Modeling Gas Transport in Soils and its Application to the Environmental Risk Assessment

本研究では, 環境リスク評価に適用できる統合モデルの構築を目指して, 土壌内におけるガスの挙動を測定し, ガス挙動に与える土壌特性の影響を調べるとともに, トランスポート・パラメータ(拡散係数, 分散係数, 通気係数, 溶質拡散係数)のモデル化を行った. 土壌ガスのトランスポート・パラメータについては, 火山灰土壌, 砂質土を用いて実測を行い, 間隙構造や粒径分布, 有機物含有量などの土壌特性を考慮した多くの新しい予測モデルを提案した. 従来のモデルの検証も行った. また, 同一カラムで3つの土壌ガスのトランスポート・パラメータ(拡散係数, 分散係数, 通気係数)を測定できる新しい方法を開発した. 構造異方性のある泥炭土の乾燥過程におけるガス拡散係数, 通気係数を測定し, 泥炭土のガス輸送機構は泥炭の内間隙と外間隙の水分状態に応じて大きく3つに区分されることが示唆された. 溶質拡散についてはこれまでに報告例の少ない火山灰土壌の拡散係数を測定し, 火山灰土壌は団粒内間隙と団粒間間隙という複雑な土壌構造を持つため, 拡散係数が他の土壌に比べて特異な挙動を示すことがわかった. 土壌特性(粘土, 有機物含有量)と土壌構造(間隙径分布)を考慮した新しい溶質拡散係数の予測モデルも提案した. このように多くの実測とともに, 最終目標とする統合モデルの構築の基盤となる多くの簡便で正確な予測モデルを提案した.

本研究では, 環境リスク評価に適用できる統合モデルの構築を目指して, 土壌内におけるガスの挙動を測定し, ガス挙動に与える土壌特性の影響を調べるとともに, トランスポート・パラメータ(拡散係数, 分散係数, 通気係数, 溶質拡散係数)のモデル化を行った. 土壌ガスのトランスポート・パラメータについては, 火山灰土壌, 砂質土を用いて実測を行い, 間隙構造や粒径分布, 有機物含有量などの土壌特性を考慮した多くの新しい予測モデルを提案した. 従来のモデルの検証も行った. また, 同一カラムで3つの土壌ガスのトランスポート・パラメータ(拡散係数, 分散係数, 通気係数)を測定できる新しい方法を開発した. 構造異方性のある泥炭土の乾燥過程におけるガス拡散係数, 通気係数を測定し, 泥炭土のガス輸送機構は泥炭の内間隙と外間隙の水分状態に応じて大きく3つに区分されることが示唆された. 溶質拡散についてはこれまでに報告例の少ない火山灰土壌の拡散係数を測定し, 火山灰土壌は団粒内間隙と団粒間間隙という複雑な土壌構造を持つため, 拡散係数が他の土壌に比べて特異な挙動を示すことがわかった. 土壌特性(粘土, 有機物含有量)と土壌構造(間隙径分布)を考慮した新しい溶質拡散係数の予測モデルも提案した. このように多くの実測とともに, 最終目標とする統合モデルの構築の基盤となる多くの簡便で正確な予測モデルを提案した.