生分解性キレート剤を用いた土壌中放射性セシウムの化学的除染法の開発

利用可生物降解螯合剂开发土壤中放射性铯化学去污方法

基本信息

批准号：
13J05863
负责人：
澤井光
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)土壌の湿式粉砕洗浄の効果：ボールミルなどによる物理的破壊とキレート剤による湿式洗浄を組み合わせることで，摩擦･衝突のエネルギーにより化学反応を促進できると期待できる（メカノケミカル効果）。メカノケミカル効果を期待した湿式粉砕洗浄では，土壌粒子を数μmレベルに粉砕することによる洗浄促進効果は認められなかった。一方で，化学洗浄剤であるHIDSは土壌中の鉄などの鉱物に強く吸着し，セシウムの溶液への拡散を促進する可能性が見出された。(2)構造物表面に対する化学的湿式洗浄の効果：路面や家屋などの構造物表面に存在する放射性セシウムに対しては，溶離剤として用いる水はセシウムとの化学的相互作用が小さく高い洗浄効果は期待できない。一方，本研究ではコンクリート片から作成した133Csモデル汚染構造物をpH 5, 50 mM HIDS, 50 mM NH4Clの化学洗浄剤に浸漬することで洗浄した。洗浄前後のセシウム存在量をエネルギー分散型蛍光X線分析（XRF）により定量したところ，水洗浄ではセシウムの除去率が40 %であった一方で，化学洗浄剤を用いることでセシウムの除去率が80 %に増加した。コンクリート表面の溶解や，アンモニウムイオンによる置換効果によるものと考えられる。(3)実試料に対する化学的湿式洗浄の効果：福島第一原子力発電所から34.4 km離れた地点において採集した実試料(9600 Bq/kg)に対して，最適条件の化学的洗浄を適用した。水洗浄による放射能除去率は9 %であった一方で，化学洗浄剤を適用した場合では土壌放射能は59 %減少し，キレート剤とアンモニウム塩の洗浄効果が優れていることが示された。以上より本研究では，自然土壌やコンクリート構造物表面に存在する放射性セシウムの汚染を，生分解性化学薬剤により低環境負荷のもとで除去する新規化学洗浄剤の開発を達成した。

（1）湿磨水的土壤清洁的影响：通过使用球磨机等物理破坏，使用螯合剂进行湿清洁，可以预计可以通过摩擦和碰撞能量（机械化学效应）来促进化学反应。在预计将具有机械化学作用的湿磨洗涤中，没有观察到通过将土壤颗粒粉碎到几个μm的水平来促进清洁的影响。另一方面，已经发现HIDS是一种化学清洁剂，可以强烈吸附到诸如土壤中的铁等矿物质，并促进剖宫产扩散到溶液中。（2）化学湿清洁对结构表面的影响：对于存在结构表面的放射性剖宫产，例如道路表面和房屋，用作洗脱液的水与剖腹产几乎没有化学相互作用，而不能预期高清洁效果。同时，在这项研究中，通过将其浸入pH 5，50 mm HIDS，50 mM NH4CL的化学洗涤剂中，将其浸入混凝土碎片制成的133CS模型污染结构。当通过能量色散X射线荧光分析（XRF）量化洗涤前后的铯丰度时，洗水的去除率为40％，而使用化学洗涤剂则将剖宫产的去除率增加到80％。人们认为这是由于混凝土表面的溶解以及铵离子置换的影响。（3）化学湿清洁对实际样品的影响：将最佳化学清洁应用于距离福岛Daiichi核电站34.4 km的实际样品（9600 bq/kg）。虽然水洗的放射性去除率为9％，但使用化学洗涤剂时，土壤放射性降低了59％，这表明螯合剂和铵盐的清洁作用非常好。从上面的研究中，这项研究实现了一种新的化学清洁剂的开发，该化学清洁剂消除了在低环境影响下使用可生物降解化学物质的天然土壤和混凝土结构表面上存在的放射性剖宫产的污染。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

非鉄精錬ダストに含まれるインジウムと亜鉛の分離と回収

有色冶炼烟尘中铟、锌的分离回收

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hikaru Sawai;Mayuko Fujita;Tomoya Wakabayashi;Yoshinori Tsukagoshi;Teruya Maki;Satoshi Mizutani;Hiroshi Hasegawa;澤井光，若林友弥，塚越義則，叶艶，牧輝弥，水谷聡，長谷川浩;H. Sawai;澤井光
通讯作者：
澤井光

汚染土壌の処理方法

污染土壤如何处理

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

鋳物廃砂中の有害金属の除去方法

一种去除铸造废砂中有害金属的方法

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

湿式洗浄/沈殿形成による固体廃棄物中金属成分の分離と回収

通过湿法清洗/沉淀形成分离和回收固体废物中的金属成分

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
澤井光;藤田真悠子;地井直行;若林友弥;牧輝弥;水谷聡;長谷川浩
通讯作者：
長谷川浩

Decontamination of Heavy-Metal-Laden Waste Foundry Sand using Chelant-Assisted Washing Treatment

使用螯合剂辅助洗涤处理去除富含重金属的铸造废砂

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hikaru Sawai;Mayuko Fujita;Tomoya Wakabayashi;Yoshinori Tsukagoshi;Teruya Maki;Satoshi Mizutani;Hiroshi Hasegawa
通讯作者：
Hiroshi Hasegawa