(57)【要約】【課題】過去に有害物を発生する工場などが設置されていたことなどにより有害な有機物や金属類によって土壌が汚染されている場所に、環境・安全を確保するための処理を行い、新たな施設を設置できるようにする。【解決手段】フルボ酸やフミン酸などの高分子有機酸を含む液を汚染土壌中に圧入して土壌に撥水性を持たせること有害汚染物の地下水を介しての移動を抑制・防止する。用いるフルボ酸やフミン酸などの高分子有機酸を含む液として、フミン酸やフルボ酸などの腐食酸を含むものにアルカリあるいは弱酸性の液体を加えてフミン酸やフルボ酸を溶出させた水溶液を作り、水分の蒸発を行わせて飽和溶解度の１／１００〜６／１０の範囲にしたもの、あるいは地下水、河川水などを基点として、同様に水分の蒸発を行わせたものとする。また、フルボ酸やフミン酸などの高分子有機酸を含む液を汚染土壌中に圧入する時に、糸状菌を加えることによって、疎水性被膜の形成を促進する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フルボ酸やフミン酸などの高分子有機酸を含む液を土壌中に圧入して、土壌粒子に疎水性を持たせて有害物の地下水への滲出を抑制することを特徴とする、有害な有機物や金属類物で汚染された土地を有効利用するための処理方法。
【請求項２】
請求項１において、フミン酸やフルボ酸などの腐食酸を含むものにアルカリあるいは弱酸性の液体を加えてフミン酸やフルボ酸を溶出させた水溶液を作り、水分の蒸発を行わせて、フミン酸、フルボ酸のいずれかに関して、飽和溶解度の１／１００〜６／１０の範囲の水溶液を作り、汚染土壌中に圧入することを特徴とする、有害な有機物や金属類物で汚染された土地を有効利用するための処理方法。
【請求項３】
請求項１において、フミン酸やフルボ酸などの腐食酸を含む地下水、河川水に対して、水分の蒸発を行わせて、フミン酸、フルボ酸のいずれかに関して、飽和溶解度の１／１００〜３／１０の範囲の水溶液を作り、汚染土壌中に圧入することを特徴とする、有害な有機物や金属類物で汚染された土地を有効利用するための処理方法。
【請求項４】
請求項１，２，３において、フルボ酸やフミン酸などの高分子有機酸を含む液を汚染土壌中に圧入する時に、糸状菌を加えることを加えることを特徴とする、有害な有機物や金属類物で汚染された土地の有効利用を可能にするための処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過去に有害な有機物や金属類を副生する工場が設置されていたことなどにより土壌が汚染されている場所に、あらたに施設などを設置して有効ようとする場合に、環境・安全を保全するための処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化石燃料などを原料として、ガス燃料などの製品を大量に製造していた工場があった場所などでは、その処理中に発生した、ベンゼン、シアン化合物、ヒ素、鉛、水銀、六価クロム、カドミウムなどの有害な有機物や金属類により周辺の土壌が汚染されている場合がある。その場所やその周辺の土地を別の目的、例えば食品などを扱う施設に利用しようとすれば、土壌の汚染に対して十分な対応策が取られ、安全性が確保されることが望まれる。これに関して、公知の方策の第１は、汚染された土壌を掘り起こして、最終処分場に運んで埋め立てなどで処分し、その跡地に清浄な土を運んできて埋め立てる方法である。しかし、その場合にも、どの範囲まで掘り出して最終処分場に移動するかなどについては、諸般の事情の影響を受けることもあり、後日、問題を生じる場合もある。また、掘り出した汚染土壌の移動、埋め立ての過程での有害物質の放散、最終処分場での中期的、長期的な有害物質の放散のおそれなどについて十分な対応策が講じられていない場合には副次的な問題を生ずることもある。
【０００３】
さらに考慮しなければならないのは、土壌中に残留した有害汚染物は地下水を介して移動し、移動先で水分の蒸発が起こると有害物の濃縮が起こることである。この現象を十分に配慮しないで、汚染度がある規定値以上の土壌を除去するというだけでは、後日、予想しなかった問題を生じるおそれがある。したがって、ある基準値以上の汚染土壌は除去して清浄な土壌をその跡に埋めることを行ったとしても、併せてその周辺部などの汚染物質を含んでいるおそれがある部分については、汚染物質が地下水脈に溶け込むことを抑制、防止する方策を併せて行うことが望まれる。
【０００４】
対応策の先行例としての本発明者らは、さきにアスベストなどの有害物の散らばりを防止するための方策として特許文献１、放射能汚染された土地の処理方法として特許文献２、有害な有機物や金属類によって土壌が汚染されている場所の処理方法として特許文献３を示している。いずれもシリコン樹脂乳化液を利用した処理で、有害物のちらばりを防止する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２００６−３１９５２０
【特許文献２】特願２０１１−１４６０５６
【特許文献３】特願２０１６−１８７６８２
【０００６】
特許文献３の方法とは別に、あるいはそれと合わせて行う方法として、有機酸を用いる可能性がある。これは、ゴルフ場などで芝の一部が枯れる、「ホットスポット」と呼ばれる現象を利用することである。これは、植物が炭酸同化作用を行うために利用した有機酸が土中に残り、これが１つの要因になって、有機物質が水に溶けて移動して土壌粒子表面を覆い、乾燥すると土壌に撥水性を持たせ、その部分の土壌が植物の生育に適さないものになるという現象である。この現象は、次のように説明されている。
(1)枯死した植物が分解したもの、微生物が堆積したもの、植物滲出（分泌）物により有機酸が形成される。
(2)有機酸は水をはじく部分（疎水性部分）と、水になじみやすい部分（親水性部分）の２つから構成されている。
(3)この有機酸の乾燥が進むと、親水性部分が縮小して、疎水性部分で覆われることになる。
すなわち、有機酸が土壌に付着して乾燥が進むと、有機酸の構造が上記のように変化し、さらに乾燥が進むと土壌粒子表面を疎水性部分が覆うようになり、撥水性土壌になる。そして、そこに根を持つ植物にとっては、水が得られなくなって、枯死することになる。
この現象は、現時点では否定的な影響を及ぼすものとして捉えられ、その対応策として自然に生成した有機酸を分解処理する方法などが開発されているが、この現象を有効に利用しようとするものについての先行例は見られない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、有害な有機物や金属類によって土壌が汚染されている場所に新たに施設を設置しようとする場合に、環境・安全を保全するための処理方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の課題を解決するための方法の第１は、フルボ酸やフミン酸などの高分子有機酸を含む液を、有害な有機物や金属類によって汚染されている土壌中に圧入して土壌粒子に疎水性を持たせて有害物の地下水への滲出を抑制することにより、有害物で汚染された土地の有効利用を可能にすることである。
【０００９】
本発明の課題を解決するための方法の第２は、０００７において、フミン酸やフルボ酸などの腐食酸を含むものにアルカリあるいは弱酸性の液体を加えてフミン酸やフルボ酸を溶出させた水溶液を作り、水分の蒸発を行わせて、フミン酸、フルボ酸のいずれかに関して、飽和溶解度の１／１００〜６／１０の範囲の水溶液を作り、汚染土壌中に圧入することである。
【００１０】
本発明の課題を解決するための方法の第３は、０００７において、フミン酸やフルボ酸などの腐食酸を含む地下水、河川水を採取して、水分の蒸発を行わせて、フミン酸、フルボ酸のいずれかに関して、飽和溶解度の１／１００〜６／１０の範囲の水溶液を作り、汚染土壌中に圧入することである。
【００１１】
本発明の課題を解決するための方法の第３は、０００７，０００８，０００９において、フルボ酸やフミン酸などの高分子有機酸を含む液を汚染土壌中に圧入する時に、糸状菌を加えることである。
【発明の効果】
【００１２】
０００７によって、汚染された土壌粒子に撥水性を持たせることで、土壌中に含まれていた有害な有機物や金属類などが地下水に溶け込んで放散することを防止できる。０００８，０００９の方法によって、自然界に存在するものを利用して、土壌中に含まれていた有害な有機物や金属類などが地下水に溶け込んで放散することを防止できる。００１０の方法によって、フルボ酸やフミン酸などの高分子有機酸による汚染土壌の被覆・撥水性を持たせる現象を効率的に進めることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明が処理の対象とするのは、過去に工場などが設置されていたために、ベンゼン、シアン化合物、ヒ素、鉛、水銀、六価クロム、カドミウムなどの有害物で土壌が汚染されている場所である。そのような場所を別の目的に利用しようとする場合、通常は土壌サンプルを採取して汚染物の濃度を分析し、汚染物の濃度が規制値より高い場所は、汚染土壌を掘り出して、最終処分場に運んで処理し、一方、汚染土壌を取り除いた跡地には、清浄な土壌を埋め立てる方法が用いられる。しかし、局部的に規定値を超える汚染土が残留していたり、また、残留した汚染土（たとえその汚染度が規定値を超えていなくても）から地下水の流れによって汚染物質が運ばれ、別の場所で水分の蒸発などによって、想定外の悪影響を生じるおそれがある。本発明は、残された土壌層の１部（例えば除かれた部分に近接する部分）に対して事前（次の建物などを設置前）に処理を施すか、あるいは、その地に次の建物などを設置してから、地下水の分析などによって汚染の問題が見つけられた場合に、問題となる土壌部に対して施す方法である。その方法の基本的な考え方は、汚染土壌粒子の表面を水の透過を阻止する被膜で覆うことで有害物の地下水への溶け込みによる移動を阻止することである。その被膜形成のために本発明では、フミン酸やフルボ酸などの高分子有機酸を含む水溶液を圧入して、土壌中で水分の低減の進行によって汚染土壌の粒子表面に水を透さない被膜を形成させて、有害汚染物質が地下水に溶け込むことを防止することを特徴とする。
【００１４】
フミン酸とは、もともと広葉樹などの各種植物が、炭酸同化作用による自らの成長のために必要な高分子有機酸として作ったもので、直鎖炭化水素と多環芳香族化合物の分子量数千から1万程度の難分解性高分子化合物である。炭素55〜58％、水素3.6〜6.0％、窒素3.0〜5.7％、残りの大部分は酸素であるが、1％以下の硫黄を含む。もとの植物が枯死後も、このフミン酸は安定した物質として存続し、森林の腐葉土を始め、腐植土や土壌、
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堆積物の中の存在している。アルカリ性液や弱酸性液には溶けるが、強酸液では沈殿する。
【００１５】
一方、フルボ酸とは、海草・藻類・植物類などの有機物が、自然環境の中で微生物の作用を受けながら分解と再構築を繰り返し、生成・蓄積した腐植物質と呼ばれる有機物の１つで、酸性液，中生液、アルカリ性液にも溶ける水溶性の物質で、
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を35〜42%、
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を3〜6%、
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を約1%、
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を約0.3〜0.7%含有している。
【００１６】
本発明の目的である、土中に存在する有害な有機物や金属を含む土壌粒子の表面に疎水性の被覆を形成して、地下水などへの有害物質の溶け込み、移送を阻止するためには、(1)フミン酸やフルボ酸などの有機腐食酸を含む水溶液を作る（その水溶液中の濃度は、フミン酸、フルボ酸のいずれかに関して、飽和溶解度の１／１００〜６／１０の範囲の水溶液を作る。）(2)その液を、有害物質が規制値の１／１０以上残留すると見なさせる土壌中に圧入する。その結果、汚染土壌粒子の表面にフミン酸、フルボ酸のいずれの固体被膜が形成されて、以後、汚染土壌粒子中の有害物質が水に溶けて土壌粒子外に持ち出されて地下水などに溶け込むことが阻止でき、本発明の目的を達することができる。
【００１７】
００１４の(1)については、フミン酸やフルボ酸は、各種の植物を始点にし、微生物活動によって生まれた二次生産物(腐植物質)で、基本的には自然界のいたるところ(土壌、腐葉土、地下水、河川、海水等)に存在している。特に、森林（特に広葉樹林）の、腐葉土などの堆肥化した地質堆積物に濃度が高い状態で存在する。本発明では、これらのうち固体のものについてはアルカリあるいは弱酸性の液体に加えてフミン酸やフルボ酸を溶出させた水溶液にしたもの、あるいは地下水、河川水などを基点として、水分の蒸発を行わせて、フミン酸、フルボ酸のいずれかに関して、飽和溶解度の１／１００〜６／１０の範囲の水溶液を作る。なお、この場合にアルカリあるいは弱酸性の液体を用い、酸性の液体を用いないのは、強酸性液の場合はフミン酸が析出するからである。
【００１８】
なお、フミン酸やフルボ酸は工業的に製造することも可能である。例えば、ニトロフミン酸は工業生産されて、ボーリング泥水の調整剤、土壌改良剤、肥効増進剤、窯業原料やセメント製造原料の調整剤、コンクリート施工上の調整剤などとしても用いられたことがある。このように工業的に製造されたフミン酸やフルボ酸を用いた場合には水に溶かして、００１５で述べたのと同じく飽和溶解度の１／１００〜６／１０の範囲の水溶液を作る。
【００１９】
００１５，００１６で得られた液を、土壌中の有害物の分析結果に対応して、有害物が地下水に溶け込まないようにするために、処理の対象とする汚染土壌中にパイプを通して圧入する。圧入されて液は土壌中で水分濃度が低下して、汚染土壌粒子の表層にフミン酸、フルボ酸によって、水の不透膜を形成する。これによって、汚染土壌中の有害な物質や金属類が地下水に溶け込むことが阻止できる。フミン酸、フルボ酸に関して、飽和溶解度の１／１００〜３／１０の範囲の水溶液を圧入することによって、この阻止作用を効率に行うことが7できる。
【００２０】
なお、フルボ酸やフミン酸などの高分子有機酸による被覆現象は、糸状菌の存在のよって促進されるので、本発明の効果を高めるためには、フルボ酸やフミン酸などの高分子有機酸を含む液を汚染土壌中に圧入する時に、糸状菌を加えることが有効である。糸状菌は
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と呼ばれる管状の
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から構成されているものの総称で、糸状菌は、空気中、水中などの様々な場に生息している。とりわけ、土壌中には十万種以上存在すると言われており、土壌微生物の中で最も多いものである。
【実施例１】
【００２１】
広葉樹が多い森林から流れ出した地下水を開放容器に入れて、２０日間放置して水分の蒸発を行わせてｐＨ９の液体とした。この液体はフミン酸について飽和溶解度の４／１０の濃度であった。この液体を、燃料ガスを製造していた工場跡地などの土壌のうち、ベンゼン、シアン化合物、ヒ素、鉛、水銀、六価クロム、カドミウムのうちの３成分以上が基準量の５倍を超えている場所の土壌中に加圧注入管を通して供給した。水平面では、約５０ｃｍ間隔に、直径４０ｍｍの外管と孔の開いた内菅を同時に打ち込み、外管だけ引き上げて内管からこの液を圧入するという方法である。この液が土壌粒子を覆い水分の逸散によって不透膜が土壌粒子の表面に撥水性の薄膜を形成し有害な有機物や金属類の移動を阻止する。この処理を行ってから５日後、この地域から流出する地下水のサンプルを採取し、その分析値を、この地域から１７５０ｍ離れた場所（昔から住宅地）で採取された地下水の分析値と比較すると、ベンゼン、シアン化合物、ヒ素、鉛、水銀、六価クロム、カドミウムの含有量には有意差が認められなかった。
【実施例２】
【００２２】
腐葉土を水に入れ、１０日間放置した後、液体を別の容器に移して、２０日間放置して水分の蒸発を行わせた。得られた液に、糸状菌を加えて、実施例１と同じ方法でベンゼン、シアン化合物、ヒ素、鉛、水銀、六価クロム、カドミウムのうちの３成分以上が規制値の２倍以上で５倍を超えていない場所に対して、汚染土壌に圧入した。５日後、この地域から流出する地下水のサンプルを採取し、その分析値を、この地域から１７５０ｍ離れた場所（昔から住宅地）で採取された地下水の分析値と比較すると、ベンゼン、シアン化合物、ヒ素、鉛、水銀、六価クロム、カドミウムの含有量には有意差が認められなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、過去に有害物を発生する工場などが設置されていたことなどにより有害な有
機物や金属類によって土壌が汚染されている場所に、環境・安全を確保しながら、新たな施設を設置するための処理方法である。