CN109983339B - 地基注入剂浓度推定方法 - Google Patents

Abstract

地基注入剂浓度推定方法具备：从注水井向地下地基注入注入液的工序，所述注入液中添加有注入剂和在地下地基内示出与注入剂同样的行为的指标剂；测定与注水井分离开的位置的指标剂的浓度的工序；和根据指标剂的浓度推定地下水中的注入剂的浓度的工序。

Description

地基注入剂浓度推定方法

技术领域

本公开涉及地基注入剂浓度推定方法。

背景技术

在日本特开2005-305282号公报中公开了一种土壤净化方法，其利用微生物对污染土壤进行净化。在该土壤净化方法中，向污染土壤注入作为微生物的营养的硝酸盐溶液，测定污染土壤的地下水中的硝酸浓度来判断硝酸盐溶液的过量或不足，从而控制硝酸盐溶液的注入量。

发明内容

发明所要解决的问题

在上述日本特开2005-305282号公报中，直接测定作为净化污染土壤的微生物的营养的硝酸盐溶液在污染土壤的地下水中的浓度。但是，对于向污染土壤注入的净化剂、促进净化剂的净化作用的活性剂等向土壤注入的注入剂而言，难以测定浓度。

考虑到上述情况，本公开的目的在于提供一种能够推定向地基注入的注入剂的浓度的地基注入剂浓度推定方法。

用于解决问题的手段

本公开的第一方式的地基注入剂浓度推定方法具备：从注水井向地基注入注入液的工序，所述注入液中添加有注入剂和在所述地基内表现出与上述注入剂同样的行为的指标剂；测定与上述注水井分离开的位置的上述指标剂的浓度的工序；和根据上述指标剂的浓度推定地下水中的上述注入剂的浓度的工序。

出于净化污染、改良地基、蓄热、隔水等目的而向地基注入注入剂的情况下，为了使该注入剂有效地发挥功能，需要适当地管理注入剂在地下水中的浓度。但是，直接测定注入剂的浓度费事，有时不得不将采集的地下水带回试验室利用大规模的设备进行测定。另外，存在如下问题：注入剂浓度低，本身难以测量，或者即使能够测量，由于注入剂的溶解、分散，也难以判别注入剂是否到达测定位置。

在本公开的第一方式的地基注入剂浓度推定方法中，测定与注水井分离开的位置的地下水的指标剂的浓度。该指标剂在地基内表现出与注入剂同样的行为，因此，根据指标剂的浓度能够推定注入剂的浓度。

因此，能够了解注入剂在地基的地下水中的浓度。由此，能够适当地管理注入剂在地下水中的浓度，从而使注入剂有效地发挥功能。

本公开的第二方式的地基注入剂浓度推定方法具备：对添加有注入剂的注入液进行加热后从注水井向地基注入的工序；测定与上述注水井分离开的位置的地基内温度的工序；和根据上述地基内温度推定地下水中的上述注入剂的浓度的工序。

在本公开的第二方式的地基注入剂浓度推定方法中，对添加有注入剂的注入液进行加热，测定与注水井分离开的位置的地基内温度。由于加热后的注入液使得地基内的温度发生变化，因此，根据地基内温度变化能够推定注入剂的浓度。

因此，能够了解注入剂在地基内的地下水中的浓度。由此，能够适当地管理注入剂在地下水中的浓度，从而使注入剂有效地发挥功能。

本公开的第三方式的地基注入剂浓度推定方法中，上述注入剂为分解污染物质的净化剂以及使上述净化剂的生物性分解活化的活性剂中的至少之一。

在本公开的第三方式的地基注入剂浓度推定方法中，在注入液中添加净化剂或活性剂，由此能够净化地基。为了有效地分解地基内的污染物质，需要适当地管理净化剂或活性剂在地基的地下水中的浓度。但是，直接测定净化剂及活性剂的浓度的情况下费事，需要将采集的地下水带回试验室利用大规模的设备进行测定。

但是，在本公开的第三方式的地基注入剂浓度推定方法中，测定与注水井分离开的位置的地下水的指标剂的浓度。该指标剂在地基内表现出与净化剂或活性剂同样的行为，因此，根据指标剂的浓度能够推定净化剂或活性剂的浓度。

因此，能够了解净化剂或活性剂在地基的地下水中的浓度。由此，能够适当地管理净化剂或活性剂在地基的地下水中的浓度，从而有效地分解污染物质。

本公开的第四方式的地基注入剂浓度推定方法中，上述指标剂为荧光染料。

在本公开的第四方式的地基注入剂浓度推定方法中，根据与注水井分离开的位置的地下水的荧光染料的浓度推定净化剂或活性剂的浓度。荧光染料的浓度可以利用荧光测定器以光强度的形式定量地进行测定。因此，能够保证一定的精度。

本公开的第五方式的地基注入剂浓度推定方法中，从上述注水井向上述地基注入上述净化剂及上述活性剂，表现出与上述净化剂同样的行为的一上述指标剂和表现出与上述活性剂同样的行为的另一上述指标剂的种类不同。

在本公开的第五方式的地基注入剂浓度推定方法中，向地基注入净化剂及活性剂。并且，净化剂、活性剂分别使用不同种类的指标剂。因此，根据各自的浓度，能够推定净化剂、活性剂各自的浓度。

因此，即使将净化剂及活性剂混合后向地基注入，也能够准确地推定地基的地下水中各自的浓度。

发明效果

根据本公开的地基注入剂浓度推定方法，能够推定向地基注入的注入剂的浓度。

附图说明

图1A是示出本公开的第一实施方式的地基注入剂浓度推定系统的示意性构成的俯视图。

图1B是示出本公开的第一实施方式的地基注入剂浓度推定系统的示意性构成的纵向剖视图。

图2是示出本公开的第一实施方式的地基注入剂浓度推定系统中的观测井与测定装置的关系的纵向剖视图。

图3是示出在本公开的第一实施方式的地基注入剂浓度推定系统中的测定装置中激发光及荧光的光强度与波长的关系的曲线图。

图4A是示出在本公开的实施方式的地基注入剂浓度推定系统中对被不透水层上下分断而形成的两层含水层的污染地基进行净化的变形例的俯视图。

图4B是示出在本公开的实施方式的地基注入剂浓度推定系统中对被不透水层上下分断而形成的两层含水层的污染地基进行净化的变形例的纵向剖视图。

图5A是示出在本公开的实施方式的地基注入剂浓度推定系统中的测定装置中激发波段及荧光波段相互接近的两种荧光染料的激发光及荧光的光强度与波长的关系的曲线图。

图5B是示出在本公开的实施方式的地基注入剂浓度推定系统中的测定装置中激发波段及荧光波段相互重复的两种荧光染料的激发光及荧光的光强度与波长的关系的曲线图。

图5C是示出在本公开的实施方式的地基注入剂浓度推定系统中的测定装置中激发波段及荧光波段相互分离开的两种荧光染料的激发光及荧光的光强度与波长的关系的曲线图。

具体实施方式

参考附图对本公开的实施方式进行说明。需要说明的是，关于在多个附图中以相同符号表示的共通的构成要素，有时省略对其的说明。

[第一实施方式]

(整体构成)

第一实施方式中的地基注入剂浓度推定系统应用于用于分解图1A、图1B所示的地下地基10中所含的污染物质的污染地基净化系统20。污染地基净化系统20具备：在地下地基10中构筑的抽水井22、注水井24、观测井26以及隔水壁28、在地表面GL的上部构筑的使地下水在地下地基10、抽水井22以及注水井24之间循环的净化装置30、和对从观测井26采集的地下水进行分析的测定装置40。

(污染地基)

地下地基10为处于地表面GL的下方的地基，其具备地下水可流的含水层12 以及地下水不可流的不透水层14。该地下地基10中，将含有基准值(例如对每种污染物质所规定的值)以上的污染物质的部分设定为污染地基E。“污染物质”的概念包括四氯乙烯、三氯乙烯、顺式-1,2-二氯乙烯、氯乙烯单体、苯等有机物；六价铬、氰等无机化合物；以及汽油或轻油等矿物油类等油分。

需要说明的是，在图1B中，以点划线图示出地下水位HL，以虚线的箭头图示出地下地基内的地下水的流向。需要说明的是，该地下水的流动是通过从注水井24 向地下地基10注入后述含有净化剂等的注入液并进一步将地下水从抽水井22进行抽水而产生的流动。

(抽水井)

抽水井22是将地下水从地下地基10进行抽水的抽水单元，可以通过抽水泵P 抽出含水层12的地下水并输送至净化装置30。在图1A、图1B中抽水泵P设置于抽水井22(抽水井22a、22b)的外部，但这是为了说明结构，抽水泵P设置于抽水井22 的内部。但是，抽水泵P也可以设置于抽水井22的外部。另外，抽水井22配置于污染地基E与隔水壁28之间，按照下端的深度为污染地基E的深度以下的方式埋设于地下地基10中。

在图1A中，为了便于图示，只记载了两口抽水井22a、22b，但本公开的实施方式并非限定于此，可以根据场地的大小等适当配置任意的数量。

需要说明的是，抽水井22可以配置于污染地基E中。另外，关于利用抽水井 22进行抽水的具体方法、抽水井22的形状、尺寸等是公知的，因此省略详细说明。

(注水井)

注水井24(注水井24a、24b)是将利用净化装置30生成的注入液注入至地下地基10的注入单元，可以通过未图示的泵等将注入液输送至地下地基10内。另外，注水井24为配置于污染地基E与隔水壁28之间(从污染地基E观察处于抽水井22的相反侧)的井，按照下端的深度为污染地基E的深度以下的方式埋设于地下地基10中。

在图1A中，为了便于图示，只记载了两口注水井24a、24b，但本公开的实施方式并非限定于此，可以根据场地的大小等适当配置任意的数量。

需要说明的是，注水井24可以配置于污染地基E中。另外，关于注入液利用注水井24注入的具体方法、注水井24的形状、尺寸等是公知的，因此省略详细说明。

(观测井)

观测井26(观测井26a、26b、26c)是对地下的状态进行观测的观测单元。在此，“地下的状态”表示观测井26被埋设的位置的地下地基10中的状态，例如包括地下水位；地基内温度；地下水中的后述净化剂、活性剂、指标剂的浓度；地下水中的污染物质浓度等。

在观测井26中设置有未图示的各种传感器，利用这些传感器测定上述地下水位、地基内温度、地下水中的指标剂的浓度等，将这些测定值以电信号的形式传递至净化装置30中的控制部38。

需要说明的是，抽水井22以及注水井24的内部也设置有这些传感器。即，抽水井22以及注水井24各自也作为观测单元发挥功能。另外，在图1A、图1B中，为了避免图变得复杂，省略了各种传感器与控制部38间连接的信号线的图示。

另外，在观测井26的内部或外部设置有未图示的抽水泵，其能够采集观测井 26的规定深度的地下水并将该采集的地下水抽水至设置于地上的测定装置40。

需要说明的是，观测井26埋设于被隔水壁28包围的地下地基10内的多个部位，在图1A中，为了便于图示，只记载了三个观测井26a、26b、26c。但本公开的实施方式并非限定于此，可以根据场地的大小等适当配置任意数量的观测井26。

(隔水壁)

隔水壁28是按照包围污染地基E的周围的方式配置于地下地基10中的钢制板桩(板桩)的隔水单元，将隔水壁28内外的地下水的流动隔断。即，使得隔水壁28的“外侧”的地下地基10中的地下水的流动与隔水壁28的“内侧”的地下地基10中的地下水的流动相互没有影响。

如图1B所示，隔水壁28的下端插根于不透水层14中。由此，污染地基E被隔水壁28和不透水层14包围，抑制了污染物质向隔水壁28的外侧的地下地基10 流出。

(净化装置)

净化装置30是用于对从抽水井抽出的地下水进行净化并添加后述的净化剂和活性剂中的至少之一后返回至地下地基10的装置，包含水处理·加热装置32、添加槽36以及控制部38而构成。

(水处理·加热装置)

水处理·加热装置32是从由抽水井抽出的地下水分离(及提取)挥发性污染物质、油分。另外，水处理·加热装置32通过利用后述的控制部38进行温度调节的未图示的加热器对净化后的地下水进行加热。通过利用水处理·加热装置32对地下水进行加热，能够促进在地下地基10内使污染物质生物分解的分解微生物的增殖、或者提高分解微生物的活性。

(添加槽)

添加槽36中对地下水添加净化剂和活性剂中的至少之一和指标剂而生成注入液。具体而言，从利用后述的控制部38控制的投入装置(省略图示)向添加槽36内部的地下水中添加净化剂和活性剂中的至少之一和指标剂，进行搅拌，生成从注水井 24向地下地基10注入的注入液。

需要说明的是，净化剂及活性剂为本公开中的注入剂的一例。“净化剂”是指在地下地基10内分解污染物质的物质，作为例子，存在有对污染物质进行生物分解的脱卤菌(Dehalococcoides)、硫酸盐还原菌(デハロサルファイド)等“分解微生物”、对污染物质进行化学分解的“化学分解剂”。作为化学分解剂的具体例，可以列举铁系浆料等“还原剂”、过氧化氢、过硫酸盐、芬顿试剂、高锰酸、过碳酸盐等“氧化剂”。

需要说明的是，在第一实施方式中，使用分解微生物(脱卤菌)作为净化剂。另外，在添加槽36中，除了净化剂以外也可以添加活性剂，关于详细的实施方式之后进行说明。

“指标剂”是指在地下地基10(包含污染地基E)内表现出与净化剂或后述的活性剂同样的行为的物质，其是即使为低浓度状态也能够在不使用大规模设备的情况下在原位置(例如污染地基E上或者附近的建物内等)容易地测定浓度的物质。作为例子，可以列举荧光染料、卤素离子、放射性同位素等。其中，作为荧光染料，可以使用荧光素钠、曙红、若丹明B、若丹明WT、8-羟基-1,3,6-芘三磺酸三钠、氨基G酸、对氨基萘磺酸钠、磺酰若丹明G等，在第一实施方式中使用荧光染料(曙红)。

在此，“表现出与净化剂或活性剂同样的行为”具体地表示指标剂相对于地下水的密度、粘性、吸附·分解特性等与净化剂或活性剂为相同程度。

另外，“相同程度”除了完全一致的情况以外还包括产生利用试验能够测定的程度的略微差异的程度。

因此，指标剂作为用于测定地下地基10的地下水中的净化剂或活性剂的浓度的物质(示踪剂)来使用。通过测定指标剂的浓度，能够推定净化剂或活性剂在地下地基 10的地下水中的浓度。

需要说明的是，在本实施方式中，在添加槽36中对地下水添加指标剂而生成注入液，但是，也可以不使用该指标剂来推定净化剂或活性剂在地下地基10的地下水中的浓度。

这种情况下，测定地下水的温度。即，利用水处理·加热装置32加热后的注入液与地下地基10的地下水混合而使温度升高，因此，如果地下水的温度高于开始注入液的注入前，则能够判断出净化剂或活性剂到达测定温度的位置。此外，通过测定该温度变化，能够推定净化剂或活性剂在地下地基10的地下水的浓度。

需要说明的是，在温度测定中无需一定测定观测井的地下水的温度，例如可以利用埋设于地下地基10的热电偶测定地下地基10的温度。不使用指标剂，根据地下地基10或地下水的温度推定注入剂的浓度的方法也能够应用于其它实施方式中。

(测定器)

图2中示出用于说明观测井26与测定装置40的关系的纵向剖视图。测定装置 40包含集管42和荧光测定器44而构成。

对于观测井26a、26b、26c的内部的地下水，利用设置于各井内部的未图示的抽水泵对规定深度的水进行抽水，经由测定装置40的集管42送至荧光测定器44。

集管42是用于将多个配管汇总为一个的集合配管构件，通过开闭未图示的电磁阀或阀门，能够从观测井26a、26b、26c各个井抽出的地下水中选择向荧光测定器 44输送哪个地下水。

荧光测定器44能够测定从集管42送来的地下水中所含的作为指标剂的荧光染料发出的光的强度。具体而言，从光源装置向地下水照射激发光时，能够测定地下水中所含的荧光染料所产生的荧光的光强度C。作为具体例，在图3中示出激发光的波长和荧光的波长各自的光强度。

根据该光强度C能够算出荧光染料的浓度，以作为光强度C的函数的F(C)[mg/l]的形式表示该荧光染料的浓度时，可以如下表示净化剂(分解微生物)的推定浓度 X[mg/l]。

(净化剂的推定浓度X)＝α×[荧光染料的浓度F(C)]······(1式)

α：系数

系数α是根据通过分别实施净化剂(分解微生物)以及荧光染料的吸附·分解试验而测定的吸附·分解特性的差异导出的。需要说明的是，如上所述指标剂相对于地下水的吸附·分解特性视为与净化剂相同程度，但也可以具有能够如此算出系数α的程度的差异。

(控制部)

控制部38以电信号的形式接收利用设置于观测井26、注水井24以及抽水井22 各个井的传感器测定的地下水位、地基内温度、地下水中的荧光染料的浓度等信息。然后，根据接收的信息，对水处理·加热装置32、添加槽36、抽水泵P进行驱动控制。

(测定方法)

在第一实施方式的地基注入剂浓度推定系统中，如图2所示，首先，在添加槽 36中，在从注水井24向地下地基10注入的注入液中添加作为净化剂的分解微生物(脱卤菌)和作为指标剂的荧光染料(曙红)。在此，使注入液中的分解微生物的浓度与荧光染料的浓度相等。即，注入液中各个浓度的关系如下所示。

(分解微生物的浓度)：(荧光染料的浓度)＝1：1······(1-1式)

接着，从添加槽36向注水井24注入添加有分解微生物(脱卤菌)以及荧光染料(曙红)的注入液。通过图1A、图1B所示的抽水泵P从抽水井22抽出地下水而生成地下水的水梯度，向注水井24注入的注入液以目标速度从注水井24向地下地基10及污染地基E扩散。

此时，分解微生物(脱卤菌)和荧光染料(曙红)相对于地下水的密度、粘性、吸附·分解特性等为与净化剂或活性剂相同的程度，因此，如图2中分别以S及T所示的那样，以大致相等的速度扩散。

但是，分解微生物(脱卤菌)和荧光染料(曙红)在吸附·分解特性方面存在略微差异，因此，在地下地基10中扩散的过程中，使得地下水中的浓度产生差异。因此，地下水中的各自浓度的关系使用与吸附·分解特性相对应的系数α如下所述来推定。

(分解微生物的推定浓度)：(荧光染料的浓度)＝α：1····(1-2式)

接着，如图2所示，在设置于与注水井24分离开的位置的观测井26a、26b、 26c的内部具备的抽水泵(图示省略)采集观测井26a、26b、26c内部的地下水，地下水被送至荧光测定器44。利用该荧光测定器，测定荧光染料(曙红)的光强度C，算出荧光染料(曙红)的浓度F(C)[g/l]。

在此，将分解微生物的推定浓度X[g/l]和荧光染料(曙红)的浓度F(C)[g/l]代入(1-2式)的左边时，如下表示。

(分解微生物的推定浓度X)：[荧光染料的浓度F(C)]＝α：1··(1-3式)

通过对该(1-3式)进行变形，得到上述(1式)，算出分解微生物的浓度。

需要说明的是，在本实施方式中，使注入液中的分解微生物的浓度与荧光染料的浓度相等，但本公开的实施方式不限于此。例如将注入液中的分解微生物的浓度与荧光染料的浓度的比率设为(a：1)时，通过在(1式)的右边乘以a来算出分解微生物的推定浓度。

该a的值为任意的，对于荧光染料而言不期待对污染物质的分解效果，因此，荧光染料含有用于算出分解微生物的浓度所需的程度即可，例如可以为a＝60左右。

(作用·效果)

添加有分解微生物的注入液被地下水稀释时，地下水中的分解微生物的浓度低于利用常规测量方法(定量的实时PCR等定量的PCR法)能够测定的检测极限值(10²拷贝/毫升的数量级)。因此，在稀释的状态下难以测定地下水中的分解微生物的浓度。

与此相对，荧光染料即使在被地下水稀释而为低浓度的状态下也能够利用荧光测定器测定光强度。然后，可以根据该光强度算出荧光染料的浓度。

另外，分解微生物和荧光染料相对于地下水的密度、粘性、吸附·分解特性等为相同程度。因此，如果知道地下水中的荧光染料的浓度就能够推定出分解微生物的浓度。

由此，能够适当地管理地下地基10及污染地基E的地下水中的分解微生物的浓度，有效地分解污染物质。

[第二实施方式]

在第一实施方式中使用荧光染料(曙红)作为指标剂，但在第二实施方式中使用卤素离子作为指标剂。这种情况下，净化剂(分解微生物)的推定浓度X[拷贝/毫升]可以使用指标剂(卤素离子)的浓度G(D)[mg/l]如下表示。需要说明的是，指标剂(卤素离子)的浓度G(D)为使用电导率计代替荧光测定器44而测定的电导率D[S/m]的函数。

(净化剂的推定浓度X)＝β×[指标剂的浓度G(D)]········(2式)

β：系数

与第一实施方式的(1式)中的系数α同样，系数β是分别实施净化剂(分解微生物)及指标剂(卤素离子)的吸附·分解试验而根据吸附·分解特性的差异导出的。

需要说明的是，作为指标剂的卤素离子的浓度G(D)[mg/l]可以根据使用离子计代替电导率计而测定的离子浓度[mol/l]来算出。

此外，作为指标剂，除了卤素离子以外，也可以使用放射性同位素。这种情况下，(2式)中的指标剂的浓度G(D)[mg/l]根据使用放射线测定器测定的放射线量[Bq] 算出。

[第三实施方式]

在第一实施方式、第二实施方式中，在添加槽36中，在注入液中添加了“净化剂”，但是，在第三实施方式中，添加“活性剂”代替“净化剂”。

活性剂是指使分解微生物的生物分解活化的物质，可以使用氢缓释剂、有机物、PH调节剂、微量营养素或微量元素等。

其中，作为有机物，可以使用甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸或柠檬酸或者它们的钠盐、钾盐或钙盐；葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖、蛋白胨、胰蛋白胨、酵母提取物、腐植酸或植物油等。

另外，作为PH调节剂，可以使用碳酸氢钠、碳酸钠等钠、钾的碳酸盐、碳酸氢盐；氢氧化铵、碳酸铵、三聚磷酸钠、磷酸氢二钠或磷酸三钠等。

另外，作为微量营养素，可以使用维生素B12、维生素B1、泛酸、生物素、叶酸等。

此外，作为微量元素，可以使用Co、Zn、Fe、Mg、Ni、Mo、B等。

这些活性剂相对于地下水的密度、粘性、吸附·分解特性等也与指标剂为相同程度，因此，能够与第一实施方式中的净化剂同样地使用指标剂来推定浓度。

本实施方式中使用的活性剂为酵母提取物，使用荧光染料(曙红)作为指标剂。并且，活性剂(酵母提取物)的推定浓度Y[mg/l]可以使用荧光染料的浓度F(C)[mg/l]如下所示。

(活性剂的推定浓度Y)＝γ×[荧光染料的浓度F(C)]·······(3式)

γ：系数

[第四实施方式]

在第三实施方式中使用荧光染料作为指标剂，但在第四实施方式中使用卤素离子作为指标剂。这种情况下，活性剂(酵母提取物)的推定浓度Y[mg/l]可以使用指标剂(卤素离子)的浓度X(D)[mg/l]如下表示。需要说明的是，作为指标剂，除了卤素离子以外，也可以使用放射性同位素。

(活性剂的推定浓度Y)＝δ×[指标剂的浓度G(D)]········(4式)

δ：系数

[第五实施方式]

在第一实施方式～第四实施方式中，在添加槽36中，在注入液中添加了“净化剂”或“活性剂”中的任一种和“指标剂”，但是，在第五实施方式中，添加“净化剂”及“活性剂”两者和“指标剂”。

具体而言，使用分解微生物(脱卤菌)和化学分解剂(过氧化氢)作为净化剂，使用酵母提取物作为活性剂。另外，使用卤素离子作为分解微生物的指标剂，使用放射性同位素作为化学分解剂的指标剂，使用荧光染料作为活性剂(酵母提取物)的指标剂。

作为净化剂的分解微生物(脱卤菌)及化学分解剂(过氧化氢)的浓度均使用上述(2式)来推定。但是，(2式)中的系数β根据分解微生物(脱卤菌)、化学分解剂(过氧化氢)、卤素离子以及放射性同位素的吸附分解特性适当改写。另外，活性剂(酵母提取物)的浓度使用上述(3式)来推定。

在第五实施方式中，通过测定从观测井26采集的地下水的卤素离子的浓度、放射性同位素的放射线量、荧光染料的光强度，能够推定分解微生物、化学分解剂、活性剂的浓度。

由此，在污染地基E例如被四氯乙烯等污染物质及六价铬等污染物质污染的情况下，能够适当地管理作为适合于各种污染物质的净化剂使用的“分解微生物”及“化学分解剂”的浓度和提高分解微生物的活性的“活性剂”的浓度，从而有效地分解污染物质。

[第六实施方式]

在第五实施方式中净化剂、活性剂都使用，但本公开的实施方式并非限定于此，也可以只使用两种以上净化剂、或者只使用两种以上活性剂。另外，作为指标剂，可以不使用卤素离子、放射性同位素而只使用多种荧光染料。

例如在第六实施方式中，在注入液中添加作为活性剂的酵母提取物及氢缓释剂(聚乳酸酯)，作为各自的指标剂，使用种类不同的荧光染料(曙红及荧光素钠)。

由此，能够分别推定酵母提取物及氢缓释剂(聚乳酸酯)的浓度。另外，由于只使用荧光染料作为指标剂，因此，无需使用电导率计、放射线测定器，只利用荧光测定器就能够推定两种以上活性剂的浓度。

以上的实施方式也可以分别组合使用。例如可以将添加了“净化剂”及“活性剂”两者和“指标剂”的第五实施方式与使用不同种类的荧光染料作为指标剂的第六实施方式组合。这种情况下，可以在注入液中添加例如作为净化剂的分解微生物、作为活性剂的酵母提取物、作为分解微生物的指标剂的荧光染料(荧光素钠)和作为酵母提取物的指标剂的荧光染料(曙红)。

即，上述净化剂、活性剂、指标剂的组合方式是任意的，可以组合使用一种净化剂和一种指标剂、两种以上净化剂和两种以上指标剂、一种活性剂和一种指标剂、两种以上活性剂和两种以上指标剂、一种净化剂及一种活性剂和两种指标剂、两种以上净化剂及两种以上活性剂和两种以上指标剂等各种组合。但是，作为净化剂的还原剂(例如铁系浆料)优选不与活性剂组合使用。

[变形例]

对第一实施方式～第五实施方式的地基注入剂浓度推定系统的各种变形例进行说明。例如，在第一实施方式～第五实施方式中，如图1B所示，对形成于不透水层 14的上方的“一层”含水层12的污染地基E进行净化，但本公开的实施方式不限于此。例如如图4B所示，也可以对含水层12被不透水层16上下分断而形成的“两层”含水层12A、12B的污染地基E1、E2进行净化。或者，也可以对“三层以上的”含水层进行净化。

对“两层”含水层12A、12B的污染地基E1、E2进行净化的情况下，除了设置于下侧的含水层12B中的抽水井22(抽水井22a、22b)、注水井24(注水井24a、24b)、观测井26(观测井26a、26b、26c)以外，在上侧的含水层12A中也设置抽水井62(抽水井62a、62b)、注水井64(注水井64a、64b)、观测井66(观测井66a、66b)。

另外，如图4A所示，除了使地下水在含水层12B、抽水井22以及注水井24 之间循环的净化装置30以外，还设置有使地下水在含水层12A、抽水井62以及注水井64之间循环的净化装置50。如此，能够对被不透水层16上下分断开的两个含水层12A、12B分别进行净化。与净化装置30同样地，净化装置50具备水处理·加热装置52、添加槽56以及控制部58。需要说明的是，净化装置30的控制部38和净化装置50的控制部58可以合并为一个。

但是，使用荧光染料作为净化含水层12A、12B的净化剂的指标剂的情况下，荧光染料有可能穿过不透水层16的厚度薄的部分或龟裂而从含水层12A向含水层 12B流出，两种荧光染料在含水层12B中混合。或者，荧光染料有可能从含水层12B 向含水层12A流出，两种荧光染料在含水层12A中混合。

例如如图5A所示，激发波段及荧光波段相互接近的荧光染料da与荧光染料db 混合时，荧光染料da的荧光波长与荧光染料db的激发波长相互发生干涉。由此，有可能难以检测荧光染料da的荧光波长。

或者，如图5B所示，激发波段及荧光波段相互的重复的荧光染料da与荧光染料dc混合时，荧光染料da的荧光波长与荧光染料dc的激发波长相互发生干涉。另外，荧光染料da的荧光波长与荧光染料dc的荧光波长相互发生干涉。由此，有可能难以检测荧光染料da的荧光波长、荧光染料dc的荧光波长。

为了抑制这些如图5A、图5B所示的例子那样的光的干涉，被不透水层16隔开的含水层12A、12B中所使用的两种荧光染料优选如图5C所示的荧光染料da、dd 那样选择激发波段及荧光波段相互的充分分离开的荧光染料。需要说明的是，作为难以检测荧光染料da的荧光波长的光的干涉，图5A、图5B所示的图为一个例子，干涉图案并非限定于此。例如，荧光染料da的激发波长与其它荧光染料的荧光波长或激发波长发生干涉时，有时荧光染料da的荧光波长受到影响而难以检测。

需要说明的是，在图4(B)所示的不透水层16的厚度足够大、不存在龟裂等的情况下，可以使用相同的荧光染料作为净化含水层12A、12B的净化剂的指标剂。即使使用相同的荧光染料，这些荧光染料混合的可能性也低。

另外，在第一实施方式～第五实施方式中，使图1A、图1B所示的隔水壁28 的材质为钢制板桩(板桩)，但本公开的实施方式并非限定于此。例如可以使用冻土、粘土、混凝土、水泥改良体等。另外，无需一定设置隔水壁28。没有设置隔水壁28 的情况下，优选在地下水的流动的上游侧配置注水井24、在下游侧设置抽水井22。由此，能够使从注水井24向地下地基10注入的注入液顺利地向地下地基10渗透。

需要说明的是，在第一实施方式～第五实施方式中，在图1A、图1B所示的水处理·加热装置32中，通过向地下水送入空气进行水质改善，但本公开的实施方式并非限定于此。例如，作为水质改善的方法，可以使用向地下水中添加净化剂使其反应从而改善水质的方法、通过吸附地下水中所含的污染物质来实现地下水与污染物质的分离的方法等。

使用将污染物质生物分解的分解微生物作为净化剂来净化地下水时，可以混入营养盐或氧，或者混入新的分解微生物。此外，为了利用注水井24顺利地实施注入液的注入，可以混入凝集剂。

另外，在第一实施方式～第五实施方式中，通过加热器对利用水处理·加热装置32净化后的地下水进行加热，但本公开的实施方式并非限定于此。例如可以通过使空调设备(省略图示)的热介质与利用水处理·加热装置32净化后的地下水进行热交换来加热地下水。此外，也可以利用来自污染地基E上或者附近的建筑物的排热或蒸气等进行加热。需要说明的是，分解微生物以规定的活性活动时等，加热不一定是必须的。

需要说明的是，上述各实施方式中的地基注入剂浓度推定系统应用于用于分解地下地基10中所含的污染物质的污染地基净化系统20，使用净化剂或活性剂作为注入剂，但本公开的实施方式并非限定于此。

例如也可以将地基注入剂浓度推定系统应用于用于地下地基10的液态化对策的地基改良系统。这种情况下，使用过冷却水溶液、气泡混合水、固化材料等作为注入剂，作为指标剂，与污染地基净化系统20同样地，使用荧光染料、卤素离子、放射性同位素等。或者，代替使用指标剂而利用地下水的温度测定也能够推定注入剂的浓度。

需要说明的是，过冷却水溶液为赤藓糖醇、三水合乙酸钠、十水合乙酸钠等的水溶液，在过冷却状态下向地下地基10注入，在地下水中的过冷却水溶液的浓度达到规定的浓度的时刻，投入结晶或者施加刺激使其结晶化。由此，使地下地基10固化而改良地基。

另外，气泡混合水是在水中混合有微泡(fine bubble)(直径100μm以下的气泡)、微米气泡(直径1～100μm的气泡)或超微气泡(ultra fine bubble)(直径1μm以下的气泡)而得的液体，将其向地下地基10中注入，由此使地下地基10中的地下水中含有规定浓度的气泡，形成不饱和状态。由此，能够抑制地震时地下地基10的颗粒间的间隙水压的升高，难以发生液态化。

另外，作为固化材料，可以使用粘土·水泥系(膨润土、水泥等)、超微颗粒系(ハイブリッドシリカ(注册商标)等)、特殊矿渣系(シラクソル(注册商标)-UF等)等悬浮液型非水玻璃系固化材料、碱性(RMG-S5等)、中性·酸性(クリーンファーム等)悬浮液型水玻璃系固化材料、碱性(アルシリカ(注册商标)等)、中性·酸性(ハードライザー(注册商标)等)、特殊中性·酸性(エコリヨン(注册商标))、特殊二氧化硅(エコシリカ(注册商标)等)等水玻璃系溶液型无机系固化材料、碱性(RSG-3)的水玻璃系溶液型有机系固化材料等。

此外，地基注入剂浓度推定系统也能够应用于用于利用地下地基10的地下热的蓄热系统。这种情况下，作为注入剂，使用过冷却水溶液等蓄热材料，作为指标剂，与污染地基净化系统20同样地，使用荧光染料、卤素离子、放射性同位素等。

需要说明的是，与水或混凝土相比，作为过冷却水溶液使用的赤藓糖醇、三水合乙酸钠、十水合乙酸钠等具备大的热容量，因此，容易发挥作为蓄热材料的功能。

此外，地基注入剂浓度推定系统也能够应用于挖掘地下地基10时用于使地下水位降低的隔水系统。这种情况下，作为注入剂，使用过冷却水溶液或固化材料，作为指标剂，与污染地基净化系统20同样地，使用荧光染料、卤素离子、放射性同位素等。或者，代替指标剂而通过测定地下水的温度也能够推定注入剂的浓度。

如此，本公开的地基注入剂浓度推定系统能够在各种方式中实施。

2016年11月14日提出的日本专利申请2016-221687号的公开其整体通过参考引入本说明书中。本说明书中记载的所有文献、专利申请以及技术标准以各个文献、专利申请以及技术标准通过参考引入的情况与具体且每个都记载的情况相同程度地通过参考引入本说明书中。

Claims (6)

1.一种地基注入剂浓度推定方法，其具备：

从注水井向地基注入注入液的工序，所述注入液中添加有注入剂和指标剂；

测定与所述注水井分离开的位置的地下水的所述指标剂的浓度的工序；和

使用所述指标剂的浓度、对应指标剂的吸附-分解特性与注入基的吸附-分解特性之差异的系数以及注入液中指标剂的浓度和注入剂的浓度的比例推定所述注入剂的浓度的工序，

所述指标剂采用粘性、吸附分解特性与所述注入剂为同等程度的荧光染料，

所述荧光染料的浓度如下计算：

将从观测井采取的所述地下水通过抽水泵抽水，送往设置于地上的荧光测定器，测定所述地下水所含的所述荧光染料发出的光的强度，根据所述光的强度，计算出所述荧光染料的浓度。

2.如权利要求1所述的地基注入剂浓度推定方法，其中，所述注入剂为分解污染物质的净化剂以及使所述净化剂的生物性分解活化的活性剂中的至少之一。

3.如权利要求2所述的地基注入剂浓度推定方法，其中，使用酵母提取物作为所述活性剂，使用荧光染料作为所述酵母提取物的指标剂。

4.如权利要求1所述的地基注入剂浓度推定方法，其中，所述荧光染料为荧光素钠、曙红、若丹明B、若丹明WT、8-羟基-1,3,6-芘三磺酸三钠、氨基G酸、对氨基萘磺酸钠、磺酰若丹明G中的任一种。

5.如权利要求1所述的地基注入剂浓度推定方法，其中，所述荧光染料以与所述注入剂大致相等的速度在地基内扩散。

6.如权利要求2所述的地基注入剂浓度推定方法，其中，从所述注水井向所述地基注入所述净化剂及所述活性剂，表现出与所述净化剂同样的行为的一所述荧光染料和表现出与所述活性剂同样的行为的另一所述荧光染料的种类不同。

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