自然冷熱を利用した汚染土壌の洗浄浄化に関する実験的研究

自然冷却和加热净化净化污染土壤的实验研究

基本信息

批准号：
21K04262
负责人：
伊藤譲
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Setsunan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

凍結融解とイオン交換反応を利用した重金属汚染土壌の洗浄実験を行った。試料土は京都伏見産の黄土を用いた。模擬汚染物質は試薬として用いられる1000 ppmの鉛標準液を希釈、試料土に混合してペースト状から20kPaまで予圧密して供試体（φ10cm、h5cm）を作成した。洗浄液は酢酸を希釈して（0.8～1.7mol/L)用いた。凍結試験では、供試体下部から上部方向に、標準として温度勾配2.0℃/cm、冷却速度0.4℃/hで凍結、その後融解した。凍結時は上部から洗浄液が供給可能な状態にして、融解時は上部を閉じて、下部からのみ排水が可能な状態にした。洗浄効果の評価は、供試体と排水中の鉛量を蛍光X線と底質調査方法による全量分析を行った。今年度は、当初は(1)昨年度と温度条件は同じで凍結融解回数を15～20回とした実験、(2)自然界の凍結に近い、温度制御を一方向から行う実験を目的とした。ところが、試作装置の止水が十分ではなく不凍液が排水に混じるなどのトラブルが続き、何回か工夫を施したが、3～5回程度までの繰り返し回数に止まった。また、蛍光X線による土壌と排水の分析精度が問題となった。そこで、凍結融解実験では(1)について実験可能な範囲で実施し、(2)は装置に抜本的な改善が行えるまで中止、その代わりに分析方法間の測定精度の検討を行った。主な実験結果は次のとおりである。①土壌の分析において、蛍光X線分析よりもICP-AES分析が制度が良い。②排水の分析においては、蛍光X線分析、ICP-MS及びMP-AES分析の精度は同等である。③土壌の蛍光X線分析の測定時間200秒及び測定回数5～6回で問題はない。

我们进行了一项实验，利用冻融和离子交换反应来清洁重金属污染的土壤。使用的样品土壤是来自京都伏见的黄土。模拟污染物的制备方法是，将用作试剂的1000 ppm铅标准溶液稀释，将其与样品土壤混合，并将其从糊状预压实至20kPa，制成样品（φ10cm，h5cm）。所用清洗液为稀乙酸（0.8～1.7mol/L）。冷冻试验中，将标本以2.0℃/cm的标准温度梯度、0.4℃/h的降温速率从下往上冷冻，然后解冻。结冰时，可从顶部供给清洗液，解冻时，顶部关闭，水只能从底部排出。为了评估清洁效果，我们利用荧光X射线和底部沉积物调查方法对样本和废水中的铅含量进行了全面分析。今年的初步目标是（1）温度条件与去年相同，但冻融循环次数为15至20次的实验，以及（2）从一个方向控制温度的实验，类似于自然界的冻结。然而，原型装置仍然存在无法充分止水、防冻剂混入废水等问题，尽管进行了多次尝试，但重复次数仅限于3至5次。此外，使用荧光 X 射线进行土壤和废水分析的准确性也是一个问题。因此，在冻融实验中，尽可能地进行（1），并暂停（2）直到设备能够得到大幅改进，而是研究分析方法之间的测量精度。主要实验结果如下。 ① 在土壤分析中，ICP-AES分析比荧光X射线分析具有更好的准确性。 ② 在废水分析中，荧光X射线分析、ICP-MS、MP-AES分析的精度相当。 ③土壤X射线荧光分析在测量时间为200秒、测量次数为5～6次时没有问题。