(57)【要約】【課題】土壌中に含まれる有害物質等を低コストで効率良く分解、除去等する方法を提供すること。【解決手段】土壌に含まれる汚染物質に対し、主に自然光を照射するとともに触媒を作用させて反応を生じさせる反応過程を含み、前記自然光の照射光量または前記反応の進行状態を検出し、検出した情報に基づいて、人工光源による補助照射光量および／または土壌中の触媒量および／または土壌の攪拌量を制御しながら前記反応を行うことを特徴とする、土壌処理方法。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌に含まれる汚染物質に対し、主に自然光を照射するとともに触媒を作用させて反応を生じさせる反応過程を含み、
前記自然光の照射光量または前記反応の進行状態を検出し、検出した情報に基づいて、人工光源による補助照射光量および／または土壌中の触媒量および／または土壌の攪拌量を制御しながら前記反応を行うことを特徴とする、土壌処理方法。
【請求項２】
請求項１において、前記反応が、光励起した汚染物質に触媒を作用させて反応を生じさせる光化学反応であることを特徴とする、土壌処理方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、汚染物質が有機ハロゲン化合物であることを特徴とする、土壌処理方法。
【請求項４】
請求項３において、触媒が、金属酸化物を含有することを特徴とする、土壌処理方法。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１項において、触媒が、土壌成分であることを特徴とする、土壌処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土壌処理方法に関し、詳細には光化学反応と触媒を利用して土壌中の汚染物質を分解し除去する土壌処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有害物質の処理に光エネルギーを利用する技術として、例えば以下のものが提案されている。
（１）特開２０００−５５６２号公報（特許文献１）には、抽出処理と、吹込み処理と、紫外線照射処理とを行うことにより、土中、水中に含まれた有機塩素化合物を分解処理する方法が開示されている。
【０００３】
この特許文献１は、酸化剤および／または触媒により有機塩素化合物を分解処理し、さらに紫外線の照射により処理するものである。この方法は、酸化剤と、触媒と、紫外線とを個別に作用させるものであり、触媒は必須ではなく、触媒作用と紫外線の作用との関係については何ら説明されていない。また、紫外線の作用に着目すると、有機塩素化合物を直接に光分解（紫外線酸化分解）しているため、高エネルギーかつ大エネルギーの紫外線が必要であり、エネルギー損失が大きい。
【０００４】
（２）特開２００２−１８２４０号公報（特許文献２）には、真空紫外領域を含む紫外線を排ガスに照射して有害有機物を分解する光分解反応工程と、真空紫外領域を含まない紫外線を光触媒に照射して前工程を経た排ガスを光触媒に接触させて有害有機物を分解する光触媒反応工程とを行うことにより、排ガスに含まれる有害な有機化合物を無害化する処理方法が開示されている。
【０００５】
この特許文献２によれば、光分解反応工程において発光効率が低く、かつ空気中での透過率が極めて低い真空紫外光を用いるため、投入したエネルギーのうち熱エネルギーとして消費される割合が高く効率が悪いうえ、１段の処理工程だけでは充分な分解効率を得ることができない。また、光触媒反応工程においては、光触媒を用いて光励起された触媒表面への有害有機物の接触反応により分解処理を行っているが、光触媒としては具体的に二酸化チタンを使用した実施例しか記載されておらず、反応は二酸化チタンの特長が利用できるものに限定されてしまい、多種多様な有害物質への適用は困難である。
【０００６】
（３）特開平１１−３３５２０４号公報（特許文献３）には、透明材の棒状体を土壌に立て、露呈している部分から光線を集光して棒状体に沿って土壌中に誘導し、該棒状体表面に坦持させた光触媒に照射して光触媒反応により近傍の土壌を滅菌する土壌の浄化方法が開示されている。
【０００７】
この特許文献３によれば、光源として太陽光が利用できるため低コストであるが、光触媒が坦持された棒状体の近傍しか滅菌できず土壌全体を浄化できないという問題がある。
【０００８】
（４）特開平１１−１９６６７２号公報（特許文献４）には、植物の育成に不必要な有害菌の繁殖を防ぐため、紫外線を通過する透明体からなり、表面に面積増加手段を設けるとともに二酸化チタン薄膜を形成した光機能土壌改良資材が提案されている。
【０００９】
この特許文献４についても、光源として太陽光が利用できるため低コストであるが、土壌改良資材の近傍しか滅菌できず土壌全体を浄化できないという問題がある。
【００１０】
以上示したように、光エネルギーを利用した化学反応の実用技術は多数提案されているが、これらは以下の２種類に大別することができる。
▲１▼汚染物質を光エネルギーで直接光分解する方法：
この方法では、光エネルギーを利用して分子内の化学結合を切断する（すなわち、結合性軌道に存在する電子を反結合性軌道に励起させる）ため、真空紫外光などの高エネルギー光を用いる必要がある。光エネルギーだけによる結合の切断を考慮した場合には、一般に、小さいエネルギー（浅いエネルギー準位）で結合している電子よりも、大きいエネルギー（深いエネルギー準位）で結合している複数の電子を反結合性軌道へ励起することが有効であるから、当該深いエネルギー準位に束縛されている複数の電子を自由にするだけの高エネルギー、且つ、大エネルギーの光照射が必要となり、消費エネルギーが大きく、経済的に劣る。
【００１１】
▲２▼光触媒を利用して汚染物質を反応させる方法：
バンドギャップ以上のエネルギーを有する光を触媒に照射して励起された触媒を用いて化学反応を行う、いわゆる「光触媒」に係る化学反応プロセスである。この方法では、光エネルギーは光触媒の励起に用いられるため、化学反応によらず、光触媒を励起させるだけの一定のエネルギーを有する光が常に必要であり、エネルギー効率が低い。また、励起した光触媒が水などと反応して生成されるヒドロキシラジカル、スーパーオキサイドイオンなどを媒介して反応が進行する多段反応であることが多く、触媒の光励起に必要なエネルギーは、反応に必要とされるエネルギーより大きくエネルギー効率が低い。また、現在のところ実用的な効率で利用可能な光触媒は、二酸化チタンを主としたものにほぼ限定されるため、そのエネルギーギャップに相当する光（紫外線）の照射が必須であり、可視光の利用は一般に困難であるため効率が低い。また、事実上、二酸化チタンの特性を利用したものに限定されるため、二酸化チタンのエネルギーギャップ相当以上のエネルギーを要する反応に用いることはできず、また、それ以下のエネルギーで進行する反応については、その差が無駄に消費されることとなる。
【００１２】
【特許文献１】
特開２０００−５５６２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１８２４０号公報
【特許文献３】
特開平１１−３３５２０４号公報
【特許文献４】
特開平１１−１９６６７２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、土壌中に含まれる有害物質等を低コストで効率良く分解、除去等する方法を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様に係る土壌処理方法は、土壌に含まれる汚染物質に対し、主に自然光を照射するとともに触媒を作用させて反応を生じさせる反応過程を含み、前記自然光の照射光量または前記反応の進行状態を検出し、検出した情報に基づいて、人工光源による補助照射光量および／または土壌中の触媒量および／または土壌の攪拌量を制御しながら前記反応を行うことを特徴とする。
【００１５】
この土壌処理方法によれば、以下のような優れた作用効果が得られる。
まず第１に、主として自然光を利用するため、低コストで広範囲の土壌を処理することが可能であり、大型の設備を必要としない。
【００１６】
第２に、自然光の照射光量または前記反応の進行状態を検出し、その結果に基づき補助照射光量、触媒量、攪拌量などを制御するため、天候等に完全に依存する訳ではなく、例えば、多少の日照不足であれば補助的な人工光照射や触媒の増量等により補い、所定の処理効率を維持することができる。なお、本発明において「攪拌量」の語は、攪拌回数、所定時間における攪拌頻度、攪拌する土壌の面積や深さなどを含む意味で用いる。
【００１７】
第３に、処理対象となる汚染土壌を原位置で処理することが可能である一方、他の場所に移送して処理することも可能である。前者は、例えば広範囲に渡る土壌汚染の場合に有利であり、後者は、例えば汚染の拡散（土壌から地下水汚染など）を防止する必要がある場合には有利である。
【００１８】
本発明の第２の態様に係る土壌処理方法は、第１の態様において、前記反応が、光励起した汚染物質に触媒を作用させて反応を生じさせる光化学反応であることを特徴とする。
【００１９】
この特徴によれば、汚染物質を光励起させることにより汚染物質の反応性が高まった状態で触媒を作用させ、活性化障壁を低下させる。このように光励起状態で触媒を作用させることによって、汚染物質の分解反応等を容易に進行させることが可能になる。この反応に必要となる光エネルギーは、狭義の光化学反応における光分解などに比べて格段に小さくてよいため、低エネルギー、低コストで土壌処理を行うことができる。
【００２０】
本発明の第３の態様に係る土壌処理方法は、第１の態様または第２の態様において、汚染物質が有機ハロゲン化合物であることを特徴とする。本発明の第４の態様に係る土壌処理方法は、第３の態様において、触媒が、金属酸化物を含有することを特徴とする。これらの特徴によれば、土壌中に存在する環境汚染物質であるダイオキシン類等の有機ハロゲン化合物を、第１の態様による作用効果を得ながら、効率的に分解・除去等することができる。
【００２１】
本発明の第５の態様に係る土壌処理方法は、第１の態様から第３の態様のいずれか一つにおいて、触媒が、土壌成分であることを特徴とする。この特徴によれば、原位置土壌を触媒として利用する場合は、別途金属酸化物等の触媒を添加しなくても反応を行うことが可能であり、他の場所の土壌を触媒として利用する場合は、原位置土壌に混入するだけでよい。従って、触媒の回収等の作業を必要とせずに土壌処理が可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る土壌処理方法は、土壌に含まれる汚染物質に自然光を照射するとともに触媒を作用させて反応を生じさせる反応過程を含み、前記自然光の照射光量または前記反応の進行状態を検出し、検出した情報に基づいて、人工光源による補助照射光量および／または土壌中の触媒量および／または土壌の攪拌量を制御しながら前記反応を行うことにより実施される。
【００２３】
本発明において処理対象となる土壌は、ダイオキシン類などの汚染物質を含有する土壌である。汚染物質は、光を吸収して励起しやすい物質であることが望ましく、各種の有機化合物はこの特徴を有している。有機化合物の例としては、カルボニル化合物、アルカン、アルケン、芳香族炭化水素、共役不飽和カルボニル化合物、カルボン酸、ハロゲン化有機化合物、カルボニトリル、アルコール、エーテル、窒素含有有機物、硫黄含有有機物、リン含有有機物、ケイ素含有有機物、複素芳香族化合物、有機金属錯体等が挙げられるが、特に芳香環を有する化合物は官能基により可視光によって励起される場合も多く、低コストな反応が期待できる。芳香族有機ハロゲン化合物としては、例えばダイオキシン類や、ハロゲン化ベンゼン類、ハロゲン化フェノール類などのダイオキシン類前駆体などに代表される１環もしくは多環の芳香族有機ハロゲン化合物が挙げられる。また、ビスフェノールＡやノニルフェノールなどの内分泌攪乱物質（環境ホルモン）や、トリクロロエタンやテトラクロロエチレンなどの有機ハロゲン化合物にも有効である。
【００２４】
＜光照射＞
土壌に照射する光は、汚染物質を光励起させ得る波長を含む光であればよく、自然光（太陽光）または人工光を利用できるが、本発明では、主として自然光（太陽光）を利用し、人工光を補完的に使用する。自然光を用いることによって、長時間の曝露処理が可能になるほか、低コストで広範囲の土壌を処理できるため有利である。しかし、自然光だけでは天候等に左右されやすいことや、また、短期間に効率的な処理が必要となる場合もあるため、汚染物質を励起状態に遷移させるために必要なエネルギーを含む人工光源を併用することが可能である。なお、本発明において「照射」の語は、集光や採光も含む広義に用いられ、自然光を照射する際には集光装置や採光装置等を使用することができる。集光装置としては、例えば反射板などが挙げられ、採光装置としては、例えば自然光を非選択的、あるいは特定の波長の光のみを選択的に透過させる光透過板などを挙げることができる。
【００２５】
人工光源としては、比較的安価なインコヒーレント光源（例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプなど）と選択性の高いコヒーレント光源（例えば、エキシマレーザー、アルゴンイオンレーザー、ルビーレーザー、半導体レーザーなど）等から適宜選択することができる。例えば、汚染物質がダイオキシン類の場合には、紫外域に吸収端があることから水銀ランプなどの紫外光源が有効である。
【００２６】
汚染物質を光励起させ得る波長は、汚染物質の状態に固有であり、例えば汚染物質が、塩素のないダイオキシンである場合は３５０ｎｍ、４塩素価ダイオキシン類である場合には３００ｎｍ、８塩素価ダイオキシン類である場合には４００ｎｍ、クロロホルム・四塩化炭素では１７０ｎｍ、低級アルコール類では１８０ｎｍ、アルデヒド類では３００ｎｍ前後、ナフタレン・ピレン・フェナントレン等の縮合多環式芳香族では３００〜４００ｎｍ、インジゴでは６２０ｎｍ、エオシンでは５２０ｎｍ、βカロテンでは４８０ｎｍ、クロロフィルａでは６６０ｎｍ、亜鉛フタロシアニン・銅フタロシアニン・フタロシアニンでは７００ｎｍ、マラカイトグリーンでは６２０ｎｍ、メチレンブルーでは６６０ｎｍ、青色色素１号の場合には、６３０ｎｍ付近、アントラセンの場合は４００ｎｍ付近、２，４，５−トリクロロフェノールの場合は３５０ｎｍ付近などである。なお、本発明方法では、少なくとも汚染物質を光励起させ得る波長の光を照射すればよいため、汚染物質のみを光励起させ、かつ触媒を光励起させない波長の光を用いることも可能である。
【００２７】
光の照射時間、人工光の光度などの条件は、汚染物質、反応時間、土壌表面の温度などの条件に応じて適宜設定できる。
【００２８】
＜光化学反応＞
本発明では、土壌中の汚染物質に自然光等を照射するとともに触媒を作用させて反応を生じさせる反応過程を含んでいる。この反応過程は、光化学反応により行われる。
【００２９】
光化学反応は、物質が光を吸収したときにおこる化学反応の総称であり、本発明では、光エネルギーを汚染物質の励起に用いるが、光エネルギーだけで汚染物質の分解等の反応が完結するのではなく、併せて、後述するように触媒作用を利用する。従って、汚染物質の励起は基本的に１電子励起で済み、通常の光化学反応のように汚染物質を完全に光分解する場合に比べて低エネルギーの光で反応を進行させることが可能となる。また、照射光は、個々の汚染物質の励起に必要十分なエネルギーがあればよいため、光触媒の場合に比べて原理的に無駄に消費されるエネルギーを削減することができる。
【００３０】
光化学反応は、結合の開裂、異性化（転位）、付加環化、閉環・開環、付加・置換、酸化・還元などの各種の反応に適用可能であるが、特に汚染物質が芳香族有機ハロゲン化合物である場合の脱ハロゲン、酸化分解には有効に作用する。これは、基底状態では結合性軌道にあった電子が反結合性軌道に励起された結果、炭素・ハロゲン間および芳香族環内の特定の炭素・炭素間の結合が弱くなり、分解反応性が著しく向上するためと考えられる。
【００３１】
＜触媒＞
本発明に用いる触媒は、励起した汚染物質の電子状態と生成分子の間の活性化障壁を低減する効果のある物質であれば、何ら限定されるものではない。例えば、有機塩素化合物の分解には、固体金属酸化物触媒が有効である。また、触媒は光触媒である必要はない。
【００３２】
好ましい触媒の具体例として、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ等の金属、またはこれらの金属の金属酸化物や複合金属酸化物を挙げることができる。ここで、金属酸化物としては、例えば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化シリコン、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化銅、酸化亜鉛、酸化ジルコニア、酸化ニオブ、酸化銀、酸化タリウム、酸化タングステンなどを、また、複合酸化物としては、例えば、チタンと、シリコン、アルミニウム、白金、ルテニウム、ニオブ、タンタル、ストロンチウム、バリウム、ナトリウム、カリウム、タングステン、ビスマス、セリウム、アンチモン、インジウム、イットリウム、ガリウムなどとの多成分複合系などを挙げることができる。
【００３３】
触媒は、例えばゼオライト、活性炭などの任意の担持体に支持された状態で使用することが可能である。また、土壌に混ぜ込むように添加する場合には、触媒を土壌粒子と混合し易い大きさの粉粒状にして使用することが好ましい。
【００３４】
すなわち、触媒は、粉末状、粒子状など汚染物質との接触面積が大きい（つまり、汚染物質分子との接触頻度が大きい）形態のものが好ましい。触媒の添加量は、光源、汚染物質、土壌表面温度、反応時間などの条件に応じて適宜設定することができる。光励起状態の汚染物質に触媒を接触させることによって、活性化障壁が低下するため、汚染物質の分解等の反応が進行する。
【００３５】
また、本発明方法では、土壌中に含まれる成分をそのまま触媒として利用することができる。すなわち、土壌成分である金属酸化物等をそのまま触媒として機能させることにより、別途触媒を添加する必要がなくなるか、添加量を低減できる。土壌に含まれる金属酸化物や複合金属酸化物としては、例えば、マグネシア、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化銅、酸化亜鉛などを挙げることができる。また、上記金属酸化物や複合金属酸化物を豊富に含む土壌を、触媒として汚染土壌に添加、混合することも可能である。なお、土壌成分自体を触媒として利用する場合には、土壌組成の相違により、汚染物質の分解反応の生じ易さが相違するので、処理に先立ち予め土壌組成を調査し、処理土壌に応じて適切な処理条件を選定することが好ましい。
【００３６】
本発明方法は、光化学反応を利用するため、土壌内部を光照射面に露出させ、汚染物質に光が照射されるようにする操作が重要な意味を持つ。このため、定期的または不定期に土壌の攪拌を行うことが有効である。攪拌は、例えば所定時間毎に実施したり、所定の照射光量毎に実施したりしてもよい。また、別途触媒を添加する場合には、土壌を攪拌することによって、触媒と汚染物質との接触機会を増加させるようにも作用する。攪拌は、汚染深度に応じて、例えば、土壌表面から数ｃｍ〜数ｍ程度の深さ範囲で実施することが好ましい。
【００３７】
本発明方法では、自然光の照射光量または前記反応の進行状態の検出を行う。自然光の照射光量は、光量計により測定することができる。また、反応の進行状態は、例えば、汚染物質の量、反応により生成する物質（汚染物質の分解物など）の量、土壌の物理量（例えば、汚染物質の種類、個数、重量、濃度；土壌中有機物または分解生成物の種類、個数、重量、体積、濃度；土壌の温度、湿度、色、土壌への降水量；土壌が乾燥している時間；土壌中の微生物種、微生物数；生育している植物の種類、数、植物中の汚染物質の量など）を指標として、これらを測定することによって検出できる。
【００３８】
上記の方法で検出した情報に基づいて、例えば人工光源による補助照射光量や、土壌中の触媒量、土壌の攪拌頻度などを制御しながら反応を行うことができる。より具体的には、例えば検出結果に基づき、自然光の照射光量が少ない場合、または反応の進行が遅いと判断された場合には、反応を進行させるため、例えば補助照射光量を増加させる、触媒を添加し増量する、土壌の攪拌量を増加させる等の処理を行う。これにより、所望の効率で土壌の処理を行うことが可能となるほか、天候等の影響を出来るだけ少なくして効率的な土壌処理を行うことが可能になる。これらの制御は、対象となる土壌の汚染状況（汚染物質の濃度）などに応じて予め基準となる照射光量値などを設定しておくことによって容易に実施できる。
【００３９】
本発明の土壌処理方法は、特にダイオキシン等の有害物質で汚染された土壌の処理に有効に利用できる。
【００４０】
【作用】
光化学反応と触媒作用を利用した本発明の土壌処理方法の反応機構は、以下のように考えれば合理的な説明が可能となる。
本発明では、汚染物質を励起するのに充分なエネルギーを有する光を汚染物質に照射することにより、汚染物質は結合性軌道に電子が充満し強固な結合を形成している基底状態から、一部の電子が励起（結合性軌道の一部の電子がエネルギーを得てより反応性の高い反結合性軌道へ移動する）され、分子全体が不安定な状態に変化する。この不安定な状態に励起された汚染物質は、基底状態の分子に比べて反応性が高いので、基底状態の分子に比べて低エネルギーで反応が進む上、触媒を媒介することで活性化障壁を低下させることができるため、反応をより有利に進めることが可能となる。
【００４１】
図１は、本発明の反応機構を説明する原理図である。通常の化学反応（図１中、点線で示す）では、汚染物質が障壁を超えて生成分子となるには、Ｅ１の活性化エネルギーを必要とする。すなわち、Ｅ１に相当するエネルギーが供給されなければ反応が進行しないので、反応速度が遅く、反応を促進するために高エネルギーを要する。
【００４２】
一方、本発明における光化学反応（図１中、実線で示す）では、汚染物質を励起させ得るだけのエネルギーを有する光を照射することによって、汚染物質を励起状態にするため、汚染物質自体の内部エネルギーを高めて反応性を高める。さらに、この励起状態にある汚染物質を触媒に接触させることによって、活性化障壁を下げる。すなわち、前記Ｅ１よりも小さいＥ２の活性化エネルギーを有する新たな反応経路を構成させる。このように、通常の化学反応より小さい活性化障壁となるため、反応が進行しやすいとともに、反応の効率が高く、省エネルギーである。
【００４３】
この際の化学反応は、基底状態の触媒反応とは全く異なる反応機構となること（電子授受の方向が逆転する）からも、さらに好適な光源の選定、好適な触媒種の選定、温度、共存物質等の反応条件の選定、光照射装置等の装置の好適設計により広範囲な応用が可能である。
【００４４】
【実施例】
次に、実施例、試験例により、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらによって制約されるものではない。
【００４５】
汚染物質の例として、青色色素一号（東京化成製；型番Ｆ−０１４７。６３０ｎｍ付近の光で励起される）、アントラセン（和光純薬製；型番０１１−０９８５５。４００ｎｍ付近の光で励起される）、２，４，５−トリクロロフェノール（和光純薬製；型番５００−３４４４１。３５０ｎｍ付近の光で励起される）を用い、触媒上の汚染物質に光を照射した場合と、比較のため触媒がない状態で汚染物質に光を照射した場合と、触媒上の汚染物質に光を照射せずにおいた場合の分解反応の比較を行った。触媒には酸化ケイ素（富士シリシア製；型番ＣＡＲｉＡＣＴ−Ｑ３０。およそ２００ｎｍ以下の光で励起される）、酸化ジルコニウム（第一稀元素化学工業製；ＲＣ１００。およそ２５０ｎｍ以下の光で励起される）を用い、光源には太陽光を用いた。
【００４６】
実施例１
青色色素一号０．５ｇを１０００ｃｃの蒸留水に溶解させ、触媒としての酸化ケイ素３００ｇにホールピペットで一定量滴下し、充分攪拌して試料を調製した。この試料を紫外線を透過する石英ガラス窓の下に静置し、日射量が１０ＭＪ／ｍ２増加する毎に攪拌しながら合計１８０ＭＪ／ｍ２になるまで（２０〜４０日間）の曝露試験を行った。その後、ＧＣ−ＭＳで定量分析することにより分解率を評価した。
【００４７】
比較例１
光照射を実施しなかった以外は、上記実施例１と同様にして試験を行った。
【００４８】
実施例２
触媒として酸化ケイ素に替えて酸化ジルコニウムを使用した以外は実施例１と同様にして試験を行った。
【００４９】
比較例２
光照射を実施しなかった以外は、上記実施例２と同様にして試験を行った。
【００５０】
比較例３
触媒を使用しなかった以外は、上記実施例２と同様にして試験を行った。
【００５１】
比較例４
触媒を使用しなかったこと、および光照射を実施しなかったこと以外は、上記実施例２と同様にして試験を行った。
【００５２】
実施例３
青色色素一号に替えて、アントラセンを濃度１００ｐｐｍのアセトン水混合溶液として試料を調製した以外は、実施例２と同様にして試験を行った。
【００５３】
比較例５
光照射を実施しなかった以外は、上記実施例３と同様にして試験を行った。
【００５４】
比較例６
触媒を使用しなかった以外は、上記実施例３と同様にして試験を行った。
【００５５】
比較例７
触媒を使用しなかったこと、および光照射を実施しなかったこと以外は、上記実施例３と同様にして試験を行った。
【００５６】
実施例４
青色色素一号に替えて、２，４，５−トリクロロフェノールを濃度１００ｐｐｍのアセトン水混合溶液として試料を調製した以外は、上記実施例２と同様にして試験を行った。
【００５７】
比較例８
光照射を実施しなかった以外は、上記実施例４と同様にして試験を行った。
【００５８】
比較例９
触媒を使用しなかった以外は、上記実施例４と同様にして試験を行った。
【００５９】
比較例１０
触媒を使用しなかったこと、および光照射を実施しなかったこと以外は、上記実施例４と同様にして試験を行った。
【００６０】
【表１】
2004313835.tif 000002
【００６１】
表１から、以下の知見が得られる。
（１）実施例１〜実施例４から、光照射を行い、かつ触媒を作用させることによって、何もしない状態（比較例４、比較例７、比較例１０）に比べ、青色色素、アントラセン、２，４，５−トリクロロフェノールのいずれにおいても格段に分解反応が進行していることが判る。これらの実施例で照射した光は、使用した触媒を励起させるには不十分なエネルギー範囲のものであることから、生じた分解反応は、いわゆる光触媒反応とは区別できることが判る。
なお、実施例３のアントラセンについては、その一部がヘプタノール等の脂肪族化合物に転換しており、芳香環の開環反応、酸化分解反応が進行していることを確認している。
【００６２】
（２）比較例１、比較例２、比較例５、比較例８から、触媒が存在しても、光照射が行われないと、分解が進まないことが判る。
【００６３】
（３）比較例３、比較例６、比較例９から、光照射を行っても、触媒が存在しない場合には分解が進まないことが判る。このことより、実施例１〜実施例４の反応は、従来の光分解反応とは異なることが確認された。
【００６４】
以上の結果から、汚染物質を直接光分解するような高エネルギーの光照射を行うことなく、触媒を用いることで汚染物質の吸収波長程度の光エネルギーで反応が進行することが判った。また、光触媒のように触媒を励起しなくても汚染物質の励起により反応が進行することも示された。
【００６５】
以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は上記実施形態に制約されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用可能である。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、土壌中の汚染物質を光励起して汚染物質の反応性を高めるとともに、触媒作用により反応の活性化障壁を下げることにより、ダイオキシン類や環境ホルモンなどにより汚染された土壌の処理を、低コスト・高効率で行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光化学反応の原理を説明する図面。
【図１】
2004313835.tif 000003