JP2008014843A - 土壌汚染測定方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】微細な窪み又は孔2が穿たれた硬質体1の表面に土壌10を付着させ、その微細な窪み又は孔2に跨るビーム径の炭酸ガスパルスレーザー光4を土壌10に照射してプラズマ発光6を誘起させ、そのプラズマ発光6の分光分析により土壌10中の汚染物質11を測定する。好ましくは、微細な窪み又は孔2を、硬質体1の表面に所要深さ及び幅で穿った所要間隔の複数条の線状溝とし、その線状溝の深さ、幅及び/又は間隔を土壌10の性状に応じて選択する。
【選択図】 図2
Description
(ロ)付着した土壌10が微細な窪み又は孔2の内側に閉じ込められるので、レーザー光4の照射時に微細な土壌粒子が飛散しにくく、土壌汚染を感度よく検出することができる。
(ハ)また、微細な窪み又は孔2の内側に土壌10を閉じ込めることで、誘起されたプラズマを一定時間維持することができ、土壌中のナノ粒子に強固に吸着された重金属等の汚染物質を効率よく解離、励起発光させ、重金属汚染の検出感度を向上することができる。
硬質体1として表面に深さ数十μm、間隔0.5mm程度の複数条の線状溝2を穿った金属板を用いて図1の土壌汚染測定装置を試作し、本発明による土壌汚染測定方法の効果を確認する実験を行った。鉛(Pb)を1500mg/kg含む粘性土(関東ローム)の土壌試料を硬質体1の表面に付着させ、パルスエネルギー750mJ、繰り返し周波数10Hz、ビーム径φ=30mm(照射点のビーム径φ10mm以上)の炭酸ガスパルスレーザー光を照射して発生したプラズマ発光の分光分析を行った。実験結果のプラズマ発光スペクトルを図6に示す。
1)微細な窪み又は孔2に粘性土を閉じ込めることで、レーザー光4の照射時の衝撃波によって微細な土壌粒子が飛散することを防ぐ。
2)微細な粒子が緩く集合した状態の粘性土にレーザー光4を照射しても、硬さの不足から高速の衝撃波を得ることは難しいが、硬質体1に粘性土を付着させ、土壌粒子の背後に硬質体1を配置することで、高速の衝撃波を容易に発生させることができ、分析に必要な大きな強度のプラズマ発光を得ることができる。
3)ナノオーダーの微細な粘土鉱物の間隙や内部に入り込み、結合・吸着されている重金属を分析にかけるために、粘性土中の鉱物と重金属との結合・吸着を解離させ且つ励起・発光させるに必要なプラズマ温度とその保持時間を確保することができる。
本発明が粘性土の分析に有効であることを確認できたので、更に高含水状態の土壌汚染の測定に対する本発明の有効性を確認する実験を行った。本実験では、粘性土(関東ローム)に汚染物質として1000mg/kgの銅(Cu)を混入させた模擬汚染土壌試料を用い、乾燥状態と含水状態(含水率40%程度)とでそれぞれ発光スペクトルを比較した。硬質体1として、ニッケル板の表面にカッターでヤスリ状の微細溝2を付したものを用いた。微細溝2の間隔は約0.5mm、溝の深さは数十μm程度である。パルスエネルギー1.0J、繰り返し周波数10Hz、照射点のビーム径φ=10mm以上の炭酸ガスパルスレーザー光を照射したときのプラズマ発光スペクトルの実験結果を図7に示す。同図(A)は乾燥状態の土壌の分析結果、同図(B)は含水状態の土壌の分析結果である。
更に、本発明の測定方法で実際の工場跡地等から採取した汚染土壌(実汚染土)を分析し、化学分析で求めた全量分析(強酸分解−全含有量分析)の結果と比較する実験を行った。本実験では、実験例2と同様にニッケル板の表面にカッターでヤスリ状の微細溝2を付した硬質体1を用い、汚染土壌として鉛その他の化合物を汚染物質として含む含水状態の砂質実汚染土A、及び鉛その他の化合物を汚染物質として含む乾燥状態の粘性実汚染土Bを用いた。化学分析による砂質実汚染土Aの汚染物質含有量(強酸分解−全含有量分析)は4800mg/kg、粘性汚染土Bの汚染物質含有量は1400mg/kgであった。これらの実汚染土A及びBをそれぞれ少量ずつニッケル板の微細溝2に指で薄く付着させ、レーザー光4の照射時に飛散しやすい余剰の汚染土及び粒径の大きい砂分を指で払い落としたのち、ニッケル板の表面にパルスエネルギー1.5J、繰り返し周波数10Hz、照射点のビーム径φ=10mm以上の炭酸ガスパルスレーザー光を繰り返し照射し、プラズマ発光スペクトルの8回の加算平均を求めた。なお、デフォーカス距離は4.5mm(レンズ焦点距離は100mm)とした。図8(A)は実汚染土Aの分析結果を示し、同図(B)は実汚染土Bの分析結果を示す。
3…レーザー装置 3a…光学系
4…レーザー光 5…プラズマ
6…プラズマ発光 7…受光器
8…分光分析装置 8a…導波路
9…表示装置 10…土壌
11…汚染物質 12…外管
13…スリット 14…硬質片
15…ヒンジ 20…地中貫入装置
21…内管回転装置 22…ベースマシン(移動装置)
23…支柱
41…プローブ 42…試料付着部
51…地盤 52…被調査部位
53…ボーリング孔 54…地盤調査装置
55…レーザー装置 56…レーザー光
57…プラズマ 58…分光光度計
59…導波路 59a…レーザー光の導波路
59b…プラズマ光の導波路 60…スペクトル強度分布
61…コンピュータ 62…スペクトル分析装置
64…記憶装置
66…データ管理手段 70…導波路終端装置
71…ディスプレイ 72…プリンタ
Claims (10)
- 微細な窪み又は孔が穿たれた硬質体の表面に土壌を付着させ、その微細な窪み又は孔に跨るビーム径の炭酸ガスパルスレーザー光を土壌に照射してプラズマ発光を誘起させ、そのプラズマ発光の分光分析により土壌中の汚染物質を測定してなる土壌汚染測定方法。
- 請求項1の測定方法において、前記微細な窪み又は孔を、前記硬質体の表面に所要深さ及び幅で穿った所要間隔の複数条の線状溝としてなる土壌汚染測定方法。
- 請求項2の測定方法において、前記線状溝の深さ、幅及び/又は間隔を土壌の性状に応じて選択してなる土壌汚染測定方法。
- 請求項1から3の何れかの測定方法において、前記硬質体を、スリット付き外管に回転可能に遊嵌し且つそのスリットと位置合わせ可能な外面部位に微細な窪み又は孔が穿たれた内管とし、前記内管の外面部位と外管のスリットとをずらした上で内管を外管と共に地中所定深度に貫入させ、前記内管の外面部位と外管のスリットとを位置合わせして所定深度の土壌を微細な窪み又は孔に付着させたのち、前記内管の外面部位と外管のスリットとをずらした上で内管を地表に引き上げてなる土壌汚染測定方法。
- 請求項4の測定方法において、前記外管のスリットと位置合わせ可能な内管の外面部位に外向きに偏奇する硬質片を取り付け、その硬質片に微細な窪み又は孔を穿ち、前記外管のスリットとの位置合わせ時に内管の硬質片をスリットから外側に突出させて所定深度の土壌を微細な窪み又は孔に付着させてなる土壌汚染測定方法。
- 土壌を付着させる表面に微細な窪み又は孔が穿たれた硬質体、その微細な窪み又は孔に跨るビーム径の炭酸ガスパルスレーザー光を土壌に照射してプラズマ発光を誘起させるレーザー装置、及びそのプラズマ発光の分光分析により土壌中の汚染物質を測定する分光分析装置を備えてなる土壌汚染測定装置。
- 請求項6の測定装置において、前記微細な窪み又は孔を、前記硬質体の表面に所要深さ及び幅で穿った所要間隔の複数条の線状溝としてなる土壌汚染測定装置。
- 請求項7の測定装置において、前記線状溝の深さ、幅及び/又は間隔を土壌の性状に応じて選択してなる土壌汚染測定装置。
- 請求項6から8の何れかの測定装置において、前記硬質体を、スリット付き外管に回転可能に遊嵌し且つそのスリットと位置合わせ可能な外面部位に微細な窪み又は孔が穿たれた内管としてなる土壌汚染測定装置。
- 請求項9の測定装置において、前記外管のスリットと位置合わせ可能な内管の外面部位に外向きに偏奇する硬質片を取り付け、その硬質片に微細な窪み又は孔を穿ってなる土壌汚染測定装置。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015141089A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | 日本海洋掘削株式会社 | 同定方法および同定装置 |
JP2018109642A (ja) * | 2012-09-13 | 2018-07-12 | 国立大学法人 東京大学 | 成分分析装置 |
CN109975252A (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于激光诱导击穿光谱技术的含油土壤快速检测方法 |
JP2020193855A (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 公立大学法人兵庫県立大学 | 測定用基材及びその製造方法、並びに発光分光分析装置及び発光分光分析方法 |
CN112666096A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-16 | 核工业北京地质研究院 | 一种砂岩型铀矿土壤找矿信息高光谱提取方法 |
CN114755390A (zh) * | 2022-04-14 | 2022-07-15 | 重庆环投再生资源开发有限公司 | 一种多功能土壤污染监测装置 |
KR20230097342A (ko) * | 2021-12-24 | 2023-07-03 | 충남대학교산학협력단 | 초분광 분석을 이용한 석유화합물 오염토양 탐지 방법 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6243562A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-25 | Shimadzu Corp | レ−ザイオン化質量分析計用試料作成方法および試料ホルダ |
JP2002296189A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Kajima Corp | 地盤の調査方法及び装置 |
JP2003098085A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 土壌中の重金属系有害物質分析方法およびその装置 |
JP2004301573A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Kajima Corp | レーザーアブレーション利用の試料測定方法及び装置 |
-
2006
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6243562A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-25 | Shimadzu Corp | レ−ザイオン化質量分析計用試料作成方法および試料ホルダ |
JP2002296189A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Kajima Corp | 地盤の調査方法及び装置 |
JP2003098085A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 土壌中の重金属系有害物質分析方法およびその装置 |
JP2004301573A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Kajima Corp | レーザーアブレーション利用の試料測定方法及び装置 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018109642A (ja) * | 2012-09-13 | 2018-07-12 | 国立大学法人 東京大学 | 成分分析装置 |
JP2015141089A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | 日本海洋掘削株式会社 | 同定方法および同定装置 |
CN109975252A (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于激光诱导击穿光谱技术的含油土壤快速检测方法 |
JP2020193855A (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 公立大学法人兵庫県立大学 | 測定用基材及びその製造方法、並びに発光分光分析装置及び発光分光分析方法 |
JP7280110B2 (ja) | 2019-05-28 | 2023-05-23 | 兵庫県公立大学法人 | 測定用基材及びその製造方法、並びに発光分光分析装置及び発光分光分析方法 |
CN112666096A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-16 | 核工业北京地质研究院 | 一种砂岩型铀矿土壤找矿信息高光谱提取方法 |
KR20230097342A (ko) * | 2021-12-24 | 2023-07-03 | 충남대학교산학협력단 | 초분광 분석을 이용한 석유화합물 오염토양 탐지 방법 |
KR102624476B1 (ko) * | 2021-12-24 | 2024-01-12 | 충남대학교산학협력단 | 초분광 분석을 이용한 석유화합물 오염토양 탐지 방법 |
CN114755390A (zh) * | 2022-04-14 | 2022-07-15 | 重庆环投再生资源开发有限公司 | 一种多功能土壤污染监测装置 |
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