JP2011173037A - Method for cleaning soil or underground water and method for confirming concentration of microbial nutritive composition - Google Patents

Method for cleaning soil or underground water and method for confirming concentration of microbial nutritive composition Download PDF

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明子 北川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for cleaning soil or underground water which enables efficient cleaning treatment to be performed by correctly judging whether an additional injection of microbial nutritive composition is required or not, as well as a method for confirming the concentration of the microbial nutritive composition. <P>SOLUTION: This method for cleaning soil or underground water is to inject dissolved ozone water and injection water containing the microbial nutritive composition into an underground water zone through an injection well, and decompose a contaminant with the help of a microbe. That is, the injection water containing the microbial nutritive composition labelled by a stable isotope, and the dissolved ozone water are injected from the injection well (S1). Next, the concentration of the stable isotope content of the underground water, is measured in an optional position inside a region intended for cleaning (S2). After that, at least the injection water containing the microbial nutritive composition or the dissolved ozone water is injected, according to the measurement results in the measurement process (S3). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機塩素化合物などの化学物質に汚染された土壌または地下水を浄化する土壌または地下水の浄化方法、および微生物用栄養組成物の濃度確認方法に関する。   The present invention relates to a soil or groundwater purification method for purifying soil or groundwater contaminated with a chemical substance such as an organic chlorine compound, and a method for confirming the concentration of a nutrient composition for microorganisms.

近年、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどの揮発性有機塩素化合物や油、シアン等の化学物質による土壌や地下水の汚染が問題となってきている。現在、これらの汚染の修復方法としては、揚水曝気と活性炭吸着との組合せ法、簡易的な揚水処理法、エアースパージング法等の物理的な修復方法が一般的に用いられている。また、最近では、これらの物理的な修復方法に加えて、微生物による汚染物質の分解を利用する生物学的な修復方法、すなわち、バイオレメディエーションによる浄化処理方法が検討されている。   In recent years, contamination of soil and groundwater by volatile organic chlorine compounds such as trichlorethylene and tetrachloroethylene, and chemical substances such as oil and cyanide has become a problem. Currently, as a method for repairing these contaminations, a physical repair method such as a combination method of pumping aeration and activated carbon adsorption, a simple pumping treatment method, an air sparging method or the like is generally used. Recently, in addition to these physical repair methods, a biological repair method utilizing the degradation of contaminants by microorganisms, that is, a purification treatment method using bioremediation has been studied.

特に、汚染地下水を地上まで揚水せずに地下で処理する原位置処理としてのバイオレメディエーション（以下、「原位置バイオレメディエーション」という。）では、地下水中の汚染物質を原位置において恒久的に分解除去することを目指している。この方法は、揚水曝気と活性炭吸着との組合せ法のように、低濃度域になるまで修復が進んでから修復スピードが低下することが無く、また、エアースパージング法と比べてもより簡便なシステムで広い修復対象域をカバーできる点で優れている。   In particular, in-situ bioremediation (hereinafter referred to as “in-situ bioremediation”), in which contaminated groundwater is treated underground without pumping up to the ground, the contaminants in groundwater are permanently decomposed and removed in situ. Aiming to do. This method does not reduce the restoration speed after restoration progresses to a low concentration range, as in the combined method of pumped water aeration and activated carbon adsorption, and is a simpler system than the air sparging method. It is excellent in that it can cover a wide area to be repaired.

ところで、原位置バイオレメディエーションでは、汚染箇所である地下領域に汚染物質の分解能力を持つ微生物を増殖させる必要があるため、微生物用栄養組成物を地上より注入井戸を通して地下水に注入する必要がある。   By the way, in-situ bioremediation requires the growth of microorganisms capable of degrading pollutants in the underground area, which is a contaminated site, and therefore, it is necessary to inject the nutrient composition for microorganisms from the ground into the groundwater through the injection well.

しかし、微生物用栄養組成物を地下水に注入すると、注入地点に近接する位置ほど微生物の増殖が著しくなる。そのため、注入地点近傍では、増殖した微生物による土壌の目詰まり、いわゆるバイオファウリングが発生し、注入水の拡散が阻害されるという弊害が生じやすくなる。   However, when the nutrient composition for microorganisms is injected into groundwater, the growth of microorganisms becomes more prominent in the position closer to the injection point. Therefore, in the vicinity of the injection point, soil clogging due to the grown microorganisms, so-called bio-fouling, is likely to occur, and the adverse effect that the diffusion of the injected water is hindered is likely to occur.

そこで、このような注入地点近傍での微生物の繁殖を抑えるため、微生物用栄養物質の溶液に加えて溶存オゾン水を注入し、栄養物質を遠方まで到達させる方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この特許文献１に記載された方法では、溶存オゾン水を注入することにより注入地点で微生物による酸素や微生物用栄養組成物の消費を押えられ、酸素や酸素以外の微生物用栄養組成物の遠距離到達性を高め、溶存酸素濃度および微生物用栄養組成物の濃度が、注入井戸から距離的に離れるにしたがって急速に低下することを防止する。   Therefore, in order to suppress the growth of microorganisms in the vicinity of such an injection point, a method has been proposed in which dissolved ozone water is injected in addition to a solution of microbial nutrients to reach the nutrients far away (for example, patents) Reference 1). In the method described in Patent Document 1, by injecting dissolved ozone water, consumption of oxygen and microbial nutrient compositions by microorganisms can be suppressed at the injection point, and oxygen and microbial nutrient compositions other than oxygen can be distant from each other. Increases reachability and prevents the dissolved oxygen concentration and the concentration of the microbial nutrient composition from rapidly decreasing with distance from the injection well.

ここで、地下へ微生物用栄養組成物を注入する際には、注入地点地下領域に流れる地下水の流向や流速等を考慮する必要がある。例えば、地下水汚染、土壌汚染の拡散状況を調べたり、微生物用栄養組成物等の添加剤注入による微生物の増殖効果を確認するためには、経路となる地下水の流れ方、すなわち、地下水の流向や流速等について詳細に調査することが重要となる。   Here, when injecting the nutrient composition for microorganisms into the underground, it is necessary to consider the flow direction, flow velocity, etc. of the groundwater flowing into the injection area underground region. For example, in order to investigate the diffusion of groundwater contamination and soil contamination, and to confirm the growth effect of microorganisms by injecting additives such as nutrient compositions for microorganisms, It is important to investigate the flow rate in detail.

地下水の流向や流速を測定する方法としては、例えば、トレーサー方式がある。トレーサー方式とは、例えば、注入井戸等の孔からトレーサー物質を注入した後、注入したトレーサー物質が周辺の観測井戸等の孔に到達するまでの時間を測定する方法であり、実際の地下水の流向や流速を知るために有効な方法である。このトレーサー方式において、トレーサー物質としては、一般的に食塩等の電解質や染料等が用いられている。   As a method for measuring the flow direction and flow velocity of groundwater, for example, there is a tracer method. The tracer method is, for example, a method of measuring the time from when a tracer substance is injected through a hole such as an injection well until the injected tracer substance reaches a hole such as a nearby observation well. It is an effective method to know the flow velocity. In this tracer system, an electrolyte such as salt or a dye is generally used as the tracer substance.

しかし、トレーサー物質として食塩等の電解質や染料等を用いた場合、トレーサー物質が微生物用栄養組成物と異なる挙動を示すことがある。そのため、上述した溶存オゾン水を用いたバイオレメディエーションによる浄化処理方法において、微生物用栄養組成物に混入するトレーサー物質として電解質や染料等を用いると、トレーサー物質と微生物用栄養組成物とが異なる挙動を示していた場合、注入した微生物用栄養組成物のうち、実際に吸着や消費によってどのくらいの量が減少して目的地点に到達したかを把握するのは非常に困難である。このように、従来の方法では、微生物用栄養組成物を遠距離まで拡散させることはできても、微生物用栄養組成物の到達範囲や到達量等を正確に確認することができなかった。   However, when an electrolyte such as sodium chloride or a dye is used as the tracer substance, the tracer substance may behave differently from the microbial nutrient composition. Therefore, in the purification treatment method by bioremediation using the dissolved ozone water described above, if an electrolyte or a dye is used as a tracer substance mixed in the microbial nutrition composition, the tracer substance and the microbial nutrition composition behave differently. In the case where it is shown, it is very difficult to grasp how much of the injected nutrient composition for microorganisms has actually decreased due to adsorption or consumption to reach the destination point. As described above, according to the conventional method, even if the nutrient composition for microorganisms can be diffused to a long distance, the reachable range and amount of the nutrient composition for microorganisms cannot be accurately confirmed.

特許第３４５８６８８号公報Japanese Patent No. 3458688

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、微生物用栄養組成物の到達範囲やその到達量を正確に確認することができる土壌または地下水の浄化方法、および微生物用栄養組成物の濃度確認方法を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such circumstances, and a method for purifying soil or groundwater, which can accurately confirm the reach and amount of the nutrient composition for microorganisms, and the nutrient composition for microorganisms The object is to provide a method for confirming the concentration of an object.

すなわち、本発明に係る土壌または地下水の浄化方法は、地下水帯に、溶存オゾン水と、微生物用栄養組成物を含む注入水とを浄化対象領域内に設けた注入井戸より注入し、微生物により汚染物質を分解する土壌または地下水の浄化方法において、安定同位体で標識されている微生物用栄養組成物を含む上記注入水と上記溶存オゾン水とを上記注入井戸より注入する注入工程と、上記浄化対象領域内における任意の位置において上記地下水帯中の上記安定同位体の濃度を測定する測定工程とを有し、上記測定工程での測定結果に基づいて、少なくとも上記微生物用栄養組成物を含む注入水または上記溶存オゾン水を注入することを特徴とする。   That is, in the soil or groundwater purification method according to the present invention, the dissolved ozone water and the injected water containing the nutrient composition for microorganisms are injected into the groundwater zone from the injection well provided in the purification target region, and contaminated by microorganisms. In a method for purifying soil or groundwater for decomposing substances, an injection step of injecting the injection water containing the nutrient composition for microorganisms labeled with a stable isotope and the dissolved ozone water from the injection well, and the purification target A measurement step of measuring the concentration of the stable isotope in the groundwater zone at an arbitrary position in the region, and based on the measurement result in the measurement step, at least the injected water containing the nutrient composition for microorganisms Alternatively, the dissolved ozone water is injected.

なお、本発明に係る土壌または地下水の浄化方法において、上記安定同位体は、１５Ｎであることが望ましい。また、本発明に係る土壌または地下水の浄化方法は、上記測定工程で測定した上記安定同位体の濃度から、少なくとも上記微生物用栄養組成物を含む注入水または上記溶存オゾン水を注入する位置を決定する決定工程をさらに有し、該決定した位置に少なくとも上記微生物用栄養組成物を含む注入水または上記溶存オゾン水を注入することが望ましい。 In the soil or groundwater purification method according to the present invention, the stable isotope is preferably 15 N. Further, in the soil or groundwater purification method according to the present invention, the position for injecting at least the injected water containing the nutrient composition for microorganisms or the dissolved ozone water is determined from the concentration of the stable isotope measured in the measuring step. It is desirable to further include a determining step for injecting the injected water containing at least the microbial nutrient composition or the dissolved ozone water into the determined position.

さらに、本発明に係る微生物用栄養組成物の濃度確認方法は、地下水帯に、溶存オゾン水と、安定同位体で標識されている微生物用栄養組成物を含む微生物用栄養組成物を含む注入水とを注入井戸より注入する注入工程と、上記浄化対象領域内における任意の位置において上記地下水帯中の上記安定同位体の濃度を測定する測定工程とを有することを特徴とする。   Furthermore, the method for confirming the concentration of a nutrient composition for microorganisms according to the present invention includes an injection water containing a dissolved nutrient ozone water and a nutrient composition for microorganisms containing a nutrient composition for microorganisms labeled with a stable isotope in a groundwater zone. And a measuring step for measuring the concentration of the stable isotope in the groundwater zone at an arbitrary position in the purification target region.

本発明では、地下水帯中の安定同位体の濃度を測定することによって、注入井戸から注入した微生物用栄養組成物の到達範囲や到達量を確認し判定することができる。また、本発明によれば、上記判定の結果に基づいてさらなる微生物用栄養組成物などの注入が必要かどうかを正確に判断することができるため、効率的に微生物を増殖させて、汚染された地下水および汚染土壌を浄化することが可能となる。   In this invention, the reach | attainment range and reach | attainment amount of the microbial nutrient composition inject | poured from the injection well can be confirmed and measured by measuring the density | concentration of the stable isotope in a groundwater zone. In addition, according to the present invention, it is possible to accurately determine whether further injection of a nutritional composition for microorganisms or the like is necessary based on the result of the determination, so that microorganisms are efficiently propagated and contaminated. It becomes possible to purify groundwater and contaminated soil.

本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法に用いる浄化装置の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the purification apparatus used for the purification method of the soil or groundwater which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the purification method of the soil or groundwater which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the purification method of the soil or groundwater which concerns on this Embodiment.

以下、本発明を適用した土壌または地下水の浄化方法の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, specific embodiments of a soil or groundwater purification method to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法によれば、例えば、汚染物質で汚染された地下水帯（以下、「汚染地下水帯」という。）に、溶存オゾン水と、微生物用栄養組成物を含む注入水とを注入井戸より注入し、微生物を活性化させることによって汚染物質を分解することができる。   According to the method for purifying soil or groundwater according to the present embodiment, for example, dissolved ozone water and a nutrient composition for microorganisms are added to a groundwater zone contaminated with a pollutant (hereinafter referred to as “contaminated groundwater zone”). Injected water containing injection can be injected from the injection well and the microorganisms can be activated to decompose the pollutants.

ここで、本実施の形態において浄化対象とする汚染物質は、特に限定されるものではないが、例えば、ガソリン、軽油、灯油、重油、原油、機械油、潤滑油、有機塩素系洗浄剤等の石油化学製品がある。これらの汚染物質には成分として、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、ケトン類などの非塩素系有機化合物、あるいは、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ジクロロエチレン、ダイオキシン、ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）、ＰＣＰ（ペンタクロロフェノール）等の塩素系有機化合物が含まれる。   Here, the pollutant to be purified in this embodiment is not particularly limited, but for example, gasoline, light oil, kerosene, heavy oil, crude oil, machine oil, lubricating oil, organic chlorine-based cleaning agent, etc. There are petrochemical products. These pollutants include non-chlorine organic compounds such as benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, and ketones, or trichloroethylene, tetrachloroethylene, dichloroethylene, dioxin, PCB (polychlorinated biphenyl), and PCP (pentachlorophenol). Chlorinated organic compounds such as

また、微生物用栄養組成物とは、従来から地下水汚染の微生物学的修復法に利用されている炭素系栄養成分以外の一般的な栄養組成物のことをいう。微生物用栄養組成物としては、例えば、窒素源やリン源となる無機化合物を含むアンモニウム塩や硝酸塩などの塩類、ｐＨ調節剤等が挙げられる。微生物としては、例えば、汚染地下水帯に生息し上述した汚染物質を分解する能力を持つ好気性微生物や嫌気性微生物が挙げられる。   The microbial nutritional composition refers to a general nutritional composition other than the carbon-based nutritional component that has been conventionally used in the microbiological repair method for groundwater contamination. Examples of the nutrient composition for microorganisms include salts such as ammonium salts and nitrates containing inorganic compounds that serve as a nitrogen source and a phosphorus source, pH adjusters, and the like. Examples of microorganisms include aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms that live in contaminated groundwater zones and have the ability to decompose the above-described contaminants.

本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法では、このような微生物用栄養組成物を含む注入水に加えて、溶存オゾン水を浄化対象領域内に設けた注入井戸より汚染地下水帯に注入するが、溶存オゾン水を微生物用栄養組成物と併せて注入することにより、微生物用栄養組成物の注入地点での微生物の繁殖を抑え、微生物用栄養組成物を遠方まで到達させることができる。また、より確実に、効率的にこれらを達成するためには、地上部に溶存オゾン製造器を設置し、溶存オゾンが外気に逃げないように気密構造の送水設備を使用して注入井戸から注水するのが好ましい。なお、溶存オゾン製造器のオゾン発生方式としては、紫外線式、放電式、水電解式などがあるが、任意の方式を採用することができる。   In the soil or groundwater purification method according to the present embodiment, in addition to the injected water containing such a microbial nutrient composition, dissolved ozone water is injected into the contaminated groundwater zone from an injection well provided in the purification target region. However, by injecting dissolved ozone water together with the nutrient composition for microorganisms, the growth of microorganisms at the injection point of the nutrient composition for microorganisms can be suppressed, and the nutrient composition for microorganisms can reach far. Moreover, in order to achieve these more reliably and efficiently, a dissolved ozone maker is installed on the ground and water is injected from the injection well using an airtight water supply system so that the dissolved ozone does not escape to the outside air. It is preferable to do this. In addition, as an ozone generation system of the dissolved ozone maker, there are an ultraviolet type, a discharge type, a water electrolysis type, etc., but any system can be adopted.

本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法を行うための浄化装置の一具体例として、微生物用栄養組成物を含む注入水と溶存オゾン水とを注入井戸に注水する場合を図１に示す。   As a specific example of the purification device for performing the soil or groundwater purification method according to the present embodiment, FIG. 1 shows a case where injected water containing a nutrient composition for microorganisms and dissolved ozone water are injected into an injection well. .

図１に示す浄化装置１は、地下の不飽和帯水層Ａ又は飽和帯水層Ｂに達する注入井戸２が設けられ、この注入井戸２に注入水および溶存オゾン水を注水する注水管３を挿入されている。   The purification apparatus 1 shown in FIG. 1 is provided with an injection well 2 that reaches an underground aquifer A or a saturated aquifer B, and an injection pipe 3 that injects injection water and dissolved ozone water into the injection well 2. Has been inserted.

また、地上には、微生物用栄養組成物等を溶解した注入水を調製し、この注入水を蓄える注入水貯溜槽４と共に、溶存オゾン製造器５と貯水槽６が設置されており、溶存オゾン水は、貯水槽６から供給した水に溶存オゾン製造器５で発生させたオゾンを溶存させて製造する。製造されたこれら注入水および溶存オゾン水は、各送水ポンプ７ａ、７ｂにより各送水管８ａ、８ｂを通って注水管３に供給され、注入井戸２から地下水中に注水される。なお、この浄化装置では、溶存オゾン水が通る送水管８ｂ等の送水設備は、気密構造になっている。   In addition, on the ground, an injection water in which a nutritional composition for microorganisms and the like are dissolved is prepared, and a dissolved ozone production tank 5 and a storage tank 6 are installed together with an injection water storage tank 4 for storing the injection water. Water is produced by dissolving ozone generated by the dissolved ozone producing device 5 in water supplied from the water storage tank 6. The manufactured injection water and dissolved ozone water are supplied to the water injection pipe 3 through the water supply pipes 8a and 8b by the water supply pumps 7a and 7b, and injected into the ground water from the injection well 2. In this purification apparatus, the water supply equipment such as the water supply pipe 8b through which the dissolved ozone water passes has an airtight structure.

本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法では、上述したように、注入井戸より微生物用栄養組成物や酸素等とともに溶存オゾンを汚染地下水帯に注入することによって、注入地点から離れた領域でも溶存酸素濃度の低下を抑制する。   In the soil or groundwater purification method according to the present embodiment, as described above, by injecting dissolved ozone into the contaminated groundwater zone together with the nutrient composition for microorganisms and oxygen from the injection well, even in a region away from the injection point. Suppresses the decrease in dissolved oxygen concentration.

一般的に、酸素を溶存させた注入水における溶存酸素濃度は、注入水が地中で拡散し、注入地点から離れるにしたがって減少する。   Generally, the dissolved oxygen concentration in the injected water in which oxygen is dissolved decreases as the injected water diffuses in the ground and moves away from the injection point.

しかし、溶存オゾン水を汚染地下水帯に注入した場合には、注入した溶存オゾン水の拡散に伴ってオゾンが徐々に酸素に分解生成されるため、上記酸素を溶存させた注入水のように、拡散によって一旦は溶存酸素が減少しても、このオゾン分解により生じた酸素で減少分は相殺される。   However, when the dissolved ozone water is injected into the contaminated groundwater zone, the ozone is gradually decomposed into oxygen as the injected dissolved ozone water diffuses, so like the injected water in which the oxygen is dissolved, Even if the dissolved oxygen decreases once due to diffusion, the decrease is offset by the oxygen generated by this ozonolysis.

このように、溶存オゾン水を汚染地下水帯に注入することで、注入地点から離れた周辺部であっても、溶存酸素濃度の低下が抑制され、溶存オゾン水を注入しない場合と比較して良好な溶存酸素分布状況を作り出すことができる。   Thus, by injecting the dissolved ozone water into the contaminated groundwater zone, even in the peripheral part away from the injection point, the decrease in the dissolved oxygen concentration is suppressed, which is better than when the dissolved ozone water is not injected. It is possible to create a simple dissolved oxygen distribution situation.

また、地下において所定濃度のオゾンが存在する範囲では、微生物は、オゾンの強い酸化作用の影響を受けて増殖活動が抑制され、その結果、窒素やリン等の栄養成分の摂取も抑えられる。この傾向は、溶存オゾンの拡散が少ないほど、すなわち、溶存オゾン水の注入地点に近い場所ほど大きくなり、注入地点の近くほど酸素および微生物用栄養組成物の消費が抑制されるため、結果的には消費されなかった酸素および微生物用栄養組成物が周辺に拡散され、微生物の増殖活動が活発化する範囲が拡大する。   In addition, in a range where ozone of a predetermined concentration exists in the basement, microorganisms are influenced by the strong oxidizing action of ozone, and their proliferation activity is suppressed. As a result, intake of nutrient components such as nitrogen and phosphorus is also suppressed. This tendency increases as the diffusion of dissolved ozone decreases, that is, the closer to the injection point of the dissolved ozone water, and the closer the injection point is, the more the consumption of oxygen and microbial nutrient composition is suppressed. In this case, the oxygen and microbial nutrient composition that has not been consumed are diffused to the surrounding area, and the range in which the microbial growth activity is activated is expanded.

このように、微生物の増殖活動を意図的に制御することで、広い範囲に亘って均一に微生物を増殖することができる。   Thus, by intentionally controlling the growth activity of microorganisms, the microorganisms can be uniformly propagated over a wide range.

なお、溶存オゾン水における溶存オゾン濃度と注入井戸へのオゾン注入量とを、浄化環境や浄化規模に応じて任意に変化させながら、注入井戸へ溶存オゾン水を注入すれば、酸素及び微生物用栄養組成物の拡散を促進させ、注入地点から離れた領域における微生物繁殖環境を最適化することができる。しかも、簡易かつより効率的に、微生物の増殖活動を活性化することができ、延いては微生物による汚染除去範囲の拡大を図ることができる。   If dissolved ozone water is injected into the injection well while arbitrarily changing the dissolved ozone concentration in the dissolved ozone water and the amount of ozone injected into the injection well according to the purification environment and the purification scale, nutrients for oxygen and microorganisms can be obtained. The diffusion of the composition can be promoted and the microbial propagation environment in the area away from the injection point can be optimized. In addition, the proliferation activity of microorganisms can be activated simply and more efficiently, and as a result, the range of contamination removal by microorganisms can be expanded.

例えば、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどの揮発性有機塩素化合物や油、シアン等の化学物質によって汚染された土壌や地下水を浄化するためには、初期溶存オゾン濃度が１０〜２０ｍｇ／Ｌの範囲である溶存オゾン水を、オゾン注入量が２．５ｇ／ｈｏｕｒ以下となるように注入井戸へ注入するのが好ましい。   For example, in order to purify soil and groundwater contaminated with volatile organic chlorine compounds such as trichlorethylene and tetrachlorethylene, and chemical substances such as oil and cyanide, dissolved ozone having an initial dissolved ozone concentration in the range of 10 to 20 mg / L. Water is preferably injected into the injection well so that the ozone injection amount is 2.5 g / hour or less.

ここで、上記した条件が好適であるとしたのは、１０ｍｇ／Ｌ以上の高濃度溶存オゾン水を２．５ｇ／ｈｏｕｒより多く注入すると、注入井戸付近の微生物の活動を低減させることによる。また、初期オゾン濃度が２０ｍｇ／Ｌ以上となると、溶存オゾン水を注入直後、直ちに微生物活動が完全に停止してしまう恐れがあり、加えて、初期溶存オゾン濃度の設定を高めるほど、オゾン溶存水製造装置等関連する設備に要するコストが高くなり、経済性が失われてしまうためである。   Here, the above-described conditions are preferable because when the high concentration dissolved ozone water of 10 mg / L or more is injected more than 2.5 g / hour, the activity of microorganisms near the injection well is reduced. In addition, when the initial ozone concentration is 20 mg / L or more, there is a risk that the microbial activity may be completely stopped immediately after injecting the dissolved ozone water. In addition, the higher the initial dissolved ozone concentration is set, the more the ozone dissolved water becomes. This is because the cost required for the equipment related to the manufacturing apparatus and the like becomes high and the economic efficiency is lost.

本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法によれば、上述したように、溶存オゾン水に由来する酸素と、注入水に含まれる微生物用栄養組成物との遠距離到達性を高めることによって、広い範囲で微生物を繁殖させ、微生物による汚染物質の分解を促進させることができる。   According to the method for purifying soil or groundwater according to the present embodiment, as described above, by increasing the long-range reachability of oxygen derived from dissolved ozone water and the nutrient composition for microorganisms contained in the injected water Can propagate microorganisms in a wide range and promote the degradation of pollutants by microorganisms.

また、より一層効率的に浄化処理を行うには、このように注入水に含まれる微生物用栄養組成物の遠距離到達性が高め、かつ注入した微生物用栄養組成物の到達範囲や到達量を正確に把握できるようにすることが望まれる。   Further, in order to perform the purification treatment more efficiently, the reachability of the microbial nutritional composition contained in the injected water is increased in this way, and the reachable range and amount of the injected microbial nutritional composition are increased. It is desirable to be able to grasp accurately.

そこで、本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法では、上述したように溶存オゾン水を用いたバイオレメディエーションによる浄化処理を行う際、安定同位体で標識されている微生物用栄養組成物を含む注入水と溶存オゾン水とを注入井戸より地下水帯中に注入し、地下水中の安定同位体の濃度を測定することによって、さらに注入した微生物用栄養組成物の到達範囲や到達量を確認することができるようにした。   Therefore, in the soil or groundwater purification method according to the present embodiment, as described above, when the purification treatment by bioremediation using dissolved ozone water is performed, the nutrient composition for microorganisms labeled with a stable isotope is included. Injecting the injected water and dissolved ozone water into the groundwater zone from the injection well and measuring the concentration of stable isotopes in the groundwater to confirm the reach and amount of the injected nutrient composition for microorganisms I was able to.

これにより、例えば、微生物用栄養組成物の注入効果、すなわち、微生物の繁殖状況などを確認して、さらなる微生物用栄養組成物などの注入が必要かどうかを正確に判断することができるようになったため、微生物による汚染物質の浄化処理が無駄なく効果的に行えることとなった。   As a result, for example, the injection effect of the nutritional composition for microorganisms, that is, the propagation status of microorganisms, etc. can be confirmed, and it can be accurately determined whether further injection of the nutritional composition for microorganisms is necessary. For this reason, it has become possible to effectively carry out purification treatment of contaminants by microorganisms without waste.

なお、上記安定同位体としては、微生物用栄養組成物の中に混合することができる、例えば、窒素、炭素、酸素などの元素が考えられ、炭素では、１３Ｃ、窒素では、１５Ｎ（重窒素）、酸素では、１８Ｏなどがそれぞれ安定同位体として存在する。これらの元素の中では、１５Ｎで標識されている化合物をトレーサーとして用いるのが好ましい。何故なら、１５Ｎで標識された化合物は、分析精度の観点およびコスト面からトレーサーとして優れているからであり、以下にこの点について詳細に説明する。 Examples of the stable isotope include elements such as nitrogen, carbon, and oxygen that can be mixed in a microbial nutritional composition. For carbon, 13 C, and for nitrogen, 15 N (heavy) In nitrogen) and oxygen, 18 O and the like are each present as a stable isotope. Among these elements, it is preferable to use a compound labeled with 15 N as a tracer. This is because the compound labeled with 15 N is excellent as a tracer from the viewpoint of analytical accuracy and cost, and this will be described in detail below.

まず１５Ｎと１３Ｃとを比較すると、１５Ｎは、天然存在比（一般環境中に存在する割合）が約０．３％であり、天然存在比が約１％である１３Ｃよりも存在する割合が小さい。また、１３Ｃは、汚染物質中に存在する量が多く、微生物により分解されてしまうおそれがある。そのため、１５Ｎで標識されている化合物は、少ない添加量でも十分に有意差を測ることができる。 First, when comparing 15 N and 13 C, 15 N has a natural abundance ratio (the ratio existing in the general environment) of about 0.3% and is present more than 13 C with a natural abundance ratio of about 1% The percentage to do is small. In addition, 13 C is present in a large amount in pollutants and may be decomposed by microorganisms. Therefore, the compound labeled with 15 N can sufficiently measure a significant difference even with a small addition amount.

次に１５Ｎと１８Ｏとを比較すると、１８Ｏは、天然存在比が約０．２％であり、１５Ｎの天然存在比とほぼ同等であるものの、１８Ｏを地下に注入する場合には、安定性等の観点から、１８Ｏを水の酸素成分として含ませるのが一般的となる。ここで、水と微生物用栄養組成物とでは、地下水中においてその拡散範囲や拡散速度が異なるため、１８Ｏで標識された化合物は、微生物用栄養組成物と同一の挙動を示すとは限らない。 Next, when comparing 15 N with 18 O, the natural abundance ratio of 18 O is about 0.2%, which is almost the same as the natural abundance ratio of 15 N, but when 18 O is injected underground. From the viewpoint of stability and the like, it is common to include 18 O as an oxygen component of water. Here, since the diffusion range and the diffusion rate of water and the nutrient composition for microorganisms are different in groundwater, the compound labeled with 18 O does not always exhibit the same behavior as the nutrient composition for microorganisms. .

したがって、１５Ｎで標識された化合物は、分析精度の観点から、上記した他の安定同位体で標識された化合物と比較してトレーサーとして最も好ましい。 Therefore, a compound labeled with 15 N is most preferable as a tracer from the viewpoint of analytical accuracy as compared with the compound labeled with the other stable isotopes described above.

また、炭素成分と窒素成分とで生物の必要量を比較すると、炭素成分の方が窒素成分と比べて生物体内に必要成分として取り込まれる量が多いことから、１５Ｎで標識された化合物をトレーサーとして用いれば、１３Ｃで標識された化合物をトレーサーとして用いた場合よりも添加量を少なくすることが可能であり、コストを抑えることができる。 Moreover, the tracer when comparing the required amount of organisms carbon component and nitrogen component, since the amounts towards the carbon component is incorporated as necessary ingredients in an organism as compared with the nitrogen component is great, a compound labeled with 15 N As a result, the amount added can be reduced as compared with the case where a compound labeled with 13 C is used as a tracer, and the cost can be reduced.

したがって、１５Ｎで標識された化合物は、コスト面からも、上記した他の安定同位体で標識された化合物と比較してトレーサーとして最も好ましい。 Therefore, a compound labeled with 15 N is most preferable as a tracer from the viewpoint of cost as compared with the compound labeled with other stable isotopes described above.

続いて、図２を参照しながら、本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法の一例について説明する。   Next, an example of the soil or groundwater purification method according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法では、安定同位体で標識されている微生物用栄養組成物を含む注入水と溶存オゾン水とを注入井戸より注入（ステップＳ１）した後、浄化対象領域内における任意の位置において地下水中の安定同位体の濃度を測定（ステップＳ２）し、その測定によって得られた結果に応じて、溶存オゾン水または注入水とを注入（ステップＳ３）する。   In the method for purifying soil or groundwater according to the present embodiment, after injecting injected water containing a nutrient composition for microorganisms labeled with a stable isotope and dissolved ozone water from an injection well (step S1), the object to be purified The concentration of stable isotopes in the groundwater is measured at an arbitrary position in the region (step S2), and dissolved ozone water or injected water is injected according to the result obtained by the measurement (step S3).

ステップＳ１において、安定同位体で標識されている微生物用栄養組成物を含む注入水と溶存オゾン水とを汚染地下水帯に注水する場合、両者を同時に注水してもよいし、必要に応じて時間的に間隔を置き、交互に注水してもよい。   In step S1, when the injected water containing the nutrient composition for microorganisms labeled with a stable isotope and the dissolved ozone water are injected into the contaminated groundwater zone, both may be injected at the same time, or as necessary. Alternatively, water may be injected alternately at intervals.

また、注入ポイントが２箇所以上採れる場合には、溶存オゾン水と注入水とを別々の注入井戸から汚染地下水帯に注入してもよい。   When two or more injection points can be taken, dissolved ozone water and injection water may be injected into the contaminated groundwater zone from separate injection wells.

なお、溶存オゾン水と注入水とを分けて注水する場合には、汚染修復対象領域内において個々の注入物質が汚染地下帯の水層中で最適な混合状態を実現できるように、予め地下データの解析やシミュレーション等を行い、その結果を考慮した上で、注水間隔、注水量等の条件を決定するのが好ましい。   In addition, when water is injected separately from dissolved ozone water and injected water, underground data is preliminarily used so that each injected material can achieve an optimal mixing state in the water layer of the contaminated underground zone. It is preferable that conditions such as a water injection interval and a water injection amount are determined in consideration of the results of analysis and simulation.

ステップＳ２においては、安定同位体の濃度を測定するが、そのために行う地下水のサンプリング方法は、特に限定されず、例えば、注入井戸から離れた位置に複数の汲み揚げ用の井戸（観測井戸）を設け、各井戸で地下水をサンプリングする方法が挙げられる。   In step S2, the concentration of stable isotopes is measured, but the groundwater sampling method for this purpose is not particularly limited. For example, a plurality of pumping wells (observation wells) are provided at positions away from the injection well. There is a method to install and sample groundwater in each well.

また、上記安定同位体の濃度の測定は、例えば、質量分析、比重測定等の方法により行うことができる。   The concentration of the stable isotope can be measured by methods such as mass spectrometry and specific gravity measurement, for example.

このように、ステップＳ２では、注入井戸から離れた位置において地下水帯中の安定同位体の濃度を測定して、注入した微生物用栄養組成物の到達範囲や到達量を判定し、さらに、これらから、例えば、微生物の繁殖状況を確認する。   Thus, in step S2, the concentration of stable isotopes in the groundwater zone is measured at a position away from the injection well to determine the reach range and reach of the injected nutrient composition for microorganisms. For example, confirm the propagation status of microorganisms.

続いて、ステップＳ３においては、上述したステップＳ２で行われた測定の結果よって判定された微生物用栄養組成物の到達範囲や到達量に基づき、安定同位体で標識されている微生物用栄養組成物を含む微生物用栄養組成物または溶存オゾン水をさらに注入するか否かを判断し、必要に応じて追加注入を行う。   Subsequently, in step S3, the microbial nutrient composition labeled with a stable isotope based on the reach and amount of the microbial nutrient composition determined from the results of the measurement performed in step S2 described above. It is determined whether or not to further inject a nutrient composition for microorganisms or dissolved ozone water, and perform additional injection as necessary.

このように、ステップＳ３では、ステップＳ２において判定結果に基づいて確認された微生物の繁殖状況などから、さらなる微生物用栄養組成物などの注入が必要かどうかを判断する。   As described above, in step S3, it is determined whether further injection of a nutritional composition for microorganisms or the like is necessary based on the propagation state of the microorganisms confirmed based on the determination result in step S2.

なお、本発明に係る土壌または地下水の浄化方法では、効果的に浄化処理を行うため、上記したように、ステップＳ３において、さらなる注入の要否を正確に判断し、その上で必要な場合には改めて注入位置を決定して、再びステップＳ１に戻り微生物用栄養組成物等の注入処理を行うが、ここで、図３を参照しながら、さらにステップＳ３における具体的な処理の一例について説明する。   In addition, in the soil or groundwater purification method according to the present invention, in order to effectively perform the purification treatment, as described above, in step S3, whether or not further injection is necessary is accurately determined, and then necessary when necessary. The injection position is determined again, and the process returns to step S1 to inject the nutrient composition for microorganisms and the like. Here, an example of a specific process in step S3 will be described with reference to FIG. .

図３に示すステップＳ３−１では、ステップＳ２における測定結果により得られた微生物用栄養組成物の到達範囲およびその到達量データから、例えば、微生物用栄養組成物が到達していない位置または範囲を確認・特定する。そして、この不到達位置または範囲として特定された領域の分布状況等から、汚染修復対象領域内においてさらなる浄化処理が必要かどうかを判断する。   In step S3-1 shown in FIG. 3, from the reach | attainment range of the nutrient composition for microorganisms obtained by the measurement result in step S2, and its reach amount data, for example, the position or range where the nutrient composition for microorganisms has not reached is determined. Confirm and identify. Then, based on the distribution status of the region specified as the non-arrival position or range, it is determined whether further purification processing is necessary in the contamination repair target region.

なお、上記判断の結果、例えば、汚染修復対象領域内において微生物用栄養組成物が十分に到達しており、さらなる浄化処理は不要である場合には、一連の浄化処理を終了する。また、上記判断の結果、例えば、汚染修復対象領域内において微生物用栄養組成物の到達量または到達範囲が不十分であり、さらに微生物用栄養組成物等の注入等の浄化処理が必要と考えられる場合には、ステップＳ３−２の処理に進む。   Note that, as a result of the above determination, for example, when the microbial nutrient composition has sufficiently reached within the contamination repair target area and no further purification process is necessary, the series of purification processes is terminated. In addition, as a result of the above determination, for example, the reach or reach of the microbial nutrient composition is insufficient in the contamination repair target area, and further purification treatment such as injection of the microbial nutrient composition or the like is considered necessary. In the case, the process proceeds to step S3-2.

ステップＳ３−２においては、ステップＳ３−１で確認・特定した微生物用栄養組成物が到達していない位置または範囲、あるいはその周辺領域での到達状況等を基に、安定同位体で標識されている微生物用栄養組成物を含んだ微生物用栄養組成物または溶存オゾン水を注入する位置を決定する。   In step S3-2, it is labeled with a stable isotope based on the position or range where the nutrient composition for microorganisms confirmed and specified in step S3-1 has not reached, or the situation in the surrounding area, etc. The position for injecting the microbial nutrient composition or the dissolved ozone water containing the microbial nutrient composition is determined.

具体的には、例えば、汚染修復対象領域内における複数の井戸で地下水中の安定同位体の濃度を測定した際、特定の井戸において、注入後所定の期間を経過しているにも拘わらずこの安定同位体の濃度が低い水準を維持したままである、または下降傾向にある場合には、改めてその井戸の位置または周囲を注入位置として定める。また、特定の井戸において測定された地下水中の安定同位体の濃度が上昇傾向にあるものの、上昇の度合いが少なく、変化が緩慢で乏しいため、それまでの経過や推移から判断して予定時期までに対象領域の浄化に必要とされる濃度水準にまでに達するのは困難と思われる場合も、同様にその井戸の位置または周囲を次期注入目標位置として定める。   Specifically, for example, when measuring the concentration of stable isotopes in groundwater in a plurality of wells in the contamination repair target area, this is not the case even though a predetermined period has elapsed after injection in a specific well. If the stable isotope concentration remains at a low level or is in a downward trend, the position of the well or the surrounding area is newly determined as the injection position. In addition, although the concentration of stable isotopes in groundwater measured in specific wells is increasing, the level of increase is small and the change is slow and scarce. In the case where it is difficult to reach the concentration level required for the purification of the target area, the position or the periphery of the well is similarly determined as the next injection target position.

このように、ステップＳ３−２において次の注入位置を決定した後、図１に示すステップＳ１の処理に進む。   Thus, after the next injection position is determined in step S3-2, the process proceeds to step S1 shown in FIG.

以上説明したように、本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法によれば、安定同位体で標識されている微生物用栄養組成物を含む注入水と溶存オゾン水とを注入井戸より注入し、浄化対象領域内における任意の位置において地下水帯中の安定同位体の濃度を測定し、この測定結果に基づいて、注入した微生物用栄養組成物の到達範囲や到達量を判定し、微生物の繁殖状況などを確認できるため、さらなる微生物用栄養組成物などの注入が必要かどうかを正確に判断することができる。   As described above, according to the method for purifying soil or groundwater according to the present embodiment, injected water containing a nutrient composition for microorganisms labeled with a stable isotope and dissolved ozone water are injected from an injection well. Measure the concentration of stable isotopes in the groundwater zone at any position in the purification target area, and determine the reach and amount of the injected nutrient composition for microorganisms based on the measurement results, Since a situation etc. can be confirmed, it can be judged correctly whether injection | pouring of the further nutritional composition for microorganisms etc. is required.

また、本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法では、測定した安定同位体の濃度から、次に微生物用栄養組成物を含む注入水等を注入する位置を決定し、この決定した位置に上記注入水または溶存オゾン水を注入する。汚染修復対象領域内において、微生物用栄養組成物が十分な量到達していない位置または範囲を注入位置として特定して上記注入水等を注入し、さらに浄化効果を活性化させることで、浄化処理を効率的に、また確実に進めることができる。   Further, in the soil or groundwater purification method according to the present embodiment, the position for injecting injection water or the like containing the nutrient composition for microorganisms is next determined from the measured stable isotope concentration, and the determined position is determined. The above injection water or dissolved ozone water is injected. In the contamination repair target area, the position or range where the nutrient composition for microorganisms has not reached a sufficient amount is specified as the injection position, the injection water is injected, and the purification effect is further activated, thereby purifying the purification process. Can be carried out efficiently and reliably.

このように、本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法を用いれば、例えば、汚染修復対象領域が広く、多段的なバイオレメディエーションによる浄化処理方法を適用する必要がある場合であっても、浄化処理を効率的に行うことができる。   Thus, if the soil or groundwater purification method according to the present embodiment is used, for example, even if the contamination repair target area is wide and it is necessary to apply a purification treatment method by multistage bioremediation, The purification process can be performed efficiently.

また、本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法では、安定同位体として１５Ｎを用い微生物用栄養組成物を標識し、これを含む注入水と溶存オゾン水とを注入井戸より注入するため、上述したように、分析精度が向上し、微生物用栄養組成物の注入効果を正確に確認できる。これにより、得られた注入効果に基づいて、効率的にさらなる浄化処理を行うことができる。 Moreover, in the soil or groundwater purification method according to the present embodiment, 15 N is used as a stable isotope to label the nutrient composition for microorganisms, and injected water containing this and dissolved ozone water are injected from the injection well. As described above, the analysis accuracy is improved, and the injection effect of the nutritional composition for microorganisms can be confirmed accurately. Thereby, further purification processing can be efficiently performed based on the obtained injection effect.

さらに、微生物用栄養組成物を標識する安定同位体として１５Ｎを用いることから、上述したように、他の安定同位体を用いた場合と比べ、微生物用栄養組成物へ添加する量を少なくすることができ、よって浄化処理コストを抑えることができる。 Further, since 15 N is used as a stable isotope for labeling the microbial nutrient composition, as described above, the amount added to the microbial nutrient composition is reduced compared to the case where other stable isotopes are used. Therefore, the purification processing cost can be suppressed.

なお、本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法では、微生物用栄養組成物の拡散状態をより正確に判定するために、安定同位体の濃度を測定した場所において、さらに地下水中の微生物濃度を測定してもよい。   In the soil or groundwater purification method according to the present embodiment, in order to more accurately determine the diffusion state of the microbial nutrient composition, the microbial concentration in the groundwater is further measured at the place where the stable isotope concentration is measured. May be measured.

例えば、浄化処理を行う範囲において、微生物用栄養組成物の濃度が低い場所であったとしても、浄化処理に必要な微生物が存在する場合には、さらなる微生物用栄養組成物の注入処理等が不要なこともあるからである。   For example, even if the concentration of the nutrient composition for microorganisms is low in the range where the purification treatment is performed, if there are microorganisms necessary for the purification treatment, further injection treatment of the nutrient composition for microorganisms is unnecessary. Because there are some things.

なお、微生物濃度の測定は、例えば、溶存オゾン水と注入水とを注入する前後において、上述した観測井戸から採取した地下水を１０倍の段階希釈を行い、各希釈倍率を地下水を標準寒天培地塗布し、寒天上に発生したコロニー数を計測する希釈平板法により行うことができる。   Microbial concentration can be measured by, for example, performing 10-fold serial dilution of groundwater collected from the observation well described above before and after injecting dissolved ozone water and injection water, and applying groundwater to the standard agar medium. In addition, the dilution plate method for measuring the number of colonies generated on the agar can be used.

このように、測定した微生物濃度と安定同位体の濃度とに基づいて、微生物用栄養組成物の拡散が十分でない位置を特定することによって、より正確に、さらなる微生物用栄養組成物等の注入が必要かどうかを判断することができる。   Thus, by specifying the position where the diffusion of the microbial nutrient composition is not sufficient based on the measured microbial concentration and the stable isotope concentration, more precise injection of the microbial nutrient composition or the like can be performed more accurately. You can determine whether it is necessary.

また、本実施の形態に係る土壌または地下水の浄化方法では、安定同位体の濃度等によって決定した位置の観測井戸に、１５Ｎで標識されている微生物用栄養組成物を含む微生物用栄養組成物または溶存オゾン水を注入すると説明したが、この例に限定されるものではない。 In addition, in the soil or groundwater purification method according to the present embodiment, the microbial nutrient composition containing the microbial nutrient composition labeled with 15 N in the observation well at the position determined by the stable isotope concentration or the like Or although dissolved ozone water was demonstrated to be inject | poured, it is not limited to this example.

例えば、汚染修復対象領域内における微生物用栄養組成物の到達範囲またはその到達量の程度に応じて、さらなる浄化処理を行うべく、微生物用栄養組成物を含む注入水のみあるいは溶存オゾン水のみを注入したり、微生物用栄養組成物を含む注入水と溶存オゾン水とを交互にまたは同時に、あるいは微生物用栄養組成物と溶存オゾンとを併せて含む注入水を調整し注入するようにしてもよい。   For example, depending on the reach of the microbial nutrient composition within the area to be repaired, or the amount of the microbial nutrient composition, only injected water containing the microbial nutrient composition or only dissolved ozone water is injected for further purification. Alternatively, the injection water containing the microbial nutritional composition and the dissolved ozone water may be alternately or simultaneously prepared, or the injection water containing the microbial nutritional composition and the dissolved ozone may be adjusted and injected.

以下、本発明の具体的な実施例について説明する。なお、下記のいずれかの実施例に本発明の範囲が限定されるものではない。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be described. Note that the scope of the present invention is not limited to any of the following examples.

揮発性有機塩素化合物によって地下３ｍの帯水層部分が汚染されているサイトにおいて、以下のような実験を行った。   The following experiment was conducted at a site where the aquifer of 3 m underground was contaminated with volatile organic chlorine compounds.

微生物用栄養組成物として１５Ｎを含んだ窒素分およびリンを含む無機塩類を所定濃度で添加した注入水を調製し、この注入水にさらにオゾンを溶存させた上で、汚染源の中心部に設置した注入井戸から連続的に注水し、微生物学的修復による地下水汚染の浄化を試みた。 Nitrogen content containing 15 N as microbiological nutritional composition and injection water by adding an inorganic salt at a predetermined concentration containing phosphorus is prepared, on which was further dissolved ozone in the injected water, placed in the center of the source of contamination Water was continuously poured from the injected wells and an attempt was made to purify groundwater contamination by microbiological restoration.

注入水の組成は、溶存オゾン濃度が初期濃度で１２ｍｇ／Ｌ、微生物用栄養組成物としての硝酸カリウム濃度が２５ｍｇ／Ｌ（うち安定同位体で標識された化合物としての１５Ｎ硝酸カリウム１ｍｇ／Ｌ）、リン酸水素二カリウム濃度が４０ｍｇ／Ｌとした。 The composition of the injected water is such that the dissolved ozone concentration is 12 mg / L at the initial concentration, and the potassium nitrate concentration is 25 mg / L as the nutrient composition for microorganisms (of which, 15 N potassium nitrate as a compound labeled with a stable isotope is 1 mg / L), The dipotassium hydrogen phosphate concentration was 40 mg / L.

この注入水を毎分２Ｌの速度で、注入井戸より地下３ｍの帯水層内に連続的に注入し、注入井戸周辺に設置した複数の観測井戸から定期的に地下水を採水して各注入成分の拡散の程度を観測した。   This injected water is continuously injected into the aquifer 3m underground from the injection well at a rate of 2L per minute, and groundwater is collected periodically from multiple observation wells installed around the injection well. The degree of component diffusion was observed.

なお、注入前の地下水中の溶存酸素濃度は、平均で０.８ｍｇ／Ｌであった。また、注入井戸内および観測井戸内における好気性従属栄養細菌数については、それぞれの井戸からサンプル水を採取して別途行った標準寒天培地による平板希釈培地法により計測した。   In addition, the dissolved oxygen concentration in the ground water before injection was 0.8 mg / L on average. The number of aerobic heterotrophic bacteria in the injection well and the observation well was measured by a plate dilution medium method using a standard agar medium separately obtained by collecting sample water from each well.

水平距離で注入井戸からそれぞれ半径１ｍ、３ｍ、６ｍ離れた地点に３つの観測井戸を設け、実験（注入水注入）開始前に各観測井戸の地下３ｍにおいて計測した総好気性従属栄養細菌数は、表１に示すように、いずれも１ｍＬあたり１０の３乗個台で一致していた。   The number of total aerobic heterotrophic bacteria measured in 3 m underground of each observation well before the start of the experiment (injection of injected water) is set up at three horizontal distances from the injection well at a radius of 1 m, 3 m, and 6 m. As shown in Table 1, all of them were in the order of 10 3 per 1 mL.

Figure 2011173037
Figure 2011173037

実験の結果、各観測井戸（ｉ）,（ii）,（iii）での総好気性従属栄養細菌数は、それぞれ１ｍＬあたり１０の６乗個台、１０の８乗個台、１０の４乗個台であった。また、地下水中の１５Ｎの濃度は、同様にそれぞれ１．１ｍｇ／Ｌ、１．０ｍｇ／Ｌ、０．３ｍｇ／Ｌであった。さらに、観測井戸（ｉ）,（ii）,（iii）における溶存酸素濃度は、それぞれ４.０ｍｇ/Ｌ、４.５ｍｇ/Ｌ、４.０ｍｇ/Ｌで、ほぼ同じであった。 As a result of the experiment, the total number of aerobic heterotrophic bacteria in each observation well (i), (ii), (iii) is 10 6 to 10 power, 10 to 8 power, 10 4 It was an individual unit. Similarly, the concentration of 15 N in the groundwater was 1.1 mg / L, 1.0 mg / L, and 0.3 mg / L, respectively. Furthermore, the dissolved oxygen concentrations in the observation wells (i), (ii), and (iii) were 4.0 mg / L, 4.5 mg / L, and 4.0 mg / L, respectively, which were almost the same.

以上の結果から、溶存オゾン水は、注入井戸から半径６ｍ離れた地点にある観測井戸（iii）にまで到達しているものの、微生物用栄養組成物は、注入井戸から半径３ｍ離れた地点にある観測井戸（ii）にまでにしか到達していないことが分った。   From the above results, although the dissolved ozone water has reached the observation well (iii) at a radius of 6 m from the injection well, the nutrient composition for microorganisms is at a radius of 3 m from the injection well. It was found that it reached the observation well (ii) only.

そこで、微生物用栄養組成物のみを注入井戸から半径６ｍ離れた地点にある観測井戸（iii）から再度前回と同量注入したところ、微生物による汚染物質の分解は、汚染領域全体で均等に進行した。   Therefore, when the same amount of the nutrient composition for microorganisms was injected again from the observation well (iii) located at a radius of 6 m from the injection well, the decomposition of the pollutants by the microorganisms proceeded evenly throughout the contaminated area. .

このように、本発明によれば、各観測井戸において、地下水中に注入された１５Ｎの濃度および総好気性従属栄養細菌数を測定することにより、微生物用栄養組成物の到達範囲あるいはその到達量を判定し、好気性従属栄養細菌の繁殖状況を確認できる。 As described above, according to the present invention, the concentration range of 15 N injected into the ground water and the total number of aerobic heterotrophic bacteria are measured in each observation well, thereby reaching the reach or reach of the nutritional composition for microorganisms. The amount can be determined and the breeding status of aerobic heterotrophic bacteria can be confirmed.

また、上記判定に基づいてさらに微生物用栄養組成物または溶存オゾンを注入すべき領域を特定し、これらをその特定された領域に注入すれば、その領域内の微生物を効率的に増殖させ、活性化させることができ、汚染浄化作用を確実に高めることができるため、汚染された土壌または地下水を修復し清浄な状態に戻すことができる。   Moreover, if the region where the nutritional composition for microorganisms or dissolved ozone should be further injected is specified based on the above determination, and these are injected into the specified region, the microorganisms in the region are efficiently proliferated and activated. Therefore, the contaminated soil or groundwater can be repaired and returned to a clean state.

１ 浄化装置、２ 注入井戸、３ 注入管、４ 注入水貯留槽、５ 溶存オゾン製造器、６ 貯水槽、７ａ、７ｂ 送水ポンプ、８ａ、８ｂ 送水管   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Purification apparatus, 2 injection well, 3 injection pipe, 4 injection water storage tank, 5 dissolved ozone production device, 6 water storage tank, 7a, 7b water supply pump, 8a, 8b water supply pipe

Claims (4)

地下水帯に、溶存オゾン水と、微生物用栄養組成物を含む注入水とを浄化対象領域内に設けた注入井戸より注入し、微生物により汚染物質を分解する土壌または地下水の浄化方法において、
安定同位体で標識されている微生物用栄養組成物を含む上記注入水と上記溶存オゾン水とを上記注入井戸より注入する注入工程と、
上記浄化対象領域内における任意の位置において上記地下水帯中の上記安定同位体の濃度を測定する測定工程とを有し、
上記測定工程での測定結果に基づいて、少なくとも上記微生物用栄養組成物を含む注入水または上記溶存オゾン水を注入することを特徴とする土壌または地下水の浄化方法。 In the method of purifying soil or groundwater, injecting dissolved ozone water and injected water containing a nutrient composition for microorganisms into the groundwater zone from an injection well provided in the purification target region, and decomposing the pollutants by microorganisms,
An injection step of injecting the injection water containing the nutrient composition for microorganisms labeled with a stable isotope and the dissolved ozone water from the injection well;
Measuring the concentration of the stable isotope in the groundwater zone at an arbitrary position in the purification target area,
A method for purifying soil or groundwater, wherein injected water containing at least the nutrient composition for microorganisms or the dissolved ozone water is injected based on the measurement result in the measuring step. 上記安定同位体が、１５Ｎであることを特徴とする請求項１記載の土壌または地下水の浄化方法。 The stable isotope, 15 purification method according to claim 1 of the soil or ground water, which is a N. 上記測定工程で測定した上記安定同位体の濃度から、少なくとも上記微生物用栄養組成物を含む注入水または上記溶存オゾン水を注入する位置を決定する決定工程をさらに有し、該決定した位置に少なくとも上記微生物用栄養組成物を含む注入水または上記溶存オゾン水を注入することを特徴とする請求項１又は２記載の土壌または地下水の浄化方法。   A determination step for determining a position for injecting at least the injected water containing the nutrient composition for microorganisms or the dissolved ozone water from the concentration of the stable isotope measured in the measuring step; 3. The method for purifying soil or groundwater according to claim 1 or 2, wherein the injected water containing the nutrient composition for microorganisms or the dissolved ozone water is injected. 地下水帯に、溶存オゾン水と、安定同位体で標識されている微生物用栄養組成物を含む微生物用栄養組成物を含む注入水とを注入井戸より注入する注入工程と、
上記浄化対象領域内における任意の位置において上記地下水帯中の上記安定同位体の濃度を測定する測定工程と
を有することを特徴とする微生物用栄養組成物の濃度確認方法。 An injection step of injecting into the groundwater zone dissolved ozone water and injection water containing a microbial nutrient composition containing a microbial nutrient composition labeled with a stable isotope from an injection well;
And a measurement step of measuring the concentration of the stable isotope in the groundwater zone at an arbitrary position in the purification target region.
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