(溶出試験) 分析法

日本海側 日本海側 日本海側

日本海側における における における自然由来重金属汚染土壌 における 自然由来重金属汚染土壌 自然由来重金属汚染土壌の 自然由来重金属汚染土壌 の の の簡易分析法 簡易分析法 簡易分析法 簡易分析法に に に に関 関 関 関する する する する研究 研究 研究 研究

長岡工業高等専門学校 学生会員 ○冨山 恵介 正会員 岩波 基 学生会員 五十嵐 裕貴

１ １ １

１．．．．はじめにはじめにはじめにはじめに

日本における土壌汚染対策は，土壌汚染対策法により事業 所では適切な処置が取られているが，トンネル工事などの掘 削工事において発生する自然由来の重金属を含有する土壌に ついては，十分な対応がなされているとは言えない．この理 由としては，現在の公定法による重金属溶出の判定に最低 2 週間かかり，汚染掘削土の迅速で効率的な処理が困難である ことが大きな問題となっている．

本研究の目的は，重金属含有土壌の掘削土の迅速な溶出判 定を行う簡易分析法の確立を目指してデータの収集を行うこ とである．

２ ２ ２

２．．．．簡易分析法簡易分析法簡易分析法の簡易分析法のの手順の手順手順手順ののの検討の検討検討 検討

過去の検討¹⁾では，公定法での分析手順を精査したところ, 分析時間の大半が検液作成のための試料の前処理に費やされ ていることが判明した．この部分を改善し時間短縮を試みた．

表-1 は検討した簡易分析法の手順表である．分析時間の比 較として公定法の手順と所要時間も記載する．この改善で大 幅に分析時間を短縮することができた．

３３

３３．．．．簡易分析法簡易分析法簡易分析法簡易分析法ののの重金属溶出の重金属溶出重金属溶出重金属溶出因子因子因子因子のののの評価評価評価 評価

図-1 に先の検討により作成した簡易分析法により分析し た結果を示す．検討した簡易法により分析を行ったところ，

重金属の溶出傾向が公定法と異なる結果となった．重金属の 種類によっては過剰に溶出され，溶出判定として過大に安全 側もしくは危険側に評価することとなり，簡易法の 改善が 求められた．

溶出傾向が変化した原因としては，公定法と異なり重金属 溶出の際に用いる溶媒に塩酸としたこと，試料の振とう時間 が長いことや静置時間が長いことが大きく影響しているの ではないかと考えた．そこで今回は溶媒に使用した塩酸の濃 度と振とう時間，静置時間を変えて重金属の溶出量への影響 を確認した．またこれら３つの因子は重金属溶出の過程で大 きく影響する可能性のある因子であり，さらに溶出過程の中 で数値化できる因子である．この塩酸濃度と振とう時間，静 置時間を重金属の溶出量に対する影響因子として重回帰分

(簡易分析法結果) 0.00

1.00 2.00 3.00

Cr As Se Cd Pb

mg/L

(環告19号含有試験結果) 0.0

10.0 20.0 30.0

Cr As Se Cd Pb

mg/kg

(環告18号溶出試験結果) 0.000

0.010 0.020 0.030 0.040 0.050

Cr As Se Cd Pb

mg/L

図-1 公定法と簡易法の分析結果の比較 キーワード 土壌汚染 重金属 自然由来 簡易分析法 溶出判定

連絡先 〒940-8532 新潟県長岡市西片貝町 888 長岡工業高等専門学校 環境都市工学科 TEL0258-34-9273 E-mail：[email protected]

公定法 簡易

(溶出試験) 分析法

1 乾燥 900 15

篩い分け (2mmふるい)

5 5 水：土 1N塩酸：土

10：1 10：1

6 静置 30 10 7 遠心分離 20 10

ろ過 (0.45μm)

9 液前処理 120 0 10 測定 60 60 1560 175 5

所要時間　(分)

30 30

10 3

4

合計時間

30 20

360

15 5 振とう

8

溶媒混合 順

番 操作名

2 粉砕

前処理行程

表-1 簡易分析法の手順と所要時間

6-184 土木学会第63回年次学術講演会(平成20年9月)

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析を行うことにより影響を評価することができるのではない かと考え解析を行った．

４ ４ ４

４．．．．分析分析分析分析結果結果結果結果 4.1 試験結果

図-2 に溶媒の塩酸の濃度と重金属の溶出量の関係を，図-3 に振とう時間と溶出量の関係を示す．また図-4は静置時間と重 金属の溶出量の関係を示すものである．

溶媒の塩酸濃度では低くなるほど，各重金属の溶出量は低下 した．また塩酸の濃度を下げすぎると溶出しなくなった．振と う時間を変化させて実験してみると，振とう時間と正比例して 溶出量も増えることが分かった．また振とうを行わない場合で も塩酸を添加した時点で重金属を溶出することも確認できた．

静置時間を変化させても溶出量に余り変化が見られなかった．

4.1 重回帰分析による影響評価

塩酸濃度，振とう時間と静置時間と重金属の溶出量の影響を 考慮する式を式 1に示す．また先ほどの分析結果を用いて重回 帰分析を行った結果を表-2にまとめる．

それぞれの実験式の各係数を見るとどの重金属も塩酸濃度 の係数が高いことが分かった．このことから塩酸の濃度が３つ の中で重金属の溶出量に影響が強いことが分かる．数式の相関 性を表す決定係数はどの重金属も 0.7～0.8 ほどあり，若干の 相関性があるということが分かった．

５ ５ ５

５．．．．おわりにおわりにおわりにおわりに

今回の簡易分析法の検討により，溶媒とした塩酸の濃度を低 くすると重金属の溶出量も少なくなることと，溶出量のばらつ きも大きくなることが分かった．振とう時間が増加すると重金 属の溶出も正比例で多くなることが分かった．また，静置時間 が長くなっても重金属の溶出にはあまり変化をおよぼさない ことが分かった．さらに解析を行うことにより重金属の溶出過 程に大きく影響すると思われる因子の把握が行えた．

今後も引き続き検討を進めていき，迅速で精度の高い溶出判 定が行なえる簡易分析法の確立を目指していく．

表-2 重金属溶出量に関わる各変数の係数と決定係数

Cr As Se Cd Pb

切片 -0.0268 -0.134 -0.100 -0.0142 -0.340 塩酸濃度 0.115 1.155 0.353 0.055 1.549 振とう時間 0.0110 0.0886 0.0271 0.00332 0.0914 静置時間 0.0189 0.147 0.103 0.0109 0.346 R

0.838 0.834 0.732 0.802 0.734

0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000

0 2 4 6

振とう時間 (min)

溶出量 (mg/L)

Pb

Se As

Cr Cd

図-2 塩酸濃度と重金属溶出量の関係

0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500

0 2 4 6

静置時間 (min)

溶出量 (mg/L)

Pb

Se As

Cr Cd

図-4 静置時間と重金属溶出量の関係

※振とう時間=1min 静置時間=1min

図-3振とう時間と重金属溶出量の関係

※塩酸濃度=1mol/L 静置時間=1min

※塩酸濃度=1mol/L 振とう時間=1min 0.000

0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000

0.000 0.500 1.000 1.500

塩酸濃度 (mol/L)

溶出量 (mg/L)

Pb

Se As

Cr Cd

Y=b

+b

X

+b

X

+b

X

　(式1) 　Y:溶出量

　　b

:切片

　 b

:塩酸濃度の係数 　b

:振とう時間の係数 　b

:静置時間の係数 　X

:塩酸濃度

　X

:振とう時間 　X

:静置時間

参考文献 参考文献 参考文献 参考文献

1) 冨山ら 7-010 日本海側における自然由来重金属土壌汚染の簡易分析法に関する基礎研究 第62回年次学術講演回講演概 要集

2) 冨山ら6205 日本海側における自然由来重金属土壌汚染の簡易分析法に関する基礎研究 第25回土木学会関東支部新潟会

研究調査発表会

6-184 土木学会第63回年次学術講演会(平成20年9月)

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