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。

我们研究了大坝储层沉积物中砷（AS）还原和不溶解方法的发展。在沉积物中排出对砷的沉积物（AS（iii））中，首先检查了砷酸（AS（AS v））还原细菌的积累培养，以通过固液分离来降低沉积物的浓度。将活化的污泥微生物种植在AS（V）含As（V）还原细菌的AS（V）培养基中，并在无氧状态下培养，并随时间收集样品。用电感耦合等离子体质谱仪（HPLC-ICP/MS）与液相色谱仪结合的滤液测量滤液。 AS（V）AS浓度降低，AS（III）随着浓度的增加。由于未种植活性污泥时，AS（V）浓度不变，因此可以证实AS（V）还原细菌的存在。 AS（V）从亚文化中收集的细菌被种植在不包含（V）的培养基中，然后在缺氧条件下添加到培养物中，并通过在缺氧条件下摇动，并对AS进行形态学分析来培养。随着（iii）浓度的增加，结果表明，通过（v）减少细菌将沉积物中AS（V）的一部分减少为（iii），可以像沉积物中一样洗脱和去除。另一方面，为了获得沉积物中剩余的基本知识，将含有稀释的净水污泥（pH 3）的悬浮液添加到含有（V）（浓度：500μg/l）的水样品中，将含有（V）的液化剂添加为（V）的水样，并添加液化剂的液化剂，并添加液化剂的液化剂，并添加液化剂的悬浮液。并将pH调节到7。溶解度可以将浓度降低至As的水质环境标准值的10μg/L。另外，据报道将二硫代石添加到水样中，但几乎没有重新溶解。由于（v）因纯化的水污泥而被纯化的Al不均匀，在降低的状态下很难减少，并且揭示了纯化的水污泥的有效性。