Design of a long-term evaluation system for naturally contaminated soil based on environmental exposure tests and simple numerical analysis

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当該年度の研究では、1年目に得られた実験結果をもとに、自然由来重金属等を含む土壌や岩石の再資源化に向けて、環境安全性評価方法の開発を目的とた。具体的には、トンネル掘削により採取された堆積泥岩と火成貫入岩（主には結晶質玄武岩）の2種類の岩石を使用した。これらの岩石から、ヒ素の溶出特性を液固比バッチ試験や上向流カラム試験によって調べ、地盤材料としての再利用時における環境安全性を評価した。1年目に得られた溶出試験結果を基に、地質変化による溶出挙動の変化にも深く着目し、調査を行いました。具体的には、逐次抽出法を用いて岩石中のヒ素の化学形態や分布を詳細に調べ、火成岩の侵入や熱水変質などの地質変化が、ヒ素の移動や溶出特性に及ぼす影響について評価をした。その結果、貫入岩からのヒ素の浸出量は泥岩よりも多いことが判明し、掘削岩石の化学組成の違いが浸出挙動に影響を与えるは大きいことが明らかになったた。また、泥岩には、鉱物の酸化によってヒ素が放出される可能性のある黄鉄鉱が含まれていることが判明した。貫入岩には、より大きな液固比と比較的中性の pH はヒ素の浸出を促進する可能性があり、接触時間が長くなると貫入岩からの浸出が促進される可能性がある。本研究の実験材料として、2種類の岩石は同一のトンネル施工現場で採取されましたが、溶出挙動には大きな差がありました。今後は、トンネル掘削により採取された岩石のサンプリング方法についても検討する必要があることが判明した。今年度は、大型カラム試験も開始した。具体的には、直径15 cm高さ90 cmの円筒カラム2本にそれぞれ岩石試料を充填し、一つは連続通水条件（15mL/h）、もう一つは週に1度105 mL/hを通水しました。この試験により、岩石中のヒ素移動過程や挙動を詳しく調べるため、化学分析は3年目に実施予定である。