河川における休廃止鉱山由来重金属元素の移動・固定機構の解明と環境汚染対策への応用

目的:休廃止鉱山周辺の地域では,鉱山排水に溶け込んだCd,Asなどの有害元素による土壌汚染や水質汚濁などの環境汚染が発生し,これらの元素を間接的に食物から摂取することによる健康被害が懸念されている.本研究では,CdやAsのホスト鉱物である閃亜鉛鉱や黄鉄鉱を伴う秋田県大仙市畑鉱山を対象に,汚染地域と非汚染地域のデータと比較しながら,休廃止鉱山から漏出する重金属の移動,固定メカニズムを検討した.研究方法と研究結果:今回各地点で採取した試料は,鉱山廃水,河川水と河川水中の懸濁物質である.溶液試料を採取する際には,現地での鉱山廃水,河川水の観察とともに流量,水温,pHの測定を行った.鉱山廃水が漏れ出ている坑口3カ所,ズリ堆積場からの漏水が認められる1カ所,鉱山廃水が流入する河川の上流から下流の2.5Kmの区間7カ所で採水を行い,0.45μmのフィルターでろ過を行い,0.45μm以下の溶存物質と0.45μm以上の懸濁物質に分け,イオンクロマトグラフ法,PIXE法,ICP-MS法を用いた化学分析を行った.鉱山廃水を含む本研究対象地域の河川水のAlは,主に鉱山近傍から0.45μm以下で存在し,下流へ運搬されると考えられるが,pHが酸性から中性になる部分では0.45μm以上のものが増加する.Feは,pH=4.5より中性のpHの河川水中では0.45μm以上の懸濁物質として多く存在するようになり,河床などに沈殿し,河川水から取り除かれている.このときAsはFeに吸着しFeと共に河床などへ沈殿する。Znは,0.45μm以下で存在するものが9割以上存在し,下流遠方まで運搬される.またCdもZnと似た挙動を示す.このことから,pHにより重金属元素の存在形態は元素により異なり,公害対策や砂防ダムなどの建設の際は目的元素により検討が必要であると思われる.

目的:休廃止鉱山周辺の地域では,鉱山排水に溶け込んだCd,Asなどの有害元素による土壌汚染や水質汚濁などの環境汚染が発生し,これらの元素を間接的に食物から摂取することによる健康被害が懸念されている.本研究では,CdやAsのホスト鉱物である閃亜鉛鉱や黄鉄鉱を伴う秋田県大仙市畑鉱山を対象に,汚染地域と非汚染地域のデータと比較しながら,休廃止鉱山から漏出する重金属の移動,固定メカニズムを検討した.研究方法と研究結果:今回各地点で採取した試料は,鉱山廃水,河川水と河川水中の懸濁物質である.溶液試料を採取する際には,現地での鉱山廃水,河川水の観察とともに流量,水温,pHの測定を行った.鉱山廃水が漏れ出ている坑口3カ所,ズリ堆積場からの漏水が認められる1カ所,鉱山廃水が流入する河川の上流から下流の2.5Kmの区間7カ所で採水を行い,0.45μmのフィルターでろ過を行い,0.45μm以下の溶存物質と0.45μm以上の懸濁物質に分け,イオンクロマトグラフ法,PIXE法,ICP-MS法を用いた化学分析を行った.鉱山廃水を含む本研究対象地域の河川水のAlは,主に鉱山近傍から0.45μm以下で存在し,下流へ運搬されると考えられるが,pHが酸性から中性になる部分では0.45μm以上のものが増加する.Feは,pH=4.5より中性のpHの河川水中では0.45μm以上の懸濁物質として多く存在するようになり,河床などに沈殿し,河川水から取り除かれている.このときAsはFeに吸着しFeと共に河床などへ沈殿する。Znは,0.45μm以下で存在するものが9割以上存在し,下流遠方まで運搬される.またCdもZnと似た挙動を示す.このことから,pHにより重金属元素の存在形態は元素により異なり,公害対策や砂防ダムなどの建設の際は目的元素により検討が必要であると思われる.