製鋼スラグ製品のリスク評価とリスク低減策に関する研究

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本研究では、再生製品の利用によって生じる環境リスクを考慮した環境リスクアセスメントを行うことを目標とした。(1)pH依存性試験やシリアルバッチ試験などの溶出試験を実施し、その結果からフッ素の溶出形態の推定をPhreeqCなどの化学種組成の計算汎用プログラムを利用し、環境条件のフィッティングから溶出過程の各元素の関係性を含めた再生製品の溶出機構を評価する。溶出形態の推定後、溶出量が環境基準値に対して十分満足のできるものであるのかを評価し、リスクアセスメントを行う。(2)再生製品の多くは、長期的なスタンスで利用される。リスクアセスメントを行う上でも溶出試験を行う試料に対して環境暴露加速試験(乾湿サイクル試験および凍結融解試験etc)実施が必要であると考えられる。環境状況としては、一般的な使用環境状況および寒冷地における使用状況を想定し、長期的なリスクアセスメントを目指す。(3)廃棄物や副産物等の循環資源、および、それらを材料とする再生製品からの化学物質の溶出特性をある一過型の移流条件において把握するためにカラム試験を実施する。カラム試験の結果を用いて、フッ素の移行のモデル化をおこなうために試験条件(飽和、不飽和、環境水の設定)を実際の再生製品使用環境にフィッティングする必要がある。その上で、移行モデルの構築から環境中のフッ素のリスク評価を行う。これまでの研究成果より、概ね上記の目的は、達成できたと考えられる。(1)より、PHREEQCを用いたリスクアセスメントは、製鋼スラグの成分より、セメント系鉱物やカルシウム化合物を中心として、製鋼スラグをモデル上で再現し、溶出傾向を実験及びモデルの双方の結果を用いて検証している。(2)では、製鋼スラグからの溶出するフッ素の溶出低減化のみならず、試験的に溶出量の増加する場合についても検討している。試験結果から、単一的な処理よりも、連続的な環境ストレスを試料に与えることで、製鋼スラグ表面の炭酸化を促進することが示された。(3)については、最終的に(1)とほぼ同様な手法を用いた。しかし、目的中には再生資源としており、製鋼スラグのみの評価では不十分である。今後、再生資源の環境リスク評価は、再生資源中に含まれる重金属やフッ素、ホウ素を対象として、様々な試料での実施し、多くの知見を収集する必要がある。