2023 Fiscal Year Annual Research Report
Temperature effects on the geo-environment: Speciation of metals and soil structure
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21H01426
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高井 敦史 京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (30598347)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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