腐植物質-粘土粒子複合体のコロイド界面科学的性質と土壌中での移動特性

腐殖质-粘土颗粒复合材料的胶体界面科学性质及在土壤中的运动特性

• 批准号: 09J00484
• 负责人: 白鳥 克哉
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00484/
• 关键词: 腐植粘土複合体; コロイド粒子の捕捉状態; コロイド粒子の剥離; カオリナイト; 豊浦砂; 電気泳動移動度; 流動電位; 凝集分散; コロイド担体輸送; 粘土粒子; 腐植物質; 表面荷電特性; 粒子捕捉; 粒子剥離

本研究では、土壌中の化学物質の主要な輸送担体である腐植粘土複合体の移動特性を評価するための方法論を検討し、従来の表面荷電特性に基づく評価に加えて粒子の捕捉状態の観点から剥離挙動の解析を行った。その結果、以下の4点が示された。(1)破過曲線に基づく粒子の捕捉状態の推定は、捕捉粒子の顕微鏡観察と定性的に一致し、粘土粒子と砂の表面荷電特性に基づき解釈できることが示された。(2)捕捉状態が十分に発達していない条件下においては、捕捉過程において捕捉されにくい条件ほど、剥離しにくい捕捉状態にある粒子の割合が高まることが示された。(3)捕捉されやすさ、すなわち捕捉速度定数が同じ条件であっても、粒子間相互作用に差があると形成される捕捉状態も異なるため、剥離挙動に差が出ることが確認された。凝集が進みすぎて間隙を閉塞することがない限りでは、粒子間相互作用が親和的で凝集しやすい条件下で捕捉状態が形成された場合ほど、粒子剥離が起こりやすいことが示唆された。(4)腐植物質の吸着による捕捉速度定数の変化は、既往研究に比べて小さく、カオリナイト粒子とフミン酸吸着カオリナイト粒子で、粒子捕捉率に大きな差は見られなかった。しかし、剥離挙動には有意な差が生じた。このことから、粘土粒子に腐植物質が吸着することで、粒子間相互作用の変化を介して粒子の捕捉状態が変化し、剥離しにくくなることが示された。これまで、コロイド粒子の移動に対する吸着腐植物質の影響は、粒子の捕捉率を低下させると認識されてきた。これは、土壌マトリクスとの相互作用が、腐植物質吸着によってより反発的になるためと考えられてきた。しかし、本研究では、腐植物質吸着による粒子の捕捉率変化は小さい一方で、腐植物質吸着は粒子間相互作用をより反発的にすることで、剥離しにくい粒子捕捉状態を形成するのに寄与していることが明らかになった。

In this study, the main transport carriers of chemical substances in soil and humus clay complexes were evaluated, and the methodological review, basic evaluation of surface charge characteristics, and analysis of particle capture state, separation and motion were carried out. The results are shown in the following four points. (1)The estimation of trapped state of particles in broken curves, the observation of trapped particles by microscopes and the qualitative analysis of surface charge characteristics of clay particles and sand are shown. (2)Capture state: 100%, capture process: 100%, capture condition: 100%, separation: 100%, capture state: 100%, particle separation: 100%, capture process: 100%, capture process: 100%, capture condition: 100%, capture process: 100%, capture process: 100%, capture condition: 100%, separation: 100%, capture state: 100%, particle separation: 100%, capture process: 100%, capture process: 100%, capture condition: 100%, capture state: 100%, capture state: 100%, particle separation: 100%, capture state: 100%, capture state: 100%, capture process: 100%, capture state: 100%, capture state: 1 (3)The capture speed is determined by the same conditions, the particle interaction difference is determined by the capture state, and the separation difference is determined by the same conditions. Agglomeration and separation of particles under conditions of affinity (4)The adsorption rate of humus substance is lower than that in previous studies, and the adsorption rate of humus substance is higher than that in previous studies. There is a difference between the two. The clay particles are adsorbed, the interaction between particles is transformed, and the capture state of particles is transformed. This paper discusses the influence of adsorption humus on particle movement and particle capture rate. The interaction between humus and soil is very important. In this study, the capture rate of particles adsorbed by humus changed from small to medium, and the interaction between particles adsorbed by humus changed from small to medium.

项目成果

化学的擾乱による砂充填カラムからのフミン酸吸着カオリナイト粒子の剥離に対する考察

考虑化学扰动导致腐殖酸吸附高岭石颗粒从填砂柱中脱离

• 发表时间: 2010
• 作者: 白鳥克哉;足立泰久
• 通讯作者: 足立泰久

砂充填カラム内でのカオリナイト粒子の剥離に対する吸着フミン酸の影響

吸附腐植酸对充砂柱中高岭石颗粒剥落的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: 白鳥克哉;足立泰久
• 通讯作者: 足立泰久

砂充填カラム内でのカオリナイト粒子の捕捉挙動に対するフミン酸吸着の影響

腐植酸吸附对充砂柱中高岭石颗粒捕集行为的影响

• 发表时间: 2010
• 期刊: 農業農村工学会論文集 265
• 作者: K.Yabe;Y.Ohta;F.Iwamuro;S.Yuma;et al;Masanao SUMIYOSHI;住吉昌直;江原晴彦;住吉昌直;Masanao SUMIYOSHI;住吉昌直;住吉昌直;住吉昌直;住吉昌直;住吉昌直;住吉昌直;住吉昌直;寺本万里子;寺本万里子;寺本万里子;寺本万里子;白鳥克哉
• 通讯作者: 白鳥克哉

化学的擾乱による砂充填カラムからのカオリナイト粒子の剥離に対する吸着フミン酸の影響

吸附腐植酸对化学扰动下充砂柱高岭石颗粒剥落的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: 白鳥克哉;足立泰久
• 通讯作者: 足立泰久

Effects of humic acid adsorption on the release behavior of kaolinite particles in sand column

腐殖酸吸附对砂柱中高岭石颗粒释放行为的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: Shiratori K.;Adachi Y.
• 通讯作者: Adachi Y.