中島照 夫**･川村 三郎**

リン酸 二ア ンモニ ウム処理 によって土壌 に吸収 させた cd の溶 出 と吸収Cd形態 の関係 *

中島照 夫**･川村 三郎**

Ⅰ

緒 言 酸 の 関 与 を明確 にす るため には,卜壊 中 で の リ ン酸 , と略 す )の 不活 化 は, 錐 活性 の沈 澱 生 成 に依 存 す る )でCd吸 収 十嬢 に対 して

d

筆 者 らは,前報5 塩

酸溶 液 に よ るCの溶 出 は リ ン酸 二ア ンモ ニ ウム (以 d

C成 分 の 行動 を究 明 す る必 要が あ る と思 わ れ る｡

d 上境 中 にお け る リ ン酸 に よ る カ ドミウム(以 下 C

ion.

o t onens M mp

f iso ipsorco

･ 0 io lt ou i hons h l l tua reat io

no l･T nbytrees n( 01

M 1 00.

ap

d 4

3 2 1

もの と理 論 的 に 考 え られ る｡しか しなが ら,Cの植

物 吸 収 に及ぼ す リ ン酸施 用 の顕 著 な抑 制効 果 は 多 く 下DAPと略 す )溶 液 の 処理 によ って明 らか に抑 制 さ ,,,

() anl

he f

ese i num e i lto ou

i so

dbee

yo ep

epr

ia

bserved l l lcear

t t xrace i

o ac

a i o b bsore

o

t reae

u h

d a d enency.

f t texrace

i o

o hosp aht ac

l hosp aht

in

l,regard h i o

ron ver

n dCd

es

i r sc

i nu

t rea

t onen

t onen 01

l nt ds nweed

ia

i lbssou io lt ou f b basore

hosp aht u hu h oi

0.

he

fd eCda ds yd dt

to mmo m p etot ess

dCdb yk do ds i lt nossou ye

dc mim inine he ds no dt

h teno p et metto e h s tofdmmo h

h ht teh ti p osp ae, musc ns

l.h telh ess musc ts essfless

i fd eCdf lt dslh

largeq t et no .Th

l b basore t t exrace

io

t uan h M t i d

l C H

‑ ,

n ar k a o i l i trec i o h n t rea hosp aht h

ha t ese er

io t l resu

b t asorp

sw esugg dL ttep et mettOtes ld yddn tt ep ti y trengt b bsore

h nnuenc rea

ha l i

o dag ti eofteCda ds hb t t xrac a, f

o eac h ht p osp ae le

i lbssou

d he

tscon la,n

i o se l f

aueso ever o

i ego h f

t t onensro

t t conenso t

s l lb ssou

r her T

Di eCdc m s

eaemo fCdatter noflw pH v yu ds di he l aues ion lt ou

h lt, o f t texrace b bsore i

ego he ihgerp .

onsequenc tp h t l d i ap t t onenswere t trea d euce he C 1 t ten l teas

sr dr ywihtec eofh H r no ds .T

dc da H6‑7

nt me ntot Cda dsi epHv

‑

l i o 什o i o n lt

s s ou mS

fll seo i

rze su

tsare l

esu mma da w:

io bsorpt he

hosp aehti t

i oncer h

dtocl iarfytec nw hp nt Cda itnen

ies d t su is h T

n t rea h a

laswell stet me

fb bdasore t

i l i f i lb ereore ns, ou yo

dCdDi la n

Si o hCdF

WhhT hDj

b aur NAK MAandS

oK

i o r msn

' t

l J

l w

A

d t r e ae

Teruo

i t w i o n lt ea

i c a mmo nu iI T L P h ht o s pae

l. i o

** **

AWAMURA

h io t c i ern b ihger po l e

dtor yu nh uff ga noftes heexrt tac t

i nu u

an ie

dammo m, h ht

p osp ae ,

do

wascarr tsuccessi lvey.Themu

ion.

lt ou

io lt ou hosp aht i

nu ia d f t

n o mmo m p es Synopss i

hes T d e . uss er

n.

eg rp ig reserve io

lt ou t t xrace l

eac i o he Cdb see

oft he ds np dhhe Hrio Th ys me

n i nu hosp ae aht,

nb weet enp mmo m a io

R ltea

ie f i un fa lac i tcae idn ko

lt ou t t xrace feac

hep t lt eae

l l ht he

coseyr lare

i

o dwi Ho ds

i o nofCdbysl.

dwa )ter lan

C K

‑

te i b i h ex

eR h O t n

etreatmen h

T

t o i ddn l i o ds use h te

れ た が ､通 常 の状 態 で の 土壌 に よ るCdの吸 収量 自体 の研 究 )によ って も明 ら か で な く, なお リ ン

**缶芸^*本鮎;化^{tlA･の概 L}･;'ヰト^{E iJ壌 肥jE .}ト壌｣仰^{究附辛 目 山 n ･･倉栃 小人か.t r .h'‖㌔51(2日･1HIL‑t,r LLTA‖け 碓J‑ たし)叩 'tし′ ､gr)cuJLur一･h r.. ‑kH'lm.111脚hlO､ka ̀1,si､ka}

. 5 7

^7J

4

3 近畿 大学 農学部紀 要 第 11'D,‑( 8)197 に対 してはDAP処増 の効 果は顕著 で ない こ とを報告

した｡ す なわ ち,リン酸塩 処矧 二よ る土壌 か らのCd の溶 出の減 少 は稚活性塩 の沈殿 ′tbkに依 存 す る場 合 が少 な く, t･.嬢 の 反応 の変 化 に伴 う l･.嬢 のCdの剛 史 力の増 加 によ る部分 が強 く作 用す る と 考え られ る^｡ そ こで,本研 究 におい ては リ ン酸 の関与 によ るCdの 溶 出減 少 の傾 向 を処理 f‑̲嬢 か ら逐 次溶 出す る成 分 の

比較 か ら検 討 したので 幸腔 子す る｡

Il 実 験 方 法

供試 した 卜嬢 は､腐植 含量 の少 ない 土壌 (鹿沼,

′L駒 ) と腐 植 に富 む̲l二壌 (大仙､夜久野 )の 4種頬 で あ る｡ なお, これ らの供試土壌 の 化学 的

性

質 は, Tablelに示 した とお りで あ る｡

e 1. S me

罪) mu Al03 丁. N h ce

02. o

2 l T ba

s (u H

l duse.

i f ieso so mi lcapropert

ion Locat l S io

1 6 7 6 6 2 2 P 2 9 00. 38.

4 2 8

(H20) Ad

50. 0 1

. 75.

3 8 1 11. H

p 596.

t onen C Oa o o le 0 0 lb sTou/1 3

HCl(mg‑ gscpi)l

手話6 ‑ P 052 sor05i( tmgp/Vec100ogsefNfoiicel)i tn

ott

Kanuma iig T hoc T

ma ko

Ⅰ ara

N 53.3 32. 2135. 437. 1397. 02.1 958 347 20.

25. 1 9 2 00. 3 0 63. D iasen i

or 00.6 2457 918

/ 0 ∫mp

t嬢 のCd吸収 実験 は,これ ら4種類 の7 肌

下

E･C,Cd^, リ ン酸,ア ンモ ニ ウム な どの測 定 を行 な った｡測 定 方法 は前 報5)に記 した方法 で 行 なった^｡ の 風乾畑 土 10デに ,10l'l'mCd溶液40mtを作 用 させ たo

成分口剛 史処理 ,溶 出処理 及び分析 操作 は, 全て 2 5

6

7 6 8 野9 % 合 は, 鹿 沼 ,生駒 , 大山 ,夜久 で あ っ

2 ℃,2

懸濁 溶液 は 時 間放置後 に遠 心 分離 を行 い,

9 4 4 ⅠI

4

上澄 液 を得 た｡ そ して 各分離液 中 のCd量 より土壌 に 連 で 行 なった｡

よ るCdの吸 収 を求 め たた｡｡これ ら供 試土壌 のCd吸収 割

l 実験結 果 と考察

DAP処理 お よび無 処理 によ って 各‑1壌 区 の 二 Cdの g.

I,Im, g

溶 出状況 を見 る とFi I, 2の とお りで あ る｡

Fi11は, 10 Cd溶液40mlを捌 又させ た鹿 沼 , この よ うに してCdを吸 収 させ た 各処理 L二礎 に対 し

0 1. l

て ､ L澄 液 を除去 後直 ちに ̲ Mの DAP溶液 を11),F に記 した溶液 比 で懸濁 処理 した｡ なお,DAP溶 液 の

J r 0ml

0 1.

生駒 土壌 に MのDAP溶液4 を作 用 させ た もの 無処理 区 を設 け対照 区 と した｡ t二壊 溶液 比 は 1:4 _{(黒 い印 )と,DAP溶液 を作用}させて い ない もの (

00

( , . 1

0 .

い印 )に対 して,0 M‑HCl○ 印 ) で あ る｡懸濁 溶液 は2 ℃,2時 間放置 後 ,遠 心 分離

を行 い, 日登液 を採 串 し 5

た｡

上

澄 4

液 を除去 の後 に, 印 ) 及 び水 (□ 印 )で溶 出操 作 を連続繰 り返 し､吸 遠 心管 中 に溶液 が残 留 しか ､状 態 に して, 直 ちに 3 収 Cdの溶 出崖 を見 た もので あ る｡

1M‑KCl(△

0 lo 0 l.o , .

種 類 の溶滴( M‑HCl

方法 で懸濁 して溶 出操 作 を行 なったo土壌 溶液 比 は

[

*̲で溶 出操 作 1剛

‑ M 1 00

, . KCl,水 )を以 卜,n た とえば M‑IIC｣処理 を例 に示 す と,無 処理 , 2LldE

狛 二な るO同 じく,DAP処 理 区で は, 0

5

日朝勺 5/0 ]の溶 出 量 をbll 4 5

5

1 :4,懸濁 溶液 は2 ℃,2時 間放置 後 ,遠 心 分離 等 した値 が約7

を行 ない, 上f萱液 を得 た｡ この溶 出操 作 を連続 8回 溶出操 作 7剛‑ほで が約 15 oになる｡

%, 8｢H旧 の潜 出 塁 を加 をい し10回 まで繰 り返 した｡

次 に,リ ン酸 及 び リ ン酸塩 とCdの純 系 にお ける返

5 又

算 した値 が約3y

捌 Cdの溶 出崖 は,Fi 1g, に示 す よ うに無 処理 区 応 を知 るために次 の実験 を行 なった｡10f'fm'Cd溶 液 が 多 く,DAP処理 区 が明 らか に少 か ､｡撫処 押 区 は

1 5 00. ,

0 lm

4 中 に リン酸,リン酸‑‑ア ンモ ニ ウム (､｣､ドMAP と略 す )DAP溶液 の濃 度 をそれぞ れ Mに な るよ

1

00. M‑HCl溶 出液 によ る Cdの溶 出崖 が900/011̲上あ

0 5 d c 0 0 lo , . り

認 め られ る(約7 ‑8/o

の溶 出量 は,生駒 土壌 に比 べ て M‑KCl溶 出液 で も交換 溶 出 しやす い こ とが 0

5

H p 1 , 5

うに調整 した｡ この調製溶液 は2℃で 1 4, ,3

日間放置 後 に ろ過 して,成 分 の分析 の憐試液 を得 た｡ 沼 土壌 か らの吸 収 ,

溶 出 ). 水溶 出液 に担 する鹿

約 4倍 で あ る｡

以上 の よ うに して 得 た 分 離 液 また はろ液 の

中 島 ･川村 :リ ン酸 二 ア ンモ ニ ウ ム処 理 に よ って L嬢 に吸 収 させ たCdの溶 出 と吸収 Cd形態 の関係

Ka manu

5 3

ma ko l

u

S

ccessi SuceaecessivrelslydCe

60

vetrely 60

easedCd ( 30dr%)ate

30rate(%)

5 10

t n t rea t t erorexrace

Numb dt me

ro l eease t

n o t rea hosp aht i

nu

･1･Err rd mmo m p et me nCdr df m s 01 KCl dwa

ia o an t ec

‑ M 0.

ig

F oilby 0.01M HC1,

▲ t terexrtac

H p

吸 収 され るCdの 形態 は,土壌 の 謝

里

^′汀｣､日二上 条 件 に強 く影 響 され る もの と 考 え られ 1

0 0.

一 万両 卜嬢 のDAP処理 区 は､ M‑KCl溶 出液 で 境 懸

潜,しに くい

す ぎない )状 態 を示 す｡特 に,水溶性 cdの溶 出屋 は, る｡

EEL. (吸 収 Cdの溶 出過 は, 無 処理 区 の宛 に 濁 溶滴 の 5

極 め て 少 ない (約 1yoll 卜で あ る)oまた0.01M‑HCl 土壌pH

溶 出液 の よ う封 虫酸 の溶液 に よ る吸 収 Cdの 溶 出 崖 す る こ とか ら, 作物 体 中 の濃 度 に も反映 され る もの は,DAP処理 区 が無 処理区 を しの いで い る｡ これ ら と考 え られ る｡,

の変 化 は,土壌 懸濁 清浦 中 のCd濃 度 を左 右

1 0 . H

p は,後 で述 べ るよ うに無 処 理 区 が約 3‑ 4,DAP処理区は0

の場 合 の溶 出 平衡液 の

ig.

‑. l 2

g.

これ らの結 果か らDAP処理 は,吸 収 cdの溶 出 に

Fi は同 じ くF 1の鹿 沼 ,生駒

嵩 む 大山, 夜 久野1嬢 にか えて同様 に行 な った結 果 M‑HCl溶 出 を除 大 きを影響 を 及ぼ す もの とわれ る｡

けば約 8で あ った｡1､上上二の よ うに,t二嬢 に よるCdの 卜壌 を腐植 に )

‑ 吸 収 力は, 同一 土 壌 に村 して も溶 出液 の種 類 を巽 に

て であ る｡

す れ ば大 き く変 化 して い るo す なわ ち土壌 に よ

ucce ssivs

cssve tuciSe 60

60

elyrelease

30

yelearse

0 3

dCd

dCd ra te.(%)

rat

e (

) 1055 10

%

t n t rea f t texrace O

er u

N mb dt me t

n t rea f t t ero exrace u

N mb dt me

Fig ･Ef･ f ectofd mmoia nuim phosp ahtetreatmen otnCdreelasedf m s lbyO01ro oi ･M･HCl, terexrtac

an

0.01M･KCl dwa t. 2

6

3 ( 8)

腐植 に富 む 大山,夜 久野土壌 か らの吸 収 Cdの溶 出 緩

衝

力も小 さい こ とな どか ら,吸 収 Cdは いず れの溶

7 19 近畿 大学 農学部紀 要 第11早

Cdを 多 く保持 し,そ は約 1 011下で あ った. この よ うに腐 植 に富 む 土壌 屋 が増 加す る もの と推 察 され る0 におい て も,DAP処理 の 影響 が明 らか に現 われて い ‑ 万腐 植 に富 む 大山,夜 久野 土壌 か らの吸 収 Cdの

0/ 5

出液 によ って も,可溶 化 し易し､

潜

の た めCdの

. l

fJ. 量 は, 無 iLLf里区 で お おむ ね50D/O廿 ド,DAP処 理 区 で

溶 出屋 は, いず れの溶 出液 によ )‑

%1､1ド,

て も明 らか に少 な 無 処理 区 で お おむ ね る｡

5 い (DAP処理 区 で約 1 二嬢 の無 処理 区 は,

Cd溶 出量 がFig.

i

‑

腐 植 に富 む 0 0.1〜トKCl処 理 の

o 0/ 0

5 lT F)値 を示 し. 土壌 中 の腐植 は, 強 い吸 収力 1の鹿 沼 ,生駒 土壌 に比 べ て 明 らか

に少 ない (腐 植 に富 む土壌 か らのCd溶 出量 は腐 植 含 を 百す る もの と考 え られ る^｡

量 の 少 ない 1二嬢 に対 して約 月 )｡この こ とは｣二壌 中 の 伊 藤 ら6)は,腐植 と錯 結 合 した形 態 のCdの 生成 を 士二

̲ I

̲二境 は, 壊 中 の腐 植 に の吸 収 力 を示 す と思 われ る｡ よ ってCdの吸 収屋 が 多く,かつ リ ン酸 が関 与す る と

指摘 して い る｡ 腐植 に富 む 腐植 が,強 い緩 衝 作 用 を持 つ と同時 に よ り強 いCdと

よ り強 力にロ

別

丈され るこ とを示 す と思 われ るO 吸 収 Cdの 全港 出題 は,0.01M‑HCl溶 出 で も腐植 含

2 ig.

l g.

さらに L記のFi 1とF の 3種 類 の溶 出液 に よ る土壌 か らの吸 収 Cdの溶 出量 の相違 は ,土壌 に吸 量 の 少 ない土壌 で は,DAPnL理 区 が約7 %, 無 処理

区 が約9 %で あ った｡ これ に対 して腐植 に富 む土壌 0

0

収 して い るCdの 形態 ,あ るいは土壌 との吸 収 力や腐 植 含量 な どの違 い と して総 合的 に現 われ た もの と推 は,前 者 が約 1%,後 者 が約5 %で あ った｡

うに 0M‑HCl溶 出 で も,DAP処理 の 影響 が明 らか 0

5 1 0.

この よ

3 g.

に現 わ れ て い る｡ この こ と か ら腐植 に富 む 土壌 の 察 され る｡

DAP処理 は,強 力なCdの唄 収 力 を示 して い る｡ リ ン酸 及 び リン酸塩 溶液 中で は,添 加Cdが どの よ うを濃 度 で落 存 して い るか を見 たの がFi で あ る｡

鹿 沼 , 生駒 土壌 は大仙, 夜 久野 土壌 と比較 して, H

pの変 化 に対す る 腐植 含量 が 少 な く,溶 出 平 衡液 の

1 0

ー● nd

coコ

一一一 一 一 日M HH

^{H ‑}

一

一一一一一一一一一一一一‑ 一一一一一一一一̲̲

hosp orh i

C>‑‑:P cacid i

lapse d ro

1 5

da e hosp aht i

nu noa

4 2 .(p ヨ )

p

O‑u

iコStions

C

･

･Mo mmo m P eL･05M

Th ye

C> soultion

a h n io lt ou hosp aht

･ onc t

e i i hons lt ea i 3g. .

F R pb weenc Cdinp es nadted yelapsed･

中畠 ･川村 :リ ン酸 ∵アンモ ニ ウム処理 に よって土壌 に吸 収 させ たCdの溶 出 と吸収 Cd形態 の関係 37

中 にリン酸 ,MAP,DAP これ らの混 合 平衡溶液 の これは10 ,f'TmのCd溶 液40mL

5M濃 度 にな るよ うに調 製 して, 平衡 後 の

は, リ ン酸溶液 で約 2,

溶液 を0 MAP溶液 で約4 ,DAP溶液 で約 8で あ る｡

リ ン酸 及 び リン酸塩 溶液 中 のCdの溶解題 を示 した も 経 過 fl善女 (1‑30日間 )にお けるCdと リン酸 及 び 5

.

H p

リン酸塩 の混合 溶液 中 の Cdの濃 度 とこれ らの溶液 の ので あ る｡

0 .

溶 解 して い るCd溶液 に対 して,単 に リン酸溶液 が は,ほ とん ど変 化せず '1HHの処理 区 とおお むね 加 わ っただ けで は,溶液 中のCd濃 度 は変 化 し射 りド, 同じで あ ったC

その場 合 の 反応 条 件 な どによって 左右 され る｡ リ ン これ らの ことから土壌 中 のCdの溶 出過程 にお け る H

p

酸 及 びMAP溶液 中 の よ うな酸性 下 で は,溶 液 中 のCd pH

水酸 化物 の 生成 に対 して極 めて 重要を意味 をもって 条件 は,Cdの牡溶性 リン酸塩 あ るいは 懸濁 溶液 の

濃 度 はほ とん ど変 化 しか ゝ(約90%目上 が溶 解 )｡

DAP溶液 中 の よ うを徴 ア ル カ リ性 下で は,溶液 中の い る もの と思 われ る｡

は初濃 度 の 10 d

c 0/o近 くに減 少 したL Flig,1, 2の連続 溶 LIJ.操 作 において, L旗 に剛 史 したCdと リ ン酸 の溶 出 の関 係 を,DAP処理 区 だ けに

l d eease Vle I s dと リン酸 及び リン酸塩 の混合溶 液 中の Cd濃 度

は,リ ン酸溶 液 >MAP溶液>DAP溶液 の順 になったO つ いて 表わ した もの がFig.4で あ る｡

l d eease l

ii I _{uccess yr}

uccessVeyr 20

S c

Cd Su Sucr cessivet

y r

ate(%

)

2ccessivelyCd Tetea

Se

d

eteased rate

(% )

^{(h ht tosp aeraeP %)}traeh htosp aeP (港)

ko anu I ma

K ma 80604020

帥 Su

s

sivetretecc

e

yasedCdrat(%)e

Su

M‑

1M‑

ter .

0 . + :0OI HCl A :0 KCl

■二Wa

ccessivelyredCdr 604020

easelat(%)e

80 0 6 0 4 0

2 100

( t rae 0 hosp aeht 0

6 8

港) 100 0

4 20

( t rae hosp aeht

dP %)

hosp aeht l

eease n l eease

i o i lve

t reae S

ro un l

eease t

e l eease

ion i lve

ig.4.R ltea S

Fa

uccess yr uccess yr dP

sb ween Cd r d amo tf m t d s lad r d p mount.

1M‑HCl,△ 印 M‑KCl,□ 印 が水 で それ ぞれ処押 したもので

二嬢 g,

われ るが,Fi 4か ら明 らか なよ うにいず れの ｣ も リ ン酸 の溶 出量 に対 して,Cdの それ は 全体的 に抑 00.

g.

] 0 0.

Fi 1,2と同 じよ うに○ 印 が が

あ る｡ 制 され てい る｡梓 に腐 植 に富 む大 山,夜久野土壌 は,

多量 の リン酸 に対 して,極 く少量 のCdが吸収 保拍 その傾 向 が顕著 で あ る｡ す なわ ち両土壌 とも吸 収 リ されて い る とい う本実験 条件下 で は. リ ン酸 カ ドミ

ウムの沈 殿 生成 を止 しく推解 す る こ とが難 い 1と思 0/1､

ン酸 の溶 出屋 は約45 0十Fで あ る｡

/o

0H 下,吸収Cdの潜 出塁 は約10

8

3 近畿 大学 農学 部紀 要 第11早 (1978)

腐植 含量 の 少 をし､｣二壊 (鹿 沼 , 生駒 )は,腐 植 に しか し, 白鳥 9は 自然 の土壌 中 にお いて は, 水 酸 富 む 土壌 (大LIJ,夜 久野 )の約 2倍 の .)ン酸 とCdの 化 カ ド ミウムの形 態 は 不安定 で あ り, 炭酸塩 に移 行

)

‑.嬢 で は, E二 溶 出量 が認 め られ たo持 に

沼 ,生駒 土壌 か らのCdの溶 出状況 には特徴 的 を傾 向 壌 溶液 中のCdは炭 酸 塩 に 支配 され る と報告 して い 00. M‑HC1 l処増 に よ る鹿 す る こ と を示 唆 し. 1)ン酸濃 度 の低 い t

の溶 る｡ 岡島101は 上境 溶液 中の .)ン酸 は,H2C03と同 様 が あ る｡ す な わ ち

出量 は,溶 出 した リ ン酸 と相 互 に開 通 し合 う関 係 が に醸 ,塩 基 反応 を示 し, Il+を と りこむ塩 基 の性 質 と 認 め られず ,吸 収 Cdの一 方 的 な溶 出 に対 して ,吸 収 H十を放 出 す る酸 の性 質 をあ わせ も って お り,リ ン酸

た｡ す なわ ち破 が pHに対 す る高 い緩 衝 能 を も っ て い る と述 べ て い )

‑ 1

00

, .M‑HCl溶 出液 に よ るCd

リ ン酸 の溶 出量 は撞 くわず かで あ

収 リ ン酸 の溶 出量 は約 1‑2%で あ るの に 対 して , 吸 収 Cdの それ は約6‑7%で あ った｡

0 0

0 0

る｡伊藤 6)らは, リン酸 は土壌 の還 元 を促 進 す る効

る｡Cdと リ ン酸 の比 率 が圧倒 的 に後 者 が高い本実験 H

果 と pを上 昇 させ る効果 が あ る こ と を報 告 して い H

‑ M 1

00. Cl溶 液 で 処理 した 土壌 は, 土壌 中 の ア ル

ミニ ウ ム が 多量 に溶 出 して い る もの と思 わ れ, その 条件 下 で は, 土壌 へ の 交換 平衡 は純 粋 を粘 土 と違 っ て逆 にCdの 方 が有利 に吸 収 され る｡土壌 の場 合 は単 が低 く,可溶性 の塩 化 カ ドミウ

ム の形態 に変 化 し,吸収cdの溶 JHを助 長す る もの と H

p た め活 出平 衡液 の

f]

､).

な る陽 イ オ ン交換 1 外 の作 F, す なわ ち腐 植 との キ 推 定 され る｡ レ‑ ト結 合 や 水酸 化物 との 共沈 を どが 考 え られ る.

Cdの稚 溶性 塩 類 の溶 解度 は,理 論 的 に どの形 態 で も 8

は,純 粋 溶 液 中で の 水 酸 化物 の沈 殿 開始 pH(

H p

また の 卜昇 に よ るCdの 不活 化 につ いて飯 村7)

11

･ H

p H

･4)よ pの 上 昇 に とも なって減 少7 守 る｡

7)で 内 容化 た が って土壌 溶液 中 の の 上昇 は,

懸濁 溶液 の し

りも,土壌 中 で は さ らに低 いpH (6‑ 【懐 中 のCdの溶二

g.

i:

が進 行 す る と報告 して い る｡ さ らに, 亀井8)らも同 出 を抑 制 し, これ らの鮭活性 カ ドミウム塩 の 生成 は 様 の結 果 を認 め て い る｡本 実験 で はDAP処理土壌 は 全 く考慮 され ない ことは ない.

嬢 に吸 収 したCdとアンモニ ウムの溶 出 の 関 係 を 示 した もの が Fi 5で あ る^｡

‑ M 1

0 0. HCl潜 液 で 処理 した 土壌 は,土壌 中 の ア ル した こ とか ら, 水酸 化物 の牡溶性 沈 殿 の 生成 は 十分 予測 され る｡

C S C Su d u

d 02

ly

c cces

sive ele

se

ra

te

(% )

a

t ae i nu l

eease l iv S

cessi

vel y r

uccesseyr dammo m r d

i asen

ra te

(% )

D ^{Y kauno}

_ele

a

sed r

80 60 100

0

Succe l eelase nui aet

1M‑

ter 0 . i

ssveyr dammo m r

●:0 HCl

▲:

■ :Wa

(%) (罪)

ko

Cye

d

)(%traSuesseccedaslreetiv cssecuS l ma anu 80

K ma

ivelyr

′● ●●

^{‑M100. KCl60}

eleasedCdate(%)r 4020

4020

80 0 6 40

0 100 0 20 40 60 80 100

i num i

nu l eease l

eease n o i lve t reae Succ ro un t ae i nu

l eease l

eease t e i lve

ion lt ea

t un.

S 5

･ ig

a F

uccess yr dammo m r ess yr dammo m r

･R sb ween Cd r d amo tf m t ds止adr dammo mo

(%) ae(t %)

中島･川村 :リ ン酸 二 ア ンモ ニ ウム処 理 に よ って 1二嬢 に吸 収 させ たCdの溶 出 と吸 収 Cd形態 の関 係 39 多量 の ア ンモニ ウム に対 して少 ktのCdが吸 収 保 持 酸性 化 しや す い 上境 (腐植 含量 の少 をい土壌 )は,

吸 収 Cdの溶 出崖 が 多い.逆 に溶 出 平衡 液 のpH

H p

の低 下

･.

が緩 慢 を土壌 区 (腐 植 に富 む l壌 あ るいはDAP処理 が抑 制 され たo

鹿 沼 と'駒 土壌 の相 違 は,溶 出 平衡 液 の の低 下 JJ

■t

.

fi= され て い る とい う本′克験 条件 下で は, いず れの 卜壌

にお い て も9%近 い ア ンモ ニ ウムの溶 出量 が あ る に もか か わ らず ,吸 収 Cdの溶 出 量 は約 1%廿 Fに抑 制 され て い る｡

0 0

土壌 ) は, その溶

鹿 沼

了

L駒 土壌 は顕 著 なCdの溶 出 が あ る に もか か わ らず , ア ンモ ニ ウ ムの溶 出 に対 して平 行関 係 を持

約 1)｡前者 は後者 に比 べ て H

p H

p に少 しず れ が生 じた (

溶 出 平衡 液 の pHの少 し高 い ところ ( 5前 後 )千 , た か ､処 理 区 もあ る｡ す な わ ち鹿沼 , ′棋 句1二嬢 の よ 吸 収 Cdの溶 出 現 象 が 見 られ た｡

MIHCl処理 1

うに腐植 含 量の 少 ない r旗 にお口る

で は, 大 部分 の吸 収 ア ンモ ニ ウム が潜 出 した (約90 O0.

‑. す な わ ち吸収Cdの溶 出崖 は.生駒 土壌 が溶 出 平衡 Z附 近 ,鹿沼 土壌 が 3附 近 で 最 高値 に適 した.

液 のpH

H p 5‑ 6附 さ らに,吸 収 Cdの溶 出屋 は溶 .LH平衡 液 の

近 で 最低 値 を示 した｡

二嬢 に吸 収 して い るCdは,カチ オ ンと して ア ンモ

ニ ウム と同 等 な 力関係 で土壌 に作 用 して い ない こ と この よ うに吸 収 Cdの活 汁=よ,土壌 問 で差 が認 め ら が うか が わ れ る｡ れ,土 性 , 母材 な どの影響 が現 われ た もの と考 え ら

一上

れ る｡

H p

Cd 吸 収 Cdの溶 出 処理 操 作 で ,最終 的 に溶 出 平衡 液 の き く左 右 され ,卜嬢 に よ る の峻 収 力は ア ンモ ニ ウ

に大 す なわ ち,峻収 Cdの溶 出 は,溶 出 平衡 液 の

ム と比 較 して大 きい と思 われ る｡ pHの 低 下す る L嬢 は,嘱 収 Cdの溶 LLl糧' が 多 く,浴.■lJl 処理 操 作 の 組期 あ るい は途 中 で溶 出 平 衡液 の緩 衝 能 Fi

の 少 ない f

N

"

6 g.

らの溶 出時 の 平衡懸濁 溶 液 の 二壌

A

△ (

0

6

は 各処 理 溶滴 で溶 出 す るCdの割 合 と,それ

Lt H p H

p

(鹿 沼 , 生駒 ) につ いて示 した もので 収Cdの 溶 出 が抑 制 され た.浴 .j条件 の懸濁 溶 液 の の 関 係 を,腐植 含屋 が 撞 く,懸濁 溶 液 の が低 下 しに くい処理区 は,覗

H p

あ るO (DAP処理 区 の よ うに溶 出 平衡 液 の緩 衝 能 が強 い tL

壊 区 )が吸 収 Cdの溶 出 に大 きな 力 を 及ぼ してい る と 考え られ る^｡

t n t rea i asen ) g.

( g.

Fi 7は同じ くFi 6の鹿 沼,生駒 土壌 を腐植 に 富 む大 山, 夜 久野 土壌 にか えて同様 に示 した結 果で

NH42HPO4t

●

^:D me

●

ko anu

a q

H42HPO4t':K AAo

A A o o8

A :I ma

誓

△ 亀

ma reat‑ent あ るo

R

elas A

∠鼻 AA

●○ t trea nt anu t l a

os me ma

e △

+ o o.･K

ed △△82〜

C

d rate

^{ko△ :I ma △ oo cb oo}

l

Oaニ

os n t kuno t treame

isen k auno t N

▲ :Ya Da

△ :Y

▲ OO 08

(% )

^Oo qo△○△ OUJt･

H io lt ou E t txrace 1 2 3 4

ds np

8 7 6

5 7 8

H

6 5

l it ou o

4

E t txrace

3 2 1

ds np f

t unsrom io

l eease

lt ou t t xrace t e lan i

i o i hons lt ea bsorpet R i 6g. .

F pb weenCdr damo Cda ds de ds

H p

H p npH･

の低 卜が の低 卜が

f t unsrom io

l eease

lt ou t t xrace t e lan i

i o i hons lta bsorpet ig･7.

F Re pb weenCdr damo Cda ds de ds npH.

DAP処 理 区 は,おおむね溶 出平衡 液 の 腐植 に富 む 土壌 (大 山,夜 久野 ) はDAP処 理 を し

小 さい｡これ に対 して無処 理 区 は, その pHは低 下 しやす く,

それに した が い吸 収 Cdの溶 出塵 は増 加の傾 向 を示 し てい ない場 合 には,溶 出 平衡 液 の

苦 る しい ｡

40 近畿 大学 農学部紀 要

た｡

鹿 沼 , 生駒 土壌 と比較 して,腐 植 に富 む 土壌 (大 山,夜 久野 )はCdの溶 出す る 平衡溶液 のpHの制限 を 受 け る領域 が広 く,各溶 出操 作 に伴 うCdの溶 出す る 平衡溶液 のpHの領域 は狭 い｡

吸 収 Cdの溶 出 は夜 久野 土壌 が溶 出平 衡液 のpH2･5 附近, 大 日1土壌 が 3附近 で 最 高値 を示 した｡ さらに 両土壌 とも その溶 出崖 は,溶 出平衡液 のpH6‑ 7附 近 で 最低値 を示 した｡

DAP処理 区 は溶 出平衡液 のpHが 4附近 まで しか低 下 せず,吸 収 Cdの溶 出屋 は約 105/lorFに抑 制 されたO 土壌 中の腐植 や粘 土鉱物 へ の結 合 また は, それ ら 粒 子 との吸 収 力の相違 などが吸 収Cdの溶 出 に大 き く 剛 史し∴ t二壊 中 のCdの かな りの部 分 は交換 性 陽 イオ ンと して粘 土 及び腐植 に吸 収 された り,腐植 あ るい は その 他の 有機 化合物 との キ レー ト結 合 に よって保 持 された りす る と 考え られ る｡ その他の部 分 は稚溶 性塩 と してFeやAlの水酸 化物 な ど と共沈 して.リ ン 酸 が共沈促 進剤 的 な役割 を演 ず る と考 え られ る｡

土壌 によ るCdの吸 収 あるいは溶 出 に及ぼ す腐植 の 影響 , 各 重金属 間 の吸 着強 度 , あ るい は植 物 によ る 吸収 な どの 問題 は 今後 の研究 課題 と した い｡

Ⅳ 要 約

本研 究 は,土壌 のCd吸収 にお け る リン酸 の関与 を 明 らか にす る目的でCd,リン酸, ア ンモ ニ ウム を吸 収 させ た 土壌 に対 して, 3種類 の溶液 によ り連続 抽 出 を行 ない,溶出 成 分 の相互 の関連 を植 村 した もの で あ る｡ 得 られ た結 果 は以 下の よ うで あ る｡

Cd吸 収土壌 へ の リ ン酸二 ア ンモ ニ ウム処矧 ま,吸 収cdの溶出 をいずれの連続 溶 出液 操作 に対 して も明

らか に抑 制 した｡

各抽 出溶液 中の リン酸 ,ア ンモ ニ ウム とCdの関係 は供試 した各 L嬢 に対 して ‑･走 の傾 向 が認 め られ な

第11号 (1978)

い場 合 が 多い^｡

土壌 中の腐植 含量 は,無処増 区 は も ちろん T)ン酸 二 ア ンモ ニ ウム処理 区 において も,Cdの 1‑.壌 吸 収 力 に大 きを影響 を もた ら した｡腐植 含量 の 少 ない L壌 は,苦 る しい リ ン酸 の溶 出 が認 め られ ない に もか か わ らず ,吸 収Cdの溶 出 が顕著 に認 め られた｡ これ ら の結 果 は 1)ン酸 が直接 関与 しミ巨ゝCdの吸 収 を暗示 し た｡

吸収 Cdの溶 出量 は,溶 出 平衡液 のpHと密接 であ ｢), 各 土壌 とも強 酸性域 で 多く, 中性 に近づ くに した が い急減 し,pH6‑ 7附近 で最低値 を示 した｡

リ ン酸 二 ア ンモ ニ ウム処理 区 は,溶 出平衡液 のpH を高 く維 持 した｡その ため に吸収 Cdの 不活 化 は上嬢 の緩 衝 能 に強 く依 存 す るもの と考 え られ る｡

引 用 文 献

1)越 野 正義 :農技 研 報 B,24, 1‑51, (1973) 2)園 田洋 次 ･前 田恒 男 ･岩井 巌 :岐 阜 大農 研報 ,

33,113‑120,(1972)

3〕松 本直 治 ･白鳥孝 治 ･日暮現 夫 .三好 簿 :土 肥 要旨,20集,34,(1974)

4〕林 雄 ･石崖企政 男 :同誌 ,19築,53,(1973) 5)中烏照 夫 ･川村三郎 :本誌 , 10,45‑51,(1977) 6)伊 藤 秀 文 ･飯 村 庸 二 :北 陸農 試 報,19,71‑139,

(1976)

7)飯 村庸 二 :近 代農 業 におけ る土壌 肥 料 の研 究 , 4集,46‑52, (1973)

8) 亀井 茂 ･大矢 苫二 郎 ･渡辺 巌 :土肥 要旨, 18集,130,(1972)

9)白鳥孝 治 :化学 と生物 ,12,4,228‑234,(1974) 10)岡島秀 夫 :土壌 肥沃 度 論,146,農 山漁 村 文 化協

会,(1976)

ll)白鳥 孝 治 ･五 百部節 卜 松 本直 治 ･三好 洋 : 千葉 農 試 報,13,83‑93, (1973)

(昭和52年 11月10日受理 )