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2013 年度 実績報告書

岩盤掘削ずりに対する溶出試験および不溶化・吸着試験の標準化

研究課題

研究課題/領域番号 23360202
研究機関北海道大学

研究代表者

五十嵐 敏文  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90301944)

研究分担者 米田 哲朗  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), その他 (00002056)
川崎 了  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00304022)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード地盤工学 / 溶出 / 試験 / ヒ素 / セレン / 掘削ずり
研究概要

室内でのバッチ試験およびカラム試験の結果を踏まえ,泥岩掘削ずりを対象とした原位置におけるカラム試験を実施した。その結果,原位置カラムにおけるヒ素などの重金属類の溶出は,比較的溶出速度が速く,溶出濃度が高い成分と溶出速度が遅く,溶出濃度が低い成分とに区分できることが明らかになった。とくに,セレンは前者の易溶出性成分が多いが,ヒ素は後者の難溶出性成分も相当量存在することがわかった。また,カラム中の間隙容積で規格化した浸出水量を考慮すると,室内カラムも原位置カラムも,同様な溶出挙動を示した。このことは,降雨の頻度や強度,気温などの気象条件が異なっても,重金属類の溶出挙動は変化しないことを示唆する。すなわち,室内カラムによっても原位置の挙動を評価できることを示す。また,掘削ずりからのヒ素,セレンのずりからの総溶出量は,イオン交換態で存在する固相成分量よりも小さい量が浸出水中に含まれていた。このことは,バッチ溶出試験であっても,カラム溶出試験であってもほぼ同様の結果となった。なお,溶出したヒ素の主要形態は5価であり,溶出したセレンの形態は4価と6価とが共存した。原位置カラム試験で吸着材として使用した天然材料は,ヒ素に対しては有効であったほか,セレンに対しても若干の吸着性能を示した。
以上の結果から,総溶出量はバッチ,カラムどちらの試験法からも評価できるが,その溶出速度に関しては,カラム試験での評価法が有効であると推定される。また,天然材料も対象とする元素にもよるが,比較的良好な吸着性能を示し,吸着層として有効な材料のひとつであると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Characterization and evaluation of arsenic and boron adsorption onto natural geologic materials, and their application in the disposal of excavated altered rock2014

    • 著者名/発表者名
      C. B. Tabelin, T. Igarashi, T. Arima, D. Sato, T. Tatsuhara, S. Tamoto
    • 雑誌名

      Geoderma

      巻: Vol.213 ページ: 163-172

    • DOI

      10.1016/j.geoderma.2013.07.037

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Leaching of boron, arsenic and selenium from sedimentary rocks: II. pH dependence, speciation and mechanisms of release2014

    • 著者名/発表者名
      C.B. Tabelin, A. Hashimoto, T. Igarashi, T. Yoneda
    • 雑誌名

      Science of the Total Environment

      巻: 473-474 ページ: 244-253

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2013.12.029

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Leaching of boron, arsenic and selenium from sedimentary rocks: I. Effects of contact time, mixing speed and liquid-to-solid ratio2014

    • 著者名/発表者名
      C. B. Tabelin, A. Hashimoto, T. Igarashi, T. Yoneda
    • 雑誌名

      Science of the Total Environment

      巻: 472 ページ: 620-629

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2013.11.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Porewater chemistry under different layer systems on a sloping surface at a closed mine site2013

    • 著者名/発表者名
      O. R. Salinas Villafane, T. Igarashi, M. Kurosawa, T. Takase
    • 雑誌名

      Water, Air, & Soil Pollution

      巻: Vol.224 ページ: 1480(1-12)

    • DOI

      10.1007/s11270-013-1480-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Factors affecting the leaching of nitrogen species from diatomaceous mudstone2013

    • 著者名/発表者名
      T. Igarashi, T. Ueda, H. Hokora, M. Jo, H. Kudo
    • 雑誌名

      ASEAN Engineering Journal Part C

      巻: 2 ページ: 133-139

    • 査読あり
  • [学会発表] Mineralogy and leching behavior of mineralized rocks excavated near tunnel construction sites2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hirota, N. Yokobori, T. Igarashi, T. Yoneda
    • 学会等名
      ASEAN++2013
    • 発表場所
      Centara Duangtawan Hotel, チェンマイ(タイ)
    • 年月日
      20131111-20131113
  • [学会発表] Chemical forms of arsenic and selenium leached from excavated mudstones2013

    • 著者名/発表者名
      R. Sasaki, T. Igarashi
    • 学会等名
      ASEAN++2013
    • 発表場所
      Centara Duangtawan Hotel, チェンマイ(タイ)
    • 年月日
      20131111-20131113
  • [学会発表] トンネル掘削ずりからのヒ素の溶出とその対策2013

    • 著者名/発表者名
      五十嵐敏文
    • 学会等名
      資源・素材2013
    • 発表場所
      北海道大学,札幌
    • 年月日
      20130903-20130905
    • 招待講演
  • [学会発表] 道央の鉱化変質岩からの重金属類溶出特性2013

    • 著者名/発表者名
      横堀野原・五十嵐敏文・米田哲朗
    • 学会等名
      資源・素材2013
    • 発表場所
      北海道大学,札幌
    • 年月日
      20130903-20130905
  • [学会発表] The importance of pH in the leaching of boron, arsenic and selenium in sedimentary rocks2013

    • 著者名/発表者名
      C.B. Tabelin, A. Hashimoto, T. Igarashi, T. Yoneda
    • 学会等名
      12th Ge-Environmental Engineering
    • 発表場所
      ソウル大学,ソウル(韓国)
    • 年月日
      20130531-20130601
  • [備考] 地圏物質移動学研究室

    • URL

      http://trans-er.eng.hokudai.ac.jp

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公開日: 2015-05-28  

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