コロイド粒子および溶存有機物による汚染土壌の浄化法

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550545
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 小松 登志子 埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80034396)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾崎 則篤 広島大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50294541)
• Keywords: 土壌コロイド粒子 / コロイド相 / 溶存有機物 / 汚染物質輸送 / 拡散律速 / macropore / コロイド流出速度(CRV) / equivalent macropore model

Research Abstract

コロイドによる汚染土壌の浄化法について検討するためには,化学物質のキャリアーとなるコロイド相(土壌コロイド,溶存有機物)が,どのように土壌内を移動するのかを明らかにする必要がある.本研究では,表層土壌やmacroporeを含む不撹乱土壌を用いた土壌カラム実験を行い,以下のような結果を得た.
(1)コロイド相を無機性コロイド粒子,有機性コロイド粒子,溶存有機物の3つのフラクションに分画し比較した結果,各フラクションの流出挙動は異なることがわかった.
(2)土壌コロイド相の生成においては拡散が律速となっていることが明らかとなり,拡散律速のコロイド生成と移動を記述するモデル(equivalent macropore model)を提案した.
(3)三次元励起蛍光スペクトル測定により,土壌から流出する溶存有機物はフミン酸またはフルボ酸である可能性が高いことが示された.
(4)1年分の降水により土壊から流出するコロイド粒子および溶存有機物の量は,土壌中の含有量のそれぞれ,約0.8%,約0.1%と極めて少なく,表層土壌からはコロイド相がほぼ恒久的に供給される可能性を確認した.
(5)コロイド相の流出を統一的に評価するための指標としてColloidal-phase Release Velocity(CRV)を提案した.このCRVによりコロイド相の流出挙動と流出量の情報を同時に得ることができる.
(6)コロイド相による化学物質輸送促進について,コロイド相を考慮した三相モデルによる予測結果では,コロイド相によるPAH(Benzo(a)pyrene)輸送量は,溶存態としての輸送量の約4倍となることがわかった.

Research Products

• [Publications] 本下晶晴: "降雨による表層土壌カラムからのコロイド粒子と溶存有機物の流出特性"土木学会論文集. 706/VII-23. 61-76 (2002)
• [Publications] Motoshit, M.: "Colloid Release Velocities in Soil Columns during Short-and Long-term Multiple Irrigation Events."Proceedings of the International Workshop on Colloids and Colloid-Facilitated Transport of Contaminants in Soils and Sediments. 80. 149-156 (2002)
• [Publications] Schelde, K.: "Diffusion-limited Mobilization and Transport of Natural Colloids in Macroporous Soil"Journal of Vadose Zone Hydrology. Vol.1, No.1. 125-136 (2002)
• [Publications] Motoshit, M.: "Soil Constituent Facilitated Transport of Phosphorus from a High-P Surface Soil"Soils and Foundations. (in press).