JP2000279940A - 重金属含有土壌からの重金属溶出防止方法 - Google Patents

重金属含有土壌からの重金属溶出防止方法

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永地 真部
Osamu Fuse
修 布施
Hiroyuki Takano
博幸 高野
Yasuhiro Uchiyama
康広 内山
Takashi Kamiya
隆 神谷
Toshihisa Maruta
俊久 丸田
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Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 重金属含有土壌から重金属の溶出拡散を
恒久的に防止する。 【解決手段】 重金属含有土壌に重金属不溶化剤を加
え、イネ科、ナス科、アブラナ科、セリ科、ウユギ科、
アカザ科、シソ科、ナデシコ科、キョウチクトウ科、カ
バノキ科、バラ科、ヤナギ科、ヒノキ科、マメ科、キク
科、ユキノシタ科、フトモモ科の何れか1種以上の植物
を植栽する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、重金属を含有する
土壌から、土壌中の重金属が周辺に溶出することを防ぐ
ための方法に関する。
【0002】
【従来技術】一般に、重金属は生体に対し毒性を有する
ものが多く、又生体蓄積性があって排出され難い。昨
今、このような重金属による土壌汚染が深刻になってお
り、環境保全の観点から、土壌中に存在する有害重金属
を浄化処理する方法が検討されている。重金属で汚染さ
れた土壌の処理は、汚染土壌から重金属の拡散を防止す
る方法と汚染地から汚染土壌を除去する方法があるが、
後者の方法は莫大な経費と労力を要する上に、除去した
汚染土壌を別の場所に移転させるだけの一時的な処理策
であることが多く、将来、移転先で同様の汚染問題を引
き起こす可能性がある。
【0003】一方、前者の方法は、化学的手法、即ち薬
剤投入によって汚染土壌を化学的に調整し、汚染土壌か
ら重金属の溶出拡散を防ぐものであり、例えばキレート
剤などの金属イオン捕捉剤を用いて土壌中の重金属をキ
レート中に固定する方法、硫黄による還元作用を利用す
る方法などの他、石灰の投入により土壌pHを中和せし
めて重金属を不活性化する方法や燐酸質肥料により重金
属を難溶化する方法などが知られている。
【0004】
【発明が解決する課題】しかるに、重金属の拡散防止に
関する化学的手法は、何れも一過性の効果しかない場合
が多く、これは、自然環境下の経時過程で起こる降雨、
酸化、温度変化などに伴い、土壌自体が化学的変化を生
じ、その結果不溶化した重金属が徐々に再溶出すること
となり、恒久的な重金属の溶出防止は殆ど不可能であっ
た。また、化学的手法で長期間に渡る効果を維持するた
めに、当該薬剤の使用量並びに使用頻度を高めると過剰
薬剤による周辺環境への二次汚染が危惧される。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定の植
物が重金属を良く吸収することに着目し、重金属不溶化
剤を添加して含有重金属の化学的不活性化・不溶化を図
った重金属含有土壌に、このような植物を植栽すると、
一旦不溶化された後に再溶出する重金属イオンを植栽さ
れた植物が吸収し、化学的処置による即効効果と植物体
による中長期的な補完効果によって重金属を含有する土
壌から周辺環境への重金属溶出拡散を十分防止できるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
【0006】即ち、本発明は、重金属含有土壌に重金属
不溶化剤を加え、イネ科、ナス科、アブラナ科、セリ
科、ウユギ科、アカザ科、シソ科、ナデシコ科、キョウ
チクトウ科、カバノキ科、バラ科、ヤナギ科、ヒノキ
科、マメ科、キク科、ユキノシタ科、フトモモ科の何れ
か1種以上の植物を植栽することを特徴とする重金属含
有土壌からの重金属溶出防止方法である。
【0007】また、本発明は、前記重金属不溶化剤が、
燐酸質肥料、石灰類、金属イオン捕捉剤、有機質資材、
無機系多孔質資材、硫黄及び/又はその固体化合物、の
何れか1種以上であることを特徴とする重金属含有土壌
からの重金属溶出防止方法である。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明で対象となる土壌は、重金
属が含有されている土壌、一般的には重金属汚染土壌を
対象とし、この重金属含有土壌に重金属不溶化剤を加え
る。本発明で用いる重金属不溶化剤とは、重金属を不活
性化、とりわけ水溶性の重金属化合物を生成し難くさせ
るものや、溶液中でイオン化した重金属を不溶性の化合
物としたり、その構造中に取り込んで固定させるものを
云い、好ましくは、重焼燐、熔性燐肥、過燐酸石灰等の
燐酸質肥料、活性炭、ピートモス、油粕等の有機質資
材、ゼオライト、パーライト等の無機系多孔質資材、炭
酸カルシウム、水酸化カルシウム、生石灰等の石灰類、
ジチオカルバミン酸等の公知の金属イオン捕捉剤、硫
黄、硫化カルシウム、硫化鉄、チオ硫酸ナトリウム、硫
酸第一鉄等の硫黄及び/又はその固体化合物から選択さ
れる何れか1種又は2種以上を重金属不溶化剤として用
いることができる。より好ましくは、燐酸質肥料及び/
又は有機質資材を加えると、この土壌に植栽される植物
の生育も促進されるので良い。
【0009】重金属含有土壌への重金属不溶化剤の加え
方は特に限定されない。望ましくは、対象土壌全てと混
合を行うと良いが、例えば広範囲な面積を対象とする場
合は市販の粉末散布機で散布しても良い。また該土壌に
加える重金属不溶化剤量は、使用する重金属不溶化剤の
種類や土壌中の重金属濃度により異なるので適宜選定し
て添加するのが望ましい。選定方法は特に限定されない
が、通常は簡単な予備実験で求めることができる。即
ち、対象土壌の一部を採取し、これに所望の重金属不溶
化剤を、添加量を変えて混合し、混合物100gからの
水1リットルに対する重金属溶出量を調べ、溶出量が最
小となる重金属不溶化剤の最小添加量をもって最適値と
し、この最適値乃至はそれより幾分低い値を重金属不溶
化剤の添加量とする。尚、重金属不溶化剤の過剰添加は
二次汚染を引き起こすこともあるので避けるのが望まし
い。
【0010】重金属不溶化剤が加えられた土壌に、比較
的高い重金属吸収能力を有する植物を植栽する。このよ
うな植物としては、イネ科、ナス科、アブラナ科、セリ
科、ウユギ科、アカザ科、シソ科、ナデシコ科、キョウ
チクトウ科、カバノキ科、バラ科、ヤナギ科、ヒノキ
科、マメ科、キク科、ユキノシタ科、フトモモ科の植物
を挙げることができ、その中でも特にキク科のヒマワ
リ、アブラナ科のアブラナやセリフォン、ナス科のベラ
ドンナ、イネ科のトールフェスクがかなり高い重金属吸
収能力を有するので好ましい。植栽する植物は1種類に
限定する必要はなく、例えば異なる科の2種以上の植物
を植栽しても良い。植栽方法は特に限定されず、例えば
種子の播種、苗の植樹、成長した植物の移植等何れの方
法でも行うことができる。植栽後は、通常行われている
ような植物の維持管理を行えば良く、特別の処置は不要
である。また、植物の重金属吸収は、根から重金属イオ
ンを吸収して行われ、吸収した重金属は殆ど排出される
ことなく植物体に蓄積される。何れの植物も重金属の吸
収蓄積能力には限界があるものの、最大蓄積量は一般に
個体が大きくなるに連れ、即ち植物の成長と共に増大す
るので、頻繁に植え替える必要はなく、土壌中の重金属
含有量や植物種によるが、通常は、例えば一年草を用い
る場合は半年程度、多年草の場合は概ね3年程度のサイ
クルで植え替えると良い。尚、植え替え時に、併せて重
金属不溶化剤の再添加を行うと一層良い。
【0011】
【実施例】以下、実施例により本発明及びその効果を具
体的に示す。 [実施例1] 重金属を含有した土壌(嵩比重0.7、
含水率40%、pH6)1リットルに付、燐酸マグネシ
ウムを主成分とする市販の燐酸質肥料(商品名:苦土重
焼リン、小野田化学株式会社製)430mgを配合添加
し、攪拌機で混合を行った。これを1週間常温放置し、
内容量3リットルのワグネルポットに入れ、表1に記載
した植物種子を1つのワグネルポットに付1種類の植物
となるようそれぞれ播種した。これに連日散水を行い、
また散水等によりポット穴から排出された水は同一の植
物に対する散水用に全て再使用し、何れも3ヶ月栽培を
行った。栽培を行った土壌について、燐酸質肥料添加直
前(開始日)、種子播種時(開始から7日経過後)、及
び栽培終了直後(開始から97日経過)のものをそれぞ
れ環境庁告示第46号による方法で鉛溶出試験を行い、
土壌100gからの水1リットルに対する鉛溶出量を調
べた。これらの結果を表1に記す。
【0012】
【表1】
【0013】[比較例1] 前記実施例1と同様の土壌
と燐酸質肥料を実施例1と同様の配合割合となるよう混
合調整し、これを1週間常温放置し、内容量3リットル
のワグネルポットに入れた。植物を植栽せずに、実施例
1と同様の頻度で散水を行い、また散水等によりポット
穴から排出された水は散水用に全て再使用し、3ヶ月こ
の作業を行った。燐酸質肥料添加前(開始日)とワグネ
ルポットに入れる直前(開始から7日経過)、及びワグ
ネルポットに入れて3ヶ月経過後(開始から97日経
過)に採取した土壌に対し、実施例1と同様の方法で土
壌からの鉛溶出量を調べた。その結果、燐酸質肥料添加
前(開始日)の鉛溶出量は0.120mg/l、ワグネ
ルポットに入れる直前(開始から7日経過)の鉛溶出量
は0.011mg/l、ワグネルポットに入れて3ヶ月
経過後(開始から97日経過)の鉛溶出量は0.023
mg/lであった。
【0014】[比較例2] 前記実施例1と同様の土壌
を何らの薬剤も加えることなく内容量3リットルのワグ
ネルポットに入れ、その状態で1週間放置した後、表1
に記載した植物種子を1つのワグネルポットに付1種類
の植物となるようそれぞれ播種した。これに適宜散水を
行い、また散水等によりポット穴から排出された水は散
水用に全て再使用し、3ヶ月栽培を行った。栽培に用い
た土壌を、ワグネルポットに入れる前(開始日)と植物
種子播種時(開始から7日経過)、植物収穫直後(開始
から97日経過)についてそれぞれ採取し、実施例1と
同様の方法で土壌からの鉛溶出量を調べた。これらの結
果も併せて表1に記す。
【0015】
【発明の効果】本発明方法によれば、重金属に汚染され
た土壌からの重金属の溶出拡散の防止を、重金属不溶化
剤による広域大量対象物に対する即効的な防止効果と、
化学的処理で十分不活性化されずに残存する若干の可溶
性重金属並びに再溶出重金属に対する植物による吸収の
中長期的な補完効果によって、一層確実なものにするこ
とができる。更に、化学的処理では依然として土壌中に
重金属源が留まり続けるのに対し、本発明では植物によ
る重金属の吸収蓄積作用により土壌中の重金属含有量そ
のものも減少させることができる他、重金属不溶化剤を
大量使用する必要がなくなるので二次汚染の可能性も無
くなる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内山 康広 千葉県佐倉市大作二丁目4番2号 太平洋 セメント株式会社佐倉研究所内 (72)発明者 神谷 隆 千葉県佐倉市大作二丁目4番2号 太平洋 セメント株式会社佐倉研究所内 (72)発明者 丸田 俊久 千葉県佐倉市大作二丁目4番2号 太平洋 セメント株式会社佐倉研究所内 Fターム(参考) 2B022 AA01 AB17 AB20 BA01 BA03 BA04 BA07 BA11 BA16 BA21 DA19 2E191 BA02 BB01 BC01 BC05 4D004 AA41 AB03 AC07 CA34 CC11 CC15

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重金属含有土壌に重金属不溶化剤を加
    え、イネ科、ナス科、アブラナ科、セリ科、ウユギ科、
    アカザ科、シソ科、ナデシコ科、キョウチクトウ科、カ
    バノキ科、バラ科、ヤナギ科、ヒノキ科、マメ科、キク
    科、ユキノシタ科、フトモモ科の何れか1種以上の植物
    を植栽することを特徴とする重金属含有土壌からの重金
    属溶出防止方法。
  2. 【請求項2】 重金属不溶化剤が、燐酸質肥料、石灰
    類、金属イオン捕捉剤、有機質資材、無機系多孔質資
    材、硫黄及び/又はその固体化合物、の何れか1種以上
    であることを特徴とする請求項1記載の重金属含有土壌
    からの重金属溶出防止方法。
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