ダム貯水池からの堆積物の挑戦的ヒ素低減及び不溶化手法の開発

开发一种具有挑战性的大坝水库沉积物砷还原和不溶化方法

基本信息

批准号：
22K19859
负责人：
伊藤歩
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Iwate University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ダム貯水池堆積物中のヒ素（As）の低減および不溶化手法の開発を検討した。As含有堆積物中のAsを亜ヒ酸（As(III)）に還元することで堆積物から溶出させた後、固液分離により堆積物のAs濃度を低減するために、まず、ヒ酸（As(V)）還元細菌の集積培養を検討した。As(V)還元細菌用のAs(V)含有培地に活性汚泥微生物を植種して無酸素状態で培養し、経時的に試料を採取した。そのろ液についてAs(III)態およびAs(V)態As濃度を液体クロマトグラフと連結させた誘導結合プラズマ質量分析装置（HPLC-ICP/MS）で測定した。As(V)態As濃度は減少してAs(III)態As濃度が増加した。活性汚泥を植種しない場合ではAs(V)態As濃度は変化しなかったことから、活性汚泥中のAs(V)還元細菌の存在を確認できた。継代培養物から回収したAs(V)還元細菌をAs(V)が含まれない培地に植種し、さらにAs含有堆積物を添加して無酸素条件で振とう培養し、Asの形態別分析を行った。As(III)濃度が増加したことから、堆積物中のAs(V)の一部をAs(V)還元細菌によってAs(III)に還元することで堆積物中のAsを溶出除去できる可能性が示された。一方、堆積物に残留するAsの不溶化のための基礎的知見を得るために、As(V)を含む水試料（As濃度：500 μg/L）に希塩酸で処理したAl含有浄水汚泥の懸濁液（pH 3）を添加し、pHを7に調整してAs(V)の不溶化を検討した。溶解性As濃度をAsの水質環境基準値の10 μg/L未満に低下できた。また、As(III)を還元することが報告されている亜ジチオン酸塩を水試料に加えたが、Asはほとんど再溶解しなかった。浄水汚泥に由来するAlによって不溶化されたAs(V)は還元状態では還元されにくく、浄水汚泥の有効性を明らかにすることができた。

我们研究了减少和不溶解大坝水库沉积物中砷 (As) 的方法的开发。将含As沉积物中的As还原为亚砷酸盐(As(III))并将其从沉积物中洗脱后，首先使用砷酸盐(As(III))通过固液分离来降低沉积物中的As浓度，我们研究了富集。 As(V))还原菌的培养。将活性污泥微生物接种到含 As(V) 还原菌的培养基中，并在缺氧条件下培养，并随时间收集样品。使用连接至液相色谱仪的电感耦合等离子体质谱仪(HPLC-ICP/MS)测量滤液的As(III)和As(V) As浓度。 As(V)型As浓度降低，As(III)型As浓度增加。当活性污泥未接种时，As(V)态As浓度没有变化，证实活性污泥中存在As(V)还原菌。将由传代培养物回收的As(V)还原菌接种到不含As(V)的培养基中，进一步添加含有As的沉淀物，在缺氧条件下振荡培养，测定As的形态。实施。由于As(III)浓度增加，通过As(V)-将沉积物中的部分As(V)还原为As(III)，有可能将沉积物中的As(V)洗脱去除。显示减少细菌。另一方面，为了获得沉积物中残留的As不溶化的基础知识，我们将用稀盐酸处理的含Al纯水污泥悬浮在含有As（V）的水样中（As浓度：500μg/L） ) 通过添加溶液 (pH 3) 并将 pH 调节至 7 来研究 As(V) 的不溶性。我们能够将可溶性砷浓度降至10微克/升以下，这是砷的水质标准值。此外，据报道，连二亚硫酸盐可以还原 As(III)，将其添加到水样中，但几乎没有 As 重新溶解。来自纯化水污泥的Al不溶As(V)在还原条件下难以还原，这证明了纯化水污泥的有效性。