(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩との共重合体を含有する土壌固定化剤であって、
（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩との配合割合が、モル比で、４０：６０〜６０：４０である、土壌固定化剤。
【請求項２】
（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩が、
一般式（Ａ１）：
【化１】
0006742569.tif 000008
（式中、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なったアルキル基を示す。
Ｘ−は、ハロゲンイオンを示す。）
で表される化合物である、請求項１に記載の土壌固定化剤。
【請求項３】
（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩が、
一般式（Ｂ１）：
【化２】
0006742569.tif 000009
（式中、Ｒ３は、水素原子又はメチル基を示す。
Ｒ４は、アルカリ金属を示す。）
で表される化合物である、請求項１又は２に記載の土壌固定化剤。
【請求項４】
Ｒ１及びＲ２が、各々、メチル基である、請求項１〜３の何れか一項に記載の土壌固定化剤。
【請求項５】
Ｒ３が、水素原子である、請求項１〜４の何れか一項に記載の土壌固定化剤。
【請求項６】
Ｒ４が、ナトリウムである、請求項１〜５の何れか一項に記載の土壌固定化剤。
【請求項７】
土壌が放射性物質を含む、請求項１〜６の何れか一項に記載の土壌固定化剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な土壌固定化剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
東日本大震災に伴って発生した原子力発電所の事故により、放射性物質が周辺の幅広い地域に飛散し、各地で基準値を超える放射物質が検出される状況が続いている。これらの地域では、一刻も早く放射性物質で汚染された土壌を除染することが望まれている。
【０００３】
土壌の除染方法としては、汚染された表土を取り除く物理的な除染方法が一般的である。ところが、この方法では、取り除いた汚染土壌の処理が困難である。飛散した放射性物質は、特に土壌の表層部で検出されることから、実際には、汚染された表土と下層の土とを入れ替える上下置換工法が実施されている（特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、汚染された地域が非常に広範囲であり、それ故、この上下置換工法であっても、作業時間及びコストが膨大にかかってしまう問題を有している。
【０００５】
したがって、表層部にある放射性物質を含む土壌を固定化できれば、放射性物質がさらに拡散することを防ぐことができるだけでなく、作業時間及びコストが大幅に削減できる。そのため、このような土壌固定化剤に対する関心が高まっている。
【０００６】
そこで、本発明者らは、放射性物質で汚染された土壌の固定化溶液に関する発明を今日までに報告している（特許文献２及び３、並びに非特許文献１）。
【０００７】
例えば、非特許文献１には、正電荷を有する高分子（ポリカチオン）、負電荷を有する高分子（ポリアニオン）、塩（塩化カリウム、塩化ナトリウム等）及び水を含有する固定化剤（ポリイオンコンプレックス、ＰＩＣ）が記載されている。該ＰＩＣは、これまでにもチェルノブイリ原発事故後に、放射性物質の飛散を防ぐため使用された実績がある。
【０００８】
ところが、上記ＰＩＣは、その溶液中に３〜５重量％の範囲で塩化ナトリウムを含むため、ＰＩＣを土壌に散布することにより、放射性物質を含む土壌が固定化できたとしても、森林、農地等で塩害を引き起こす恐れがあった。
【０００９】
したがって、塩化ナトリウムを含まず、塩害を引き起こさない土壌固定化剤が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０２７６５２号
【特許文献２】特開２０１３−１９０３６４号公報
【特許文献３】特開２０１３−２４２１６１号公報
【非特許文献１】長縄弘親、熊沢紀之、外８名、「ポリイオンコンプレックスを固定化剤として用いた土壌表層の放射性セシウムの除去 福島県飯館村における除染試験の速報」、日本原子力学会和文論文誌(2011)、Advance Publication by J-stage、doi:10.3327/taesj.J11.017
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、放射性物質等を含有する土壌を固定化できる、土壌固定化剤を提供することを課題とする。
【００１２】
本発明は、塩害を引き起こさない土壌固定化剤を提供することも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者等は、上記課題に鑑みて、鋭意研究を行ってきた。その結果、本発明者等は、特定の割合で配合した（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩及び（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩から得られた特定の共重合体が土壌を固定化でき、本発明の上記課題を解決できることを見出した。かかる知見に基づき更に研究を行うことにより、本発明を完成するに至った。
【００１４】
即ち、本発明は、以下の土壌固定化剤及び土壌固定化溶液を提供する。
項１.
（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩との共重合体を含有する土壌固定化剤であって、
（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩との配合割合が、モル比で、４０：６０〜６０：４０である、土壌固定化剤。
項２.
（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩が、
一般式（Ａ１）：
【００１５】
【化１】
0006742569.tif 000002
【００１６】
（式中、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なったアルキル基を示す。
Ｘ−は、ハロゲンイオンを示す。）
で表される化合物である、項１に記載の土壌固定化剤。
項３.
（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩が、
一般式（Ｂ１）：
【００１７】
【化２】
0006742569.tif 000003
【００１８】
（式中、Ｒ３は、水素原子又はアルキル基を示す。
Ｒ４は、アルカリ金属を示す。）
で表される化合物である、項１又は２に記載の土壌固定化剤。
項４.
Ｒ１及びＲ２が、各々、メチル基である、項１〜３の何れか一項に記載の土壌固定化剤。
項５.
Ｒ３が、水素原子である、項１〜４の何れか一項に記載の土壌固定化剤。
項６．
Ｒ４が、ナトリウムである、項１〜５の何れか一項に記載の土壌固定化剤。
項７．
土壌が放射性物質を含む、項１〜６の何れか一項に記載の土壌固定化剤。
項８．
低魚毒性である、項１〜７の何れか一項に記載の土壌固定化剤。
項９.
（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩とを反応させることにより得られる共重合体を含有する土壌固定化剤であって、
（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩との配合割合が、モル比で、４０：６０〜６０：４０である、土壌固定化剤。
項１０.
項１〜９の何れか一項に記載の土壌固定化剤、及び（Ｃ）水を含む、土壌固定化溶液。
項１１．
土壌固定化剤の濃度が、土壌固定化溶液全量に対して、１〜５０重量％である、項１０に記載の土壌固定化溶液。
項１２.
項１〜９の何れか一項に記載の土壌固定化剤を含む、放射性物質除染剤。
項１３.
放射性物質を含む土壌と、項１〜９の何れか一項に記載の土壌固定化剤とを接触させる工程、及び
放射性物質を含む土壌を固定化する工程
を有する、放射性物質の除染方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の土壌固定化剤は、放射性物質を含有する土壌を長期に亘って、固定化することができる。したがって、放射性物質の拡散を防止することができる。
【００２０】
また、本発明の土壌固定化剤は、魚毒性が低いことから、環境に優しい除染方法を提供することができる。
【００２１】
本発明の土壌固定化剤は、その固定化処理は容易であることから、熟練者でなくても何人でも使用することができる。
【００２２】
本発明の土壌固定化剤は、ＰＩＣと異なって、塩化ナトリウム等の塩を含まないことから、土壌の塩害を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、試験例２において、粉塵量測定で用いられる装置を示した図である。
【図２】図２は、試験例１において、土壌固定化剤１〜８の固定硬度を示したグラフである。
【図３】図３は、試験例１において、土壌固定化剤１〜８の固定層の厚さを示したグラフである。
【図４】図４は、試験例２において、土壌固定化剤１〜８の粉塵量を示したグラフである。
【図５】図５は、試験例２において、土壌固定化剤１〜８の粉塵量の経時変化を示したグラフである。
【図６】図６は、試験例２において、土壌固定化剤５を用いた試験後の固定層を観察した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の土壌固定化剤について、以下詳細に説明する。本明細書中において、「含有」又は「含む」なる表現は、「含有」、「含む」、「実質的にからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。
【００２５】
１．土壌固定化剤
本発明の土壌固定化剤は、（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩との共重合体を含有し、該（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩との配合割合が、モル比で、４０：６０〜６０：４０である。
【００２６】
（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩
（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩としては、例えば、一般式（Ａ１）：
【００２７】
【化３】
0006742569.tif 000004
【００２８】
（式中、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なったアルキル基を示す。
Ｘ−は、ハロゲンイオンを示す。）
で表される化合物が挙げられる。
【００２９】
アルキル基としては、特に制限はなく、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル基等の炭素数１〜４の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基を挙げることができる。
【００３０】
ハロゲンイオンとしては、特に制限はなく、例えば、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン等を挙げることができる。
【００３１】
好ましいＲ１としては、無置換の炭素数１〜４のアルキル基であり、より好ましくは、メチル基である。
【００３２】
好ましいＲ２としては、無置換の炭素数１〜４のアルキル基であり、より好ましくは、メチル基である。
【００３３】
（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩のうち、好ましい化合物は、Ｒ１及びＲ２が、共に炭素数１〜４のアルキル基であり、ハロゲンイオンが塩素イオンである化合物である。より好ましくはＲ１及びＲ２が、共にメチル基であり、ハロゲンイオンが塩素イオンである化合物[ジアリルジメチルアンモニウムクロライド(DADMAC)]である。
【００３４】
（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩
（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩とは、メタクリル酸塩又はアクリル酸塩を意味している。該（メタ）アクリル酸塩としては、例えば、一般式（Ｂ１）：
【００３５】
【化４】
0006742569.tif 000005
【００３６】
（式中、Ｒ３は、水素原子又はアルキル基を示す。
Ｒ４は、アルカリ金属を示す。）
で表される化合物等が挙げられる。
【００３７】
アルキル基としては、特に制限はなく、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル基等の炭素数１〜４の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基を挙げることができる。
【００３８】
アルカリ金属としては、特に制限はなく、例えば、ナトリウム、カリウム、セシウム等を挙げることができる。
【００３９】
好ましいＲ３としては、無置換の炭素数１〜４のアルキル基であり、より好ましくは、メチル基である。
【００４０】
好ましいＲ４としては、ナトリウム又はカリウムであり、より好ましくは、ナトリウムである。
【００４１】
（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩のうち、好ましい化合物は、Ｒ３が、無置換の炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ４が、ナトリウム又はカリウムである化合物であり、より好ましくはＲ３が、メチル基であり、Ｒ４が、ナトリウムである化合物[アクリル酸ナトリウム(AAcNa)]である。
【００４２】
上記（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩との配合割合は、モル比で、４０：６０〜６０：４０であり、好ましくは、モル比で、４５：５５〜６０：４０であり、より好ましくは、モル比で、５０：５０〜５５：４５である。
【００４３】
本発明の土壌固定化剤は、特開２００１−７９６００号公報に記載する流動性高含水残土の処理剤の発明とは全く異なる発明である。前記特開２００１−７９６００号公報には、比較例に唯一ＤＭＤＡＡＣ（ジメチルジアリルアンモニウムクロライド）／ＡＡ（アクリル酸ナトリウム）の処理剤（ＤＭＤＡＡＣ／ＡＡ＝２５／７５重量％）が記載されているが、この処理剤におけるＤＭＤＡＡＣ／ＡＡの成分比は、本発明の土壌固定化剤における（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩との成分比の範囲外である。目的及び構成の異なる特開２００１−７９６００号公報に基づいて、本発明を想到することはたとえ当業者といえども困難であり、本発明の作用効果についても予測し得るものでもない。
【００４４】
非特許文献１に記載のＰＩＣは、塩化ナトリウムを含む溶液であるため、土壌に散布すると、森林、農地等で塩害を引き起こすことが知られている。一方、本発明の土壌固定化剤は、ＰＩＣと異なって、塩化ナトリウム等の塩を含まないことから、土壌の塩害を抑制することができる点で優れている。
【００４５】
本発明の土壌固定化剤は、上記共重合体以外に、その他の成分（例えば、水溶性又は水分散性高分子、水系溶媒、無機系放射性物質吸着剤等）を含有することができる。水溶性又は水分散性高分子、水系溶媒、及び無機系放射性物質吸着剤については、後述する。
【００４６】
土壌固定化溶液
本発明の土壌固定化剤は、上記（Ａ）及び（Ｂ）以外に、水を含有することで、土壌固定化溶液とすることができる。該水としては、水道水、イオン交換水、精製水、蒸留水等が挙げられる。
【００４７】
本発明土壌固定化剤の濃度としては、特に限定はなく、土壌固定化溶液全量に対して、通常１〜５０％の範囲であり、好ましくは２．５〜３０％であり、より好ましくは３〜５％である。
【００４８】
本発明の土壌固定化溶液は、上記本発明の土壌固定化剤以外にも、その他の成分（例えば、水溶性又は水分散性高分子、水系溶媒、無機系放射性物質、吸着剤等）を含有することができる。
【００４９】
本明細書において、水溶性又は水分散性高分子としては、特に制限はなく、公知の天然高分子及び合成高分子を広く用いることができる。具体的には、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、セルロース、デンプン、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸とその塩、ポリアクリル酸エステル等の水溶性高分子；エチレンー酢酸ビニル共重合体、エチレンービニルアルコール共重合体、スチレンーアクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニルーアクリル酸エステル共重合体等の水分散性高分子等が挙げられる。該水溶性又は水分散性高分子は、１種又は２種以上を使用することができる。
【００５０】
本明細書において、水系溶媒としては、特に制限はなく、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、２−プロパノール等のアルコール等が挙げられる。該水系溶媒は、１種又は２種以上を使用することができる。
【００５１】
本明細書において、無機系放射性物質吸着剤としては、公知の無機系放射性物質吸着剤であれば特に限定はなく、例えば、ベントナイト、ゼオライト、雲母、バーミキュラライト、スメクタイト等が挙げられる。該無機系放射性物質吸着剤は、１種又は２種以上を使用することができる。
【００５２】
これらその他の成分の含有量は、その使用目的に応じて、本発明の土壌固定化剤又は土壌固定化溶液の所望の特性を阻害することのないように、適宜決定すればよい。
【００５３】
２．土壌固定化剤の製造方法
本発明の土壌固定化剤を製造する方法としては、特に限定はない。
【００５４】
本発明の土壌固定化剤の製造方法としては、例えば、下記方法１及び方法２が挙げられる。
【００５５】
方法１：（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩とを重合開始剤の存在下で反応させて、（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩との共重合体を得る工程を備える方法；
方法２：（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩を含む組成物（第１成分）を調製する工程（工程１）、（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩を含む組成物（第２成分）を調製する工程（工程２）、第１成分と第２成分とを重合開始剤の存在下で反応させて、（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩との共重合体を得る工程（工程３）を備える方法。
【００５６】
重合開始剤としては、特に限定はなく、例えば、２，２’，−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）二塩酸塩、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）二硫酸塩、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−アルボキシエチル）−２−メチルプロピオンアミジン］水和物、２，２’−アゾビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミジン）二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩等のアゾ系開始剤；過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩系開始剤；ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素等の過酸化物系開始剤；芳香族カルボニル化合物等のカルボニル系開始剤などが挙げられる。重合開始剤としては、一種単独で又は２種以上を併用することができる。
【００５７】
重合開始剤の使用量としては、特に制限はなく、（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩及び（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩の配合割合に応じて、適宜設定することができる。
【００５８】
上記（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩を含む組成物（第１成分）を調製する工程１としては、例えば、（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩に水を混合して溶解する工程が挙げられる。
【００５９】
上記（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩を含む組成物（第２成分）を調製する工程２としては、例えば、（メタ）アクリル酸と水酸化ナトリウムとを水溶媒中で反応させて、（メタ）アクリル酸ナトリウムを得る方法が挙げられる。
【００６０】
上記方法１及び方法２（各工程１〜３）の反応における溶媒としては、各々、例えば、水；アルコール系溶媒（例えば、メタノール、エタノール、t-ブタノール等）；ハロゲン化炭化水素系溶媒（例えば、塩化メチレン（DCM）、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン(DCE)等）；エーテル系溶媒（例えば、テトラヒドロフラン（THF）、メチル t-ブチルエーテル（MTBE）、ジオキサン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、ジグライム等）；酢酸エチル；ケトン系溶媒（例えば、アセトン、メチルエチルケトン等）；酢酸；或いはこれらの混合溶媒等が挙げられる。
【００６１】
上記方法１及び方法２（工程１、工程２及び工程３）の反応における全ての反応温度は、特に限定されず、通常、冷却下、室温下及び加熱下のいずれでも反応が行われる。好ましくは、室温付近〜８５℃程度の温度条件下に３０分〜３０時間反応させるのがよい。
【００６２】
上記方法１及び方法２（工程１、工程２及び工程３）の反応混合物を、例えば、冷却した後、濾過、濃縮、抽出等の単離操作によって粗反応生成物を分離し、カラムクロマトグラフィー、イオン交換樹脂、再結晶等の通常の精製操作によって、反応混合物から単離精製することができる。本発明の土壌固定化剤は、通常、単離精製することなく使用できる。
【００６３】
３．適用する土壌
本発明の土壌固定化剤（土壌固化剤）及び固定化溶液は、土壌を固定化できれば、その適用する土壌に制限はなく、例えば、放射性物質を含む土壌、有害な化学物質（水銀等）を含む土壌等に用いることができる。
【００６４】
これら放射性物質及び有害な化学物質は、通常、土壌に強く結合している。そのため、これらの物質を土壌に固定化するのに、本発明土壌固定化剤を有効に使用できる。
【００６５】
放射性物質としては、特に限定はなく、例えば、セシウム１３４、セシウム１３７等のセシウム同位体；ウラン２３８、ウラン２３９、ウラン２３５、ウラン２３４、ウラン２４２等のウラン同位体；プルトニウム２３９、プルトニウム２４１、プルトニウム２４０、プルトニウム２３８等のプルトニウム同位体；トリウム２３２、トリウム２２８、トリウム２３４等のトリウム同位体；ヨウ素１３１等のヨウ素同位体；ストロンチウム９０等のストロンチウム同位体；コバルト６０、コバルト５８等のコバルト同位体等が挙げられる。放射能汚染の主な原因核種は、ヨウ素（133 I）及びセシウム137（137 Cs）であるが、特に除染が必要である核種は、半減期が30年と長いセシウムである。
【００６６】
有害な化学物質としては、土壌と強く結合している物質であれば特に限定はなく、例えば、カドミウム、水銀等の重金属；農薬等が挙げられる。
【００６７】
本明細書において、除染とは、放射能汚染が生じた際、放射性物質若しくは放射性物質が付着した物を除去し、又は遮蔽物で覆うなどして、人間の生活空間における放射線の線量を下げることである。
【００６８】
放射性物質は、通常、土壌表面から深さ方向に数センチ以内に局在している。そのため、上記本発明の土壌固定化剤で固定された汚染土壌からなる連続層は厚さが５０ｍｍ程度（好ましくは３０ｍｍ程度）であれば、放射性物質の除染効果を十分に果たすことができる。なお、固定化された土壌は、土壌表面から剥離して、取り除くこともできる。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例及び比較例を示して、本発明の複素環含有アミノ酸化合物及びその製造方法について具体的に説明する。
【００７０】
実施例１：DADMAC/アクリル酸Ｎａ共重合体（DADMAC/AAcNa=50/50 mol%）の製造
オーバーヘッド撹拌機、温度計、及び窒素吹き込み管を備え付けた１Ｌセパラブルフラスコで、８０％アクリル酸水溶液６５．５３g（アクリル酸として、０．７２８モル）、イオン交換水９５．６８g、及び水酸化ナトリウム２９．１０ｇを混合し、アクリル酸を中和して、アクリル酸ナトリウム（AAcNa）の溶液を調製した。
【００７１】
次いで、この溶液に、６５％ジアリルジメチルアンモニウムクロライド(DADMAC)水溶液１８０．９４ｇ（DADMACとしては、０．７２８モル）、及びイオン交換水５５８．８７ｇを加え、窒素ガスを吹き込みながら撹拌し、脱酸素させた。得られた溶液を、６０℃まで昇温させた後、重合開始剤として２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）二塩酸塩を９３０ｍｇ添加し、６０℃で５時間反応させて、共重合体濃度２０重量％のDADMAC/AAcNa共重合体水溶液（土壌固定化剤５、淡黄色液体、粘度：2000 mPa・s）を得た。なお、粘度の測定方法は次のとおりである。
【００７２】
[粘度の測定方法]
JIS K 6828に準拠し、ブルックフィールド型回転粘度計（東機産業社製ＢＬ型）を用いて、試料温度２５℃、回転数３０回転／分の条件にて測定する。
【００７３】
実施例２〜５
ジアリルジメチルアンモニウムクロライド及びアクリル酸ナトリウムを表１に示す割合で配合する以外は、実施例１と同様にして、DADMAC/AAcNa共重合体水溶液（土壌固定化剤３、淡黄色液体、粘度：11000 mPa・s；土壌固定化剤４、淡黄色液体、粘度：3000 mPa・s；土壌固定化剤６、淡黄色液体、粘度：1250 mPa・s；土壌固定化剤７、淡黄色液体、粘度：650 mPa・s）を製造した。
【００７４】
比較例１〜３
ジアリルジメチルアンモニウムクロライド及びアクリル酸ナトリウムを表１に示す割合で配合する以外は、実施例１と同様にして、DADMAC/AAcNa共重合体水溶液（土壌固定化剤１、淡黄色液体；土壌固定化剤２、淡黄色液体；土壌固定化剤８、淡黄色液体）を製造した。
【００７５】
【表１】
0006742569.tif 000006
【００７６】
試験例１：土壌固定化試験（固定硬度及び固定層の厚さ）
本試験は、放射性物質を固定化できることを示すモデル実験の一つである。
【００７７】
12×12cmの容器に乾燥させた市販の黒土を300g入れ、上から約5kgの加重を1時間かけたものを土壌のモデルとした。３wt％に調整した土壌固定化剤１〜８共重合体溶液5L/m2を、用意した上記土壌にそれぞれ散布し、これらの土壌を60℃の乾燥機内（メーカー名：ADVANTEC製、製品名：DRV600TB）で乾燥させた。容器の重さを測定し、散布量分の水分が蒸発したものを対象とした。固定した土壌強度の測定のため、山中式土壌硬度計（株式会社藤原製作所製、製品名：藤原 土壌硬度計 山中式 ポケット型 Ｎｏ ＰＫ-２１０）を使用し、1つの容器あたり5点測定した。固定層の厚さは電子ノギス（株式会社ミツトヨ製、製品名：Model No. CD-S20C）を使用し、20点測定した。その結果を図２及び図３に示した。
【００７８】
なお、図２及び図３中の点線は、チェルノブイリ原子力発電所事故時に使用された下記固定化溶液Ａでの固定強度及び固定層の厚さである。チェルノブイリ発電所事故時に使用された非特許文献１に記載された土壌固定化溶液Ａ（ポリイオンコンプレックス、ＰＩＣ）は、土壌を固定化することができ、結果的に放射性物質の固定化に効果があったことから、本試験では、そのチェルノブイリ方法との土壌固定能力の比較から、放射性物質を十分に固定化ができることが明らかになった。該土壌固定化溶液Ａは、ポリジアリルジメチルアンモニウム(PDADMAC)とポリアクリル酸ナトリウム(PAANa)との混合溶液（PDADMAC：PAANa＝1:1、高分子濃度2重量％）であり、共重合体ではなく、塩(NaCl)を4重量％で割合で含んでいる。
【００７９】
＜試験結果＞
本発明の土壌固定化剤３〜７（実施例１〜５）は、土壌固定化剤１、２及び８（比較例１〜３）に比べて、土壌固定強度が高かった（図２）。
【００８０】
本発明の土壌固定化剤３〜７（実施例１〜５）は、その他土壌固定化剤１、２及び８（比較例１〜３）に比べて、固定層が厚くなった（図３）。
【００８１】
本発明の各土壌固定化剤は、チェルノブイリ原発事故後に使用された上記ポリイオンコンプレックス（ＰＩＣ）と同等又はそれ以上の効果を示した（図２及び図３）。
【００８２】
試験例２：粉塵量試験
本試験は、放射性物質を固定化できることを示すモデル実験の一つである。図１に示すように、17×24 cmの容器１に乾燥させた市販の黒土を800 g入れ、試験例１と同様の方法で土壌固定した。12×17 cmの容器２の底に２箇所穴をあけて、この容器２を裏返して、容器１の土壌に被せるように乗せた。容器２の穴の片方に掃除機をつなげたものを固定した土壌の上に設置し、粉塵量を測定した。掃除機の風速をスライダック（電圧調整器）で調整して風速15 m/sにし、測定時間は最初の10分間を1分間隔、それ以降は5分間隔に計測し、合計20分間測定した。その結果を図４〜図６に示した。
【００８３】
図４は、土壌固定化剤１〜８を用いて土壌を固定し、２０分経過後の粉塵量を示すグラフである。なお、図４中の点線は、チェルノブイリ原子力発電所事故時に使用された上記固定化溶液Ａを用いた場合の粉塵量である。
【００８４】
図５は、土壌固定化剤１〜８を用いて土壌を固定し、０分〜２０分経過するまでの粉塵量の時間変化を示すグラフである。
【００８５】
図４及び図５において、土壌固定化剤１〜８の代わりに（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩との共重合体を含まない水を用いた場合を、コントロールとした。
【００８６】
＜試験結果＞
（Ａ）ジアリルジアルキルアンモニウム塩と（Ｂ）（メタ）アクリル酸塩との配合割合が、モル比で、４０：６０〜６０：４０の範囲にある本発明の土壌固定化剤３〜７（実施例１〜５）が、それ以外の範囲の土壌固定化剤１、２及び８（比較例１〜３）に比べて、粉塵量が著しく少ないことが分かった（図４）。
【００８７】
本発明の土壌固定化剤３〜７（実施例１〜５）は、その他土壌固定化剤１、２及び８（比較例１〜３）に比べて、２０分後であっても粉塵量が増大せず、土壌が固定化できることがわかった（図５）。
【００８８】
本発明の各土壌固定化剤は、チェルノブイリ原発事故後に使用された上記ポリイオンコンプレックス（ＰＩＣ）と同等又はそれ以上の効果を示した（図４及び図５）。
【００８９】
試験例３：魚毒性試験（環境毒性試験）
順応水槽でヒメダカ[株式会社麻生グループ  フォーカス（２０１４年１１月５日入荷）]を試験開始日まで飼育した。順応水槽には、水道水（残留塩素を除去）とエアーポンプを入れ、餌を１日１回与えた。
【００９０】
200×250×350 mmの各水槽に、希釈試料（土壌固定化剤５）[共重合体濃度２５重量％のDADMAC/アクリル酸ナトリウム共重合体(DADMAC/AAcNa=50/50 mol%)水溶液（粘度：5600mPa・s）を下記表２に記載する試料濃度に調整した希釈試料]を５Ｌとエアーポンプを入れ、ヒメダカを１０尾入れた。試験中、餌は与えなかった。
【００９１】
観察は、４、８、２４、４８、７２及び９６時間ごと死魚数を確認した。その結果を表２に示した。
【００９２】
【表２】
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【００９３】
＜試験結果＞
表２の結果から、いずれの試料濃度においても、上記各時間ごとの死魚数は０であった[TLm(96時間)値：＞10000 mg/L]。したがって、本発明の土壌固定化剤は低い魚毒性を示した。
【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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