(57)【要約】【課題】汚染領域が広範囲であっても、地下水中の硝酸性窒素を容易に除去できる地下水浄化方法を提供する。【解決手段】地下滞水層に複数の空間を互いに離間させて形成し、前記空間内にそれぞれ、硫黄成分を含む溶出成分を地下水中に溶出する充填材２を充填し、複数の構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇを互いに離間させて配置する構造物形成工程と、各構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇと接触する地下水中に前記充填材２から溶出した前記溶出成分によって、前記地下滞水層に生息し、前記溶出成分を利用して前記地下水中から硝酸性窒素を除去する微生物の代謝を活性化する浄化工程とを有する地下水浄化方法とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下滞水層に複数の空間を互いに離間させて形成し、前記空間内にそれぞれ、硫黄成分を含む溶出成分を地下水中に溶出する充填材を充填し、複数の構造物を互いに離間させて配置する構造物形成工程と、
各構造物と接触する地下水中に前記充填材から溶出した前記溶出成分によって、前記地下滞水層に生息し、前記溶出成分を利用して前記地下水中から硝酸性窒素を除去する微生物の代謝を活性化する浄化工程とを有することを特徴とする地下水浄化方法。
【請求項２】
前記構造物と接触する地下水中の硝酸性窒素濃度が、１〜１００ｍｇ／Ｌであることを特徴とする請求項１に記載の地下水浄化方法。
【請求項３】
前記溶出成分が、有機物を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の地下水浄化方法。
【請求項４】
地下滞水層に互いに離間させて配置され、硫黄成分を含む溶出成分を地下水中に溶出する充填材が充填された複数の構造物からなることを特徴とする地下構造物。
【請求項５】
前記溶出成分が、有機物を含むことを特徴とする請求項４に記載の地下構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下水浄化方法および地下構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地下水の浄化方法として、嫌気性微生物を用いる方法が提案されている。
例えば、有機塩素系化合物で汚染された土壌および地下水を浄化する方法として、特許文献１に記載の方法がある。特許文献１に記載の方法では、炭素数が６以上の直鎖状飽和モノカルボン酸を主成分とした固体成形品の栄養塩と、栄養塩を充填するために土壌及び帯水層を掘って形成した浄化壁とを用いる。浄化壁は、土壌及び地下水の汚染部／その拡散域を縦断する地下水の下流側に遮蔽するように設置され、浄化壁の前記栄養塩によって嫌気性微生物を増殖かつ活性化させ、汚染部および拡散域の揮発性有機化合物を分解処理する工法が記載されている。
【０００３】
また、有機塩素系化合物で汚染された土壌の浄化方法として、特許文献２に記載の方法がある。特許文献２に記載の方法では、帯水層の汚染領域の上流側に設けた井戸内に、徐放性を有する栄養塩を備えた微粉状の多孔質粉体を充填する。そして、井戸内において多孔質粉体に嫌気性微生物を増殖させ、前記井戸から徐放性を有する栄養塩および嫌気性微生物を備えた多孔質粉体を、汚染領域の土壌粒子間へ地下水とともに移動させることにより、汚染土壌を浄化する。
【０００４】
また、硫黄脱窒細菌による生物的処理によって排水中の硝酸性窒素を脱窒処理する方法として、特許文献３に記載の方法が提案されている。特許文献３に記載の方法では、カルシウムおよび／またはマグネシウムの炭酸塩並びに硫黄を主成分とする粒状あるいは塊状の多孔質混合物と粒状または塊状の琉球石灰岩とを混合してなる充填層に硫黄脱窒細菌を担持させ、前記硫黄脱窒細菌を担持させた充填層に硝酸性窒素を含む排水を通水することで前記排水に含まれる硝酸性窒素を脱窒する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２７９３９４号公報
【特許文献２】特開２００８−２９９２９号公報
【特許文献３】特開２０１４−２２３６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、硝酸性窒素による地下水の汚染が問題となっている。また、硝酸性窒素による地下水の汚染は、汚染領域が広範囲となる場合が多い。このため、汚染領域が広範囲であっても、地下水中の硝酸性窒素を容易に除去できる方法を提供することが要求されていた。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、汚染領域が広範囲であっても、地下水中の硝酸性窒素を容易に除去できる地下水浄化方法を提供することを課題とする。
また、本発明は、上記地下水浄化方法に用いる地下構造物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。
その結果、硫黄成分を含む溶出成分を地下水中に溶出する充填材が充填された複数の構造物を、汚染領域に点在させればよいことを見出し、本発明を想到した。
すなわち、本発明は以下の事項に関する。
【０００９】
［１］地下滞水層に複数の空間を互いに離間させて形成し、前記空間内にそれぞれ、硫黄成分を含む溶出成分を地下水中に溶出する充填材を充填し、複数の構造物を互いに離間させて配置する構造物形成工程と、
各構造物と接触する地下水中に前記充填材から溶出した前記溶出成分によって、前記地下滞水層に生息し、前記溶出成分を利用して前記地下水中から硝酸性窒素を除去する微生物の代謝を活性化する浄化工程とを有することを特徴とする地下水浄化方法。
【００１０】
［２］前記構造物と接触する地下水中の硝酸性窒素濃度が、１〜１００ｍｇ／Ｌであることを特徴とする［１］に記載の地下水浄化方法。
［３］前記溶出成分が、有機物を含むことを特徴とする［１］または［２］に記載の地下水浄化方法。
【００１１】
［４］地下滞水層に互いに離間させて配置され、硫黄成分を含む溶出成分を地下水中に溶出する充填材が充填された複数の構造物からなることを特徴とする地下構造物。
［５］前記溶出成分が、有機物を含むことを特徴とする［４］に記載の地下構造物。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の地下水浄化方法では、各構造物と接触する地下水中に充填材から溶出した溶出成分によって、地下滞水層に生息し、溶出成分を利用して地下水中から硝酸性窒素を除去する微生物の代謝を活性化する。このため、本発明の地下水浄化方法によれば、地下滞水層における各構造物よりも下流域の広い領域内で、微生物の代謝が促進され、地下水中の硝酸性窒素が除去され、地下水が浄化される。
【００１３】
また、本発明の地下水浄化方法を用いることで、例えば、地下滞水層から汲み上げた汚染水を、硝酸性窒素を除去する微生物を担持させた充填層に通水させる場合と比較して、汚染領域が広範囲であっても、容易に地下水中の硝酸性窒素を除去できる。また、本発明の地下水浄化方法では、例えば、構造物を平面視で連続して形成することにより壁状の構造物を設ける場合のように、大規模な構造物を形成する必要はなく、容易に地下構造物を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の地下構造物の一例を説明するための平面模式図である。
【図２】Ａ市の地下滞水層に配置された柱状構造物とその周囲の領域を示した平面図である。
【図３】Ａ市の地下滞水層に配置された柱状構造物とその周囲の領域を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の地下水浄化方法および地下構造物について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態のみに限定されるものではない。
「地下構造物」
図１は、本実施形態の地下構造物の一例を説明するための平面模式図である。図１において矢印は、地下水の流れの方向を示す。
本実施形態の地下構造物１０は、地下水を生物学的に浄化するものである。図１に示す地下構造物１０は、複数の柱状構造物（構造物）１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇからなる。各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇは、地下滞水層に互いに離間させて不連続に配置されている。
【００１６】
上記各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇは、各柱状構造物と接触した地下水中に充填材２から溶出成分を溶出できる構造であればよい。具体的には、上記各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇは、透水性を有し、地下水が通過する構造であることが望ましいが、透水性を有していなくてもよい。すなわち、各柱状構造物は、内部に地下水が入らず、地下水が構造物の表面を接触しながら流れる構造であってもよい。
【００１７】
各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇの形状は、柱状であればよく、平面形状および断面形状は特に限定されない。例えば、各柱状構造物の平面形状は、図１に示すように円形であってもよいし、楕円形、長円形、矩形などであってもよい。また、複数の柱状構造物は、それぞれ異なる形状であってもよいし、一部が同じ形状であってもよいし、図１に示すように、全てが同じ形状であってもよい。図１に示す柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇはいずれも、上面から下面まで直径が略均一である円柱状の形状を有している。
【００１８】
地下構造物１０を形成している柱状構造物の数、隣接する柱状構造物間の距離、複数の柱状構造物の配置は、地下水の流速、地下水中の硝酸性窒素量および分布、設置する場所の地形などに応じて適宜決定できる。
例えば、図１に示すように、平面視で地下水の流れの方向と交差する方向に所定のピッチで離間させて複数の柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇを一列または複数列（図１では２列）並べて配置してもよい。複数の柱状構造物を２列以上配置する場合には、図１に示すように、隣接する列を形成している柱状構造物が千鳥状に配置されることが好ましい。
【００１９】
また、例えば、図１に示すように、複数の柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇの全てが同形の円柱状であって等間隔に配置されている場合、隣接する柱状構造物の外面間の最短距離は、各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇの外形の１００％〜３００％の寸法であることが好ましい。具体的には、隣接する柱状構造物の外面間の最短距離は、１０ｍ程度であってもよい。
また、図１に示すように、複数の柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇの全てが同形の円柱状であって等間隔に２列以上（図１では２列）並べて配置されている場合、列を形成している複数の柱状構造物（例えば、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）の中心を繋ぐ線と、隣接する他の列を形成している複数の柱状構造物（例えば、１ｅ、１ｆ、１ｇ）の中心を繋ぐ線とが、各柱状構造物の外形の１００％〜５００％の寸法で一定の間隔で離間していることが好ましい。具体的には、列を形成している複数の柱状構造物の中心を繋ぐ線と、隣接する他の列を形成している複数の柱状構造物の中心を繋ぐ線とは、１０ｍ程度離間していてもよい。
【００２０】
各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇは、硫黄成分を含む溶出成分を地下水中に溶出する充填材２が充填されたものである。充填材２は、粒状または塊状であることが好ましい。充填材２としては、例えば、溶出成分を含む多孔質材料を用いてもよいし、多孔質基材に溶出成分を含浸させて付着させたものを用いてもよい。また、充填材２として、溶出成分をポリビニルアルコールなどの樹脂等に封じ込め、徐々に溶出するように加工したものを用いてもよい。充填材２としては、１種のみを用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。２種以上の充填材２を用いる場合、例えば、硫黄成分を溶出する充填材と、有機物を溶出する充填材とを混合して使用してもよい。
【００２１】
溶出成分を含む多孔質材料としては、例えば、硫黄成分である単体硫黄を溶出する多孔質材料などが挙げられる。単体硫黄を溶出する多孔質材料としては、例えば、硫黄とカルシウム成分とを等量ずつ混合して固化させ、５〜２０ｍｍに粒度調整したものがある。
【００２２】
溶出成分は、硫黄成分を含むものであればよく、有機物を含んでいてもよい。
溶出成分に含まれる硫黄成分としては、例えば、単体硫黄などが挙げられる。充填材中の溶出成分の濃度は、溶出成分がＳ（硫黄）である場合、１〜５０ｍｇ／Ｌであることが好ましく、１〜１０ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。充填材中のＳ（硫黄）成分の濃度が１ｍｇ／Ｌ以上であると、地下滞水層における各柱状構造物よりも下流域の広い領域内での微生物の代謝がより一層促進される。また、充填材中のＳ（硫黄）成分の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下であると、溶出成分が地下滞水層を汚染することを防止できる。
溶出成分に含まれる有機物としては、糖類、アルコール類、有機酸等が挙げられる。
【００２３】
「地下水浄化方法」
次に、本実施形態の地下水浄化方法について例を挙げて説明する。
本実施形態の地下水浄化方法では、まず、地下滞水層に複数の空間を、互いに離間させて形成する。空間の形成方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法により形成でき、空間の大きさや、数、空間を形成する場所の条件などに応じて適宜決定できる。
次に、空間内にそれぞれ、硫黄成分を含む溶出成分を地下水中に溶出する充填材２を充填する。このことにより、複数の柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇを互いに離間させて配置する（構造物形成工程）。
【００２４】
次いで、各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇと接触する地下水中に充填材２から溶出した溶出成分によって、硝酸性窒素を除去する微生物の脱窒反応に係る代謝を活性化する（浄化工程）。
各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇが透水性を有する場合、地下水と各柱状構造物とは、地下水が各柱状構造物内を通過するとともに各柱状構造物の表面に接して移動することにより接触する。各柱状構造物が透水性を有さない場合、地下水と各柱状構造物とは、地下水が各柱状構造物の表面に接して移動することにより接触する。
【００２５】
本実施形態において、地下水中から硝酸性窒素を除去する微生物は、もともと地下滞水層に生息している微生物であり、充填材２から溶出した溶出成分を利用する。微生物による地下水中から硝酸性窒素を除去する機能は、１種類のみの微生物によって得られる機能であってもよいし、特性の異なる複数種の微生物を組み合わせて得られる機能であってもよい。具体的には、地下水中から硝酸性窒素を除去する微生物として、特にシルト粘土層に広く生息している独立栄養細菌である硫黄酸化脱窒細菌を含む、複数種の細菌の組み合わせなどが挙げられる。上記の複数種の細菌には、上記の硫黄酸化脱窒細菌の他に、硫酸等の化合物を還元する硫黄還元菌などが含まれていてもよい。
【００２６】
上記の複数種の細菌は、嫌気的雰囲気にて地下水中から硝酸性脱窒を除去するため、地下水の酸化還元電位が−１５０ｍＶ〜−４００ｍＶの還元状態に保たれていることにより活性化される。
【００２７】
硫黄酸化脱窒細菌は、硫黄成分の一つである水に溶けにくい単体硫黄などを酸化し、硫酸等の化合物に変化させて、充填材２から溶出成分として地下水中に溶出させる。また、硫黄酸化脱窒細菌は、硫黄成分の酸化に必要な酸素分子を、硝酸性窒素から取出し、硝酸性窒素を窒素ガスに変化させる。このようにして、硫黄酸化脱窒細菌は、地下水中から硝酸性窒素を除去するとともに、硝酸性窒素を窒素ガスに変化させるエネルギーを利用して活動し増殖する。したがって、硫黄酸化脱窒細菌は、充填材２から溶出される硫黄成分を多く利用できる場所で、より多く増殖する。例えば、各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇが透水性を有する場合、硫黄酸化脱窒細菌は、各柱状構造物内への地下水の流入によって各柱状構造物内に入り込み、充填材２から溶出される硫黄成分を利用して各柱状構造物内で増殖する。
【００２８】
硫黄酸化脱窒細菌によって硫黄成分が酸化されて生成される硫酸等の化合物としては、硫酸の他に、チオ硫酸、亜硫酸などが挙げられる。
充填材２から溶出した硫酸等の化合物は、地下水によって各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇの下流域へと流れていく。各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇの下流域では、地下水の還元状態が継続する。このため、各柱状構造物の下流域では、当該地域にもともと生息する硫黄還元菌によって、硫酸等の化合物から酸素が除去され、還元性硫黄化合物（Ｓ２−、チオ硫酸、亜硫酸等）に還元される。
生成した還元性硫黄化合物は、再び硫黄酸化脱窒細菌による地下水中からの硝酸性窒素の除去に利用される。
【００２９】
硫黄還元菌は、硫酸等の化合物を還元して還元性硫黄化合物に変化させる際に、有機物を利用する。硫黄還元菌による硫酸等の化合物の還元には、硫黄還元菌の生息している土壌中にもともと存在している有機物などが用いられる。充填材２が有機物を含む溶出成分を溶出するものである場合、硫黄還元菌の利用する有機物として、充填材２から溶出された有機物が用いられることもある。硫黄還元菌に利用される有機物としては、糖類、アルコール類、有機酸等が挙げられ、硫黄還元菌の種類等に応じて決定される。
【００３０】
本実施形態の地下水浄化方法によって得られる地下水中の硝酸性窒素を除去する効果は、各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇの下流側１００ｍ程度の領域（以下、「浄化領域」ともいう。）まで達することが確認されている。
浄化領域は、各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇのうちの一つ（例えば、１ａ）を起点として、地下水の流れの方向の下流に扇形状に広がっていることが好ましい。浄化領域が扇形状に広がることにより、より広範囲にわたって地下水中の硝酸性窒素を除去できる。
浄化領域が扇形状に広がっている場合、扇形の半径（柱状構造物の中心から下流側の浄化領域までの距離）は、例えば、１０ｍ以上が好ましく、５０ｍ以上がより好ましい。扇形の半径が上記下限値以上であると、より広範囲にわたって地下水中の硝酸性窒素を除去しやすい。加えて、配置する柱状構造物の数を低減しやすい。扇形の半径の上限値は、大きいほど好ましいが、実質的には１００ｍ以下である。
扇形の半径は、地下水の流速、地下水中の硝酸性窒素量、充填材２の種類、充填材２から溶出される硫黄成分の濃度等により調整できる。
なお、扇形の半径は、１０ｍ未満であってもよく、マイナスであってもよい。ここで、扇形の半径がマイナスであるとは、柱状構造物よりも地下水の流れの方向の上流側にも浄化領域が広がっていることを意味する。扇形の半径がマイナスの一例として、例えば、−５ｍが挙げられる。
【００３１】
浄化領域が扇形状に広がっている場合、扇形の中心角は、例えば、２０〜１２０°が好ましく、４０〜９０°が好ましい。扇形の中心角が上記下限値以上であると、より広範囲にわたって地下水中の硝酸性窒素を除去しやすい。扇形の中心角が上記上限値以下であると、地下水の流れの方向の硝酸性窒素濃度を低減しやすい。
扇形の中心角は、柱状構造物の種類、形状等により調整できる。
【００３２】
本実施形態の地下水浄化方法は、各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇと接触する地下水中の硝酸性窒素濃度が、１〜１００ｍｇ／Ｌである場合に好適に用いることができ、１〜２０ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。
【００３３】
また、地下水中に充填材２から溶出する溶出成分が有機物を含む場合、浄化工程を行うことにより、溶出成分を利用して地下水中から有機物を除去する微生物（上述した硫黄還元菌など）の代謝が活性化されることもある。この場合、地下水中から硝酸性窒素が除去されるとともに、有機物も除去される。
本実施形態の地下水浄化方法では、地下滞水層における各柱状構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇよりも下流域の広い領域内において、地下水の酸化還元電位が−１５０〜−４００ｍＶの嫌気条件となることが好ましい。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
図２は、Ａ市の地下滞水層に配置された柱状構造物１とその周囲の領域を示した平面図である。図２に示す柱状構造物１は、以下に示す方法により形成した。
【００３５】
まず、地下滞水層に、平面視長径３．７ｍ短径１．５ｍの略長円形で高さ４．７ｍの空間を、地下水の流れ方向と短径方向とを略平行に配置して形成した。次に、空間内に５〜２０ｍｍの粒度に調整したバチルロック（商品名：登録商標、新日鉄住金エンジニアリング株式会社製）を充填した。このことにより、透水性を有する柱状構造物１を形成した。
バチルロックは、硫黄とカルシウム成分とを等量ずつ混合して固化させたものである。
バチルロックを充填した柱状構造物１の近傍では、カルシウム成分から溶出したカルシウムイオン濃度、炭酸水素イオン濃度が高まる傾向がある。
【００３６】
柱状構造物１を形成してから１年後の地下水中の硝酸性窒素濃度（ｍｇ／Ｌ）として、観測井戸から採取した地下水の含有する硝酸性窒素を測定した。地下水中の硝酸性窒素濃度の観測位置（観測井戸）を図２において○で示す。また、図２において○の周囲に記載した数値は、測定した地下水中の硝酸性窒素濃度である。
図２に示すように、柱状構造物１よりも下流域の広い領域内で、柱状構造物１の上流域と比較して、地下水中の硝酸性窒素濃度が低くなった。
【００３７】
次に、図３に、図２における観測井戸を増やした領域を示した平面図を示す。図３における観測井戸Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ｂ、Ｃ２、Ｃ４、Ｃ５は、図２における観測井戸と同じ観測井戸を表す。
仮想線Ｐ１は、観測井戸Ａ２と、柱状構造物１の中心とを結ぶ地下水流向下流側に向かう直線である。観測井戸Ａ２、Ａ４、Ｂ、Ｃ２、Ｃ４は、仮想線Ｐ１上に位置している。観測井戸Ｃ１は、柱状構造物１の中心から＋Ｘ方向２０ｍ、＋Ｙ方向５０ｍに位置している。観測井戸Ｃ３は、柱状構造物１の中心から＋Ｘ方向９０ｍ、＋Ｙ方向５０ｍに位置している。観測井戸Ｃ６は、柱状構造物１の中心から＋Ｘ方向９０ｍ、−Ｙ方向１００ｍに位置している。
【００３８】
図３における網掛けは、浄化反応が進行している範囲（浄化領域）を表す。浄化領域は、角度θを中心角とする扇形状に広がっている。
仮想線Ｑ１は、観測井戸Ｃ３と柱状構造物１の＋Ｙ方向寄りの外縁とを結ぶ接線である。
仮想線Ｑ２は、観測井戸Ｃ５と柱状構造物１の−Ｙ方向寄りの外縁とを結ぶ接線である。
【００３９】
図３における浄化領域を表す扇形の半径は、１０３ｍであった。
図３における浄化領域を表す扇形の中心角は、５８°であった。
【００４０】
表１に、図３における各観測井戸における柱状構造物１を形成してから１年後の地下水中の硝酸性窒素濃度（ｍｇ／Ｌ）、硫酸イオン濃度（ｍｇ／Ｌ）、カルシウムイオン濃度（ｍｇ／Ｌ）、炭酸水素イオン濃度（ｍｇ／Ｌ）を示す。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
表１に示すように、柱状構造物１の中心付近に位置する観測井戸Ｂでは、硝酸性窒素濃度が低く、硫酸イオン濃度、カルシウムイオン濃度、炭酸水素イオン濃度が高かった。このことは、観測井戸Ｂでは、充填材（バチルロック）による硝酸性窒素の除去（浄化反応）が進行していることを意味する。加えて、充填材から、硫黄成分とカルシウム成分が溶出していることを意味する。
柱状構造物１よりも地下水流向の上流域（観測井戸Ａ１、Ａ２、Ａ３）では、硝酸性窒素濃度が２．０ｍｇ／Ｌよりも高かった。加えて、柱状構造物１よりも地下水流向の上流域では、硫酸イオン濃度が５．０ｍｇ／Ｌ以下だった。このことは、硫黄酸化脱窒細菌による硫黄成分の酸化反応が進行していないことを意味する。
観測井戸Ａ４では、硫酸イオン濃度、カルシウムイオン濃度、炭酸水素イオン濃度が高かった。このことは、柱状構造物１の近傍では、充填材からの溶出成分の影響を受けやすいことを意味する。
観測井戸Ｃ２、Ｃ４、Ｃ５では、前記上流域よりも硝酸性窒素濃度が低かった。このことは、柱状構造物１よりも地下水流向の下流域では、浄化反応が進行していることを意味する。加えて、観測井戸Ｃ２、Ｃ４、Ｃ５では、前記上流域よりも硫酸イオン濃度が高かった。このことは、硫黄酸化脱窒細菌による硫黄成分の酸化反応が進行していることを意味する。
観測井戸Ｃ６では、前記上流域よりも硝酸性窒素濃度が高かった。このことは、観測井戸Ｃ６では、柱状構造物１による硝酸性窒素の除去の効果が得られていないことを意味する。
なお、観測井戸Ｃ１とＣ３で、前記上流域よりも硝酸性窒素濃度が高いのは、観測井戸Ｃ１とＣ３の上流で、硝酸性窒素含有肥料が散布されていた影響によるものと考えられる。
【００４３】
図３及び表１に示すように、柱状構造物１よりも下流域の広い領域内で、柱状構造物１の上流域と比較して、地下水中の硝酸性窒素濃度が低くなった。
加えて、柱状構造物１よりも下流域の広い領域内で、柱状構造物１の上流域と比較して、地下水中の硫酸イオン濃度が高くなった。
これらの結果から、柱状構造物１によれば、汚染領域が広範囲であっても、地下水中の硝酸性窒素を容易に除去できることが分かった。
【符号の説明】
【００４４】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ・・・柱状構造物（構造物）、２・・・
充填材、１０・・・地下構造物、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ｂ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６・・・観測井戸、Ｐ１、Ｑ１、Ｑ２・・・仮想線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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