2014 Fiscal Year Annual Research Report
生分解性キレート剤を用いた土壌中放射性セシウムの化学的除染法の開発
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13J05863
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
澤井 光 金沢大学, 自然科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 放射性セシウム / 生分解性キレート剤 / 放射性汚染土壌 / 化学的除染法 / 土壌洗浄 / 化学的分画法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1）キレート剤によるセシウム溶離剤の開発：多量に発生した中･低レベル放射性汚染土壌を低コストで除染するためには，放射性セシウムを化学的相互作用により強力に抽出し，かつ広いpH領域で使用可能な薬剤の探索が不可欠である。合成イミノ酢酸系キレート剤であるエチレンジアミン四酢酸, イミノ二酢酸, ニトリロ三酢酸, ジエチレントリアミン五酢酸及び生分解性キレート剤である3-ヒドロキシ-2,2’-イミノ二コハク酸(HIDS), エチレンジアミン二コハク酸, L-グルタミン酸-N,N-二酢酸, メチルグリシン二酢酸(MGDA)等のキレート剤を含む化学洗浄剤を，自然土壌から調製したセシウム含有土壌に適用した。すべての種類の化学洗浄剤はシルト+粘土画分の土壌に含まれるセシウムの除去に対して水洗浄以上に有効であり，特にHIDSはセシウムの除去効果が大きいことが分かった。抽出補助剤として，アンモニウム塩の添加を検討したところ，HIDS，塩化アンモニウムをそれぞれ単独で用いた場合のセシウム除去率は25-32 %であったが，両者の混合溶液を用いた場合は最大41 %までセシウム除去率が向上した。キレート剤によるセシウム吸着担体の溶解と，アンモニウムイオンによる鉱物粒子上のセシウムイオンの置換が相乗的に働き，洗浄効果が高くなったと考えられる。
2）化学除染剤の環境影響評価：洗浄後の土壌に残存するキレート剤は，土壌中金属の自然循環を乱すことが懸念されている。洗浄後の土壌に残存するキレート剤を高速液体クロマトグラフィーを用いて定量したところ，1週間後に合成キレート剤は93~94 %残存していたが，MGDAを除く生分解性キレート剤の残存率は69~86 %であり，土壌洗浄において生分解性キレート剤は，イミノ酢酸系の合成キレート剤と比較して環境残存性が小さいことが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度の成果からは，セシウム除去能に優れた化学的洗浄剤の組成が見出され，環境親和性に優れた洗浄手法を提案できるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
年次計画にしたがって研究を遂行する。前年度に見出された化学的洗浄剤を，建造物表面を非破壊除染するオンサイト除染剤へ適用する。この際，モデル構造物表面の化学的特性及びセシウムの存在状態を解析し，中･低レベル汚染構造物に対する除染剤の効果を明らかにする。また前年度までの全ての知見を統合し，実際の汚染土壌･汚染建造物に対する除染試験のプロセス，すなわち対象物における放射性セシウムの化学形態推定，化学除染剤の組成選択，メカノケミカル反応の設定等の一連の操作をブラッシュアップ，パッケージ化し，現状復元を想定した放射性セシウムの新規湿式除染技術として汎用化する。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Chelant-assisted depollution of metal-contaminated Fe-coated sands and subsequent recovery of the chemicals using solid-phase extraction systems2015
Author(s)
Rahman, I.M.M., Begum, Z.A., Sawai, H., Ogino, M., Furusho, Y., Mizutani, S., Hasegawa, H
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Journal Title
Water, Air, Soil Pollut.
Volume: 226
Pages: 37-48
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Temporal variations of accumulated cesium in natural soils after an uncharacteristic external exposure.2015
Author(s)
Sawai, H., Rahman, I.M.M., Lu, C., Tsukagoshi, Y., Begum, Z.A., Maki, T., Hasegawa, H.
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Journal Title
Microchem. J.
Volume: 118
Pages: 158-165
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Recovery of the rare metals from various waste ashes with the aid of temperature and ultrasound irradiation using chelants2014
Author(s)
Hasegawa, H., Rahman, I.M.M., Egawa, Y., Sawai, H., Begum, Z.A., Maki, T., Mizutani, S.
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Journal Title
Water, Air, Soil Pollut.
Volume: 225
Pages: 2112-2125
DOI
Peer Reviewed
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