(57)【要約】【課題】固化体からの汚染物溶出の定量的な評価をより精確に行い得るようにするために適当な拡散試験方法を提供する。【解決手段】汚染物を不溶化処理して得られる固化体の供試体を溶媒に浸し所要の時間を経過させ、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量とを測定する拡散試験において、前記供試体を溶媒に浸して時間ｔが経過したときに溶媒中に溶出する汚染物質量の、該供試体中に当初含まれていた初期汚染物質量に対する比である平均溶出度Ｆ（ｔ）が√ｔに比例していると見なすことができる適正溶出期間内にて、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量との測定を行うこととした。【選択図】図４
2004053269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染物を不溶化処理して得られる固化体の供試体を溶媒に浸し所要の時間を経過させ、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量とを測定する拡散試験において、
前記供試体を溶媒に浸して時間ｔが経過したときに溶媒中に溶出する汚染物質量の、該供試体中に当初含まれていた初期汚染物質量に対する比である平均溶出度Ｆ（ｔ）が√ｔに比例していると見なすことができる適正溶出期間内にて、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量との測定を行うことを特徴とする拡散試験方法。
【請求項２】
前記適正溶出期間が、平均溶出度Ｆ（ｔ）＜Ｘ１≒０．５を満足するように定められるものである請求項１記載の拡散試験方法。
【請求項３】
経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量との測定を行う時刻ｔｉ（但し、ｉは所定の測定回数Ｎ以下の自然数）のうち最後の時刻ｔＮが前記適正溶出期間内にあるように前記供試体の寸法を設定する請求項１又は２記載の拡散試験方法。
【請求項４】
前記供試体の形状を底面半径Ｒの円柱と見なすことができる場合にあって、該供試体を溶媒に浸してから時間ｔＥＮＤが経過した時点である前記適正溶出期間の終期が下式（数１）で定められる請求項１、２又は３記載の拡散試験方法。
【数１】
2004053269.tif 000037
【請求項５】
前記供試体の形状を底面半径Ｒの円柱と見なすことができる場合にあって、該供試体の底面半径Ｒを下式（数２）を満足するように設定する請求項３又は４記載の拡散係数方法。
【数２】
2004053269.tif 000038
【請求項６】
汚染物を不溶化処理して得られる固化体の供試体を溶媒に浸し所要の時間を経過させ、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量とを測定する拡散試験において、
前記供試体の形状を、１つの頂点で交わる３辺の寸法がそれぞれ２Ｌｘ、２Ｌｙ、２Ｌｚ（但し、２Ｌｘを最小寸法とする）の直方体と見なすことができる場合にあって、供試体を溶媒に浸して時間ｔが経過したときに溶媒中に溶出する汚染物質量の、該供試体中に当初含まれていた初期汚染物質量に対する比である平均溶出度Ｇ（ｔ）が下式（数３）を満足する適正溶出期間内にて、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量との測定を行うことを特徴とする拡散試験方法。
【数３】
2004053269.tif 000039
【請求項７】
前記供試体の形状を、１つの頂点で交わる３辺の寸法がそれぞれ２Ｌｘ、２Ｌｙ、２Ｌｚ（但し、２Ｌｘを最小寸法とする）の直方体と見なすことができる場合にあって、該供試体を溶媒に浸してから時間ｔＥＮＤが経過した時点である前記適正溶出期間の終期が下式（数４）で定められる請求項１、３又は６記載の拡散試験方法。
【数４】
2004053269.tif 000040
【請求項８】
前記供試体の形状を、１つの頂点で交わる３辺の寸法がそれぞれ２Ｌｘ、２Ｌｙ、２Ｌｚ（但し、２Ｌｘを最小寸法とする）の直方体と見なすことができる場合にあって、該供試体の最小寸法２Ｌｘを下式（数５）を満足するように設定する請求項３、６又は７記載の拡散係数方法。
【数５】
2004053269.tif 000041
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染物をセメントや固化材等を用いて不溶化処理することで得られる固化体からの汚染物溶出の定量的な評価に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有害な汚染物を含む地盤に施す対策として、セメントや固化材等を用いて汚染物を不溶化する工法がよく用いられる。これは、セメントや固化材が土中水及び粘土鉱物と反応してできる水和物により汚染物を物理的、化学的に固定化し、同時に水和物を土中間隙に充填することによって、地盤を不透水性とし、汚染物の当該地盤外への溶出の低減あるいは防止を図るものである。通常、セメントや固化材で不溶化処理された地盤はもとの状態と比較して著しく大きい強度を持つ固化体となる。また、汚染物を含む土砂や汚染物自体をセメントや固化材等を用いて不溶化処理した固化体とし、しかる後に土中に埋設するという処理方法も存在する。
【０００３】
土壌汚染に係る安全性に関して、我が国では、環境省告示第４６号（平成３年８月２３日）に基づく評価方法が用いられている。環境省告示第４６号に規定されている方法で試験を行う場合、その対象となる土壌を風乾後２ｍｍ以下に分級し、溶媒（純水）中に浸して、６時間経過後に溶媒中に溶出した汚染物の濃度と基準値とを比較する（但し、カドミウム、砒素については含有量による評価を併用）。即ち、セメントや固化材等で処理した固化土壌について上記の評価方法を用いようとすると、固化土壌を粉砕してふるいにかけることとなる。汚染物の溶出を抑制するために固化処理を施したにもかかわらず、その固化体を敢えて粉砕した試料を用いて試験を行うことは、固化土壌からの汚染物溶出の定量的評価を行うために適切であるとは言い難い。
【０００４】
固化体に含まれる汚染物は時間を経るに従い外部に溶出し、その溶出速度は固化体中の拡散係数に依存する。よって、汚染物の溶出による影響を定量的に予測するには、固化体より溶出する汚染物の最大量と、固化体中の汚染物の拡散係数とが必要となる。勿論、上記の環境省告示第４６号に基づく方法では、所定時間後に溶媒中に溶出した汚染物濃度の値のみが結果として得られるに過ぎず、固化体からの汚染物の溶出の定量的予測を行うことは不可能である。オランダでは、汚染物をコンクリートに封じ込めて処理した場合の安全性に関して、拡散試験に基づく評価法を用いている。欧州委員会でも、オランダを参考に、汚染物を封じ込めたコンクリート体の安全性評価の規格の策定を検討している。以下、欧州委員会案（１９９６年１２月４日改訂、以下ＣＥＮ案と称呼）について述べる。
【０００５】
ＣＥＮ案によれば、汚染物の最大溶出量を決定するＡｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ試験と、固化体中の拡散係数を決定する拡散試験とをともに実行する。Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ試験、拡散試験の概要を、図１に示す。Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ試験では、粉径１２５μｍ以下に粉砕した試料をｐＨ７及びｐＨ４の２種類の溶媒に浸し、溶媒中に溶出した汚染物量を測定することで、試験対象である固化体の乾燥質量当たりの汚染物量Ｕｂｅｓ（ｇ／ｄｒｙ−ｇ）を得る。固化体の乾燥密度をρ（ｄｒｙ−ｇ／ｃｍ３）とおくと、該固化体の体積当たりの汚染物溶出可能量をρ・Ｕｂｅｓ（ｇ／ｃｍ３）と表すことができる。拡散試験では、固化体の供試体を所定時間浸した後の溶媒中の汚染物濃度を測定する。拡散試験は、５の時間区間に分けて行う。各時間区間の長さについて、図２に示す。各時間区間の終了時に、溶媒中に溶出した汚染物濃度を測定し、溶媒を更新する。
【０００６】
そして、各時間区間毎に拡散係数を算定する。時間区間ｉの終了時における溶媒中の汚染物濃度Ｃｆ，ｉ（ｇ／ｃｍ３）を下式（数６）に代入し、供試体表面積当たりの汚染物溶出質量Ｅｄｉｆ，ｉ（ｇ／ｃｍ２）を求める。なお、供試体表面積；Ａ（ｃｍ２）、溶媒体積；Ｖｆ（ｃｍ３）である。
【０００７】
【数６】
2004053269.tif 000003
【０００８】
続いて、各時間区間ｉ毎の拡散係数Ｄｅ，ｉ（ｃｍ２／ｓ）を、下式（数７）に基づき計算する。なお、時間区間ｉ終了時点における積算時間；ｔｉ（ｓ）である。
【０００９】
【数７】
2004053269.tif 000004
【００１０】
以上より、体積当たりの汚染物溶出可能量ρ・Ｕｂｅｓ並びに拡散係数Ｄｅ，ｉを得ることができ、経時的に固化体から溶出する汚染物質量を予測することが可能となる。ＣＥＮ案では、時刻ｔが経過したときに固化体から溶出する汚染物質量Ｍｄｉｆ（ｔ）（ｇ）を、下式（数８）により求める。但し、有効拡散係数Ｄｅ（ｃｍ２／ｓ）は、各時間区間ｉ毎に算定した拡散係数Ｄｅ，ｉの相乗平均値である。
【００１１】
【数８】
2004053269.tif 000005
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ＣＥＮ案に準拠して拡散試験を行い、拡散係数Ｄｅ、予測溶出汚染物質量Ｍｄｉｆ（ｔ）を算出して、現実に固化体より溶出する汚染物量と比較してみると、誤差が生じることが分かる。また、ＣＥＮ案に規定された計算手順により得られる結果の精度は、特に拡散係数Ｄｅが比較的大きな場合に低下する傾向がある。検討したところ、拡散係数Ｄｅ、予測溶出汚染物質量Ｍｄｉｆ（ｔ）の算出式の導出過程において設けた仮定と、実際の拡散試験の結果との間に乖離が存在しており、このことが誤差を生じせしめている有力な要因であることが明らかとなった。
【００１３】
以上の問題に鑑みて、本発明は、固化体からの汚染物溶出の定量的な評価をより精確に行い得るようにすることを目的とし、そのために適当な拡散試験方法を提供しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決すべく、本発明では、汚染物を不溶化処理して得られる固化体の供試体を溶媒に浸し所要の時間を経過させ、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量とを測定する拡散試験において、前記供試体を溶媒に浸して時間ｔが経過したときに溶媒中に溶出する汚染物質量の、該供試体中に当初含まれていた初期汚染物質量に対する比である平均溶出度Ｆ（ｔ）が√ｔに比例していると見なすことができる適正溶出期間内にて、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量との測定を行うこととした。
【００１５】
後に詳述するが、ＣＥＮ案における拡散係数Ｄｅの算出式（数７）並びに溶出する汚染物の予測量Ｍｄｉｆ（ｔ）の算出式（数８）は、平均溶出度Ｆ（ｔ）が√ｔに比例すると仮定して近似的に導いたものである。ところが、供試体中に含まれる汚染物が減少するにつれて、汚染物が溶媒中へ溶出する速度は遅くなる。よって、実際の拡散試験結果では、時間ｔが増大するに伴いＦ（ｔ）の√ｔに対する勾配は減少し、ある時刻を過ぎるとＦ（ｔ）が√ｔに比例していると見なすことが無理となる。即ち、Ｆ（ｔ）〜√ｔの比例関係を仮定して導出した算出式に、Ｆ（ｔ）〜√ｔの比例関係が成立しない測定値を代入することが、拡散係数の算定値に誤りをもたらし、溶出汚染物質量の予測値と現実の汚染物溶出量との間の差違を生じせしめる原因の一つとなっていた。本発明は、このような不合理に初めて着目してなされたものであって、Ｆ（ｔ）〜√ｔの比例関係が成立している期間内にて行った測定の結果を用いることとして、拡散係数、予測溶出汚染物質量等の算出の精確化を図るものである。
【００１６】
なお、ここに言う初期汚染物質量とは、時刻ｔ＝∞において供試体より溶出する汚染物質量を意味する。言い換えるならば、供試体より溶媒中に溶出し得る汚染物の最大質量を意味する。よって、平均溶出量Ｆ（ｔ）について、Ｆ（０）＝０、Ｆ（∞）＝１が成り立つ。初期汚染物質量を供試体体積ＶＳで割ったものが初期汚染物濃度Ｃ０であることは言うまでもない。初期汚染物質量を決定する方法の一つとして、上述したＡｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ試験を挙げることができる。このとき、固化体の体積当たりの汚染物溶出可能量ρ・Ｕｂｅｓの値を初期汚染物濃度Ｃ０と設定することができる、但し、Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ試験以外の方法により初期汚染物質量を決定することを妨げない。
【００１７】
また、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量との測定を行う時刻ｔｉ（但し、ｉは所定の測定回数Ｎ以下の自然数）のうち最後の時刻ｔＮが前記適正溶出期間内にあるように、前記供試体の寸法を設定してもよい。一般に、供試体の寸法が大きくなると、汚染物が溶出する速度は低下する。従って、供試体の寸法を調整することにより汚染物の溶出速度を調整し、平均溶出度Ｆ（ｔ）が√ｔに略比例する期間内に時刻ｔＮがあるようにすれば、所期の課題を解決することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。はじめに、ＣＥＮ案における拡散係数Ｄｅ，ｉの算出式（数７）並びに予測溶出汚染物質量Ｍｄｉｆ（ｔ）の算出式（数８）の導出過程について説明する。汚染物を不溶化処理して得られる固化体の供試体からの汚染物の溶出を、供試体中の汚染物濃度と溶媒中の汚染物濃度との差によるものと考え、供試体中の汚染物濃度の変化量がその濃度勾配に比例する、即ち、供試体中の汚染物濃度分布の経時変化がＦｉｃｋの法則に従うものと仮定する。かつ、供試体中の汚染物について、時刻ｔ＝０において汚染物濃度Ｃ０が供試体中に一様分布しているものとする。そして、供試体と溶媒との境界近傍における汚染物濃度を常に０であると見なして、供試体中の汚染物の外部への溶出に関する境界値問題を考える。
【００１９】
ここで特記しておくと、ＣＥＮ案における拡散係数の算出式の誘導は、実は、図３に示すような薄板モデルが起点となっている。固化体の供試体を薄板状をなすものと仮定した場合、該薄板中に含まれている汚染物の溶出はその大半が上面ないし下面を経由するものとなる。つまり、上面ないし下面からの溶出量が側面からの溶出量と比較して卓越するから、薄板中の汚染物濃度分布の経時変化を厚み方向の１次元問題として近似可能である。上面ないし下面での汚染物濃度を常に０とすれば、薄板中の汚染物濃度ＣＳ（ｚ，ｔ）は下式（数９）で与えられる。
【００２０】
【数９】
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【００２１】
なお、薄板の厚さを２Ｈ、薄板の上下面からの深度をｚとおいている。また、λｎ＝（２ｎ＋１）π／２、Ｔ＝Ｄｔ／Ｈ２、Ｄは拡散係数、ＣＳ（ｚ，０）＝Ｃ０である。即ち、図３に示すように、薄板中の汚染物濃度ＣＳ（ｚ，ｔ）は厚さの中心面に対称に分布する。上式（数９）を空間パラメタｚで平均化すると、下式（数１０）となる。
【００２２】
【数１０】
2004053269.tif 000007
【００２３】
しかして、下式（数１１）で定義される平均溶出度Ｆ（ｔ）を導入する。
【００２４】
【数１１】
2004053269.tif 000008
【００２５】
平均溶出度Ｆ（ｔ）は、供試体を溶媒に浸して時間ｔが経過したときに該供試体中に当初含まれていた初期汚染物質量のうち何割が溶媒中に溶出したかを表し、Ｆ（０）＝０、Ｆ（∞）＝１である。Ｃｄｉｆ（ｔ）は、時刻ｔまでに溶媒中に溶出した供試体体積当たりの汚染物質量を表し、Ｃｄｉｆ（ｔ）＝Ｃ０・Ｆ（ｔ）である。平均溶出度Ｆ（ｔ）と時間係数Ｔとの相関を、図４に示す。薄板の厚さ２Ｈ及び拡散係数Ｄを不変とすると、初期の平均溶出度Ｆ（ｔ）は√ｔにほぼ比例し、Ｆ（ｔ）の大きさが０．５程度までであれば下式（数１２）で近似できる。
【００２６】
【数１２】
2004053269.tif 000009
【００２７】
上式（数１２）を拡散係数Ｄについての式に変形すると、
【００２８】
【数１３】
2004053269.tif 000010
【００２９】
となる。（数１３）より、Ｃｄｉｆ（ｔ）もまた√ｔに比例すると見なすことができる。Ｃｄｉｆ（ｔ）〜√ｔの比例関係が成立する範囲内では、Ｃｄｉｆ（ｔ）の増分についての下式（数１４）が成り立つ。なお、時刻ｔｉ−１から時刻ｔｉまでの供試体体積当たりの汚染物溶出質量；ΔＣｄｉｆ，ｉである。
【００３０】
【数１４】
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【００３１】
式（数１４）を式（数１３）に代入すると、下式（数１５）が得られる。
【００３２】
【数１５】
2004053269.tif 000012
【００３３】
時刻ｔｉ−１から時刻ｔｉまでの供試体表面積当たりの汚染物溶出質量Ｅｄｉｆ，ｉと、上記のΔＣｄｉｆ，ｉとの間には、Ｅｄｉｆ，ｉ＝ΔＣｄｉｆ，ｉ・ＶＳ／Ａなる関係が成り立つ。但し、供試体体積をＶＳ、供試体表面積をＡとおいている。既に述べたように、供試体が薄板状をなし、汚染物の溶出が専ら薄板の上下面を経由して起こっていると仮定しており、従ってＶＳ＝Ｂ・Ｌ・２Ｈ、Ａ＝２Ｂ・Ｌ＝ＶＳ／Ｈ（即ち、薄板側面を無視）とすることができる。以上より、拡散係数Ｄに関する式、
【００３４】
【数１６】
2004053269.tif 000013
【００３５】
を得ることができる。初期汚染物濃度Ｃ０を、Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ試験の結果得られる固化体の体積当たりの汚染物溶出可能量ρ・Ｕｂｅｓとすれば、式（数１６）は式（数７）に一致する。
【００３６】
また、拡散試験では、溶媒中の汚染物濃度が測定される。各時間区間ｉにおいて供試体から溶出した汚染物質量は、溶媒中に存在する汚染物質量に等しいため、
【００３７】
【数１７】
2004053269.tif 000014
【００３８】
が成立する。式（数１７）は、式（数６）に一致する。
【００３９】
さらに、式（数１２）より、時刻ｔまでに溶出する供試体体積当たりの汚染物質量Ｃｄｉｆ（ｔ）を下式（数１８）のように表すことができる。
【００４０】
【数１８】
2004053269.tif 000015
【００４１】
よって、時刻ｔまでに供試体から溶出する汚染物質量を、下式（数１９）を用いて求めることができる。
【００４２】
【数１９】
2004053269.tif 000016
【００４３】
Ｃ０をρ・Ｕｂｅｓとし、ＤをＤｅとすれば、式（数１９）は式（数８）に一致する。
【００４４】
このようにして、ＣＥＮ案における拡散係数の算出式（数７）、予測溶出汚染物質量の算出式（数８）は導出されている。これらの式（数７）、（数８）の双方とも、Ｆ（ｔ）についての式（数１２）の段階でＦ（ｔ）〜√ｔの比例関係を仮定することにより近似的に導かれていることが分かる。しかし、図４からも明らかなように、Ｆ（ｔ）と√ｔとが比例するという仮定は、供試体を溶媒中に浸した瞬間の時刻ｔ＝０からある時刻までの期間でのみ妥当であり、それ以降の期間では不合理である。
【００４５】
しかして、ＣＥＮ案では、拡散試験における溶出時間区間、言い換えれば溶媒中の汚染物濃度の測定を行う時刻を、図２に示すように規定している。ＣＥＮ案によれば、時間区間の数は５、供試体を溶媒中に浸してからの累積経過時間と溶媒中の汚染物濃度の変化量との測定を最後に行う時刻ｔ５は１４日である。従って、拡散試験に好適な供試体、例えば、セメントあるいはセメント系固化材等の配合試験に用いられる直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの円柱状供試体や、ＣＥＮ案で推奨されている１０ｃｍ角の立方体供試体等を使用した場合、最後の時間区間ｉ＝５終了時点ではＦ（ｔ）〜√ｔの比例関係が成立していないことがある。
【００４６】
そこで、本発明に係る拡散試験方法では、平均溶出度Ｆ（ｔ）が√ｔに比例していると見なすことができる適正溶出期間内にて、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量との測定を完遂するようにした。
【００４７】
上述した薄板モデルに基づく解析によれば、平均溶出度Ｆ（ｔ）の大きさが０．５程度までであれば、Ｆ（ｔ）〜√ｔの比例関係が成り立つと見なすことができる。よって、上記の拡散係数の算出式（数７）、予測溶出汚染物質量の算出式（数８）を用いて固化体からの汚染物溶出の定量的な評価を行う場合において、Ｆ（ｔ）〜√ｔの比例関係が成立していると見なすことができる適正溶出期間内にて測定された経過時間ｔｉ、溶媒中の汚染物濃度の変化量Ｃｆ，ｉの測定値を使用することが望ましい。
【００４８】
平均溶出度Ｆ（ｔ）≦０．５を満足するような時刻ｔ＝ｔＥＮＤを終期とする適正溶出期間内にて、経過時間ｔｉと、溶媒中の汚染物濃度の変化量Ｃｆ，ｉとの測定を行うものとすれば、拡散係数の算定をより精確に行うことができる。よって、供試体中より経時的に溶出する汚染物質量の予測の精度を向上させることが可能となる。なお、平均溶出度Ｆ（ｔｉ）は、溶媒中の汚染物濃度の変化量Ｃｆ，ｉの時刻ｔ＝ｔｉにおける積算値Ｃｄｉｆ（ｔｉ）より、供試体中の初期汚染物濃度Ｃ０を除することで求められる。従って、測定を行う時刻ｔ＝ｔｉが適正溶出期間内にあるか否か、言い換えるならば、拡散試験における時間区間ｉに係る測定値ｔｉ、Ｃｆ，ｉが拡散係数の算出に用いられるために適当であるか否かは、該測定値ｔｉ、Ｃｆ，ｉ自体から判断することが可能である。
【００４９】
加えて、以降では、供試体の形状を略円柱状と見なすことができる場合、略直方体状と見なすことができる場合を例に挙げ、それぞれの場合における適正溶出期間と拡散係数の算出に関して検討する。まず、供試体の形状を円柱状と見なすことができる場合について詳述する。固化体の供試体の形状を、図５に示すような底面半径Ｒ、高さ２Ｈの寸法を有する円柱と仮定する。供試体中の汚染物について、所定の初期汚染物濃度分布、言い換えれば供試体体積当たりの汚染物質量の初期分布を予め設定する。議論を簡単にするため、ここでは、時刻ｔ＝０において汚染物濃度Ｃ０が供試体中に一様分布しているものとする。そして、供試体と溶媒との境界近傍における汚染物濃度を常に一定であると見なし、供試体中の汚染物濃度分布の経時変化がＦｉｃｋの法則に従うものとして、供試体中の汚染物の外部への溶出に関する境界値問題を考え、拡散係数における経過時間並びに溶媒中の汚染物濃度の変化量と固化体中の汚染物の拡散係数との関係式を導く。
【００５０】
特に、供試体表面近傍での汚染物濃度を常に０と見なすとともに、円柱側面からのみ汚染物が溶出し上下底面からは溶出しないと仮定すれば、供試体中の汚染物濃度分布の経時変化を径方向の軸対称問題として近似可能であって、該円柱モデルに関する平均溶出度Ｆ（ｔ）を下式（数２０）で表すことができる。
【００５１】
【数２０】
2004053269.tif 000017
【００５２】
βｎはＢｅｓｓｅｌ関数Ｊ０（ｘ）＝０の根で、時間係数ＴＲ＝Ｄｐ・ｔ／Ｒ２、Ｄｐは拡散係数である。上式（数２０）を基にＦ（ｔ）と√ｔとの相関をグラフにプロットすると、図６に示すようになる。図６では、Ｒ、Ｄｐを変化させたときのＦ（ｔ）と√ｔとの相関を表示してある。図６からも明らかなように、Ｆ（ｔ）の大きさが０．５程度までであれば、Ｆ（ｔ）〜√ｔの比例関係を利用してＦ（ｔ）を線形近似できそうである。かつ、式（数２０）から、Ｒ、Ｄｐを定めた場合にはＦ（ｔ）をＴＲにより一意に決定可能である。従って、Ｆ（ｔ）〜√ｔの関係を線形近似する比例係数ｋに関して、Ｒ、Ｄｐとの間に下式（数２１）に示す相似則を仮定できる。
【００５３】
【数２１】
2004053269.tif 000018
【００５４】
上式（数２１）において、ｋ０は、所定の基準供試体半径Ｒ０並びに基準拡散係数Ｄ０を設定した場合の、Ｆ（ｔ）〜√ｔの関係を線形近似する比例係数である。例えば、基準供試体半径Ｒ０＝１、基準拡散係数Ｄ０＝１とすると、図６よりｋ０の値は略２．１となる。但し、ここでは、Ｆ（ｔ）の√ｔに対する初期接線勾配を、比例係数ｋ、ｋ０として扱っている。上式（数２１）を拡散係数Ｄｐについての式に変形すると、
【００５５】
【数２２】
2004053269.tif 000019
【００５６】
となる。即ち、Ｄｐ＝Ｎ１・ｋ２・Ｒ２の形で拡散係数Ｄｐを表すことができる。式（数２２）に、Ｒ０＝１、Ｄ０＝１並びにｋ０＝２．１を代入することで、定数Ｎ１≒０．２２７を得る。比例係数ｋの値は拡散試験の結果より決定することが可能であるから、供試体の拡散係数Ｄｐを式（数２２）により算定することができる。
【００５７】
但し、式（数２２）は、円柱側面からのみ汚染物が溶出し上下底面からは溶出しないとの仮定の下で導かれたものである。実際の拡散試験では供試体の上下底面を経由する汚染物溶出も生じ得るから、式（数２２）は拡散係数の算出式として必ずしも最適であるとは言えない。そこで、補正因子を乗じることで拡散係数Ｄｐを補正することとしてもよい。汚染物溶出の量と側面を経由する汚染物溶出の量との相関は、供試体の高さＨと底面半径Ｒとの関数として近似することが可能であると考えられる。よって、補正因子を、供試体の高さＨと底面半径Ｒとを用いて近似的に定めることができると予想される。補正因子ｃ（Ｈ，Ｒ）は、例えば、比ｋ（Ｈ／Ｒ）／ｋ（∞）とＨ／Ｒとの相関より導くことができる。ｋ（∞）は、供試体の高さＨが底面半径Ｒと比べて著しく大きい、即ち底面を経由した溶出を０としたときの比例係数である。補正因子ｃ（Ｈ，Ｒ）の一例として、下式（数２３）を挙げることができる。
【００５８】
【数２３】
2004053269.tif 000020
【００５９】
Ｎ２は定数であり、Ｎ２≒０．５４である。補正因子ｃ（Ｈ，Ｒ）を乗じて補正をした拡散係数Ｄｐは、下式（数２４）で表される。
【００６０】
【数２４】
2004053269.tif 000021
【００６１】
式（数２２）、（数２４）に、拡散試験における測定値ｔｉ、Ｃｆ，ｉを代入すれば、拡散係数Ｄｐを算出することができる。
【００６２】
加えて、式（数２０）より、時刻ｔまでに供試体より溶媒中に溶出する供試体体積当たりの汚染物質量Ｃｄｉｆの近似式を得ることができる。
【００６３】
【数２５】
2004053269.tif 000022
【００６４】
上記の円柱モデルに基づき導かれた拡散係数Ｄｐの算出式（数２２）、（数２４）は、ＣＥＮ案における拡散係数の算出式（数７）と同様、Ｆ（ｔ）〜√ｔの線形近似を利用して導かれている。よって、平均溶出度Ｆ（ｔ）が√ｔに比例していると見なすことができる適正溶出期間内にて、経過時間ｔｉと、溶媒中の汚染物濃度の変化量Ｃｆ，ｉとの測定を完遂するようにして、得られる測定値を用いることにより、より精確なＤｐの値を算出することが可能となる。並びに、供試体より溶出する汚染物質量Ｃｄｉｆについての式（数２５）を利用して経時的な溶出量の予測を行おうとする場合には、拡散係数の算定値が必要となる。従って、適正溶出期間内にて測定した経過時間ｔｉ、溶媒中の汚染物濃度の変化量Ｃｆ，ｉの測定値を用いて拡散係数Ｄｐを算出し、これを式（数２５）に代入することとすれば、供試体より溶出する汚染物質量に関する予測の精度を向上させることができる。なお、平均溶出度Ｆ（ｔ）は、拡散試験により得られる測定値を下式（数２６）に代入することで計算できる。ここで、拡散試験に係る時間区間ｉ終了時点での平均溶出度；Ｆ（ｔｉ）、時間区間ｉ終了時点での積算時間；ｔｉ、時間区間ｉ終了時点での溶媒中の汚染物濃度；Ｃｆ，ｉ、供試体中の初期汚染物濃度；Ｃ０、溶媒体積；Ｖｆ、供試体体積；ＶＳである。
【００６５】
【数２６】
2004053269.tif 000023
【００６６】
供試体中の初期汚染物濃度Ｃ０は、例えば、上述したＡｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ試験の結果得られる固化体の体積当たりの汚染物溶出可能量ρ・Ｕｂｅｓの値を用いて定めることができる。よって、測定を行う時刻ｔ＝ｔｉが適正溶出期間内にあるか否か、言い換えるならば、拡散試験における時間区間ｉに係る測定値ｔｉ、Ｃｆ，ｉが拡散係数Ｄｐの算出に用いられるために適当であるか否かは、該測定値ｔｉ、Ｃｆ，ｉ自体から判断することが可能である。
【００６７】
また、式（数２０）より、Ｆ（ｔ）＜０．５の条件を満たす時間係数ＴＲについて、ＴＲ＝Ｄｐ・ｔ／Ｒ２＜０．０６３が成立する。供試体を溶媒に浸してから時間ｔＥＮＤが経過した時点を適正溶出期間の終期とおくと、ｔＥＮＤ＝０．０６３Ｒ２／Ｄｐとなる。従って、拡散係数Ｄｐを既知とすれば、Ｆ（ｔ）が√ｔに比例していると見なすことができる適正溶出期間を定めることができる。
【００６８】
溶媒中の汚染物濃度の変化量Ｃｆ，ｉの測定を行う時刻ｔｉ（但し、ｉは所定の測定回数Ｎ以下の自然数）が予め定められている等の場合にあって、そのうちの最後の時刻ｔＮが適正溶出期間内にあるように供試体の寸法を調整しておくこともできる。Ｆ（ｔＮ）＜０．５の条件を満たす供試体底面半径Ｒについて、下式（数２７）が成り立つ。
【００６９】
【数２７】
2004053269.tif 000024
【００７０】
上式（数２７）に基づいて底面半径Ｒを調整すれば、最後に測定を行う時刻ｔＮにおける平均溶出度Ｆ（ｔＮ）＜０．５を満たすようにすることが可能である。従って、底面半径Ｒを調整した供試体を使用して拡散試験を行えば、時刻ｔ＝ｔＮにおいてもＦ（ｔ）〜√ｔの比例関係が成立すると見なすことができることから、時刻ｔｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）における測定値Ｃｆ，ｉを用いて拡散係数の算定、溶出汚染物質量の予測等を行う場合の精確さが担保される。
【００７１】
円柱状供試体に関する結論として、Ｆ（ｔ）≦０．５を満足するような時刻ｔ＝ｔＥＮＤを終期として適正溶出期間を設定し、該適正溶出期間内にて、経過時間ｔｉと、溶媒中の汚染物濃度の変化量Ｃｆ，ｉとの測定を行うものとすれば、拡散係数、予測溶出汚染物質量等の算定をより精確に行うことが可能となる。
【００７２】
続いて、供試体の形状を直方体状と見なすことができる場合について詳述する。固化体の供試体の形状を、図７に示すような２Ｌｘ、２Ｌｙ、２Ｌｚの寸法を有する直方体と仮定する。供試体中の汚染物について、所定の初期汚染物濃度分布、言い換えれば供試体体積当たりの汚染物質量の初期分布を予め設定する。議論を簡単にするため、ここでは、時刻ｔ＝０において汚染物濃度Ｃ０が供試体中に一様分布しているものとする。そして、供試体と溶媒との境界近傍における汚染物濃度を常に一定であると見なし、供試体中の汚染物濃度分布の経時変化がＦｉｃｋの法則に従うものとして、供試体中の汚染物の外部への溶出に関する境界値問題を考え、拡散係数における経過時間並びに溶媒中の汚染物濃度の変化量と固化体中の汚染物の拡散係数との関係式を導く。
【００７３】
汚染物は、供試体の上下面、左右側面並びに前後面の６面を経由して溶出するものとする。このとき、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を供試体の１点で交わる３面にそれぞれ垂直となるように設定すると、供試体中の汚染物濃度分布の経時変化を、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の各方向の１次元問題に分解して考えることが可能である。ｘ軸方向に関する平均溶出度Ｆｘ（ｔ）、ｙ軸方向に関する平均溶出度Ｆｙ（ｔ）並びにｚ軸方向に関する平均溶出度Ｆｚ（ｔ）を用いれば、該直方体モデルに関する平均溶出度Ｇ（ｔ）を下式（数２８）で表すことができる。
【００７４】
【数２８】
2004053269.tif 000025
【００７５】
ここで、供試体中の汚染物の拡散係数は等方的であるとする。供試体表面近傍での汚染物濃度を常に０と見なせば、Ｆｘ（ｔ）、Ｆｙ（ｔ）並びにＦｚ（ｔ）について、上述した薄板モデルに関する議論をそのまま持ち込むことができる。即ち、時刻ｔ＝０において汚染物濃度Ｃ０が供試体中に一様分布しているとすると、所要の時間を経過させた後の供試体中の汚染物濃度分布は、供試体の中心を通りｘ軸に平行な面、供試体の中心を通りｙ軸に平行な面、供試体の中心を通りｚ軸に平行な面の各々に対称となる。かつ、Ｆｘ（ｔ）、Ｆｙ（ｔ）、Ｆｚ（ｔ）に関して、Ｆａ（ｔ）＜０．５（但し、ａ＝ｘ，ｙ，ｚ）の条件を満たしているとき、Ｆａ（ｔ）が√ｔに比例すると見なすことができる。Ｆａ（ｔ）〜√ｔの線形近似を行うと、Ｆａ（ｔ）についての近似式
【００７６】
【数２９】
2004053269.tif 000026
【００７７】
が成り立つ。従って、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の各方向毎に時間係数Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚを導入すれば、Ｆｘ（ｔ）、Ｆｙ（ｔ）、Ｆｚ（ｔ）がそれぞれ√ｔに比例すると仮定して、
【００７８】
【数３０】
2004053269.tif 000027
【００７９】
の近似を行うことができる。なお、Ｔｘ（ｔ）＝Ｄｍｔ／Ｌｘ２、Ｔｙ（ｔ）＝Ｄｍｔ／Ｌｙ２、Ｔｚ（ｔ）＝Ｄｍｔ／Ｌｚ２、Ｄｍは拡散係数である。直方体の寸法２Ｌｘ、２Ｌｙ、２Ｌｚのうち、仮に２Ｌｘが最小であるとすると、上式（数３０）をＦｘの多項式として表すことができる。
【００８０】
【数３１】
2004053269.tif 000028
【００８１】
拡散試験の結果を利用して求めることができるのは、供試体全体に係る平均溶出度Ｇ（ｔ）である。即ち、Ｇ（ｔ）は、拡散試験により得られる測定値を下式（数３２）に代入することで計算できる。ここで、拡散試験に係る時間区間ｉ終了時点での平均溶出度；Ｇ（ｔｉ）、時間区間ｉ終了時点での積算時間；ｔｉ、時間区間ｉ終了時点での溶媒中の汚染物濃度；Ｃｆ，ｉ、供試体中の初期汚染物濃度；Ｃ０、溶媒体積；Ｖｆ、供試体体積；ＶＳである。
【００８２】
【数３２】
2004053269.tif 000029
【００８３】
上式（数３２）は、式（数２６）と同等のものである。また、Ｆａ（ｔ）とＤｍとの間には、下式（数３３）に示す関係が存在している。
【００８４】
【数３３】
2004053269.tif 000030
【００８５】
拡散試験の結果より得られるＧ（ｔ）を式（数３１）に代入すれば、Ｆｘ（ｔ）を求めることができる。よって、上式（数３２）より、供試体中の汚染物の拡散係数Ｄｍを算出することができる。
【００８６】
加えて、式（数３０）より、時刻ｔまでに供試体より溶媒中に溶出する供試体体積当たりの汚染物質量Ｃｄｉｆの近似式を得ることができる。
【００８７】
【数３４】
2004053269.tif 000031
【００８８】
拡散係数Ｄｍの算出式（数３１）、（数３３）、溶出汚染物質量Ｃｄｉｆの算出式（数３４）ともに、Ｆｘ（ｔ）〜√ｔ、Ｆｙ（ｔ）〜√ｔ、Ｆｚ（ｔ）〜√ｔの各々の線形近似を利用して導かれている。かつ、Ｃｄｉｆの算出式（数３４）において、供試体中の拡散係数の算定値を利用する。よって、平均溶出度Ｆｘ（ｔ）、Ｆｙ（ｔ）、Ｆｚ（ｔ）がそれぞれ√ｔに比例していると見なすことができる適正溶出期間内にて、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量との測定を完遂するようにして、得られる測定値を用いることにより、より精確なＤｍ、Ｃｄｉｆの値を算出することが可能となる。但し、既に述べたように、式（数２９）の近似が妥当性を有するのは、Ｆｘ（ｔ）、Ｆｙ（ｔ）、Ｆｚ（ｔ）の大きさがそれぞれ０．５程度までの場合である。即ち、直方体モデルに基づく議論によれば、前記適正溶出期間は、平均溶出度Ｆａ（ｔ）＜Ｘ１≒０．５（但し、ａ＝ｘ，ｙ，ｚ）を満足するように定められる。寸法２Ｌｘ、２Ｌｙ、２Ｌｚのうち２Ｌｘが最小であると仮定していることから、式（数３１）におけるＦｘ（ｔ）＜０．５とすることにより、ｍａｘ［Ｆｘ（ｔ），Ｆｙ（ｔ），Ｆｚ（ｔ）］＜０．５を満たすための条件式（数３５）を導くことができる。
【００８９】
【数３５】
2004053269.tif 000032
【００９０】
式（数２９）より、Ｆｘ（ｔ）＜０．５の条件を満たす時間係数Ｔｘについて、Ｔｘ＝Ｄｍ・ｔ／Ｌｘ２＜０．１９６が成立する。供試体を溶媒に浸してから時間ｔＥＮＤが経過した時点を適正溶出期間の終期とおくと、ｔＥＮＤ＝０．１９６Ｌｘ２／Ｄｍとなる。従って、拡散係数Ｄｍを既知とすれば、Ｆａ（ｔ）が√ｔに比例していると見なすことができる適正溶出期間を定めることができる。
【００９１】
さらに、溶媒中の汚染物濃度の変化量Ｃｆ，ｉの測定を行う時刻ｔｉ（但し、ｉは所定の測定回数Ｎ以下の自然数）が予め定められている等の場合にあって、そのうちの最後の時刻ｔＮが適正溶出期間内にあるように供試体の寸法を調整しておくこともできる。ｍａｘ［Ｆｘ（ｔＮ），Ｆｙ（ｔＮ），Ｆｚ（ｔＮ）］＜０．５の条件を満たす供試体の最小寸法２Ｌｘについて、下式（数３６）が成り立つ。
【００９２】
【数３６】
2004053269.tif 000033
【００９３】
上式（数３６）に基づいて最小寸法Ｌｘを調整すれば、最後に測定を行う時刻ｔＮにおける平均溶出度Ｆｘ（ｔＮ）＜０．５を満たすようにすることが可能である。従って、最小寸法Ｌｘを調整した供試体を使用して拡散試験を行えば、時刻ｔ＝ｔＮにおいてもＦｘ（ｔ）〜√ｔ、Ｆｙ（ｔ）〜√ｔ、Ｆｚ（ｔ）〜√ｔの各々の比例関係が成立すると見なすことができ、時刻ｔｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）における測定値Ｃｆ，ｉを用いて拡散係数、予測溶出汚染物質量等の算定を行う場合の精確さが担保される。
【００９４】
立方体状供試体に関する結論として、ｍａｘ［Ｆｘ（ｔ），Ｆｙ（ｔ），Ｆｚ（ｔ）］≦０．５を満足するような時刻ｔ＝ｔＥＮＤを終期として適正溶出期間を設定し、該適正溶出期間内にて、経過時間ｔｉと、溶媒中の汚染物濃度の変化量Ｃｆ，ｉとの測定を行うものとすれば、拡散係数、予測溶出汚染物質量等の算定をより精確に行うことが可能となる。
【００９５】
勿論、ＣＥＮ案の薄板モデルに基づく解析方法を採用する場合にあっても、平均溶出度Ｆ（ｔ）が√ｔに比例していると見なすことができる適正溶出期間内にて、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量との測定を完遂するように拡散試験を行うことが望ましいことは言うまでもない。このとき、平均溶出度Ｆ（ｔ）≦０．５を満足するような時刻ｔ＝ｔＥＮＤを終期として適正溶出期間を設定し、該適正溶出期間内にて、経過時間ｔｉと、溶媒中の汚染物濃度の変化量Ｃｆ，ｉとの測定を行うものとすれば、拡散係数、予測溶出汚染物質量等の算定をより精確に行うことが可能となる。
【００９６】
ところで、適正溶出期間の終期の時刻ｔ＝ｔＥＮＤであるとき、溶媒中の汚染物濃度の変化量の測定を行う時刻ｔｉを、下式（数３７）に基づいて決定することができる。但し、ｉは所定の測定回数Ｎ以下の自然数である。
【００９７】
【数３７】
2004053269.tif 000034
【００９８】
測定回数Ｎ（あるいは、時間区分の総数Ｎ）は、適宜に定めることができる。
【００９９】
因みに、既に述べたように、拡散試験は複数の時間区間に分けて行われる。例えば、拡散試験を５の時間区間に分けて行ったときには、５回の測定が実施され、その測定結果より５つのＦ（ｔｉ）の値が得られる。即ち、５つの拡散係数の値が算出される。よって、これらを相乗平均して、固化体の拡散係数の値とすることができる。このとき、Ｆ（ｔｉ）と√ｔｉとが略比例している時間区間ｉ（直方体モデルに基づく解析を行う場合には、Ｆａ（ｔｉ）と√ｔｉとが略比例している時間区間ｉ）に係る拡散係数の値のみを相乗平均して、固化体の拡散係数の算定値とすることが好ましい。
【０１００】
以下、本発明の具体的な実施の例を述べることとする。ここでは、固化体の供試体を、直径２Ｒ＝５ｃｍ、高さ２Ｈ＝１０ｃｍの略円柱形状のものとする。また、供試体中の汚染物の拡散係数は１０−６（ｃｍ２／ｓ）、溶媒中の拡散係数は１０−５（ｃｍ２／ｓ）、液固体積比Ｖｆ／ＶＳ＝５としている。このような前提条件の下で、供試体中から溶媒中に溶出する汚染物の拡散に関し有限要素法を用いて解析を行うことで、拡散試験の結果得られるｔｉ、Ｃｆ，ｉ／Ｃ０を仮想的に計算する。Ｃｆ，ｉ／Ｃ０の値を式（数２６）に代入すれば、平均溶出度Ｆ（ｔｉ）が求められる。そして、これらの値ｔｉ、Ｆ（ｔｉ）を用いて、式（数２４）に基づき拡散係数Ｄｉ（ｉは時間区間を表す添字）を算出する。ここではまず、時間区間ｉをＣＥＮ案に準拠して図２に示しているように設定し、ｔｉ、Ｃｆ，ｉ／Ｃ０、Ｆ（ｔｉ）、Ｄｉを算出することとする。Ｃｆ，ｉ／Ｃ０、Ｆ（ｔｉ）並びに拡散係数の算定値Ｄｉを、図８に示す。時間区間ｉ＝（１，２，…，５）に係る拡散係数の算定値Ｄｉを相乗平均すると、０．６５×１０−７（ｃｍ２／ｓ）という値が得られる。但し、Ｆ（ｔｉ）＞０．５となることから、時間区間ｉ＝４、５における拡散係数の算定値Ｄｉは相乗平均の対象から除いた。
【０１０１】
なお、算出式（数２４）の導出過程において、供試体表面の汚染物濃度を常に０と仮定しているが、供試体表面の汚染物濃度を常に０と見なすことができるのは、厳密には溶媒の体積並びに溶媒中の拡散係数がともに無限大の場合のみである。つまり、拡散試験の際に溶媒中に溶出する汚染物質量は、供試体表面の汚染物濃度を常に０と見なすことができる理想条件下での溶出汚染物質量よりも少ない。よって、拡散試験の結果得られる測定値ｔｉ、Ｆ（ｔｉ）を算出式（数２４）に代入して算出した拡散係数の算定値は、真値よりも必ず小さくなる。そこで、拡散係数を補正し、より真値に近づけることを考える。上記のように、溶媒に関して存在している物理的制約は、拡散試験の際に溶媒中に溶出する汚染物質量に影響する。即ち、平均溶出度Ｆ（ｔ）の値に影響を与える。従って、拡散試験における溶媒の体積及び溶媒中の汚染物の拡散係数が有限であることに関する補正因子を用いて、Ｆ（ｔ）、ひいては拡散係数の算定値を補正することを試みる。ここでは、拡散係数をＤｉ，ｋと表記し、平均溶出度Ｆ（ｔ）を１回補正することにより算出した拡散係数をＤｉ，ｋ＋１とおくこととする。但し、算出式（数２４）より直接算出した拡散係数をＤｉ，１とする（即ち、添字ｋ＝１）。溶媒体積Ｖｆ、供試体体積ＶＳを所定値に設定した場合、拡散係数の算出値Ｄｉ，ｋを補正するための補正因子を、当該Ｄｉ，ｋと、溶媒中の汚染物の拡散係数Ｄｆとを用いて近似的に定めることができると予想される。補正因子を定めるべく、本実施形態では、供試体中の汚染物濃度分布の経時変化を有限要素法を用いて解析した結果を援用する。固化体の供試体を直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの円柱形状、溶媒体積Ｖｆを供試体体積ＶＳの５倍とした条件下で、溶媒中の汚染物の拡散係数Ｄｆ＝１０−５ｃｍ２／ｓと仮定し、有限要素法を用いて溶媒中及び供試体中の汚染物濃度分布の経時変化を解析することにより、溶媒に関する物理的制約を考慮に入れた平均溶出度Ｆ’を計算する。他方、供試体を直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの円柱とし、溶媒体積Ｖｆを無限大としたとき、即ち供試体と溶媒との境界面上の汚染物濃度を常に０としたときの平均溶出度Ｆは、式（数２０）を利用して得ることができる。そして、有限体積の溶媒中へ汚染物が拡散する場合を考慮した平均溶出度Ｆ’の、無限体積の溶媒中へ汚染物が拡散する場合における平均溶出度Ｆに対する比Ｆ’／Ｆ＝αとおく。供試体中の汚染物の拡散係数を種々の値に変化させてαを計算し、αとＤｉ，ｋ／Ｄｆとの相関をプロットすると、図９に示すようになる。図９に示すＤｉ，ｋ／Ｄｆ−α平面上のプロット点に近似曲線（図９が片対数グラフであるため、図示例では近似直線）を当てはめると、α（Ｄｉ，ｋ／Ｄｆ）の近似式（数３８）を得る。
【０１０２】
【数３８】
2004053269.tif 000035
【０１０３】
Ｎ３、Ｎ４は定数である。当該例では、Ｎ３≒０．７１、Ｎ４≒０．１２となる。勿論、供試体の寸法その他が異なる場合にあっても、上記と同様の方法により補正因子１／α（Ｄｉ，ｋ／Ｄｆ）を導くことが可能である。補正因子１／αを乗じることで、平均溶出度Ｆ（ｔ）の値を補正することが可能である。式（数２４）によれば、拡散係数Ｄｉ，ｋは［Ｆ（ｔ）／√ｔ］２に比例する。よって、１回補正した拡散係数Ｄｉ，ｋ＋１は下式（数３９）で表すことができる。
【０１０４】
【数３９】
2004053269.tif 000036
【０１０５】
さらに、上式（数３９）における添字ｋを逐次増加させて、拡散係数Ｄｉ，ｋに対して複数回の補正を行うことが可能である。因みに、固化体の供試体形状が非円柱状、例えば直方体状であるような場合にあっても、補正因子１／α＝Ｆ／Ｆ’を導き、これを乗じて平均溶出度Ｆ（ｔ）を補正することにより、拡散係数の算定値を真値により近づけることが可能である。
【０１０６】
時間区間ｉに係る拡散係数の算定値Ｄｉの相乗平均値を上に述べた補正因子１／αを用いて補正した結果を、図１０に示す。なお、試行回数ｋにおける拡散係数の算定値Ｄｉの相乗平均値を式（数３８）に代入した結果を、αｋと表記している。最終的に得られる拡散係数の算定値は０．９５６×１０−６（ｃｍ２／ｓ）となり、これは真の値１０−６（ｃｍ２／ｓ）よりも４％程度小さい。
【０１０７】
αｋの収束値０．８３２を用いて補正した、時間区間ｉ＝３における平均溶出度は、Ｆ（ｔ３）／αｋ＝０．４４９／０．８３２≒０．５４となる。つまり、平均溶出度Ｆ（ｔ）＝０．５となる時刻ｔ＝ｔＥＮＤは、ｔ２とｔ３との間にある。他方、円柱状供試体について、ｔＥＮＤ＝０．０６３Ｒ２／Ｄｐが成立する。但し、拡散係数の算定値０．９５６×１０−６は、式（数２３）に示している補正因子ｃを乗じて得たものである。よって、該算定値を等式ｔＥＮＤ＝０．０６３Ｒ２／Ｄｐに代入するにあたり、補正因子ｃを除する必要がある。Ｒ＝２．５、Ｈ＝５より補正因子ｃ＝（１．２７）−２であることから、ｔＥＮＤ＝０．０６３Ｒ２／［０．９５６×１０−６×（１．２７）２］≒２．５５×１０５（ｓ）≒２．９６（日）であることが分かる。また、測定回数Ｎ＝５とすれば、式（数３７）より、ｔ１≦２．９６／２５＝０．１１８４（日）となる。ｔ１＝２．６（時間）と定めれば、拡散試験における適切な溶出時間区間を図１１に示すように決定することができる。
【０１０８】
図１１に示しているように時間区間ｉを設定した場合における、仮想的に計算した測定値Ｃｆ，ｉ／Ｃ０、Ｆ（ｔｉ）並びに算定した拡散係数Ｄｉを、図１２に示す。時間区間ｉに係る拡散係数の算定値Ｄｉを相乗平均すると、０．７０×１０−７（ｃｍ２／ｓ）という値が得られる。さらに、時間区間ｉに係る拡散係数の算定値Ｄｉの相乗平均値を補正因子１／αを用いて補正した結果を、図１３に示す。最終的に得られる拡散係数の算定値は、１．０１８×１０−６（ｃｍ２／ｓ）となる。真の値１０−６（ｃｍ２／ｓ）と比較して２％程度の誤差となっている。即ち、拡散係数の算出の精度が向上していると言える。
【０１０９】
付け加えて、時間区間ｉをＣＥＮ案に準拠して図２に示しているように設定する場合にあって、最後の時間区間ｉ＝５の終了時刻ｔ＝１４（日）における平均溶出度Ｆ（ｔ）が√ｔに比例しているように供試体の寸法を設定することを考える。Ｆ（ｔ５）＜０．５の条件を満たす供試体底面半径Ｒについて、式（数２７）が成り立つ。但し、拡散係数の算定値０．９５６×１０−６は、式（数２３）に示している補正因子ｃを乗じて得たものである。該算定値を式（数２７）に代入するにあたり、補正因子ｃを除する必要がある。補正因子ｃ＝（１．２７）−２を除した拡散係数の値は、１．５４２×１０−６（ｃｍ２／ｓ）≒０．１３３（ｃｍ２／日）となる。従って、式（数２７）にＤｐ＝０．１３３、ＴＮ＝１４を代入すれば、供試体の半径寸法Ｒ＞０．５４４（ｃｍ）とすべきことが分かる。このとき、供試体の高さは直径の２倍とすることが好ましい。
【０１１０】
本実施形態によれば、汚染物を不溶化処理して得られる固化体の供試体を溶媒に浸し所要の時間を経過させ、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量とを測定する拡散試験において、前記供試体を溶媒に浸して時間ｔが経過したときに溶媒中に溶出する汚染物質量の、該供試体中に当初含まれていた初期汚染物質量に対する比である平均溶出度Ｆ（ｔ）が√ｔに比例していると見なすことができる適正溶出期間内にて、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量との測定を行うこととしたため、拡散係数、予測溶出汚染物質量、等をより精確に算出することが可能となる。
【０１１１】
また、経過時間と、溶媒中の汚染物濃度の変化量との測定を行う時刻ｔｉ（但し、ｉは所定の測定回数Ｎ以下の自然数）のうち最後の時刻ｔＮが前記適正溶出期間内にあるように、前記供試体の寸法を設定してもよい。一般に、供試体の寸法が大きくなると、汚染物の溶出速度が低下する。従って、供試体の寸法を調整することにより汚染物の溶出速度を調整し、平均溶出度Ｆ（ｔ）が√ｔに略比例する期間内に時刻ｔＮがあるようにすれば、所期の課題を解決することができる。
【０１１２】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。特に、適正溶出期間を規定する条件式、即ち平均溶出度Ｆ（ｔ）＜Ｘ１あるいはＦａ（ｔ）＜Ｘ１（但し、ａ＝ｘ，ｙ，ｚ）において、Ｘ１≒０．５以外のパラメタを設定することを妨げない。また、初期汚染物質量を、Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ試験以外の方法を用いて定めることも可能である。例示すると、測定される汚染物濃度の変化量Ｃｆ，ｉを積算した値Ｃｄｉｆの漸近値を初期汚染物濃度Ｃ０とすることができる。
【０１１３】
その他各部の具体的構成は上記実施形態には限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【０１１４】
【発明の効果】
以上に詳述した本発明によれば、拡散係数の算出、溶出する汚染物質量の予測等より精確に行うことができ、固化体より経時的に溶出する汚染物に関する定量評価の確かさを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ試験及び拡散試験の概要を説明する表
【図２】拡散試験における時間区間の区切りを説明する表
【図３】ＣＥＮ案法における薄板モデルを示す図
【図４】Ｆ（ｔ）と√ｔとの相関を示す図
【図５】供試体の形状を円柱と見なしたモデルを示す図
【図６】円柱底面からの汚染物溶出を無視した場合のＦ（ｔ）と√ｔとの相関を示す図
【図７】供試体の形状を直方体と見なしたモデルを示す図
【図８】本発明の一実施例における拡散係数算定結果を示す図
【図９】α（Ｄｉ，ｋ／Ｄｆ）を示す図
【図１０】本発明の一実施例における拡散係数算定結果を示す図
【図１１】新規に設定した拡散試験の溶出時間区間を示す図
【図１２】本発明の一実施例における拡散係数算定結果を示す図
【図１３】本発明の一実施例における拡散係数算定結果を示す図
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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