち,温度変化に対するソイルベントナイト(SB)遮水壁の健全性の評価を目的に,従来の柔壁型透水試験装置を改良して,試験温度を20度と60度に制御し,SBの遮水性と耐化学性を検証した。20度から60度に温度が上昇するとSBの透水係数が1.9×10-10 m/sから3.9×10-10 m/sにわずかに増加する傾向が確認されたが,影響は顕著ではないことを示した。全体的な傾向をみると,温度条件や通水液の種類によらずSBの透水係数は同程度の値で推移しており,温度によらず透水係数は性能基準を満足した。また,SBのCa2+の吸着量は温度上昇により小さくなったことから,温度の上昇が化学物質の移行特性に及ぼす影響を考慮した遮水工の設計が求められることを指摘した。
サブテーマ(2)に関連し,バッチ試験とカラム試験により重金属等の溶出特性と温度との関係を評価するとともに,逐次抽出試験を用いて重金属等の存在形態の変化を調べた。その結果,温度の影響は対象物質によって異なり,例えばフッ素はヒ素より温度の影響を受けにくいことを示した。逐次抽出試験を用いて,低温・常温・高温でのヒ素の形態別存在量及びその割合を調べたところ,温度上昇によって,結晶性Fe・Al酸化物態と残渣として存在していたヒ素が,より溶出しやすい形態(イオン交換態、リン酸交換態と非晶質Fe・Al酸化物態)へ移行した可能性を明らかにした。高温ではより多くのヒ素がイオン交換態をはじめとした比較的に溶出しやすい形態で存在するため、バッチ試験とカラム試験では高温ほどヒ素が多く溶出したと考えられ,存在形態の観点から溶出メカニズムの変化を初めて明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023

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 3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Evaluating temperature effects on diffusive releases from clay particles2023

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ogawa, Atsushi Takai, Hirofumi Sakanakura, Takeshi Katsumi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th International Congress on Environmental Geotechnics (ICEG2023)

      巻: - ページ: 115-124

    • DOI

      10.53243/ICEG2023-162

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Elevated temperature on leaching of arsenic and boron from excavated rocks2023

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kato, Atsushi Takai, Lincoln W. Gathuka, Takeshi Katsumi, Yuexin Xie
    • 雑誌名

      Smart Geotechnics for Smart Societies

      巻: - ページ: 1853-1857

    • DOI

      10.1201/9781003299127-281

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 固相内拡散を考慮した固液間物質移動モデルに関する実験的検討2023

    • 著者名/発表者名
      奈佐原 寅太郎, 肴倉 宏史, 加藤 智大, 高井 敦史, 勝見 武
    • 雑誌名

      地盤工学ジャーナル

      巻: 18(4) ページ: 381-393

    • DOI

      10.3208/jgs.18.381

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [産業財産権] 軟弱地盤における圧密促進システム2023

    • 発明者名
      髙井 敦史, 小河 篤史, 他
    • 権利者名
      髙井 敦史, 小河 篤史, 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      第7343880号
  • [産業財産権] 寒冷地の軟弱地盤における構造物の施工方法2023

    • 発明者名
      髙井 敦史, 小河 篤史, 他
    • 権利者名
      髙井 敦史, 小河 篤史, 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      第7300652号

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi