(57)【要約】【課題】土壌又は地下水の油分の経時変化を簡便にかつ精度よく予測することができる土壌又は地下水の油分濃度の予測方法を提供する。【解決手段】予測対象地域の地中に空気を供給した場合の該予測対象地域における土壌又は地下水の油分濃度の経時変化を予測する。該予測対象地域から土壌又は地下水のサンプルを採取して容器に収容し、該容器に所定期間空気を循環流通させると共に、循環空気中の酸素濃度が一定となるように該循環空気に酸素を補給手段から酸素補給し、この酸素補給量から該サンプルの酸素消費速度を算出する。このサンプルの酸素消費速度から油分濃度の経時変化予測式のパラメータ値を決定し、このパラメータ値を有した経時変化予測式に基づいて、油分濃度の経時変化を予測する。【選択図】図１
2010000456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予測対象地域の地中に空気を供給した場合の該予測対象地域における土壌又は地下水の油分濃度の経時変化を経時変化予測式に基づいて予測する方法において、
該予測対象地域から土壌又は地下水のサンプルを採取して容器に収容し、該容器に所定期間空気を循環流通させると共に、循環空気中の酸素濃度が一定となるように該循環空気に酸素を補給手段から補給し、
この酸素補給量から該サンプルの酸素消費速度を算出し、
このサンプルの酸素消費速度から油分濃度の経時変化予測式のパラメータ値を決定し、
このパラメータ値を有した経時変化予測式に基づいて、該予測対象地域の地中に空気を供給した場合の油分濃度の経時変化を予測することを特徴とする土壌又は地下水の油分濃度の予測方法。
【請求項２】
請求項１において、前記経時変化予測式は、
数式Ａ：酸素の気相中と地下水との気液平衡の収支を表す数式
数式Ｂ：土壌又は地下水中の油分の生物酸化分解に伴う油分濃度の経時変化を表す数式
数式Ｃ：土壌又は地下水中の油分の生物酸化分解に伴う油分解菌総濃度の経時変化を表す数式
数式Ｄ：土壌又は地下水中の油分の生物酸化分解に伴う自己分解油分解菌濃度の経時変化を表す数式
数式Ｅ：土壌又は地下水中の油分の生物酸化分解に伴う地下水中分散油分濃度の経時変化を表す数式
数式Ｆ：土壌又は地下水中の油分の生物酸化分解に伴う菌体由来基質成分濃度の経時変化を表す数式
数式Ｇ：土壌又は地下水中の油分の生物酸化分解に伴う地下水中酸素濃度の経時変化を表す数式
の連立式であり、
各数式Ａ〜Ｇを構成する各パラメータを任意のパラメータ値として複数回変化させて複数個の酸素消費速度の計算値を算出し、該複数個の計算値の中から前記サンプルの酸素消費速度に最も近似した数値を与えるパラメータ値を選出し、
この選出されたパラメータ値を有した経時変化予測式によって前記油分濃度の経時変化を予測することを特徴とする土壌又は地下水の油分濃度の予測方法。
【請求項３】
請求項２において、土壌中の油分濃度の経時変化を予測する方法であって、
前記パラメータは、少なくとも、
水中への酸素の溶解速度、
基質飽和定数、
乳化速度定数、
土壌に付着した初期油分濃度、
土壌中の初期菌体濃度、
土壌中の水に分散した初期油分濃度
であることを特徴とする土壌又は地下水の油分濃度の予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は土壌又は地下水に空気を吹き込み等によって供給した場合の油分濃度の予測方法に係り、特に微生物の分解作用による油分濃度の経時的な低下を予測する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
油槽や送油パイプ等からの油分の漏洩等によって土壌や地下水が油分で汚染されることがある。
【０００３】
このような土壌又は地下水中の油分は微生物によって分解され、経時的に油分濃度が低下する。
【０００４】
このような土壌の油分濃度の経時変化を予測する方法として、特開２００６−１１６５０９の［００４４］〜［００５０］には、予測対象地域の土壌を採取して容器に収容し、容器内の空気を酸素に置換して密閉し、容器内の微生物を培養し、所定の間隔で容器内の溶液を採取して溶液内の汚染物質濃度を測定し、この測定結果から微生物による汚染物質の分解反応速度式を決定し、汚染物質濃度の経時変化を予測する方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１１６５０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特開２００６−１１６５０９の［００４５］〜［００４８］には容器内の溶液を所定の間隔で採取して溶液における汚染物質の濃度を測定し、微生物による汚染物質の分解反応速度定数を決定するとしているが、具体的にはどのようにして決定するのか明らかとなっていない。
【０００６】
また、特開２００６−１１６５０９の［００４６］〜［００４７］では、微生物濃度を加味していないが、実際には汚染物質の分解反応速度定数は土壌中の微生物濃度によって大きく変動するので、これを一定としたのでは予測精度が劣ったものとなってしまう。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、土壌又は地下水の油分濃度の経時変化を簡便にかつ精度よく予測することができる土壌又は地下水の油分濃度の予測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明（請求項１）の土壌又は地下水の油分濃度の予測方法は、予測対象地域の地中に空気を供給した場合の該予測対象地域における土壌又は地下水の油分濃度の経時変化を経時変化予測式に基づいて予測する方法において、
該予測対象地域から土壌又は地下水のサンプルを採取して容器に収容し、該容器に所定期間空気を循環流通させると共に、循環空気中の酸素濃度が一定となるように該循環空気に酸素を補給手段から補給し、
この酸素補給量から該サンプルの酸素消費速度を算出し、
このサンプルの酸素消費速度から油分濃度の経時変化予測式のパラメータ値を決定し、
このパラメータ値を有した経時変化予測式に基づいて、該予測対象地域の地中に空気を供給した場合の油分濃度の経時変化を予測することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の土壌又は地下水の油分濃度の予測方法は、請求項１において、前記経時変化予測式は、
数式Ａ：酸素の気相中と地下水との気液平衡の収支を表す数式
数式Ｂ：土壌又は地下水中の油分の生物酸化分解に伴う油分濃度の経時変化を表す数式
数式Ｃ：土壌又は地下水中の油分の生物酸化分解に伴う油分解菌総濃度の経時変化を表す数式
数式Ｄ：土壌又は地下水中の油分の生物酸化分解に伴う自己分解油分解菌濃度の経時変化を表す数式
数式Ｅ：土壌又は地下水中の油分の生物酸化分解に伴う地下水中分散油分濃度の経時変化を表す数式
数式Ｆ：土壌又は地下水中の油分の生物酸化分解に伴う菌体由来基質成分濃度の経時変化を表す数式
数式Ｇ：土壌又は地下水中の油分の生物酸化分解に伴う地下水中酸素濃度の経時変化を表す数式
の連立式であり、
各数式Ａ〜Ｇを構成する各パラメータを任意のパラメータ値として複数回変化させて複数個の酸素消費速度の計算値を算出し、該複数個の計算値の中から前記サンプルの酸素消費速度に最も近似した数値を与えるパラメータ値を選出し、
この選出されたパラメータ値を有した経時変化予測式によって前記油分濃度の経時変化を予測することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の土壌又は地下水の油分濃度の予測方法は、請求項２において、土壌中の油分濃度の経時変化を予測する方法であって、
前記パラメータは、少なくとも、
水中への酸素の溶解速度、
基質飽和定数、
乳化速度定数、
土壌に付着した初期油分濃度、
土壌中の初期菌体濃度、
土壌中の水に分散した初期油分濃度
であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、予測対象地域の土壌又は地下水の一部をサンプルとして採取し、これを容器中に収容し、空気を循環流通させ、この空気中の酸素濃度が一定となるように所定期間循環空気に酸素を補給し、この酸素補給量から酸素消費速度を計測する。
【００１２】
また、未定のパラメータ値を含む経時変化予測式の該未定のパラメータ値を種々変化させ、シミュレーションによって得られる酸素消費速度の計算値と上記酸素消費速度の実測値とを対比する。そして、最も実測値に近い結果を与えるパラメータ値を選定し、このパラメータ値を有した予測式に従って、該予測対象地域の地中に空気を供給した場合の該予測対象地域における土壌又は地下水の経時変化を予測する。
【００１３】
一般に、土壌または地下水中の油濃度は不均一であり、地域全体の油濃度の経時変化を実測して求めるには測定数を増やす必要があって、非常に煩雑である。
【００１４】
一方、土壌又は地下水中に含まれる微生物が有機物を分解するときの酸素消費速度（ＯＵＲ）はガス中濃度変化であり、比較的均一である。本発明では、この酸素消費速度を所定期間測定し、予測式をシミュレーション解析によって求めることにより、簡便に且つ精度よく油分濃度の経時変化の予測値を求めることができる。
【００１５】
なお、実際に油分濃度の経時変化を算出するには、非常に多くの定数と変数を入力しなければならないが、全てをパラメータとしてしまうと、計算に膨大な時間を要する。
【００１６】
数式Ａ〜Ｇを用いると、土壌又は地下水中に含まれる微生物が有機物を分解するときの酸素消費速度と、比較的少数のパラメータ値とから、油分濃度の経時変化を精度よく予測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
【００１８】
本発明における油分濃度の経時変化の予測対象地域としては、油槽や送油パイプから漏洩した油分で汚染された地域が例示されるが、これに限定されない。
【００１９】
本発明は、土壌中の油分濃度の経時変化を予測するのに好適であり、以下の説明は主として土壌中の油分濃度の予測についてのものであるが、土壌中に停滞している地下水についても全く同様にして油分濃度の予測を行うことが可能である。
【００２０】
油分としては、Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油、灯油、ガソリン、ベンゼン、トルエン、キシレン、動物油、植物油などの非親水性のものが例示される。
【００２１】
以下の実施の形態では、次の（１）〜（５）の手順に従って土壌又は地下水中の油分濃度の経時変化を予測する。
（１）土壌又は地下水のサンプルを採取し、土壌又は地下水中に含まれる微生物が油分を酸化分解するときの酸素消費速度を測定する。
（２）酸素溶解速度ＫＬａ、基質（有機物）飽和定数Ｋｓｈａ、および乳化速度定数ＫＬｓと、各変数（土壌に付着した油成分ＳＯ、菌体成分ＸＢＨ、液中に分散した油分濃度ＳＰ）の初期値をパラメータとする。この初期値は任意の値であってもよい。
（３）  パラメータ値を種々変化させるシミュレーション解析を行い、各々のパラメータ値の場合の酸素消費速度を算出する。
（４）（１）の実測値と最も一致する酸素消費速度が得られた時のパラメータ値を選定する。
（５）選定したパラメータ値を有した予測式に基づいてシミュレーション解析をおこない、油分濃度の経時変化を予測する。
【００２２】
［酸素消費速度の実測］
予測対象地域の土壌を採取し、第１図に示す試験装置のカラム１に満杯に充填する。この土壌には、油分を好気的に分解する微生物が生息している。
【００２３】
このカラム１の下部からポンプ４及び配管５を介して空気を供給する。この空気中の酸素は、土壌中の微生物によって消費された後、カラム１の上部から廃空気として取り出され、配管２を介してＣＯ２吸収瓶３の液中に吹き出される。この吸収瓶３内にはアルカリ例えば水酸化ナトリウムの水溶液が収容されており、廃空気中のＣＯ２を吸収する。ＣＯ２吸収に伴って循環空気の圧力が低下するので、この圧力が一定となるように酸素ボンベ６からの空気が酸素流量計を備えた酸素消費速度（ＯＵＲ）計測器７及び配管８を介してＣＯ２吸収瓶３内の上部空間に導入される。
【００２４】
この吸収瓶３の上部空間内の空気が、ポンプ４及び配管５を介して再びカラム１に供給される。
【００２５】
このように、密閉されたカラム１内に常に酸素濃度が一定の空気が導入される。
【００２６】
このＯＵＲ計測器７で計測される酸素流量から、カラム１内の土壌中の微生物が消費する酸素の消費速度を次のようにして算出する。
【００２７】
なお、この解析における前提条件は、以下の２つである。
・カラム内における空気流量、気相体積、液相体積、圧力の変化は無視しうる。
・水相は土壌に付着した状態にあり、カラムから液体および液中物質は流入出しないものとする。
【００２８】
［カラム１内におけるＯ２の物質収支］
第２図は、この物質収支のモデル図である。  
カラム１内には、酸素濃度がＣＧｉｎ（ｍｇ／Ｌ）である空気が流量ＱＧ（Ｌ／ｄａｙ）にて流入する。
【００２９】
カラム１内の土壌の含水率（液相比）をＷとすると、カラム１内には土壌体積（この場合はカラム容積）ＶとＷとの積Ｖ・Ｗだけ水が存在する。この水への酸素の溶解速度定数をＫＬａとすると、流出空気中のＯ２濃度、上記の水中のＯ２濃度、水のＯ２飽和濃度を用いて、カラム全体のＯ２の物質収支は、以下の式（１）で与えられる。  
ＱＧＣＧｉｎ−ＱＧＣＧｏｕｔ−ＫＬａ（ＣＷ*−ＣＷ）ＶＷ＝０        （１）
ここで、
ＱＧ      ：流入空気の流量      （Ｌ／ｄ）
ＣＧｉｎ    ：流入空気中のＯ２濃度  （ｍｇ／Ｌ）
ＣＧｏｕｔ  ：流出空気中のＯ２濃度  （ｍｇ／Ｌ）
ＫＬａ    ：Ｏ２の溶解速度定数    （１／ｄ）
ＣＷ      ：液中のＯ２濃度        （ｍｇ／Ｌ）
ＣＷ*    ：液中のＯ２飽和濃度    （ｍｇ／Ｌ）
Ｖ      ：カラム容積              （Ｌ）
Ｗ      ：カラム全体における液相体積比  （−）
【００３０】
［Ｏ２の気液平衡］
平衡状態において、土壌内の水中のＯ２飽和濃度と、土壌に供給された空気中のＯ２分圧の間には次のＨｅｎｒｙの法則が成立する。  
ｐＣＯ２＝Ｐ×ｙＯ２＝ＫＨＣＷ*／ＭＯ２        （２）
また、空気中のＯ２分圧は、次のように与えられる。  
ｐＯ２＝Ｐ×ｙＯ２＝Ｐ×ＣＧｏｕｔ/ＭＯ２/（１／Ｖｍ）＝Ｐ×ＣＧｏｕｔ×Ｖｍ/ＭＯ２  （３）
ここで、
ｐＯ２  ：空気中のＯ２分圧        （ａｔｍ）
ｙＯ２  ：空気中のＯ２モル分率    （−）
Ｐ      ：セル内の全圧          （ａｔｍ）
ＭＯ２  ：Ｏ２の分子量            （ｇ／ｍｏｌ）
ＫＨ  ：Ｏ２のＨｅｎｒｙ定数      （ａｔｍ・Ｌ／ｍｏｌ）
Ｖｍ  ：空気中の  Ｏ２モル分率    （Ｌ／ｍｏｌ）
【００３１】
式（２）および式（３）から、以下の式が導出される。  
ＫＨＣＷ*＝Ｐ×ＣＧｏｕｔ×Ｖｍ            （４）
【００３２】
従って、土壌内の水中のＯ２飽和濃度と、供給空気中のＯ２濃度とは比例する。ＣＧｏｕｔが約３００ｍｇ／Ｌであり、空気圧力が大気圧である場合、ＣＷ*は約１０ｍｇ／Ｌであることから、式（１）は以下のように表される。  
ＱＧＣＧｉｎ−ＱＧＣＧｏｕｔ−ＫＬａ（１０×ＣＧｏｕｔ／３００−ＣＷ）ＶＷ＝０    （５）
この（５）式が数式Ａに相当する。
【００３３】
［液中の物質収支］
土壌内の水中ではＯ２溶解と、有機物の酸化分解によるＯ２消費が進行する。この実施の形態においては、土壌中における油分解に影響する因子として、微生物による油の乳化に着目する。一般に、土壌内の油分は、水中に分散して微生物分解を受け易くなっている油と、土壌粒子に付着して微生物による乳化が律速する状態にある油とが存在するので、第３図に示す物質収支が成立する。
【００３４】
第３図の通り、汚染土壌は、乾燥固形分としての乾燥土壌相（固相）と、土壌に付着した油分相と水相とからなる。微生物はこの水相中に存在している。
【００３５】
土壌に付着した油分相の油分の微生物による分解は、次の１）〜５）のプロセスに従って進行する。  
１）  土壌に付着した油分相の油分が微生物から産出するエステル類等の作用により乳化して水相中に分散する。
２）  この分散した油分が菌体によって酸化分解され、菌体が増殖する。
３）  菌体が自己分解することにより、菌体量が減少する。
４）  自己分解した菌体は菌体の加水分解作用によって分解され、菌体由来の基質を生成させる。
５）  この基質は、菌体によって酸化分解され、菌体が増殖する。
【００３６】
これらの反応１）〜５）によって変化する、土壌付着油分濃度、乳化油分濃度、菌体の濃度、自己分解した菌体の濃度、基質濃度の経時変化を表す式を次に説明する。
【００３７】
なお、濃度の単位は、活性汚泥モデルを基にしているため、菌体濃度、油分濃度の単位は土壌液相当たりｍｇＣＯＤＣｒ／Ｌとした。
【００３８】
１）  土壌に付着した油分濃度の経時変化式
土壌に付着した油分濃度ＳＯは、菌体による乳化分散を受けて減少する。油分濃度ＳＯの経時変化は次式（６）のように与えられる。
【００３９】
【数１】
2010000456.tif 000003
【００４０】
この（６）式が数式Ｂに相当する。
【００４１】
数式Ｂは、モノー（ｍｏｎｏｄ）式を参考にしたものである。
【００４２】
（６）式のSo/((Kshb/Xbh)+So）の部分について、以下の前提がある。R.Y.スタニエの微生物学（上巻）（培風館１９８９年１７６ページ）によれば、微生物の増殖速度と栄養素濃度との関係は、典型的な双曲線で表され、次の式（２）が成立する。
k=kMax*(C/(Ks+C))  （２）
【００４３】
kは栄養素濃度Cにおける増殖速度、kMaxは栄養素の飽和濃度における増殖速度（最大増殖速度）、Ksは1/2kMaxと同じ増殖速度となる栄養素濃度（飽和定数）
（ｂ）式は微生物濃度Xbh、油濃度Soのときの、油の乳化速度を表す式である。
【００４４】
微生物濃度が多い時にはKshbは小さくなり、ほとんど影響しないが、微生物濃度が少ない時にはKshbが大きくなる。
【００４５】
２）  菌体濃度の経時変化式
菌体（濃度ＸＢＨ）は、液中に分散した油分（濃度Ｓｐ）および菌体由来の基質（濃度Ｓｓ）を酸化分解することにより増殖する。また、菌体は、菌体自身が自己分解することにより減少する。このことから、菌体濃度ＸＢＨの経時変化は次式（７）のように与えられる。
【００４６】
【数２】
2010000456.tif 000004
【００４７】
この（７）式が数式Ｃに相当する。なお、数式Ｃ及び以下の数式Ｄ〜Ｆは次の文献に記載されている。
Henze  M.,Gujer  W.,Mino  T.and  Loosdrecht  M.(2000).Activated  Sludge  Models  ASM1,ASM2,
ASM2D,ASM3.IWA  Scientific  and  Technical  report  No.9,IWA,ISBN:1  900222  24  8
【００４８】
３）  自己分解した菌体の濃度の経時変化式
自己分解した菌体（濃度ＸＳ）は、菌体の一部が自己分解反応を受けて生成する。また、自己分解した菌体は、分解作用を受けて減少する。従って、自己分解した菌体濃度ＸＳの経時変化は次式（８）のように与えられる。
【００４９】
【数３】
2010000456.tif 000005
【００５０】
この（８）式が数式Ｄに相当する。
【００５１】
ここで速度項を以下のようにまとめる。
【００５２】
【数４】
2010000456.tif 000006
【００５３】
４）  水中に分散した油分濃度の経時変化式
水中に分散した油分（濃度ＳＰ）は、土壌に付着した油分（濃度ＳＯ）の乳化反応により生成する。また、この乳化油分は、菌体による酸化分解を受けて減少する。油分の酸化分解における菌体収率をＹと置くと、液中に分散した油分濃度ＳＰの経時変化は次式のように与えられる。
ｄＳＰ／ｄｔ＝Ａ１−（１／Ｙ）Ａ２      （１３）
【００５４】
この（１３）式が数式Ｅに相当する。
【００５５】
５）  菌体由来の基質濃度の経時変化式
菌体由来の基質（濃度ＳＳ）は、自己分解した菌体（濃度Ｘｓ）の加水分解反応により生成する。また、この基質は、菌体による酸化分解を受けて減少する。従って、この基質の経時変化は、上記の菌体収率Ｙを用いて、以下の式（１４）で表される。
ｄＳＳ／ｄｔ＝Ａ４−（１／Ｙ）Ａ３      （１４）
【００５６】
この（１４）式が数式Ｆに相当する。
【００５７】
６）  水中のＯ２濃度の経時変化式
水中のＯ２濃度ＣＷは、気相からのＯ２移動による供給によって増加し、油分の酸化分解に伴う消費により減少するので、以下の式（１５）で表される。
ｄＣＷ／ｄｔ＝ＫＬａ（ＣＷ*−ＣＷ）−（１−Ｙ）／Ｙ（Ａ２＋Ａ３）      （１５）
この式（１５）は、式（５）と同様に次式（１６）に変形される。
ｄＣＷ/ｄｔ＝ＫＬａ(１０×ＣＧｏｕｔ/３００−ＣＷ)−(１−Ｙ)/Ｙ(Ａ２＋Ａ３)    （１６）
【００５８】
この式（１６）式が数式Ｇに相当する。
【００５９】
式（１６）の第二項は油分解に伴うＯＵＲに相当する。第１図に示した土壌充填カラムの場合、ＱＧは循環流量、ＣＧｉｎは常に２０％、Ｖはカラム容積であり、変数初期値と表１の定数を与えて、Ｏ２の気液平衡に関する式（（５）：数式Ａ）と一連の液中における連立微分方程式（（６），（７），（８），（１３），（１４），（１６）：数式Ｂ〜Ｇ）を解くことにより、カラム内土壌中の各有機物濃度やＯＵＲの経時変化が計算される。
【実施例】
【００６０】
実施例１
Ａ重油汚染土壌として、平均粒径０．２ｍｍの砂に、初期濃度約８００ｍｇ／ｋｇとなるよう市販のＡ重油を混合した後、新鮮な合成培地にＡ重油を基質として培養した微生物源を１％混合した培養液を、含水率６％となるように添加したものを使用した。水分添加量を低く設定したのは、カラム内部の土壌中含水率をできるだけ均一に保つためである。
【００６１】
第１図に示す２Ｌ容量のステンレス製カラム１にこの油分汚染土壌を詰めて、カラム下方より空気を密閉循環した。カラム出口の空気を１Ｎの水酸化ナトリウム溶液を入れた瓶３に通気して、油分解の過程で生成するＣＯ２を除去した。ＣＯ２の吸収によってカラムの内圧が低下しようとするが、この内圧が一定となるように、酸素ボンベ６から酸素を供給した。単位時間あたりの酸素供給量がＯＵＲとなる。
【００６２】
カラム中の模擬汚染土壌の乾燥重量は２．７ｋｇであった。なお、空気の循環流量１００ｍｌ／ｍｉｎであり、２０℃の恒温室内で試験をおこなった。
【００６３】
パラメータ値を種々変え、シミュレーション解析結果が、粒径０．２ｍｍの模擬汚染土壌で測定したＯＵＲと一致するように、最適なパラメータを求めた。ここで、化学量論に関する値とその他の定数については固定値を用いて、酸素溶解速度ＫＬａ、基質（有機物）飽和定数Ｋｓｈａ、および乳化速度定数ＫＬｓと、各変数（土壌に付着した油分濃度ＳＯ、菌体濃度ＸＢＨ、液中に分散した油分濃度ＳＰ）の初期値をパラメータとした。その他、自己分解した菌体濃度ＸＳ、菌体由来の基質濃度ＳＳ、および液中のＯ２濃度ＣＷの初期値をゼロとし、流出空気中のＯ２濃度ＣＧｏｕｔは循環流量が十分に大きいため、３００ｍｇ／Ｌで一定とした。
【００６４】
解析に用いた数値と操作したパラメータを表１に示す。酸素消費速度（ＯＵＲ）の計算結果を第４図に示す。図のように、計算結果は模擬Ａ重油汚染土壌のＯＵＲと良く一致することが確認された。
【００６５】
【表１】
2010000456.tif 000007
【００６６】
得られたパラメータを入力して再度シミュレーション解析をおこなった結果、土壌中の残存ＴＰＨ濃度（ＴＰＨ：Total  Petroleum  Hydrocarbon（全石油系炭化水素））は第５図の通りとなった。
【００６７】
カラム１に充填したＡ重油汚染土壌中のＡ重油濃度は、ノルマルヘキサン抽出法による実測の結果、
０日目  ８００ｍｇ／ｋｇ
１５日目  ６００ｍｇ／ｋｇ
４０日目  ４２０ｍｇ／ｋｇ
であった。この実測値と第５図とを対比すると、第５図のシミュレーション結果と実測値とは良く合致しており、表１で選定したパラメータ値を採用したシミュレーションにより、精度よくＡ重油濃度の経時変化を予測することが可能であることが分った。
【００６８】
従って、実際土壌が汚染されている土地（例えば重油漏れした土地）において地中に空気吹込井を多数設け、空気を地中に十分に供給した場合に、当該土地の地中における重油濃度の経時変化を精度よく予測することができることが認められた。
【００６９】
比較例１
従来のように微生物濃度が一定であると仮定し、パラメーターを表２の通り単純なものにしてシミュレーションを行ったときの酸素消費速度の計算結果を第６図に、土壌中ＴＰＨ濃度変化を第５図に示す。
微生物濃度を一定とした場合にも、表２の条件において第５図のようにＯＵＲについては一定の相関が見られる。しかしＴＰＨ濃度変化については、第６図のように実測データとは大きく異なる。これは油分解速度が油濃度のみの関数となっているためである。このように比較例１のシミュレーションでは浄化期間を短く見積もることとなってしまう。
【００７０】
【表２】
2010000456.tif 000008
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】酸素消費速度の測定用試験器の構成図である。
【図２】カラム内の酸素収支の説明図である。
【図３】土壌の水相中の物質収支の説明図である。
【図４】実施例１における酸素消費速度のシミュレーション結果と実測値を示すグラフである。
【図５】実施例１及び比較例１におけるシミュレーション結果と実測値を示すグラフである。
【図６】比較例１における酸素消費速度のシミュレーション結果と実測値を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７２】
１  カラム
３  ＣＯ２吸収装置
６  酸素ボンベ
７  酸素消費速度計測器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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