イオンの吸着が変異荷電土壌の物質移動特性に与える影響に関する研究

1)pH,陽イオン(Na,Ca,Mg),陰イオン(Cl^-,SO_4^-)の組み合わせを条件として,固相濃度3g/Lの粘土けん濁液の分散凝集の様子を分光光度計で700nmの光の透過度を測定し調べた.関東ロームに多く含まれるアロフェン,イモゴライトは,通常のpH(5.8〜6.5)では,正の荷電を持つ。本実験では,このpH範囲で粘土けん濁液の分散凝集特性が,陽イオンではなく陰イオンの価数に左右されることを明らかにした.他の多くの粘土鉱物は負の荷電を持ち,分散凝集特性を共存する陽イオンの価数に依存することが知られているが,関東ローム土は,それを構成する粘土鉱物の特性から,共存する陽イオンではなく陰イオンに分散凝集特性が依存することが結論として得られた.この結果から酸性雨の関東ローム土に対する影響を考える場合に,酸性雨の水素イオン濃度(pH)と土壌の緩衝能の議論だけではなく,酸性雨の含む陰イオン(NO_x,SO_x)が土壌中の粘土粒子の分散凝集特性やさらには土壌のマクロな性質におよぼす影響にも留意しなければならない.2)従来、凝集濃度は土壌の構造、透水性の安定性を表す指標と考えられてきたが、土壌溶液の濃度ならびに土壌構造へ与える外乱の程度を小さなもの(0.01cm/sec程度のflux densityの浸透流)、中程度(Yoder型の湿式篩機)、から著しいもの(降雨)へと変化させることによって土壌粘土の分散凝集が物質移動特性に与える影響の大きさを明らかにした.3)自然土壌から分離した土壌粘土を用いた実験から,わずかな量の粘土鉱物組成の変化が土壌粘土の分散凝集、土壌構造の安定性に影響を与えることを明らかにした.特に、スメクタイト族の粘土鉱物が優越な場合でもその中身がモンモリロナイトであるかバイデライトであるかによって動態が大きく異なることを示唆した.

1)pH,陽イオン(Na,Ca,Mg),陰イオン(Cl^-,SO_4^-)の組み合わせを条件として,固相濃度3g/Lの粘土けん濁液の分散凝集の様子を分光光度計で700nmの光の透過度を測定し調べた.関東ロームに多く含まれるアロフェン,イモゴライトは,通常のpH(5.8〜6.5)では,正の荷電を持つ。本実験では,このpH範囲で粘土けん濁液の分散凝集特性が,陽イオンではなく陰イオンの価数に左右されることを明らかにした.他の多くの粘土鉱物は負の荷電を持ち,分散凝集特性を共存する陽イオンの価数に依存することが知られているが,関東ローム土は,それを構成する粘土鉱物の特性から,共存する陽イオンではなく陰イオンに分散凝集特性が依存することが結論として得られた.この結果から酸性雨の関東ローム土に対する影響を考える場合に,酸性雨の水素イオン濃度(pH)と土壌の緩衝能の議論だけではなく,酸性雨の含む陰イオン(NO_x,SO_x)が土壌中の粘土粒子の分散凝集特性やさらには土壌のマクロな性質におよぼす影響にも留意しなければならない.2)従来、凝集濃度は土壌の構造、透水性の安定性を表す指標と考えられてきたが、土壌溶液の濃度ならびに土壌構造へ与える外乱の程度を小さなもの(0.01cm/sec程度のflux densityの浸透流)、中程度(Yoder型の湿式篩機)、から著しいもの(降雨)へと変化させることによって土壌粘土の分散凝集が物質移動特性に与える影響の大きさを明らかにした.3)自然土壌から分離した土壌粘土を用いた実験から,わずかな量の粘土鉱物組成の変化が土壌粘土の分散凝集、土壌構造の安定性に影響を与えることを明らかにした.特に、スメクタイト族の粘土鉱物が優越な場合でもその中身がモンモリロナイトであるかバイデライトであるかによって動態が大きく異なることを示唆した.