JP2005224697A - カドミウム汚染水田の改質方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水稲によるカドミウム吸収を抑制してカドミウム汚染米の生産を防止し、且つ米の生産量を維持できるカドミウム汚染水田の改質方法を提供すること。
【解決手段】カドミウム汚染水田の汚染表層部の土壌に石灰石及びゼオライトを混和させ、このように処理した土壌とその下の非汚染層１０〜３０ｃｍの土壌とを反転させることによりカドミウム汚染水田を改質する。
【選択図】 なし

Description

本発明はカドミウム汚染水田の改質方法に関し、より詳しくは、水稲によるカドミウム吸収を抑制してカドミウム汚染米の生産を防止し、且つ米の生産量を維持できるカドミウム汚染水田の改質方法に関する。

カドミウム汚染米はカドミウム汚染水田で生産されるものであり、カドミウム汚染水田の改質は急務になっている。
カドミウム汚染水田の改質法としてカドミウム汚染土壌の最終処分地への移送や隔離、薬剤による化学的処理等が採用されている。しかし、最終処分地への移送や隔離は、処分場の確保が困難であるばかりでなく、新規土壌の入れ替えを含めてコストが高く、しかも結果として汚染土壌の移動又は拡散にほかならないことから、何ら問題の解決には至っていない。

また薬剤による化学的処理として、例えば、消石灰、リン酸カルシウム等を用いた不溶化処理が知られているが、米のカドミウム汚染防止が不十分であったり、土壌のアルカリ化に起因して米の生産量が減少したりし、米のカドミウム汚染防止及び生産量の両方を満足し得る処理法はなく、カドミウム汚染水田の改質が強く望まれている。

本発明は、水稲によるカドミウム吸収を抑制してカドミウム汚染米の生産を防止し、且つ米の生産量を維持できるカドミウム汚染水田の改質方法を提供することを目的としている。

本発明者は、上記の目的を達成するために鋭意検討した結果、カドミウム汚染水田の汚染表層部の土壌に特定の物質を混和させるだけでなく、その処理した土壌と下の非汚染土壌とを反転させることにより上記の目的が達成されることを見いだし、本発明を完成した。

即ち、本発明のカドミウム汚染水田の改質方法は、カドミウム汚染水田の汚染表層部の土壌に石灰石及びゼオライトを混和させ、このように処理した土壌とその下の非汚染層１０〜３０ｃｍの土壌とを反転させることを特徴とする。

本発明のカドミウム汚染水田の改質方法により生産米のカドミウム汚染が防止され、しかも米の生産量を減少させることがない。

本発明はカドミウム汚染水田の改質を目的としたものであり、カドミウム汚染水田においては汚染部分は通常耕される表層部の１０〜２５ｃｍの深さまでの土壌である。この汚染土壌に単に消石灰等を混和することは従来試みられているが、この場合には土壌のアルカリ化に起因して稲の生育障害により米の生産量が減少する傾向が強い。また、この汚染表層部の土壌とその下の土壌とを反転させることも従来試みられているが、この場合には生産米のカドミウム汚染防止は必ずしも満足できるものではない。

上記の従来技術に鑑み、汚染土壌に消石灰等を混和し、このように処理した土壌とその下の非汚染層の土壌とを反転させることを試みたが、この場合には生産米のカドミウム汚染は防止できたが、反転した下の土壌のアルカリ化に起因して稲の生育障害により米の生産量が減少した。

それで、カドミウム汚染水田の汚染表層部の土壌に石灰石及びゼオライトを混和させ、このように処理した土壌とその下の非汚染層の土壌とを反転させたところ、この場合には生産米のカドミウム汚染は防止でき、しかも米の生産量は減少しなかった。

この反転させる土壌の深さについては、汚染表層部の深さはその水田で通常耕されていた深さより僅かに深い深さであり、通常は１０〜２５ｃｍの深さ、より普通には１５〜２０ｃｍの深さである。また、反転させるその下の非汚染層の土壌の深さはその水田で通常耕されていた深さより少し深い深さであり、通常は１０〜３０ｃｍの深さ、より普通には１５〜２５ｃｍの深さである。

また、カドミウム汚染水田の汚染表層部の土壌に混和させる石灰石及びゼオライトの量は普通にはそれぞれ土壌の１〜１５質量％、好ましくは５〜１０質量％となる量であり、また混和後の土壌のｐＨを７．５以下に維持することが好ましい。

本発明のカドミウム汚染水田の改質方法は種々の方法で実施することが可能である。例えば、カドミウム汚染水田の汚染表層部の土壌に現場で石灰石及びゼオライトを混和させ、このように処理した汚染表層部の土壌を別の場所に集めるか、又はカドミウム汚染水田の汚染表層部の土壌を別の場所に集めてその場所で石灰石及びゼオライトを混和させ、また、その汚染表層部の下に存在していた非汚染層の土壌を取り出し、次いでその取り出した場所に上記のように処理した汚染土壌を敷きつめ、その上に先に取り出していた非汚染層の土壌を敷きつめる。

しかし、水田の汚染は広範囲になるので、本発明のカドミウム汚染水田の改質方法を以下のように実施することが好ましい。即ち、水田を一定面積ごとに区画し、第一区画のカドミウム汚染水田の汚染表層部の土壌に現場で石灰石及びゼオライトを混和させ、このように処理した汚染表層部の土壌を別の場所に集めるか、又はカドミウム汚染水田の汚染表層部の土壌を別の場所に集めてその場所で石灰石及びゼオライトを混和させて保管し、また、その汚染表層部の下に存在していた非汚染層の土壌を取り出して保管する。次いで第二区画のカドミウム汚染水田の汚染表層部の土壌に現場で石灰石及びゼオライトを混和させ、このように処理した汚染表層部の土壌を第一区画の取り出した場所に敷きつめ、その上に第二区画の汚染表層部の下に存在していた非汚染層の土壌を敷きつめる。次いで第三区画のカドミウム汚染水田の汚染表層部の土壌に現場で石灰石及びゼオライトを混和させ、このように処理した汚染表層部の土壌を第二区画の取り出した場所に敷きつめ、その上に第三区画の汚染表層部の下に存在していた非汚染層の土壌を敷きつめる。同様にして順次処理し、最後の区画には第一区画から取り出した処理済み汚染表層部の土壌を敷きつめ、その上に第一区画から取り出した非汚染層の土壌を敷きつめる。

本発明のカドミウム汚染水田の改質方法の効果を示すために以下の試験を実施した。試験に用いた土壌は次の通りである。試験汚染土壌は汚染原土壌と非汚染土壌との質量比で１：１の混合物であり、処理した汚染土壌Ａは試験汚染土壌に石灰石を１０質量％混和させたものであり、処理した汚染土壌Ｂは試験汚染土壌に石灰石及びゼオライトをそれぞれ１０質量％混和させたものである。

試験１として、３本の水稲ワグネルポットにそれぞれ玉砂利を４ｃｍの高さで入れ、その上に非汚染土壌を１５ｃｍの高さで入れ、その上に試験汚染土壌を１５ｃｍの高さで入れ、コシヒカリ苗３株を植え付けた。

試験２として、３本の水稲ワグネルポットにそれぞれ玉砂利を４ｃｍの高さで入れ、その上に試験汚染土壌を１５ｃｍの高さで入れ、その上に非汚染土壌を１５ｃｍの高さで入れ、コシヒカリ苗３株を植え付けた。

試験３として、３本の水稲ワグネルポットにそれぞれ玉砂利を４ｃｍの高さで入れ、その上に処理した汚染土壌Ａを１５ｃｍの高さで入れ、その上に非汚染土壌を１５ｃｍの高さで入れ、コシヒカリ苗３株を植え付けた。

試験４として、３本の水稲ワグネルポットにそれぞれ玉砂利を４ｃｍの高さで入れ、その上に処理した汚染土壌Ｂを１５ｃｍの高さで入れ、その上に非汚染土壌を１５ｃｍの高さで入れ、コシヒカリ苗３株を植え付けた。

各々の試験において、６月１２日に植え付けし、常時節水栽培とし、８月８日に落水した。８月１３日に出穂し、１０月１日に刈り取り、１０月１５日に脱穀・籾摺を行い、玄米を収穫した。

各々の試験における分けつ本数、最大藁長、藁質量、玄米総質量、千粒の質量、玄米中のＣｄ量、栽培後の汚染土壌のｐＨ（３本の水稲ワグネルポットの平均）は第２表に示す通りであった。

第２表の試験２のデータからも明らかなように、汚染表層部の土壌とその下の土壌とを単に反転させるだけでは、生産米のカドミウム汚染防止は必ずしも満足できるものではなく、また、試験３のデータからも明らかなように、汚染土壌に石灰石を混和し、このように処理した土壌とその下の非汚染層の土壌とを反転させたとしても、生産米のカドミウム汚染は防止できたが、反転した下の土壌のアルカリ化に起因して稲の生育障害により米の生産量が減少した。これに対して、試験４のデータからも明らかなように、本発明のカドミウム汚染水田の改質方法を採用することにより、生産米のカドミウム汚染が防止され、しかも米の生産量を減少させることがない。

Claims (2)

1. カドミウム汚染水田の汚染表層部の土壌に石灰石及びゼオライトを混和させ、このように処理した土壌とその下の非汚染層１０〜３０ｃｍの土壌とを反転させることを特徴とするカドミウム汚染水田の改質方法。
2. カドミウム汚染水田の汚染表層部の土壌に石灰石及びゼオライトをそれぞれ１〜１５質量％混和させ且つｐＨを７．５以下に維持することを特徴とする請求項１記載のカドミウム汚染水田の改質方法。