(57)【要約】【課題】  一度の添加で長期間炭素を供給することができ，さらには炭素源としての溶解度を向上させ、少ない添加ポイントで広範囲の浄化ができる土壌と地下水の浄化組成物および浄化方法を提供することを目的とする。【解決手段】  代表的な構成は、炭素数が1４以上の直鎖状飽和脂肪酸および／または炭素数が１４以上の飽和アルコールと界面活性剤を主成分とする土壌と地下水の浄化組成物であり、この浄化組成物を界面活性剤を陰イオン性界面活性剤と非イオン性界面活性剤から選択され、界面活性剤のＨ.Ｌ.Ｂ.の値を４以上、界面活性剤の添加量を２重量％以上５５重量％以下として作製されて、土壌に添加される。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素源と陰イオン性界面活性剤および／または非イオン性界面活性剤とを有する土壌と地下水の浄化組成物であって、炭素源が下記（ｉ）〜（iii）から選ばれる少なくとも１種である土壌と地下水の浄化組成物。
（ｉ）炭素数が１４以上の脂肪酸
（ii）炭素数が１４以上のアルコール
（iii）炭素数が１２以上の脂肪族アミン、または炭素数が１２以上の脂肪酸アマイド
【請求項２】
脂肪酸が直鎖状飽和脂肪酸である請求項１に記載の土壌と地下水の浄化組成物。
【請求項３】
アルコールが飽和アルコールである請求項１に記載の土壌と地下水の浄化組成物。
【請求項４】
非イオン性界面活性剤の親水性と疎水性の比率を示すＨ.Ｌ.Ｂ.値が４以上である請求項１に記載の土壌と地下水の浄化組成物。
【請求項５】
界面活性剤の添加量が浄化組成物の２重量％以上５５重量％以下である請求項１に記載の土壌と地下水の浄化組成物。
【請求項６】
無機性窒素源をさらに含有する請求項１に記載の土壌と地下水の浄化組成物。
【請求項７】
無機性リン源をさらに含有する請求項１に記載の土壌と地下水の浄化組成物。
【請求項８】
比重調整無機材料をさらに含有する請求項１に記載の土壌と地下水の浄化組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の土壌と地下水の浄化組成物を土壌に添加することを特徴とする土壌と地下水の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境汚染物質である、主にテトラクロロエチレン、トリクロロエチレン等の揮発性有機塩素化合物を土壌中の微生物の力で分解するバイオレメーデーションを用いる土壌と地下水の浄化組成物および浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
土壌中や地下水中に含まれるテトラクロロエチレン、トリクロロエチレン等の揮発性有機塩素化合物の環境汚染物質を低減する方法としては、土壌中に存在する微生物を用いるバイオレメーデーションという方法がある。このようなバイオレメーデーションにおいて用いる微生物は、水素供与体とリン、窒素などの栄養塩の存在下で効果的に揮発性有機塩素化合物を分解することが知られている。バイオレメーデーションを用いた従来の土壌と地下水の浄化方法としては、微生物の炭素源（水素供与体）としてエタノール等を用いた方法が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
また、特許文献１および特許文献２には、水素供与体としてクエン酸やエタノール等の常温で液体または水溶性の有機物を用いた揮発性有機塩素化合物の低減方法が開示されている。
【０００４】
さらに、特許文献３には特定の炭素数を限定した常温で固体の脂肪酸およびアルコールを用いた土壌と地下水における揮発性有機化合物の低減方法について開示されている。
【特許文献１】特開平９−２７６８９４号公報
【特許文献２】特開平１１−９０４８４号公報
【特許文献３】特開2002-３７００８５号公報
【特許文献４】特許第１９５４８７５号明細書
【特許文献５】特許第１５７５２９４号明細書
【特許文献６】特許第２６９８７６８号明細書
【非特許文献１】エリス他（D.E.Ellis,et al.）著、「環境科学と技術（Environmental Science ＆ Technology）」、（米国）、Vol.34、 No.11、 2000、 P2254-2260
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の従来技術において、特許文献１、２および非特許文献１による揮発性有機塩素化合物の低減方法では、クエン酸やエタノール等の液体状の炭素源を用いているため常時土壌中へ添加し続ける必要があり、作業性およびコストの面で問題があった。
また、炭素数を限定した脂肪酸およびアルコールを用いた特許文献３に開示された従来技術では、炭素源としての水溶性が低いため、比較的流れの遅い地下水や僅かな水分しか存在しない土壌中では有機物の移動距離が限定されるという問題があった。この結果、特許文献３に開示された揮発性有機化合物の低減方法では、広範な汚染範囲を浄化するために数多くの添加ポイント（井戸等の穴）を設ける必要があり、施設の構築や維持管理に莫大な費用を要した。したがって、上記の従来技術における問題を解決し、効果的な土壌と地下水の浄化を行うことは、この分野における達成すべき課題であった。
本発明は従来のバイオレメーデーションによる揮発性有機塩素化合物の低減方法における課題を解決するものであり、一度の添加で長期間炭素を供給することができ、さらには炭素源としての溶解度を向上させ、数少ない添加ポイントで広範な汚染範囲の浄化を行うことができる土壌と地下水の浄化組成物および浄化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の従来技術における課題を解決するために本発明者らは鋭意研究の結果、特定の炭素数と分子構造とを有する脂肪酸またはアルコール、および特定の物質群から選ばれた界面活性剤を共存させた組成物である浄化組成物を構成したとき、従来技術の課題を極めて効率的に解決することができることを見出し本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物は、請求項１に記載したように、炭素源と陰イオン性界面活性剤および／または非イオン性界面活性剤とを有する土壌と地下水の浄化組成物であって、炭素源が下記（ｉ）〜（iii）から選ばれる少なくとも１種である。
（ｉ）炭素数が１４以上の脂肪酸
（ii）炭素数が１４以上のアルコール
（iii）炭素数が１２以上の脂肪族アミン、または炭素数が１２以上の脂肪酸アマイド
【０００７】
また、本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物は、請求項２に記載したように、請求項１の脂肪酸が直鎖状飽和脂肪酸であることがさらに好ましい。
また、本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物は、請求項３に記載したように、請求項１のアルコールが飽和アルコールであることがさらに好ましい。
また、本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物は、請求項４に記載したように、請求項１の非イオン性界面活性剤の親水性と疎水性の比率を示すＨ.Ｌ.Ｂ.値（Hydrophile-lipophile balance）が４以上であることがさらに好ましい。
また、本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物は、請求項５に記載したように、請求項１の界面活性剤の添加量が浄化組成物の２重量％以上５５重量％以下であることがさらに好ましい。
また、本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物は、請求項６に記載したように、請求項１の内容に無機性窒素源をさらに含有させることがさらに好ましい。
また、本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物は、請求項７に記載したように、請求項１の内容に無機性リン源をさらに含有させることがさらに好ましい。
また、本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物は、請求項８に記載したように、請求項１の内容に比重調整無機材料をさらに含有させることがさらに好ましい。
本発明に係る土壌と地下水の浄化方法においては、請求項９に記載したように、請求項１〜８のいずれかに記載の土壌と地下水の浄化組成物を土壌に添加させている。
【０００８】
さらに、本発明に係る土壌と地下水の浄化方法は、上記の各要件を具備した浄化組成物を土壌に添加することであり、例えば井戸や連続溝に代表される穴を地表から地中の方向に形成し、その穴から浄化組成物を直接土壌中や地下水中へ添加する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、浄化組成物を一度添加するだけで、長期間炭素を供給することが可能となり、また炭素源としての溶解度を向上させ、数少ない添加ポイントで広範な汚染範囲の浄化を行うことができる土壌と地下水の浄化組成物および浄化方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物および浄化方法について説明する。
本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物は、生分解性を有し、特定された炭素数と分子構造を有する炭素源と、特定物質から選択される界面活性剤との組成物である。
【００１１】
対象とする土壌中や地下水中に生息する微生物は、本発明の土壌と地下水の浄化組成物から供給された炭素源（水素供与体または電子供与体とも表現される）を用いて増殖し、有機塩素化合物の塩素と水素の置換反応を行い、最終的に塩素を全く持たない無害な物質（エチレン、エタン等）に変換し浄化するものである。
【００１２】
本発明の炭素源としては、次に示す（ｉ）〜（iii）の炭素源が挙げられる。
（ｉ）炭素数が１４以上の脂肪酸
（ii）炭素数が１４以上のアルコール
（iii）炭素数が１２以上の脂肪族アミン、または炭素数が１２以上の脂肪酸アマイド
（ｉ）の炭素数が１４以上の脂肪酸は、好ましくは炭素数が１４〜２２の脂肪酸であり、より好ましくは炭素数が１６〜１８の直鎖脂肪酸である。（ii）の炭素数が１４以上のアルコールは、好ましくは炭素数が１４〜２２のアルコールであり、より好ましくは炭素数が１４〜１８の直鎖アルコールである。（iii）の炭素数が１２以上の脂肪族アミン、又は炭素数が１２以上の脂肪酸アマイドは、好ましくは炭素数が１２〜２４の脂肪族アミン、又は炭素数が１２〜２４の脂肪酸アマイドであり、より好ましくは炭素数が１２〜２０の直鎖脂肪族アミン、又は炭素数が１２〜２０の直鎖脂肪族アマイドである。
本発明における上記（ｉ）〜（iii）に示した炭素源は、単独で、あるいは２種以上を混合して含有してもよい。これらの炭素源の中では、生分解性とコスト面から（ｉ）が特に好ましい。 
【００１３】
炭素数が上記の設定数値未満では、常温で、または土壌中と地下水中で液体として存在するため、結果的に常時炭素源を土壌中へ添加する必要があり、好ましいものではない。
【００１４】
また、炭素源における不飽和結合の存在は融点を著しく低下させ、炭素源が常温で、または土壌中や地下水中で液体として存在し、結果的に常時炭素源を土壌中へ添加する必要があり、好ましいものではない。
【００１５】
これら特定の炭素源の第１例としては、ベヘン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸およびこれら物質の任意の混合物、またはこれら炭素源を含有する豚脂、カカオ脂、ヤシ油、パーム油、パーム核油天然物質などが例示できる。
【００１６】
また、特定の炭素源の第２例としては、ベヘニルアルコール、ステアリルアルコール、パルミチルアルコール、ミリスチルアルコールおよびこれら物質の任意の混合物、またはこれら炭素源を含有する豚脂、カカオ脂、ヤシ油、パーム油、パーム核油天然物質などが例示できる。
【００１７】
さらに、特定の炭素源の第３例としては、脂肪族アミンとしてラウリルアミン、ミリスチルアミン、ステアリルアミン、ジパルミチルアミン、ジステアリルアミン、ジメチルベヘニルアミン、パルミチルプロピレンジアミン、ステアリルプロピレンジアミン、ミリスチルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ステアリン酸ジエチルアミノエチルアミド、ステアリン酸ジエチルアミノプロピルアミドおよびこれら脂肪族アミンの混合物、および塩などが例示される。また、特定の炭素源の第３例の脂肪酸アマイドとしてはラウリン酸アマイド、ミリスチン酸アマイド、パルミチン酸アマイド、ステアリン酸アマイド、オレイン酸アマイド、エルカ酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイド、ジパルミチルケトン、ジステアリルケトン、およびこれら脂肪酸アマイドの混合物などが例示される。
【００１８】
本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物において、上記の第１例から第３例の炭素源は、単独で、あるいは２種以上を混合して含有しても良い。これらの炭素源の中では、製造コストの観点から炭素数が１４以上の脂肪酸が好ましく、特に融点が季節を通じて常温以上であり、取り扱いや保存の点から炭素数が１６以上の脂肪酸が好ましい。
本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物中の炭素源の含有量は、１０〜９５重量％が好ましく、特に５５〜９５重量％が好ましい。
【００１９】
本発明に係る浄化組成物に用いる界面活性剤とは、一般に脂肪酸、アルコール類を水中に可溶化させる物質群であり、陰イオン性界面活性剤と非イオン性界面活性剤の中から選択される。
【００２０】
本発明においては、非イオン性界面活性剤は、炭素源の可溶化及び本発明の効果の発現の観点から、親水性と疎水性の比率を示すＨ.Ｌ.Ｂ.値は４以上が好ましく、特にＨ.Ｌ.Ｂ.値は４〜２５の範囲が好ましい。Ｈ.Ｌ.Ｂ.値が４未満では脂肪酸などの可溶化能力が不足して好ましいものではない。また、Ｈ.Ｌ.Ｂ.値が２５を越えると、組成物である浄化組成物の融点を低下させたり、過剰な溶解性を示すため好ましいものではない。ただし、非イオン性界面活性剤はＨ.Ｌ.Ｂ.値が４未満、若しくはＨ.Ｌ.Ｂ.値が２５を越える範囲のものであっても本発明の効果を完全に阻害するものではなく、本発明の土壌と地下水の浄化組成物を構成することが可能である。なお、Ｈ.Ｌ.Ｂ.値は、Griffin法により算出したものである。
【００２１】
また、本発明における界面活性剤の添加量は、組成物全体である浄化組成物に対して２重量％以上、５５重量％以下が好ましい。界面活性剤の添加量が２重量％より小さいと脂肪酸などの可溶化能力が不足して好ましいものではない。反対に、界面活性剤の添加量が５５重量％より大きいと、組成物である浄化組成物としての融点が低下し、常温で、または土壌中や地下水中で液体として存在し、結果的に常時界面活性剤を土壌中へ添加する必要があり、好ましいものではない。ただし、界面活性剤の添加量が２重量％より小さい、若しくは５５重量％より大きい範囲であっても本発明の効果を完全に阻害するものではなく、本発明の土壌と地下水の浄化組成物を構成することが可能である。
【００２２】
以上の要件を満たす好適な界面活性剤としては、生分解性および微生物への安全性（ここで安全性とは殺菌作用の少ないことをいう。）の点から陰イオン性界面活性剤または非イオン性界面活性剤である。
【００２３】
陰イオン性界面活性剤としては、アルキル硫酸エステル塩であるラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、およびラウリル硫酸アンモニウムなどが例示され、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩であるポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムが例示され、アルキルベンゼンスルホン酸塩であるドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、およびアルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウムなどが例示され、脂肪酸石鹸であるステアリン酸ナトリウム石鹸、オレイン酸ナトリウム石鹸、およびヒマシ油カリ石鹸などが例示され、そしてナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物などが例示される。
【００２４】
一方、非イオン性界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテルであるポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、およびポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルなどが例示され、ソルビタン脂肪酸エステルであるソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、およびソルビタンジステアレートなどが例示され、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルであるポリオキシエチレンソルビタンモノヤシ脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリイソステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、およびテトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビットなどが例示される。
【００２５】
これら界面活性剤のうち生分解性および微生物への安全性（少ない殺菌作用）の点からより好ましくは非イオン性界面活性剤であり、このうち特に脂肪酸を可溶化する能力の高いポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、およびソルビタン脂肪酸エステルがより好ましい。
【００２６】
これら特定の界面活性剤は本発明に係る浄化組成物に用いる炭素源などを効果的に乳化することにより土壌中と地下水中へ溶解させることができ、添加量を制御することでその溶解量を任意に選択可能である。
【００２７】
また、同時にこれら界面活性剤は微生物と本発明に用いる炭素源などとの付着性、すなわち親水性を改善する。この結果、界面活性剤は微生物反応の効率を向上させ、疎水性である有機塩素化合物の水系への溶解を促進させるため、特に粘土質中に保持された有機塩素化合物の浄化にも好適である。
【００２８】
これら特定の界面活性剤の炭素源への添加量は、組成物全量に対して２重量％以上５５重量％以下が好ましい。この界面活性剤の添加量が５５重量％を超えると炭素源の過剰溶解を招き、好ましいものではない。一方、界面活性剤の添加量が２重量％未満では所定の汚染地域に炭素源を供給するために多少多くの供給ポイントを形成する必要があるため好ましいものではない。ただし、界面活性剤の炭素源への添加量が２重量％より小さく、若しくは５５重量％より大きい範囲であっても本発明の効果を完全に阻害するものではなく、本発明の土壌と地下水の浄化組成物を構成することが可能である。
【００２９】
以上のように、本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物および浄化方法の特徴は、特定分子構造かつ特定炭素数を有する炭素源などと、特定群から選択された界面活性剤とを特定比率で共存させることにより、従来技術の課題を確実に解決することができる点であり、この点が従来技術との相違点である。
【００３０】
本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物にあらかじめ微生物の栄養源となる無機性窒素源、無機性リン源を固体として含有させることは好ましい手段である。このように無機性窒素源、無機性リン源を浄化組成物に含有させることにより、本発明に係る浄化組成物が生分解を受ける際に、または界面活性剤により溶解される際に、炭素源とともに無機性窒素源、無機性リン源も徐放され、微生物の増殖に最低限必須である炭素、窒素、リンの三元素を同時に供給することが可能となる。これら無機性窒素源としては硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウムなどが例示され、無機性リン源としてはリン酸二水素カリウム、リン酸水素カルシウムなどが例示される。
【００３１】
本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物にあらかじめ比重を調整するための比重調整無機材料を固体として含有させて浄化組成物に沈降性を持たせ、添加された浄化組成物を沈降させて帯水層深部に確実に供給することは好ましい手段である。好ましい比重調整のための比重調整無機材料としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ケイ酸カルシウム、酸化亜鉛、鉄粉などが挙げられ、比重を１以上に調整することにより、特に地下水へ添加する場合には、帯水層の底まで本発明の土壌と地下水の浄化組成物を添加することができる。
【００３２】
本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物を土壌中や地下水中へ添加する方法としては、地上から地下方向へ穿設された井戸に代表される縦穴、又は地表に対して斜行した穴、若しくは連続溝を形成し、その穴や溝から浄化組成物を直接土壌中や地下水中へ添加する方法がある。地上から穴または溝を設ける手段としては土木工事に広く用いられる穿設手段を用いて容易になし得る。穿設手段の一例としては、穴を穿つ場合にはボーリングマシンを用いたボーリング手段があり、溝を掘る場合にはソイルセメント工法（例えば、特許文献４参照。）や地中鉛直遮水壁工法（例えば、特許文献５および特許文献６参照。）などがある。
【００３３】
また、建築物や障害物の直下を浄化したい場合には、角度を設けた斜行孔（斜めボーリング）を形成する土木手法を用いることにより、そのような建築物等の地下に水平孔を形成することができ、その孔を通じて本発明の土壌と地下水の浄化組成物を添加することができる。
【実施例】
【００３４】
次に実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
なお、以下の実施例においては、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン濃度の測定はガスクロマトグラフ（ＧＣ−１７Ａ、（株）島津製作所製）を用い、検出は電子捕獲検出器（ＥＣＤ）および水素炎イオン化検出器（ＦＤＩ）を用いて分析した。測定カラムはＤＢ−６２４（３０ｍ×０.０２５ｍｍＩＤ、膜厚１.４５ミクロン）を用い、カラム温度は８０℃とした。
トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン濃度の除去率は、
（１−（井戸通過後の濃度／井戸通過前の濃度））×１００  （％）
により算出した。
また、ＴＯＣ（全有機体窒素濃度）の測定は、１９９７年度版下水道試験法の燃焼酸化―赤外線式ＴＯＣ分析法により行った。このときの測定器には、（株）島津製作所製ＴＯＣ５０００Ａを用いた。
また、酸化還元電位は１９９７年度版下水道試験法により行い、白金基準電極を用いヒドロキノン容積を酸化還元電位標準液として測定した。このときの測定器には（株）堀場製作所製Ｆ２３を用いた。
【００３５】
《実施例１》
実施例１の土壌と地下水のための浄化組成物は、以下のように作製した。
【００３６】
炭素源として脂肪酸であるステアリン酸６５重量％とパルミチン酸２０重量％、および界面活性剤として非イオン性界面活性剤のポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート（Ｈ.Ｌ.Ｂ.：１５.０）１５重量％の組成物を１００重量部とし、当該組成物に硫酸アンモニウム２重量部、リン酸二水素カリウム０.５重量部、炭酸カルシウム１０重量部を混合し、押出し造粒機にて、直径２ｍｍ、長さ５ｍｍのペレット状の実施例１の浄化組成物を作製した。
【００３７】
上記のように作製した浄化組成物を地下水の流れている位置に設けた内径１５０ｍｍ、全長２２ｍ（うち帯水層部分８ｍ）の井戸に１８ｋｇを添加し、帯水層中に全量を浸漬させた。当該井戸が設けられた位置の地下水の上流側と下流側、すなわち当該井戸を通過する前後のトリクロロエチレン濃度を測定し、その変化を計測した。井戸を通過する前後のトリクロロエチレン濃度を測定するために、当該井戸へ到達前（上流側）１ｍ地点と、当該井戸を通過後（下流側）１ｍ地点で採水して実施した。その結果、添加から１０３日後の井戸通過前後でのトリクロロエチレンの除去率は８７％であった。
【００３８】
実施例１の浄化組成物の添加直後から、有機物成分の地下水中への溶出が十分に認められ、地下水中の酸化還元電位は低下し、添加から１１日後には−２７０ｍＶと嫌気状態が効率的に形成された。この計測には、水素を標準電位とした電極式酸化還元電位測定器を用いた。
【００３９】
また、土壌中には有機物の濃度（ＴＯＣ）の１／１０オーダーの窒素、さらに窒素濃度の１／１０オーダーのリンの溶出が同時に観測され、微生物増殖に必要な三元素の供給が速やかに実現していることが確認された。
【００４０】
なお、比較例として、実施例１の浄化組成物から界面活性剤成分を除去した構成の別の組成物を作製し、前述の実施例１の浄化組成物に対する実験地点近傍で同様の実験を行った。その結果、添加から１１日後の酸化還元電位は＋８０ｍＶ程度であり、好気状態となっており、１０３日後のトリクロロエチレン除去率は３５％と低い値にとどまっていた。また、比較例においては、窒素およびリンの濃度上昇はほとんど認められなかった。このことから、実施例１の浄化組成物における界面活性剤と脂肪酸の共存により、脂肪酸の溶出性が向上し、トリクロロエチレン除去率が大幅に向上したことが確認できた。
【００４１】
《実施例２》
実施例２の土壌と地下水のための浄化組成物は、以下のように作製した。
【００４２】
脂肪酸としてミリスチルアルコール７０重量％、パルミチン酸１８重量％、および界面活性剤として陰イオン性界面活性剤のポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム５重量％と非イオン性界面活性剤のソルビタンモノステアレート（Ｈ.Ｌ.Ｂ.：４.７）７重量物％の組成物を１００重量部とし、当該組成物に硫酸アンモニウム２重量部、リン酸二水素カリウム０.５重量部、炭酸カルシウム２０重量部を混合し、前述の実施例１で用いた押出し造粒機にて、直径２ｍｍ、長さ５ｍｍのペレット状の実施例２の浄化組成物を作製した。
【００４３】
上記のように作製した浄化組成物を内径２５０ｍｍ、全長２０ｍ（うち帯水層部分１３ｍ）の井戸に３５ｋｇを添加し、帯水層中に全量を浸漬させた。前述の実施例１と同様に、当該井戸を通過する前後のテトラクロロエチレン濃度を測定し、その変化を計測した。井戸を通過する前後のテトラクロロエチレン濃度を測定するために、当該井戸へ到達前１ｍ地点と、当該井戸を通過後１ｍ地点で採水して実施した。その結果、添加から９５日後の井戸通過前後でのテトラクロロエチレンの除去率は９５％であった。
【００４４】
実施例２の浄化組成物の添加直後から、有機物成分の地下水中への溶出が十分に認められ、地下水中の酸化還元電位は低下し、添加から８日後には−１７０ｍＶと嫌気状態が効率的に形成された。この計測には、前述の実施例１と同様に水素を標準電位とした電極式酸化還元電位測定器を用いた。
【００４５】
また、土壌中には有機物の濃度（ＴＯＣ）の１／１０オーダーの窒素、さらに窒素濃度の１／１０オーダーのリンの溶出が同時に観測され、微生物増殖に必要な三元素の供給が速やかに実現していることが確認された。
【００４６】
なお、比較例として、実施例２の浄化組成物における界面活性剤成分を陽イオン性界面活性剤であるステアリルトリメチルアンモニウムクロライドに全量置換した組成物を作製した。そして、前述の実施例２の浄化組成物に対する実験地点から採取した地下水および土壌を種菌として、バイアル瓶によるテトラクロロエチレンの嫌気分解室内実験（２５℃）を実施した。実験条件は、嫌気状態形成のためＮ２、ＣＯ２の混合ガス（９：１）で気層部を１０分間パージし、ブチルゴムとアルミ栓により密封した。試験温度は２０℃とし、気層部のガスを前記方法により分析した。また、酸化還元電位、標準寒天培地による微生物分析（生菌数測定）も同時に行った。その結果、酸化還元電位の低下は認められたものの、テトラクロロエチレン濃度は殆んど変化しなかった。また、上記比較例の組成物では、バイアル瓶内の全菌数が大幅に低下しており、陽イオン性界面活性剤は生分解および生物分解反応による土壌と地下水の浄化に対しては好適ではないことを確認した。
【００４７】
《実施例３》
実施例３の土壌と地下水のための浄化組成物は、以下のように作製した。
【００４８】
炭素源としてジパルミチルアミン７５重量％、および界面活性剤として陰イオン性界面活性剤のポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム２５重量％の組成物を１００重量部とし、当該組成物に硫酸アンモニウム２重量部、リン酸二水素カリウム０.５重量部、炭酸カルシウム１０重量部を混合し、前述の実施例１で用いた押出し造粒機にて、直径２ｍｍ、長さ５ｍｍのペレット状の実施例３の浄化組成物を作製した。
【００４９】
上記のように作製した浄化組成物を内径１５０ｍｍ、全長１４ｍ（うち帯水層部分６ｍ）の井戸に１８ｋｇを添加し、帯水層中に全量を浸漬させた。前述の実施例１と同様に、当該井戸を通過する前後のトリクロロエチレン濃度を測定し、その変化を計測した。井戸を通過する前後のトリクロロエチレン濃度を測定するために、当該井戸へ到達前１ｍ地点と、当該井戸を通過後１ｍ地点で採水して実施した。その結果、添加から１０３日後の井戸通過前後でのトリクロロエチレンの除去率は７１％であった。
【００５０】
実施例３の浄化組成物の添加直後から、有機物成分の地下水中への溶出が十分に認められ、地下水中の酸化還元電位は低下し、添加から１１日後には−１９０ｍＶと嫌気状態が効率的に形成された。この計測には、前述の実施例１と同様に水素を標準電位とした電極式酸化還元電位測定器を用いた。
【００５１】
また、土壌中では、有機物の濃度（ＴＯＣ）の１／１０オーダーの窒素、さらに窒素濃度の１／１０オーダーのリンの溶出が同時に観測され、微生物増殖に必要な三元素の供給が速やかに実現していることが確認された。
【００５２】
なお、比較例として、実施例３の浄化組成物から界面活性剤成分を除去した別の組成物を作製し、前述の実施例３の浄化組成物に対する実験地点近傍で同様の実験を行った。その結果、添加から１１日後の酸化還元電位が＋６０ｍＶ程度で好気状態であり、トリクロロエチレン除去率は２２％と低い値にとどまっていた。また、比較例においては、窒素およびリンの濃度上昇はほとんど認められなかった。このことから、実施例３の浄化組成物における界面活性剤と炭素源の共存により、炭素源の溶出性が向上し、トリクロロエチレン除去率が大幅に向上したことが確認できた。
【００５３】
なお、上記の各実施例で示した各種材料の添加量は一例であり、その値の増減は対象となる環境や許容コストなどの諸条件により、本発明の主眼を損なわない範囲で変更できることはいうまでもない。
【００５４】
また、上記の各実施例では特に示さなかったが、微生物反応を促進する各種添加剤、別途培養した微生物集積培養液、還元状態を進めるための鉄粉などの添加は本発明の主眼を損なわない範囲で任意になし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係る土壌と地下水の浄化組成物および浄化方法は、バイオレメーデーションによる揮発性有機塩素化合物の低減方法として有用である。