• 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

2013 年度 実績報告書

生分解性キレート剤を活用した有害金属汚染土壌に対する高度洗浄技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24310056
研究機関金沢大学

研究代表者

長谷川 浩  金沢大学, 物質化学系, 教授 (90253335)

研究分担者 水谷 聡  大阪市立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80283654)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード土壌汚染 / 有害金属 / キレート抽出 / 生分解性キレート剤 / 固相抽出 / 超分子型固相抽出材 / 土壌洗浄 / 環境修復技術
研究概要

平成25年度は、重金属汚染土壌の標準試料と実試料を用いて、実験室レベルの洗浄・減量化試験を行った。標準土壌を用いた試験では、EDTA及び複数の生分解性キレート剤を含むキレート洗浄剤の土壌含有有害金属に対する除去率を検討した結果、土壌中Pb、Cd、Niに対してDL-2-(2-carboxymethyl)nitrilotriacetic acid (GLDA)の除去率が比較的高いことが分かった。各キレート剤による金属イオンの除去率は、前年度にモデル汚染土壌に対して得られた結果と良く一致した。次に実試料として、国内で採取したPb汚染土壌(全含有量:5700mg/kg、含有量:4080mg/kg)に対して,EDTAおよびEDDSによる洗浄除去実験を行った。キレート洗浄液のpHを4から10の範囲で抽出した結果,EDTAではpH 4,EDDSではpH10で抽出率は最大になった。抽出率は,それぞれ含有量に対して,EDTAでは85%,EDDSでは70%であった。洗浄液中のキレート濃度と鉛抽出率を比較したところ,キレート濃度が高いほどPb抽出率が高くなったが,EDTAでは0.005M,EDDSでは0.0025M以上で抽出率は一定であった。また、その他の金属汚染固形廃棄物として、鋳物廃砂、鉄鋼スラグ、ガラス廃棄物に対してもキレート洗浄を適用し、有害金属や有用金属の除去に有効であることを実証した。
更に洗浄後に残留する生分解性キレート剤の環境毒性を評価するために、イネ等に対する環境影響評価試験を実施した。また、キレート洗浄液中における有害金属回収に関しては、固相抽出に大環状物質を多層的に修飾した超分子型固相抽出材を用いることにより、大過剰のEDTA共存下においてもAs、Pb、Cd、In等を定量的に回収できる分離法を確立した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の想定よりも研究の進度が順調に進み、生分解性キレート剤を用いた土壌洗浄効果やその理論的解明、超分子型固相抽出材による各種金属イオンの分離回収法の確立等で研究計画以上の成果を上げることができ、2013年度の実績として国際学術誌や専門書に16報の論文・著書を報告できたため。

今後の研究の推進方策

現段階で十分な達成度が得られていることから、今後の推進方策においても現在の方針を引き継ぐ。本研究の実施には、産学の連携が有効であったが、更に発展させるために、土壌汚染が深刻な国外の共同研究者との連携を深め、国際的な共同研究を推進する予定である。

次年度の研究費の使用計画

汚染土壌に対する処理過程のスケールアップ実験について、汚染土壌の手配が遅れて次年度に継続する実験課題が生じたため一部を次年度使用額とした。また、海外に発注した一部の高額薬品の納期が大幅に遅れたため、返納金が発生した。
3.汚染土壌に対する処理過程のスケールアップ(水谷、長谷川)
・実験室内で実試料を用いた連続処理実験をスケールアップした条件で実施する。
・浄化プロセスの最適条件を探索するとともに、大規模化に必要な技術的課題を抽出する。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (11件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] A silica gel-bound macrocycle system for the selective separation of toxic cadmium from metal-affluent aqueous matrix2013

    • 著者名/発表者名
      H. Hasegawa, I. M. M. Rahman, Z.A. Begum, Y. Umehara, T. Maki, Y. Furusho, S. Mizutani
    • 雑誌名

      Cent. Eur. J. Chem.

      巻: 11 ページ: 341-347

    • DOI

      10.2478/s11532-012-0176-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recovery of indium from end-of-life liquid-crystal display panels using aminopolycarboxylate chelants with the aid of mechanochemical treatment2013

    • 著者名/発表者名
      H. Hasegawa, I. M. M. Rahman, Y. Egawa, H. Sawai, Z.A. Begum, T. Maki, S. Mizutani
    • 雑誌名

      Microchem. J.

      巻: 106 ページ: 289-294

    • DOI

      10.1016/j.microc.2012.08.010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of extraction variables on the biodegradable chelant-assisted removal of toxic metals from artificially contaminated European reference soils2013

    • 著者名/発表者名
      Z. A. Begum, I. M. M. Rahman, H. Sawai, S. Mizutani, T. Maki, H. Hasegawa
    • 雑誌名

      Water Air Soil Pollut.

      巻: 224 ページ: art.no.1381

    • DOI

      10.1007/s11270-012-1381-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth characteristics and growth rate estimation of Japanese precious corals2013

    • 著者名/発表者名
      N. T. Luan, M. A. Rahman, T. Maki, N. Iwasaki, H. Hasegawa
    • 雑誌名

      J. Exp. Mar. Biol. Ecol.

      巻: 441 ページ: 117-125

    • DOI

      10.1016/j.jembe.2013.01.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decontamination of spent iron-oxide coated sand from filters used in arsenic removal2013

    • 著者名/発表者名
      I. M. M. Rahman, Z. A. Begum, H. Sawai, T. Maki, H. Hasegawa
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 92 ページ: 196-200

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2013.03.024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 自然界におけるヒ素のスペシエーションと植物との相互作用2013

    • 著者名/発表者名
      長谷川 浩
    • 雑誌名

      海洋化学研究

      巻: 26 ページ: 14-21

  • [雑誌論文] Determination of lead in solution with 4-(2-pyridylazo)-resorcinol by coupling with selective separation using a silica-gel bonded macrocycle system2013

    • 著者名/発表者名
      I. M. M. Rahman, Y. Furusho, Z. A. Begum, R. Sato, H. Okumura, H. Honda, H. Hasegawa
    • 雑誌名

      Cent. Eur. J. Chem.

      巻: 11 ページ: 672-678

    • DOI

      10.2478/s11532-013-0203-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective separation of tri- and pentavalent arsenic in aqueous matrix with a macrocycle-immobilized solid phase extraction system2013

    • 著者名/発表者名
      I. M. M. Rahman, Z. A. Begum, Y. Furusho, S. Mizutani, T. Maki, H. Hasegawa
    • 雑誌名

      Water Air Soil Pollut.

      巻: 224 ページ: art.no.1526

    • DOI

      10.1007/s11270-013-1526-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of nitrate on the determination of iron concentration in phytoplankton culture medium by liquid scintillation counting (LSC) method using 55Fe radioisotope tracer2013

    • 著者名/発表者名
      C. Okumura, M. A. Rahman, A. Takimoto, H. Hasegawa
    • 雑誌名

      J. Radioanal. Nucl. Chem.

      巻: 296 ページ: 1295-1302

    • DOI

      10.1007/s10967-012-2327-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chelant-induced reclamation of indium from the spent liquid crystal display panels with the aid of microwave irradiation2013

    • 著者名/発表者名
      H. Hasegawa, I. M. M. Rahman, Y. Egawa, H. Sawai, Z.A. Begum, T. Maki, S. Mizutani
    • 雑誌名

      J. Hazard. Mater.

      巻: 254-255 ページ: 10-17

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2013.03.028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential of proteins and their expression level in marine phytoplankton (Prymnesium parvum) as biomarker of N, P and Fe conditions in aquatic systems2013

    • 著者名/発表者名
      H. Hasegawa, M. M. Rahman, S. Kato, T. Maki, M. A. Rahman
    • 雑誌名

      Advances in Biological Chemistry

      巻: 3 ページ: 338-346

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of iron (Fe2+) concentration in soil on arsenic uptake in rice plant (Oryza sativa L.) when grown with arsenate [As(V)] and dimethylarsinate (DMA)2013

    • 著者名/発表者名
      M. A. Rahman, H. Hasegawa, M. M. Rahman, T. Maki, R. P. Lim
    • 雑誌名

      Water Air Soil Pollut.

      巻: 224 ページ: art.no.1623

    • DOI

      10.1007/s11270-013-1623-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective recovery of indium from the etching waste solution of the flat-panel display fabrication process2013

    • 著者名/発表者名
      H. Hasegawa, I. M. M. Rahman, Y. Umehara, H. Sawai, T. Maki, Y. Furusho, S. Mizutani
    • 雑誌名

      Microchem. J.

      巻: 110 ページ: 133-139

    • DOI

      10.1016/j.microc.2013.03.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective separation of elements from complex solution matrix with molecular recognition plus macrocycles attached to a solid-phase: A review2013

    • 著者名/発表者名
      I. M. M. Rahman, Z. A. Begum, H. Hasegawa
    • 雑誌名

      Microchem. J.

      巻: 110 ページ: 485-493

    • DOI

      10.1016/j.microc.2013.06.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 海域における鉄鋼スラグ製品からのアルカリ溶出に関する大規模水槽実験2013

    • 著者名/発表者名
      宮崎哲史,肴倉宏史,水谷聡,高橋克則,木曽英滋,平井直樹,武田将英,倉原義之介
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 69 ページ: I1042-I1047

    • 査読あり
  • [学会発表] Chelant-Assisted Remediation of the Polymeric Fe-Modified Sands Used as Sorbents for Heavy-Metal Removal from Waste Waters2014

    • 著者名/発表者名
      Ismail M. M. Rahman, Zinnat A. Begum, Hikaru Sawai, Masahi Ogino, Yoshiaki Furusho, Satoshi Mizutani, Hiroshi Hasegawa
    • 学会等名
      The 3R International Conference on Material Cycles and Waste Management (3R International) and the 13th Expert Meeting on Solid Waste Management in Asia and Pacific Islands (SWAPI)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20140310-20140312
  • [学会発表] Toxicity Assessment of Arsenic Species on Ecosystems2014

    • 著者名/発表者名
      Eri Ikeda, M. Azizur Rahman, Naoto Koizumi, Yoshinori Tsukagoshi, Teruya Maki, Hiroshi Hasegawa
    • 学会等名
      The 3R International Conference on Material Cycles and Waste Management (3R International) and the 13th Expert Meeting on Solid Waste Management in Asia and Pacific Islands (SWAPI)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20140310-20140312
  • [学会発表] Selective Recovery of Indium from Non-Ferrous Refinement Dust2014

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Sawai, Ismail M. M. Rahman, Tomoya Wakabayashi, Yoshinori Tsukagoshi, Yan Ye, Teruya Maki, Satoshi Mizutani, Hiroshi Hasegawa
    • 学会等名
      The 3R International Conference on Material Cycles and Waste Management (3R International) and the 13th Expert Meeting on Solid Waste Management in Asia and Pacific Islands (SWAPI)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20140310-20140312
  • [学会発表] pH dependent leaching behavior of indium, lead, zinc, potassium and calcium from non-ferrous refinement dust2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Mizutani, Yoshinori Kanjo1, Hiroshi Hasegawa
    • 学会等名
      The 3R International Conference on Material Cycles and Waste Management (3R International)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20140310-20140312
  • [学会発表] 非鉄製錬ダスト中のインジウム・鉛・亜鉛・可溶性塩類のpH依存性挙動2013

    • 著者名/発表者名
      水谷 聡,貫上 佳則,長谷川 浩
    • 学会等名
      第24回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20131102-20131104
  • [学会発表] Possibility of heavy metals recovery from municipal solid waste incineration ash -A study from the viewpoint of material flow data in Japan-2013

    • 著者名/発表者名
      Satoshi MIZUTANI, Kota SAKAI, Yoshinori KANJO, Hiroshi HASEGAWA
    • 学会等名
      The 4th Forum on Studies of the Environmental and Public Health Issues in the Asian Mega-Cities (EPAM 2013)
    • 発表場所
      Gifu, Japan
    • 年月日
      20131016-20131020
  • [学会発表] 重金属汚染土壌に対する生分解性キレート剤の洗浄効果2013

    • 著者名/発表者名
      塚越義則, Z. A. Begum, 水谷聡, 長谷川浩
    • 学会等名
      第13回環境技術学会年次大会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      20130913-20130914
  • [学会発表] 化学的洗浄剤による鋳物廃砂中重金属の洗浄・除去法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      澤井光, 江川侑志, 水谷聡, 長谷川浩
    • 学会等名
      第13回環境技術学会年次大会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      20130913-20130914
  • [学会発表] キレート-金属錯体形成を利用した精錬ダスト中金属の選択的抽出2013

    • 著者名/発表者名
      澤井光, 塚越義則, 盧 超, 牧 輝弥, 水谷 聡, 長谷川浩
    • 学会等名
      日本分析化学第62年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      20130910-20130912
  • [学会発表] Proteomic response of phytoplankton (Prymnesium parvum) under Fe limitation

    • 著者名/発表者名
      M. M. Rahman, M. Azizur Rahman, T. Maki, T. Nishiuchi, T. Asano, H. Hasegawa
    • 学会等名
      12th International Estuarine Biogeochemistry Symposium (IEBS2013)
    • 発表場所
      Plymouth, UK
  • [学会発表] Biodegradable chelant-assisted decontamination of metal-laden bentonite

    • 著者名/発表者名
      I. M. M. Rahman, Z. A. Begum, H. Sawai, M. Kobayashi, H. Hasegawa
    • 学会等名
      MJIIT-JUC Joint International Symposium 2013
    • 発表場所
      Hiratsuka, Japan
  • [図書] Ecotoxicology of arsenic in the aquatic environment: Consequences and risk assessment, In: Arsenic: Sources, Environmental Impact, Toxicity and Human Health - a Medical Geology Perspective, A. Masotti (Ed.)2013

    • 著者名/発表者名
      M.A. Rahman, M.M. Rahman, H. Hasegawa, R. Lim
    • 総ページ数
      85-103
    • 出版者
      Nova Science Publisher
  • [図書] Management of EDTA-containing aqueous effluent: Environmental concerns and remedies, In: EDTA: Synthesis, Uses and Environmental Concerns, A. Molnar (Ed.)2013

    • 著者名/発表者名
      Z.A. Begum, I.M.M. Rahman, H. Hasegawa
    • 総ページ数
      163-177
    • 出版者
      Nova Science Publisher

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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