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ダム貯水池からの堆積物の挑戦的ヒ素低減及び不溶化手法の開発

开发一种具有挑战性的大坝水库沉积物砷还原和不溶化方法

基本信息

批准号：
22K19859
负责人：
伊藤歩
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Iwate University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ダム貯水池堆積物中のヒ素（As）の低減および不溶化手法の開発を検討した。As含有堆積物中のAsを亜ヒ酸（As(III)）に還元することで堆積物から溶出させた後、固液分離により堆積物のAs濃度を低減するために、まず、ヒ酸（As(V)）還元細菌の集積培養を検討した。As(V)還元細菌用のAs(V)含有培地に活性汚泥微生物を植種して無酸素状態で培養し、経時的に試料を採取した。そのろ液についてAs(III)態およびAs(V)態As濃度を液体クロマトグラフと連結させた誘導結合プラズマ質量分析装置（HPLC-ICP/MS）で測定した。As(V)態As濃度は減少してAs(III)態As濃度が増加した。活性汚泥を植種しない場合ではAs(V)態As濃度は変化しなかったことから、活性汚泥中のAs(V)還元細菌の存在を確認できた。継代培養物から回収したAs(V)還元細菌をAs(V)が含まれない培地に植種し、さらにAs含有堆積物を添加して無酸素条件で振とう培養し、Asの形態別分析を行った。As(III)濃度が増加したことから、堆積物中のAs(V)の一部をAs(V)還元細菌によってAs(III)に還元することで堆積物中のAsを溶出除去できる可能性が示された。一方、堆積物に残留するAsの不溶化のための基礎的知見を得るために、As(V)を含む水試料（As濃度：500 μg/L）に希塩酸で処理したAl含有浄水汚泥の懸濁液（pH 3）を添加し、pHを7に調整してAs(V)の不溶化を検討した。溶解性As濃度をAsの水質環境基準値の10 μg/L未満に低下できた。また、As(III)を還元することが報告されている亜ジチオン酸塩を水試料に加えたが、Asはほとんど再溶解しなかった。浄水汚泥に由来するAlによって不溶化されたAs(V)は還元状態では還元されにくく、浄水汚泥の有効性を明らかにすることができた。

A study on the development of reduction and insolubilization of As in water reservoir deposits; As-containing deposit As(III) is reduced to As (V) after dissolution, solid-liquid separation, As concentration of deposit is reduced to As (III), As(V) is reduced to As(V). As(V) for reducing bacteria As(V) for containing activated sludge microorganisms in culture without acid and samples taken during culture As(III) state and As(V) state concentration in liquid samples were determined by HPLC-ICP/MS As concentration in As(V) state decreases and As(III) state increases. As(V) state As concentration in activated sludge is changed, and the presence of As(V) reducing bacteria in activated sludge is confirmed Subculture was cultured under acid-free conditions, and morphological analysis of As(V) was performed. As(III) concentration increases, part of As (V) in the deposit is reduced to As (V) by bacteria, and the possibility of As(III) in the deposit being dissolved out and removed is shown. A basic knowledge of As insolubility in the presence of impurities was obtained. As(V) was added to the sample containing water (As concentration: 500 μg/L). As(V) was added to the suspension containing Al sludge (pH 3). pH was adjusted to 7. As(V) insolubility was discussed. Solubility As concentration is 10 μg/L lower than the water element environmental reference value. As(III) is redissolved in water. The origin of sewage sludge is insoluble in As(V).