(57)【要約】【課題】濃度分布を精密に特定することができる汚染対処方法を提供すること。【解決手段】汚染対処方法は、地下土壌に含まれる汚染物質が地下土壌に吸着する特性であって、地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性を特定する土壌吸着特性特定工程と、地下土壌に含まれる汚染物質が分解菌に分解される特性であって、地下土壌の温度に依存する分解特性を特定する分解特性特定工程と、土壌吸着特性特定工程において特定した土壌吸着特性と、分解特性特定工程において特定した分解特性とに基づいて地下土壌の汚染濃度分布を特定する汚染濃度分布特定工程と、を含む。【選択図】図１
2017154073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下土壌に含まれる汚染物質が前記地下土壌に吸着する特性であって、前記地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性を特定する土壌吸着特性特定工程と、
前記地下土壌に含まれる汚染物質が分解菌に分解される特性であって、前記地下土壌の温度に依存する分解特性を特定する分解特性特定工程と、
前記土壌吸着特性特定工程において特定した土壌吸着特性と、前記分解特性特定工程において特定した分解特性とに基づいて前記地下土壌の汚染濃度分布を特定する汚染濃度分布特定工程と、を含む、
汚染対処方法。
【請求項２】
前記汚染濃度分布特定工程において特定した前記地下土壌の前記汚染濃度分布に基づいて、前記地下土壌の浄化を行う際の運用条件を設定する運用条件設定工程を含む、
請求項１に記載の汚染対処方法。
【請求項３】
前記地下土壌の地下水位分布を特定する水位分布特定工程と、
前記地下土壌の地下温度分布を特定する温度分布特定工程と、を含み、
前記運用条件設定工程において、前記汚染濃度分布に加えて、前記水位分布特定工程において特定した前記地下水位分布、及び前記温度分布特定工程において特定した前記地下温度分布に基づいて、前記地下土壌の浄化を行う際の運用条件を設定する、
請求項２に記載の汚染対処方法。
【請求項４】
前記汚染濃度分布特定工程において特定した前記地下土壌の前記汚染濃度分布、及び前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて、前記地下土壌の濃度変化に関する予測解析を行う解析工程と、
前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の前記地下土壌の濃度変化を示す濃度実測結果と、前記解析工程における解析結果とを対比し、両結果の差異が基準を超えたか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程において、両結果の差異が基準を超えたと判定した場合、前記土壌吸着特性特定工程において特定した土壌吸着特性と、前記分解特性特定工程において特定した分解特性とを、前記濃度実測結果に基づいて修正する濃度修正工程と、を含む、
請求項２又は３に記載の汚染対処方法。
【請求項５】
前記汚染濃度分布特定工程において特定した前記地下土壌の前記汚染濃度分布、及び前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて、前記地下土壌の濃度変化に関する予測解析を行う解析工程と、
前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の前記地下土壌の濃度変化を示す濃度実測結果と、前記解析工程における解析結果とを対比し、両結果の差異が基準を超えたか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程において、両結果の差異が基準を超えたと判定した場合、
前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の前記地下土壌の水位変化を示す水位実測結果に基づいて、前記水位分布特定工程において特定した前記地下水位分布を修正する水位修正工程と、
前記水位修正工程の後に、前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の前記地下土壌の温度変化を示す温度実測結果に基づいて、前記温度分布特定工程において特定した前記地下温度分布を修正する温度修正工程と、
前記温度修正工程の後に、前記濃度実測結果に基づいて、前記土壌吸着特性特定工程において特定した土壌吸着特性と、前記分解特性特定工程において特定した分解特性とを、修正する濃度修正工程と、を含む、
請求項３に記載の汚染対処方法。
【請求項６】
コンピュータを、
地下土壌に含まれる汚染物質が前記地下土壌に吸着する特性であって、前記地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性を特定する土壌吸着特性特定手段と、
前記地下土壌に含まれる汚染物質が分解菌に分解される特性であって、前記地下土壌の温度に依存する分解特性を特定する分解特性特定手段と、
前記土壌吸着特性特定工程において特定した土壌吸着特性と、前記分解特性特定工程において特定した分解特性とに基づいて前記地下土壌の汚染濃度分布を特定する汚染濃度分布特定手段と、として機能させる、
汚染対処プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染対処方法、及び汚染対処プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機化合物、金属化合物、無機化合物、又は鉱油類等の汚染物質で汚染された地下土壌を浄化するための浄化方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような方法としては、例えば、汚染物質に対する分解活性を有する分解菌を用いて地下土壌の汚染物質を分解させる所謂バイオレメディエーション等の方法がある。そして、上記のように地下土壌を浄化する際には、地下土壌の汚染濃度分布を特定して、この特定した汚染濃度分布に基づいて、浄化の運用条件などを設定することがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−８６１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記のようなバイオレメディエーションでは、汚染物質の地下水への溶出度や汚染物質を分解する分解菌の活性等を向上させるために、地下土壌の汚染領域を温熱環境に保つ場合がある。このように、地下土壌の温度変化は、汚染物質の溶出及び分解の促進に影響を与え、ひいては汚染濃度分布に影響を与え得るが、従来では、汚染濃度分布を特定する際にこのような地下土壌の温度変化が考慮されていなかったため、汚染濃度分布を十分な精度で特定できない可能性があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、汚染濃度分布の特定精度を向上させることができる汚染対処方法及び汚染対処プログラム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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の汚染対処方法は、地下土壌に含まれる汚染物質が前記地下土壌に吸着する特性であって、前記地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性を特定する土壌吸着特性特定工程と、前記地下土壌に含まれる汚染物質が分解菌に分解される特性であって、前記地下土壌の温度に依存する分解特性を特定する分解特性特定工程と、前記土壌吸着特性特定工程において特定した土壌吸着特性と、前記分解特性特定工程において特定した分解特性とに基づいて前記地下土壌の汚染濃度分布を特定する汚染濃度分布特定工程と、を含む。
【０００７】
請求項２に記載の汚染対処方法は、請求項１に記載の汚染対処方法において、前記汚染濃度分布特定工程において特定した前記地下土壌の前記汚染濃度分布に基づいて、前記地下土壌の浄化を行う際の運用条件を設定する運用条件設定工程を含む。
【０００８】
請求項３に記載の汚染対処方法は、請求項２に記載の汚染対処方法において、前記地下土壌の地下水位分布を特定する水位分布特定工程と、前記地下土壌の地下温度分布を特定する温度分布特定工程と、を含み、前記運用条件設定工程において、前記汚染濃度分布に加えて、前記水位分布特定工程において特定した前記地下水位分布、及び前記温度分布特定工程において特定した前記地下温度分布に基づいて、前記地下土壌の浄化を行う際の運用条件を設定する。
【０００９】
請求項４に記載の汚染対処方法は、請求項２又は３に記載の汚染対処方法において、前記汚染濃度分布特定工程において特定した前記地下土壌の前記汚染濃度分布、及び前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて、前記地下土壌の濃度変化に関する予測解析を行う解析工程と、前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の前記地下土壌の濃度変化を示す濃度実測結果と、前記解析工程における解析結果とを対比し、両結果の差異が基準を超えたか否かを判定する判定工程と、前記判定工程において、両結果の差異が基準を超えたと判定した場合、前記土壌吸着特性特定工程において特定した土壌吸着特性と、前記分解特性特定工程において特定した分解特性とを、前記濃度実測結果に基づいて修正する濃度修正工程と、を含む。
【００１０】
請求項５に記載の汚染対処方法は、請求項３に記載の汚染対処方法において、前記汚染濃度分布特定工程において特定した前記地下土壌の前記汚染濃度分布、及び前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて、前記地下土壌の濃度変化に関する予測解析を行う解析工程と、前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の前記地下土壌の濃度変化を示す濃度実測結果と、前記解析工程における解析結果とを対比し、両結果の差異が基準を超えたか否かを判定する判定工程と、前記判定工程において、両結果の差異が基準を超えたと判定した場合、前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の前記地下土壌の水位変化を示す水位実測結果に基づいて、前記水位分布特定工程において特定した前記地下水位分布を修正する水位修正工程と、前記水位修正工程の後に、前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の前記地下土壌の温度変化を示す温度実測結果に基づいて、前記温度分布特定工程において特定した前記地下温度分布を修正する温度修正工程と、前記温度修正工程の後に、前記濃度実測結果に基づいて、前記土壌吸着特性特定工程において特定した土壌吸着特性と、前記分解特性特定工程において特定した分解特性とを、修正する濃度修正工程と、を含む。
【００１１】
請求項６に記載の汚染対処プログラムは、コンピュータを、地下土壌に含まれる汚染物質が前記地下土壌に吸着する特性であって、前記地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性を特定する土壌吸着特性特定手段と、前記地下土壌に含まれる汚染物質が分解菌に分解される特性であって、前記地下土壌の温度に依存する分解特性を特定する分解特性特定手段と、前記土壌吸着特性特定工程において特定した土壌吸着特性と、前記分解特性特定工程において特定した分解特性とに基づいて前記地下土壌の汚染濃度分布を特定する汚染濃度分布特定手段と、として機能させる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の汚染対処方法、及び請求項６に記載の汚染対処プログラムによれば、地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性、及び地下土壌の温度に依存する分解特性に基づいて地下土壌の汚染濃度分布を特定するので、地下土壌の温度変化に基づく汚染濃度分布への影響を考慮することができ、汚染濃度分布の特定精度を向上させることができる。
【００１３】
請求項２に記載の汚染対処方法によれば、地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性、及び地下土壌の温度に依存する分解特性に基づいて特定された汚染濃度分布に基づいて運用条件を設定するので、地下土壌に基づく汚染濃度分布への影響を考慮して運用条件を設定でき、浄化効率を向上させることができる。
【００１４】
請求項３に記載の汚染対処方法によれば、地下水位分布、地下温度分布、及び汚染濃度分布に基づいて、運用条件を設定するので、地下水位分布や地下温度分布を考慮したより効率的な運用条件を設定することができる。
【００１５】
請求項４に記載の汚染対処方法によれば、解析結果と実測結果との差異が基準を超えた場合、土壌吸着特性及び分解特性を実測結果に基づいて修正するので、土壌吸着特性及び分解特性を実際の地下土壌の状況に則するように修正でき、汚染濃度分布の特定精度をより一層向上させることができる。
【００１６】
請求項５に記載の汚染対処方法によれば、予測解析結果への影響の大きい水位修正、温度修正、濃度修正の順にパラメータ修正を行うので、解析の効率を向上させることができ、迅速な解析を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る地下土壌浄化システムの概略図である。
【図２】運用開始前処理のフローチャートである。
【図３】吸着平衡定数を求める室内試験の試験結果の一例を示すグラフである。
【図４】３０℃における吸着平衡定数の算出例を示すグラフである。
【図５】温度毎のＤＣＥの吸着平衡定数を例示する表である。
【図６】図５に示す温度と吸着平衡定数との関係性をグラフとして表示した図である。
【図７】分解速度定数を求める室内試験による試験結果の一例を示すグラフである。
【図８】３０℃における分解速度定数の算出例を示すグラフである。
【図９】温度毎のＤＣＥの分解速度定数を例示する表である。
【図１０】図９に示す温度と分解速度定数との関係性をグラフとして表示した図である。
【図１１】初期パラメータの一例を示す表である。
【図１２】仮の運用条件の一例を示す表である。
【図１３】運用前の浄化予測解析結果の一例を示すグラフである。
【図１４】運用開始後処理のフローチャートである。
【図１５】運用前の浄化予測解析結果と、運用後の実測値とを比較したグラフである。
【図１６】パラメータ再設定処理のフローチャートである。
【図１７】修正前後のパラメータの比較を示す表である。
【図１８】パラメータ再設定後の再現解析の結果の一例を示すグラフである。
【図１９】図１８のＡ部の拡大図である。
【図２０】運用条件再設定処理のフローチャートである。
【図２１】運用条件の再設定値を示す表である。
【図２２】運用条件再設定後の浄化予測解析結果の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る汚染対処方法の実施の形態を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念を説明した後、〔ＩＩ〕実施の形態の具体的内容について説明し、最後に、〔ＩＩＩ〕実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念
まず、実施の形態の基本的概念について説明する。実施の形態は、地下土壌に含まれる汚染物質に対処するための汚染対処方法、及び汚染対処プログラムに関する。ここで、「地下土壌」とは、地表面よりも下方の土壌であって、概略的に、地下水が流れる帯水層、及び地下水が流れない不透水層を備えている。なお、この地下土壌のうち、汚染物質が基準値（例えば汚染物質の種類毎に定められた値）以上含まれている部分を特に「汚染土壌」Ｅと区別して称して説明する。また、「汚染物質」とは、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、シス−１，２−ジクロロエチレン、塩化ビニルモノマー、ベンゼン等の有機物、シアン等の無機化合物、及びガソリンや軽油等の鉱油類を含む概念であるが、以下では特に区別する場合を除いて、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、シス−１，２−ジクロロエチレン、塩化ビニルモノマー等の有機物を想定して説明する。
【００２０】
また、「汚染物質に対処する」とは、汚染物質に関する作業や処理を実行することであり、例えば、汚染物質を浄化することに限らず、地下土壌の汚染濃度分布を特定すること、特定した汚染濃度分布に基づいて浄化を行う際の運用条件を設定すること等を含む概念である。
【００２１】
〔ＩＩ〕実施の形態の具体的内容
次に、実施の形態の具体的内容について説明する。
【００２２】
（構成）
まず、本実施の形態に係る地下土壌浄化システム１の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る地下土壌浄化システム１の概略図である。この図１に示すように、本実施の形態に係る地下土壌浄化システム１は、揚水井戸１０、注水井戸２０、遮水壁３０、水処理装置４０、加温装置５０、栄養材添加槽６０、集積培養槽７０、残存ＶＯＣ除去装置８０、混合装置９０、制御部１００、及び観測井戸１１０を備えて構成されている。なお、図１においては、地下水位を一点鎖線で図示しており、地下土壌内での地下水の流れの向きを矢印で図示している。
【００２３】
（構成−揚水井戸）
揚水井戸１０は、地下土壌から地下水を揚水する揚水手段である。この揚水井戸１０は、汚染土壌Ｅの下流に配置された井戸であり、下端が不透水層３に到達するように埋設されている。そして、この揚水井戸１０は、図示しないポンプ等の機能により、帯水層２の地下水を吸い上げて、水処理装置４０や集積培養槽７０に送ることができる。ここで、揚水井戸１０が揚水した地下水は、「培養対象地下水」と、「培養非対象地下水」とに分離される。ここで、「培養対象地下水」とは、集積培養槽７０に貯留される地下水であって、具体的には、図１における集積培養槽７０、及び残存ＶＯＣ除去装置８０を介して、混合装置９０に至る地下水である。また、「培養非対象地下水」とは、集積培養槽７０に貯留されない地下水であって、具体的には、図１における水処理装置４０、加温装置５０、及び栄養材添加槽６０を介して、混合装置９０に至る地下水である。なお、培養対象地下水と培養非対象地下水の流量比は任意であるが、培養対象地下水の流量を少なくすることにより、集積培養槽７０の容積を低減して集積培養槽７０を小型化できる。例えば、本実施の形態の培養対象地下水と培養非対象地下水との流量比は１：１００である。
【００２４】
ここで、培養対象地下水が流れる全装置（本実施の形態では、集積培養槽７０、及び残存ＶＯＣ除去装置８０）を、「培養対象系統」と総称し、培養非対象地下水が流れる全装置（本実施の形態では、水処理装置４０、加温装置５０、及び栄養材添加槽６０）を、「培養非対象系統」と総称する。なお、培養対象系統は、地上で分解菌を培養するための系統であり、培養非対象系統は、地下土壌での分解菌の増殖を促進するために、培養非対象地下水を分解菌の増殖に好適な地下水にする系統である。なお、揚水井戸１０による揚水の具体的な方法や、形状、サイズ等については公知であるため、詳細な説明を省略する。
【００２５】
（構成−注水井戸）
注水井戸２０は、集積培養槽７０にて培養された対象分解菌を地中に注入する注入手段である。この注水井戸２０は、汚染土壌Ｅの上流に配置された井戸であり、下端が不透水層３に到達するように埋設されている。そして、この注水井戸２０は、混合装置９０で混合された地下水を帯水層２に戻すことができる。なお、注水井戸２０による注水の具体的な方法や、形状、サイズ等については公知であるため、詳細な説明を省略する。
【００２６】
（構成−遮水壁）
遮水壁３０は、汚染土壌Ｅの周囲を囲むように地下土壌に配置された遮水手段であって、地下水の流れを抑制する遮水手段である。ここで、図示のように遮水壁３０の下端が、不透水層３に根入れされることにより、汚染土壌Ｅは、遮水壁３０と不透水層３とで囲まれ閉鎖されている。この遮水壁３０の材質は任意で例えば凍土、粘土、コンクリート、鋼製矢板、セメント改良体等を用いることができる。
【００２７】
（構成−水処理装置）
水処理装置４０は、培養非対象地下水に対して水処理する水処理手段である。この水処理装置４０による水処理の方法は、任意の周知技術を適用することができる。例えば、培養非対象地下水に空気を送り込んで揮発性汚染物質を揮発させて水質改善する方法、培養非対象地下水に浄化剤を添加し反応させて水質改善する方法、培養非対象地下水に含まれる汚染物質を吸着することで地下水と汚染物質との分離を図る方法などを適用することができる。また、生物浄化を行う場合には、栄養塩や酸素を混入したり、新たに微生物を混入したりしても良い。さらに、これらの汚染物質除去を目的とした水処理手段とともに、前述した注入井戸２０による注水を円滑に実施するため、凝集剤を混入したり、砂ろ過を行ったりすることで濁度低減を図る手段を併せて適用しても良い。
【００２８】
（構成−加温装置）
加温装置５０は、培養非対象地下水を加温する加温手段である。この加温装置５０による加温の方法は、任意の周知技術を適用することができる。例えば、公知のヒーターにより培養非対象地下水を加温しても良いし、あるいは、空調機器（図示省略）の熱媒体と培養非対象地下水とを熱交換させることにより培養非対象地下水を加温しても良い。なお、加温の具体的な温度は、地下土壌に存在する分解菌（加温装置５０によって地下土壌内で増殖を促進させる対象となる分解菌）の種類によって異なるが、例えば２０℃〜４５℃（より望ましくは、２５℃〜３５℃）程度が好ましい。
【００２９】
（構成−栄養材添加槽）
栄養材添加槽６０は、培養非対象地下水に対して栄養材を添加する栄養材添加手段である。この栄養材添加槽６０が添加する栄養材の具体的な種類としては、例えば窒素栄養源、炭素栄養源、有機酸、無機塩、ビタミンなどの栄養材が挙げられるが、これらに限らない。
【００３０】
（構成−集積培養槽）
集積培養槽７０は、揚水井戸１０にて揚水された地下水を貯留し、貯留した地下水に含まれる分解菌のうち、培養対象となる対象分解菌を培養する培養手段である。ここで、「対象分解菌」とは、本実施の形態に係る地下土壌浄化システム１における培養の対象となる菌であり、本実施の形態では嫌気性菌であるデハロコッコイデス属細菌として説明するが、これに限らず様々な菌を含む。また、当該集積培養槽７０にて分解菌の培養が行われた培養対象地下水を必要に応じて「培養液」と称して説明する。
【００３１】
ここで、集積培養槽７０は、密閉性の容器を使用して外気との接触を遮断することで嫌気環境（ＯＲＰ（酸化−還元電位）にて−１００[ｍＶ]以下）を保持することにより、嫌気性菌を培養する。なお、嫌気環境の維持に還元剤（硫化ナトリウム等）を適宜使用してもよい。また、集積培養槽７０内のｐＨは中性域（ｐＨ６．０〜ｐＨ１０．０、望ましくはｐＨ６．５〜ｐＨ９．０）に保持することが好ましい。
【００３２】
なお、対象分解菌（デハロコッコイデス属細菌）の増殖の状況は、任意の方法で確認し、管理することができるが、例えば、添加した汚染物質濃度が集積培養槽７０の出口において有意に減少しており、かつ培養液（培養対象地下水）中からのエチレンもしくはエタンの検出を確認する方法、Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  ＰＣＲ（Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ  Ｃｈａｉｎ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ）法、又は、ＬＡＭＰ（Ｌｏｏｐ−Ｍｅｄｉａｔｅｄ  Ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法などを用いることができる。また、集積培養槽７０の出口における培養液中の分解菌数（対象遺伝子数）は、１０３[ｃｏｐｉｅｓ／ｍｌ]以上、望ましくは１０４[ｃｏｐｉｅｓ／ｍｌ]以上であることが好ましい。
【００３３】
ここで、集積培養槽７０による培養の具体的な方法については任意であるが、本実施の形態では、「培養対象地下水を加温すること」により、「対象分解菌の選択圧を高めること」により、及び、「培養対象地下水に栄養材を添加すること」により、対象分解菌を培養する。以下では、これらの３点について具体的に説明する。
【００３４】
（構成−集積培養槽−加温について）
加温の具体的な方法は任意であるが、例えば、上述した加温装置５０と同一の熱源を用いて加温を行っても構わない。このように、集積培養槽７０に貯留された対象分解菌を加温することにより、対象分解菌が増殖し易い環境となり、増殖速度を上昇させることが可能となる。なお、対象分解菌が増殖し易い温度は、対象分解菌の種類によって異なるが、例えば２０℃〜４５℃（より望ましくは、２５℃〜３５℃）程度が好ましい。
【００３５】
（構成−集積培養槽−選択圧について）
「選択圧を高める」とは、対象分解菌が増殖する上で有利な環境とすることを意味し、上述した培養対象地下水を加温すること、及び培養対象地下水に栄養材を添加することを除く概念である。対象分解菌の選択圧を高める具体的な方法は任意であるが、例えば、集積培養槽７０に、浄化対象となる汚染物質（例えばトリクロロエチレン、シス−１，２−ジクロロエチレン、塩化ビニルモノマー、ベンゼン等）の溶液を加えることにより、対象分解菌に有利な環境としても良い。なお、添加する汚染物質の溶液の濃度は任意であるが、例えば、集積培養槽７０内の初期濃度で０．０１[ｍｇ／Ｌ]〜１００[ｍｇ／Ｌ]、望ましくは１[ｍｇ／Ｌ]〜１０[ｍｇ／Ｌ]が良い。また、より高濃度の溶液（例えば１００〜１０，０００[ｍｇ／Ｌ]程度の溶液）を投入しても構わない。
【００３６】
また、選択圧を高める方法としては上記では汚染物質の溶液を加えたが、これに限らず、例えば培養対象地下水のｐＨ調整などを行うことにより、対象分解菌が増殖し易い環境を形成してもよい。
【００３７】
（構成−集積培養槽−栄養材について）
培養対象地下水に対して添加する栄養材の種類は任意であるが、例えば、有機物（クエン酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、ギ酸ナトリウム、フミン酸、植物油、酵母エキス、ペプトンなど）、ｐＨ調整剤（炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、トリポリリン酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウムなど）、微量栄養素（ＶＢ−１２、ＶＢ−１、パントテン酸、ビオチン（葉酸）、微量元素（Ｃｏ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｎａ、Ｂ）など）を含む栄養材を添加しても良い。なお、上記の有機物及び微量栄養素をそれぞれ少なくとも一つずつ以上含む配合を基本とするが、他の公知の浄化剤（例えば、ＥＤＣ等）を添加しても良い。この際の浄化剤の培養液中ＴＯＣ濃度としては、５０[ｍｇ／Ｌ]〜５０００[ｍｇ／Ｌ]が良く、より望ましくは１００[ｍｇ／Ｌ]〜３００[ｍｇ／Ｌ]が良いが、これに限らない。
【００３８】
（構成−残存ＶＯＣ除去装置）
残存ＶＯＣ除去装置８０は、集積培養槽７０にて培養された対象分解菌を含む地下水から、汚染物質を除去する汚染物質除去手段である。この残存ＶＯＣ除去装置８０は、選択圧として上記培養対象地下水に添加した汚染物質が培養対象地下水に残存してしまうことを防止することにより、地下土壌が再汚染されてしまうことを防止する装置である。この残存ＶＯＣ除去装置８０による除去の具体的な方法は任意であるが、例えば、鉄粉を任意の割合で混合した砂を充填したカラムに通水させる（還元分解）方法や、培養槽の後段に曝気槽を設け、窒素ガス吹き込み（Ｎ２曝気）を行いＶＯＣを揮散させ、ＶＯＣを含むガスを活性炭（吸着）にて処理する方法を採用することができる。
【００３９】
（構成−混合装置）
混合装置９０は、培養非対象地下水と、集積培養槽７０にて対象分解菌の培養が行われた培養対象地下水（培養液）と、を混合して注入井戸へ送る混合手段である。この混合装置９０は、対象分解菌を、培養非対象地下水と混合できる限り任意の構成や装置を採用でき、本実施の形態では公知のラインミキサーを用いるが、これに限らない。
【００４０】
（構成−制御部）
制御部１００は、地下土壌に含まれる汚染物質に対処するための汚染対処手段であり、具体的には、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを格納するためのＲＡＭの如き内部メモリを備えて構成されるコンピュータである。特に、本実施の形態に係る汚染対処プログラムは、任意の記録媒体又はネットワークを介して制御部１００にインストールされることで、制御部１００の各部を実質的に構成する。なお、この制御部１００は、地下土壌浄化システムを構成する各種装置を電気的に制御可能となっていても構わず、例えば本実施の形態では、揚水井戸１０の揚水量、注水井戸２０の注水量、加温装置５０の加熱温度を調整可能に構成される。
【００４１】
（構成−観測井戸）
観測井戸１１０は、地下の状態を観測する観測手段である。ここで、「地下の状態」とは、観測井戸１１０が埋設された位置における地下土壌や地下水の状態を含み、例えば地下水位、地下温度、汚染物質濃度などを含む。この観測井戸１１０は、遮水壁３０で囲われた地下土壌内の複数箇所に埋設されており、図１においては図示の便宜上、３つの観測井戸１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃのみを記載しているが、これに限らず、任意の数の観測井戸１１０を敷地の広さ等に応じて適宜配置して構わない。ここで、観測井戸１１０により地下の状態を観測する具体的な手法については任意で、例えば観測井戸１１０で採水した地下水を検査する公知の方法を適用できるため、詳細な説明を省略する。
【００４２】
（処理）
続いて、制御部１００にて実行される処理について説明する。この制御部１００では、概略的に、運用開始前処理、及び運用開始後処理が実行される。
【００４３】
（処理−運用開始前処理）
まずは、運用開始前処理について説明する。この運用開始前処理は、実際に地下土壌の浄化をするための各種装置の運用（例えば、揚水井戸１０での揚水や注水井戸２０での注水）を開始する前に実行する処理であって、概略的には、運用開始前に得られた各種情報に基づいて、初期運用条件を設定するための処理である。図２は、運用開始前処理のフローチャートである。なお、この運用開始前処理の実行タイミングは任意であり、例えば制御部１００が起動した際に実行される。なお、以下の処理の説明において、制御主体を特記しない処理については、制御部１００にて実行されるものとし、情報の取得元や取得経路を特記しない場合については、公知のタイミング及び公知の方法にて、制御部１００のデータ記録部（図示省略）に予め格納されており、あるいは、制御部１００の入力部（図示省略）を介してユーザによって入力されるものとする。また、ステップを「Ｓ」と略記する。
【００４４】
ＳＡ１において、制御部１００は、室内試験結果を取得する。なお、この取得の具体的な方法は任意で、例えば、試験者が室内試験により得た室内試験結果を手入力で打ち込んでも良いし、室内試験を実行する各種機器から制御部１００へと自動的に入力されるように構成しても構わない。ここで、「室内試験」とは、地下土壌に含まれる汚染物質が地下土壌に吸着する特性であって、地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性を特定する土壌吸着特性特定工程であり、また、地下土壌に含まれる汚染物質が分解菌に分解される特性であって、地下土壌の温度に依存する分解特性を特定する分解特性特定工程である。
【００４５】
ここで、「室内試験結果」とは、初期運用条件を求めるために行われる試験の結果を示す情報であって、具体的には本実施の形態では「吸着平衡定数」及び「分解速度定数」を示すが、これに限らない。なお、「吸着平衡定数」とは、地下土壌に含まれる汚染物質が地下土壌に吸着する特性であって、地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性を示す定数である。また、「分解速度定数」とは、地下土壌に含まれる汚染物質が分解菌に分解される特性であって、地下土壌の温度に依存する分解特性を示す定数である。また、本実施の形態では、室内試験は室内で行われるものとしたが、これに限らず室外で行われても当然構わない。以下では、吸着平衡定数を求める室内試験、及び分解速度定数を求める室内試験について、順次説明する。
【００４６】
初めに、吸着平衡定数を求める室内試験について説明する。図３は、吸着平衡定数を求める室内試験の試験結果の一例を示すグラフである。なお、図３における横軸は平衡時の液相濃度［ｍｇ／Ｌ］、縦軸は平衡時の吸着量［ｍｇ／ｋｇ−ｄｒｙ  ｓｏｉｌ］を示している。この室内試験では、まず、非汚染土（湿潤土壌）１０ｇを詰めた土壌カラムに、恒温槽によりそれぞれの温度を１５、２５、３０、３５、及び４０℃に保ちながら、標準ガス発生装置を用いてシス−１，２−ジクロロエチレン（以下、ＤＣＥ）を複数濃度（０．５、１、及び２ｍｇ/Ｌなど）で連続的に通気した。これを平衡状態となるまで継続した後、エタノールを用いて湿潤土壌中のＤＣＥを溶出して、そのエタノール中のＤＣＥ濃度を分析することにより、平衡時における液相濃度と吸着量との関係性を求めた。図３には、この平衡時における液相濃度と吸着量との関係性を恒温槽の温度毎に示している。
【００４７】
次に、図３に示した結果に基づいて、各温度における吸着平衡定数を求めた。この吸着平衡定数は各温度に関して求めるが、以下では一例として３０℃における吸着平衡定数を求める方法のみを挙げて説明する。図４は、３０℃における吸着平衡定数の算出例を示すグラフである。なお、図４における横軸は平衡時の液相濃度［ｍｇ／Ｌ］、縦軸は平衡時の吸着量［ｍｇ／ｋｇ−ｄｒｙ  ｓｏｉｌ］を示している。この図４に示すように、平衡時の液相濃度ＣＷに対する平衡時の吸着量ＣＳＷを、１次反応式を用いて近似して、その傾きを吸着平衡定数ＨＳＷ（Ｔ）として求めた。例えば、３０℃における一次反応式は下記式（１）で表され、傾き（吸着平衡定数ＨＳＷ（Ｔ））は、下記式（２）で表される。
（Ｔ＝３０℃のとき）
ＣＳＷ＝３．６４ＣＷ＋０．０６４３・・・・式（１）
ＨＳＷ（Ｔ）＝３．６４・・・・・・・・・・式（２）
【００４８】
図５は、温度毎のＤＣＥの吸着平衡定数を例示する表である。この図５に示すように、同様の手順で、３０℃以外の他の温度における吸着平衡定数も求め、図５に一覧として示した。図６は、図５に示す温度と吸着平衡定数との関係性をグラフとして表示した図である。なお、図６における横軸は恒温槽の温度［℃］、縦軸は吸着平衡定数［Ｌ／ｋｇ−ｄｒｙ  ｓｏｉｌ］を示している。この図６は、図５の結果に基づいて、各温度における吸着平衡定数をプロットしたものであり、温度Ｔに対するＤＣＥの吸着平衡定数ＨＳＷ（Ｔ）を、一次反応式を用いて近似して下記式（３）で表現した。
ＨＳＷ（Ｔ）＝−０．１２８Ｔ＋７．６０・・・・式（３）
（ただし、１５℃≦Ｔ≦４０℃）
【００４９】
続いて、分解速度定数を求める室内試験について説明する。図７は、分解速度定数を求める室内試験による試験結果の一例を示すグラフである。なお、図７における横軸は時間［ｈｏｕｒ］、縦軸はシス−１，２−ジクロロエチレンの濃度（以下、「ＤＣＥ濃度」）［μｍｏｌ／Ｌ］を示している。この室内試験では、まず、ＤＣＥで汚染された処理対象の現場土壌１０ｇ及び地下水９０ｍＬを採取し、栄養材とともに１００ｍＬの密閉瓶に入れた後、窒素ガスで内部を置換して（密閉瓶内を嫌気性にして）、ＤＣＥを濃度１ｍｇ/Ｌ（約０．０９７μｍｏｌ/Ｌ）となるよう添加した。そして、複数の密閉瓶を用意して、それぞれ１５、２５、３０、３５及び４０℃において培養し、継時的に培養液中のＤＣＥ濃度を測定した。図７には、この際における時間とＤＣＥ濃度との関係性を密閉瓶の温度毎に示している。
【００５０】
次に、図７に示した結果に基づいて、各温度における分解速度定数を求めた。この分解速度定数は、各密閉瓶の温度に関して求めるが、以下では一例として３０℃における分解速度定数を求める方法のみを挙げて説明する。図８は、３０℃における分解速度定数の算出例を示すグラフである。なお、図８における横軸は時間［ｈｏｕｒ］、縦軸はＤＣＥ濃度［μｍｏｌ／Ｌ］を示している。この図８に示すように、３０℃におけるＤＣＥ濃度の経時変化のうち、分解が開始した後のＤＣＥ濃度Ｃを、１次反応式を用いて近似して、その傾きを分解速度定数λ（Ｔ）として求めた。例えば、３０℃における一次反応式は下記式（４）で表され、傾き（分解速度定数λ（Ｔ））は、下記式（５）で表される。
（Ｔ＝３０℃のとき）
Ｃ＝３０６ｅ−０．０２１ｔ・・・・・・・式（４）
λ（Ｔ）＝０．０２１・・・・・・・式（５）
【００５１】
図９は、温度毎のＤＣＥの分解速度定数を例示する表である。この図９に示すように、同様の手順で、３０℃以外の他の温度における分解速度定数も求め、図９に一覧として示した。図１０は、図９に示す温度と分解速度定数との関係性をグラフとして表示した図である。なお、図１０における横軸は密閉瓶の温度［℃］、縦軸は分解速度定数［１／ｈｏｕｒ］を示している。この図１０は、図９の結果に基づいて、各温度における吸着平衡定数をプロットしたものであり、温度Ｔに対するＤＣＥの分解速度定数λ（Ｔ）を、一次反応式を用いて近似して下記式（６）で表現した。
λ（Ｔ）＝０．００１１Ｔ−０．０１１４・・・・・・・式（６）
（ただし、１５℃≦Ｔ≦３５℃）
【００５２】
これにて、吸着平衡定数ＨＳＷ（Ｔ）、及び、分解速度定数λ（Ｔ）を含む室内試験結果を取得する具体的な方法の説明について終了する。
【００５３】
図２に戻り、ＳＡ２において、制御部１００は、現地調査結果を取得する。ここで、「現地調査」とは、地下土壌の地下水位分布を特定する水位分布特定工程であって、また、地下土壌の地下温度分布を特定する温度分布特定工程である。なお、この取得の具体的な方法は任意で、例えば、試験者が現地調査により得た現地調査結果を手入力で打ち込んでも良いし、現地調査を実行する各種機器から制御部１００へと自動的に入力されるように構成しても構わない。
【００５４】
また、「現地調査結果」とは、初期運用条件を求めるために行われる調査の結果を示す情報であって、具体的には本実施の形態では現地土壌で行った土壌調査により求めた地下土壌の地下水位分布（以下、単に「水位」）、地下土壌の地下温度分布（以下、単に「温度」）、及び、汚染土壌の汚染物質の汚染濃度分布（以下、単に「汚染物質濃度」）に関する各種パラメータ（より具体的には、「透水係数」、「熱伝導率」、「比熱」、「分散長（温度）」、及び「分散長（汚染物質濃度）」）であるが、これに限らない。
【００５５】
ＳＡ３において、制御部１００は、初期パラメータを設定する。図１１は、初期パラメータの一例を示す表である。なお、この図１１における「吸着平衡定数」及び「分解速度定数」は、ＳＡ１の室内試験及びＳＡ２の現地調査で求めたパラメータであり、具体的には、吸着平衡定数は、ＳＡ１の室内試験で求めた上記式（３）の温度Ｔに、ＳＡ２における現地調査で測定した地下土壌の温度を代入して求め、分解速度定数は、ＳＡ１の室内試験で求めた上記式（６）の温度Ｔに、上記ＳＡ２における現地調査で測定した地下土壌の温度を代入して求めた。また、これらの「吸着平衡定数」及び「分解速度定数」を除く「透水係数」、「熱伝導率」、「比熱」、「分散長（温度）」、及び「分散長（汚染物質濃度）」は、ＳＡ２の現地調査で求めたパラメータである。
【００５６】
図２に戻り、ＳＡ４において、制御部１００は、運用前の浄化予測解析を行う。「運用前の浄化予測解析」とは、ＳＡ１の室内試験において特定した土壌吸着特性と、ＳＡ１の室内試験において特定した分解特性とに基づいて地下土壌の汚染濃度分布を特定する汚染濃度分布特定工程である。また、地下土壌の濃度変化に関する予測解析を行う解析工程である。具体的には、制御部１００は、初期パラメータ（図１１に示す各パラメータ）、及び仮の運用条件において浄化を行った想定における、汚染土壌Ｅの汚染物質濃度の変化に関する予測解析である。ここで、図１２は、仮の運用条件の一例を示す表である。なお、「運用条件」とは、地下土壌浄化システムを構成する各種装置の運用の詳細条件であって、例えば本実施の形態では、図示のように、注水井戸２０における注水量（以下、「注水流量」）、揚水井戸１０における揚水量（以下、「揚水流量」）、及び注水時の水温（以下、「流入温度」）を含む概念である。なお、このような仮の運用条件を求める具体的な方法は任意であるが、例えば同様の条件の前例等を考慮して適当な値を定めても構わない。この運用前の浄化予測解析は、具体的には、本実施の形態では、公知の構成方程式（下記式（７））の各変数に、適宜値を代入してグラフを求め、汚染物質濃度の変化を解析した。
【数１】
2017154073.tif 000003
（ここで、
Ｃ：汚染物質濃度、
φ：間隙率、
ρＲ：土粒子密度、
ｕ：間隙水流速、
Ｄ：分散係数、
ＳＷ：水分飽和度、
ρＷ：水密度）
【００５７】
ここで、上記の間隙率φ、土粒子密度ρＲ、水分飽和度ＳＷ、及び水密度ρＷは、ＳＡ２の現地調査等から取得できる。まず、間隙水流速ｕは、図１１に示す透水係数や、地下水位、及び地下土壌の温度等から求めることができる。なお、当該地下土壌の温度は、図１１に示す比熱や熱伝導率等から求めることができる。また、分散係数Ｄは、図１１に示す分散長（温度）、及び分散長（汚染物質濃度）や、間隙水流速ｕ等から求めることができる。なお、これらの値を求めるための具体的な関係式は一般的なものを用いて構わない。
【００５８】
図１３は、運用前の浄化予測解析結果の一例を示すグラフである。すなわち、上記式（７）に示す構成方程式を解くことで、図１３のグラフ（汚染濃度分布）が求められる。なお、図１３における横軸は経過時間［年］、縦軸は汚染物質濃度［ｍｇ／Ｌ］を示しており、各観測井戸１１０において測定される汚染物質濃度の解析値をそれぞれ表示している。
【００５９】
図２に戻り、ＳＡ５において、制御部１００は、目標期間内に、各観測井戸１１０での汚染物質濃度が基準値を下回るか否かを判断する。なお、「目標期間」とは、浄化を継続する目標の期間であって、任意に設定して構わないが、本実施の形態では「５年」と設定している。また、この「基準値」とは、十分に清浄されていると判断できる濃度の値であり、任意に設定できるが、本実施の形態では図示のように「１．００Ｅ−０２」と設定している。
【００６０】
そして、目標期間内に各観測井戸１１０での汚染物質濃度が基準値を下回らない場合（ＳＡ５、Ｎｏ）、ＳＡ４にて設定した仮の運用条件が好ましくないものとし、仮の運用条件を修正して、再び運用前の浄化予測解析を行い、以降、目標期間内に基準値を下回るまで、上記の工程を繰り返し行う。この修正の具体的な方法は任意で、例えば、浄化達成期間を短縮するために、注水流量や揚水流量を増加させても良いし、また、上述した図２のＳＡ１の室内試験により求めた温度と分解速度定数との関係性を参照して（図１０参照）、浄化に要する期間を短縮可能な流入温度に近づけても良い。
【００６１】
一方、目標期間内に各観測井戸１１０での汚染物質濃度が基準値を下回る場合（ＳＡ５、Ｙｅｓ）、上記のＳＡ４で設定した仮の運用条件が好ましいものとして、ＳＡ６へ移行する。例えば、図１３を参照すると、全ての観測井戸１１０で、５年以内に汚染土壌の濃度が１．００Ｅ−０２を下回っており、好適な運用が可能と考えられる。
【００６２】
ＳＡ６において、初期運用条件設定を行う。この初期運用条件設定とは、ＳＡ４において特定した地下土壌の汚染濃度分布（図１３のグラフ）に基づいて、地下土壌の浄化を行う際の運用条件を設定する運用条件設定工程である。具体的には、制御部１００は、ＳＡ４において設定した仮の運用条件を初期運用条件に設定する。例えば、制御部１００のデータ記録部（図示省略）に初期運用条件を保存する。そして、制御部１００はこのように保存した初期運用条件を各種装置（例えば揚水井戸１０や注水井戸２０）に送信し、この初期運用条件に基づいて各種装置を稼働させる。これにて運用開始前処理を終了する。
【００６３】
（処理−運用開始後処理）
続いて、運用開始後処理について説明する。図１４は、運用開始後処理のフローチャートである。この運用開始後処理は、上記運用開始前処理において設定した初期運用条件に基づいて、実際に汚染土壌Ｅの浄化をするための各種装置の運用（例えば、揚水井戸１０での揚水や注水井戸２０での注水）を開始した後に実行する処理である。概略的には、上述した運用前の浄化予測解析による濃度変化の解析値と、運用後の濃度変化の実測値とに差異が生じるかを確認し、差異が生じた場合に汚染土壌Ｅのパラメータや運用条件を変更するための処理である。なお、この運用開始後処理の実行タイミングは任意であり、例えば運用を開始した直後に実行される。
【００６４】
ＳＢ１において、制御部１００は、汚染土壌Ｅの濃度変化の確認タイミング（本実施の形態では、月に一回）が到来したか否かを判定する。この判定の具体的な方法は任意であるが、例えば、任意の計時手段を用いて、毎月の初日が到来したか否かを確認することにより判定しても良い。そして、制御部１００は、確認タイミングが到来するまで上記判定を繰り返し実行し（ＳＢ１、Ｎｏ）、確認タイミングが到来した場合（ＳＢ１、Ｙｅｓ）、ＳＢ２へ移行する。
【００６５】
ＳＢ２において、制御部１００は、観測井戸１１０から観測データを取得する。この観測データは、観測井戸１１０にて取得されて、制御部１００のデータ記録部（図示省略）に随時送信される実測値であり、例えば、水位、温度、及び汚染物質濃度等であるが、これに限らない。
【００６６】
図１４に戻り、ＳＢ３において、浄化が完了したか否かを判定する。この判定の具体的な方法は任意であるが、例えば、すべての観測井戸１１０での実測値が、上記のように設定した汚染物質濃度の基準値（１．００Ｅ−０２）を下回っているか否かを確認しても良い。そして、下回っている場合（ＳＢ３、Ｙｅｓ）、浄化が完了したものとし、これにて運用開始後処理を終了する。一方、下回っていない場合（ＳＢ３、Ｎｏ）、未だ浄化が完了していないものとし、ＳＢ４へ移行する。
【００６７】
ＳＢ４において、制御部１００は、図２のＳＡ６において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の前記地下土壌の濃度変化を示す濃度実測結果と、図２のＳＡ４における運用前の浄化予測解析における解析結果とを対比し、両結果の差異が基準を超えたか否かを判定する判定工程を行う。図１５は、運用前の浄化予測解析結果（解析値）と、運用後の実測値とを比較したグラフである。なお、図１５の横軸は経過時間（日）、縦軸は汚染物質濃度（ｍｇ／Ｌ）を示しており、地下土壌浄化システムを１か月間運用したものを図示している。この結果、一部の観測井戸１１０（特に、観測井戸１１０ｃ）において、運用前の浄化予測解析による汚染物質濃度の解析値と実測値との間に乖離が確認された。このように解析値と実測値とで乖離が生じる原因は、地盤の不均一性や微生物挙動の不確実性等が考えられる。
【００６８】
ここで、両結果の差異が基準を超えたか否かの基準は任意に設定できるが、例えば、解析値と実測値との間に１０％の乖離が存在する場合に、差異が基準を超えたと判定しても良い。そして、乖離していない場合（ＳＢ４、Ｎｏ）、パラメータや運用条件を修正する必要はないものとし、図１４のＳＢ１に戻る。一方、乖離している場合（ＳＢ４、Ｙｅｓ）、パラメータや運用条件を修正する必要があるものとし、ＳＢ５へ移行する。
【００６９】
（処理−運用開始後処理−パラメータ再設定処理）
ＳＢ５において、制御部１００は、パラメータ再設定処理を行う。図１６は、パラメータ再設定処理のフローチャートである。このパラメータ再設定処理は、各観測井戸１１０での実測値を用いて、逆解析手法によりパラメータを再設定する処理である。
【００７０】
ＳＣ１において、制御部１００は、水位のパラメータを修正する。この工程は、図２のＳＡ６において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の地下土壌の水位変化を示す水位実測結果に基づいて、図２のＳＡ２において特定した地下水位分布を修正する水位修正工程である。図１７は、修正前後のパラメータの比較を示す表である。この図１７に示すように、水位のパラメータとしては、透水係数を修正する。ここで、この修正の具体的な手法は任意であるが、例えば、解析値と、観測井戸１１０にて取得した観測値とを比較して、それらの差が最小となるように非線形最小二乗法などの逆解析手法によりパラメータを修正しても良い。なお、このような修正の具体的な手法については公知であるため、詳細な説明を省略する。
【００７１】
図１６に戻り、ＳＣ２において、制御部１００は、温度のパラメータを修正する。この工程は、図２のＳＡ６において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の地下土壌の温度変化を示す温度実測結果に基づいて、図２のＳＡ２において特定した地下温度分布を修正する温度修正工程である。図１７に示すように、温度のパラメータとしては、熱伝導率、比熱、及び分散長（温度）を修正する。なお、修正の具体的な手法は、ＳＣ１と同様に逆解析手法を適用することができる。
【００７２】
ＳＣ３において、制御部１００は、汚染物質濃度のパラメータを修正する。この工程は、図１４のＳＢ４において、両結果の差異が基準を超えたと判定した場合、図２のＳＡ１の室内試験において特定した土壌吸着特性と、図２のＳＡ１の室内試験において特定した分解特性とを、濃度実測結果に基づいて修正する濃度修正工程である。具体的には、図１７に示すように、汚染物質濃度のパラメータとして、吸着平衡定数、分解速度定数及び分散長（汚染物質濃度）を修正する。なお、修正の具体的な手法は、ＳＣ１やＳＣ２と同様に逆解析手法を適用することができる。
【００７３】
図１８は、パラメータ再設定後の再現解析の結果の一例を示すグラフ、図１９は、図１８のＡ部の拡大図である。ここで、図１８の横軸は経過時間［年］、縦軸は汚染物質濃度［ｍｇ／Ｌ］を示し、図１９の経過時間［日］、縦軸は汚染物質濃度［ｍｇ／Ｌ］を示す。なお、このように再現解析を行う具体的な方法は任意で、例えば図２に示す運用開始前処理におけるＳＡ４と同様に、構成方程式に各パラメータ及び運用条件を代入することにより求めることができる。そして、これらの図１８及び図１９に示すように、再設定したパラメータにより再現解析を行うことで、濃度変化の解析値が実測値に近づいたことが分かる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、上記ＳＣ１からＳＣ３に示すように、水位、温度、汚染物質濃度の順番でパラメータの修正を行ったが、修正の順番はこの順番に限らない。ただし、この順番で行うことにより、全体の流れ場に大きく影響する因子から確定し、徐々にミクロスケールでの挙動に影響する因子を確定していくことができ、効率のよい修正が可能である。例えば、汚染物質濃度のパラメータは透水係数、熱伝導率、比熱、分散長、吸着平衡定数、及び分解速度定数の影響を全部受けるが、前段階で透水係数、熱伝導率、比熱、及び分散長（温度）のパラメータが確定しているので、吸着平衡定数、分解速度定数及び分散長（汚染物質濃度）だけを対象にした逆解析ができる。これにてパラメータ再設定処理の説明を終了し、図１４の運用開始後処理に戻る。
【００７５】
ＳＢ６において、制御部１００は、ＳＢ５のパラメータ再設定処理でのパラメータ再設定に基づく予測解析の結果、目標期間内に浄化が完了するかを判定する。例えば、図１８を参照すると、観測井戸１１０ｃにおいては、浄化が完了するまで（汚染物質濃度が基準値以下に減少するまで）５年以上の年月を要してしまっているため、目標期間内に完了しないと判定する。このように目標期間内に浄化が完了しない場合（ＳＢ６、Ｎｏ）、目標を達成できるように運用条件を再設定する必要があるものとし、ＳＢ７へ移行する。一方、目標期間内に浄化が完了する場合（ＳＢ６、Ｙｅｓ）、運用条件の再設定は不要であるものとし、ＳＢ１へ戻る。
【００７６】
（処理−運用開始後処理−運用条件再設定処理）
ＳＢ７において、制御部１００は、運用条件再設定処理を実行する。図２０は、運用条件再設定処理のフローチャートである。この運用条件再設定処理は、概略的に、目標期間内に浄化が完了するように、運用条件を再設定するための処理である。なお、再設定する運用条件の種類は任意であるが、本実施の形態においては、運用条件として、注水流量、揚水流量、及び流入温度を再設定するものとして説明する。
【００７７】
ＳＤ１において、制御部１００は、運用条件の再設定値を取得する。この取得の手順は任意で、例えば初期運用条件、初期運用条件での解析値、及び実測値等を考慮して適当な値を取得して構わない。例えば、浄化達成期間を短縮するために、注水流量や揚水流量を増加させても良いし、また、また、上述した図２のＳＡ１の室内試験により求めた温度と分解速度定数との関係性を参照して（図１０参照）、浄化に要する期間を短縮可能な流入温度に近づけても良い。図２１は、運用条件の再設定値を示す表である。この図２１に示すように、本実施の形態では、注水流量＝「１５」、揚水流量＝「２０」、流入温度＝「３５」と修正したものとする。
【００７８】
図２０に戻り、ＳＤ２において、制御部１００は、ＳＤ１において再設定した運用条件の下に、浄化予測解析を再度実行する。図２２は、運用条件再設定後の浄化予測解析結果の一例を示すグラフである。なお、このように浄化予測解析を行う方法は任意で、例えば図２に示す運用開始前処理におけるＳＡ４と同様に、構成方程式に各パラメータ及び運用条件を代入することにより求めることができる。
【００７９】
図２０に戻り、ＳＤ３において、制御部１００は、目標期間内に浄化が完了するか否かを判定する。そして、目標期間内に浄化が完了しない場合（ＳＤ３、Ｎｏ）、目標期間内に浄化が完了する解析結果が得られるまで、ＳＤ１からＳＤ３の処理を繰り返し実行する。そして、目標期間内に浄化が完了する場合（ＳＤ３、Ｙｅｓ）、ＳＤ１において好適な運用条件が設定されているものとし、ＳＤ４へ移行する。例えば、図２２では、目標期間内（５年以内）に浄化が完了している（全ての観測井戸１１０における解析値が、基準値を下回っている）ため、好適な運用条件が設定されていると判断できる。
【００８０】
ＳＤ４において、制御部１００は、ＳＤ１において設定した運用条件へと再設定する。具体的には、制御部１００はこのように設定した運用条件を各種装置（例えば揚水井戸１０や注水井戸２０）に送信し、この運用条件に基づいて各種装置を稼働させる。このようにして、目標期間内に浄化が完了する運用条件を設定することができ、浄化に要する期間を短縮することができる。これに運用条件再設定処理を終了し、図１４の運用開始後処理に戻る。そして、制御部１００は、このようにして再設定された運用条件に基づいて、揚水井戸１０や注水井戸２０を運用する。
【００８１】
以降は、浄化が完了するまでＳＢ１からＳＢ７の処理を繰り返し実行し（ＳＢ３、Ｎｏ）、解析値と実測値とに乖離が生じる度にパラメータや運用条件を適切な値に修正できる。そして、浄化が完了した場合（ＳＢ３、Ｙｅｓ）、運用開始後処理を終了する。
【００８２】
（実施の形態の効果）
このように、本実施の形態の汚染対処方法及び汚染対処プログラムによれば、地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性、及び地下土壌の温度に依存する分解特性に基づいて地下土壌の汚染濃度分布を特定するので、地下土壌の温度変化に基づく汚染濃度分布への影響を考慮することができ、汚染濃度分布の特定精度を向上させることができる。
【００８３】
また、地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性、及び地下土壌の温度に依存する分解特性に基づいて特定された汚染濃度分布に基づいて運用条件を設定するので、地下土壌に基づく汚染濃度分布への影響を考慮して運用条件を設定でき、浄化効率を向上させることができる。
【００８４】
また、地下水位分布、地下温度分布、及び汚染濃度分布に基づいて、運用条件を設定するので、地下水位分布や地下温度分布を考慮したより効率的な運用条件を設定することができる。
【００８５】
また、解析結果と実測結果との差異が基準を超えた場合、土壌吸着特性及び分解特性を実測結果に基づいて修正するので、土壌吸着特性及び分解特性を実際の地下土壌の状況に則するように修正でき、汚染濃度分布の特定精度をより一層向上させることができる。
【００８６】
また、予測解析結果への影響の大きい水位修正、温度修正、濃度修正の順にパラメータ修正を行うので、解析の効率を向上させることができ、迅速な解析を行うことが可能となる。
【００８７】
〔ＩＩＩ〕実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００８８】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏することがある。
【００８９】
（分散や統合について）
また、上述した電気的構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散又は統合して構成できる。例えば、本実施の形態において制御部１００は単一の装置として構成されているが、これに限らず、相互に通信可能な複数の装置によって構成されていても構わない。
【００９０】
（寸法や材料について）
発明の詳細な説明や図面で説明した地下土壌浄化システムの各部の寸法、形状、材料、比率等は、あくまで例示であり、その他の任意の寸法、形状、材料、比率等とすることができる。
【００９１】
（地下土壌浄化システムについて）
本実施の形態において、地下土壌浄化システム１は、揚水井戸１０で揚水した地下水を、培養対象系統と培養非対象系統に分岐させ、培養対象系統では集積培養し、培養非対象系統では水処理、加温、栄養材添加等した後に、注水井戸２０から注水するものとして説明したが、これらの各処理は適宜省略しても構わない。例えば、揚水した地下水を集積培養しなくても構わない。具体的には、本実施の形態では、地上で培養した分解菌を汚染領域に注入する方法（バイオオーグメンテーション）を利用するシステムを適用したが、これに限らず、地下土壌の汚染領域の下流で地下水を揚水し、揚水した地下水を加熱してから汚染領域の上流に注水して、汚染領域を加温環境に保つことにより、分解菌の活性等を向上させる方法（バイオスティミュレーション）を利用するシステムを適用しても良い。あるいは、水処理、加温、栄養材添加等しなくても構わない。
【００９２】
（制御部について）
本実施の形態において制御部１００が自動的に実行するものとして説明した工程の一部又は全部を、人が手動で実行しても構わない。また、人が手動で実行するものとして説明した工程の一部又は全部を、制御部１００等のコンピュータが自動的に実行しても構わない。
【００９３】
（目標期間について）
本実施の形態では、図２の運用開始前処理におけるＳＡ５や、図１４の運用開始後処理におけるＳＢ６や、図２０の運用条件再設定処理におけるＳＤ３等において、目標期間内に浄化が完了しないと判定した場合、浄化達成期間を短縮するために各種処理を行ったが、逆に、目標期間よりも早く浄化が完了すると判定した場合、浄化達成期間を延長するために各種処理を行っても良い。このような緩和処理を行うことで、過度な注水や揚水が行われることを防止でき、地下土壌浄化システムにかかるコストやエネルギー等の負担を低減できる。
【００９４】
（分解速度定数について）
本実施の形態では、汚染物質の分解特性（分解速度定数）は、「地下土壌の温度」に依存するものとして説明したが、これに加えて、その他の要素にも依存するものとしても構わず、例えば、「地下土壌中の栄養材濃度」や、「地下土壌中の分解菌濃度」にも依存するものとしても構わない。このような要素を加えることにより、上述した図２０の運用条件再設定処理において、運用条件として注入流量や注入温度を最適化するだけでなく、例えば、栄養材の注入量や分解菌（培養液）の注入量などの最適化も可能となり、より一層効率的な運用条件を設定可能となる。
【００９５】
（付記）
付記１の汚染対処方法は、地下土壌に含まれる汚染物質が前記地下土壌に吸着する特性であって、前記地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性を特定する土壌吸着特性特定工程と、前記地下土壌に含まれる汚染物質が分解菌に分解される特性であって、前記地下土壌の温度に依存する分解特性を特定する分解特性特定工程と、前記土壌吸着特性特定工程において特定した土壌吸着特性と、前記分解特性特定工程において特定した分解特性とに基づいて前記地下土壌の汚染濃度分布を特定する汚染濃度分布特定工程と、を含む。
【００９６】
付記２の汚染対処方法は、付記１に記載の汚染対処方法において、前記汚染濃度分布特定工程において特定した前記地下土壌の前記汚染濃度分布に基づいて、前記地下土壌の浄化を行う際の運用条件を設定する運用条件設定工程を含む。
【００９７】
付記３の汚染対処方法は、付記２に記載の汚染対処方法において、前記地下土壌の地下水位分布を特定する水位分布特定工程と、前記地下土壌の地下温度分布を特定する温度分布特定工程と、を含み、前記運用条件設定工程において、前記汚染濃度分布に加えて、前記水位分布特定工程において特定した前記地下水位分布、及び前記温度分布特定工程において特定した前記地下温度分布に基づいて、前記地下土壌の浄化を行う際の運用条件を設定する。
【００９８】
付記４の汚染対処方法は、付記２又は３に記載の汚染対処方法において、前記汚染濃度分布特定工程において特定した前記地下土壌の前記汚染濃度分布、及び前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて、前記地下土壌の濃度変化に関する予測解析を行う解析工程と、前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の前記地下土壌の濃度変化を示す濃度実測結果と、前記解析工程における解析結果とを対比し、両結果の差異が基準を超えたか否かを判定する判定工程と、前記判定工程において、両結果の差異が基準を超えたと判定した場合、前記土壌吸着特性特定工程において特定した土壌吸着特性と、前記分解特性特定工程において特定した分解特性とを、前記濃度実測結果に基づいて修正する濃度修正工程と、を含む。
【００９９】
付記５の汚染対処方法は、付記３に記載の汚染対処方法において、前記汚染濃度分布特定工程において特定した前記地下土壌の前記汚染濃度分布、及び前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて、前記地下土壌の濃度変化に関する予測解析を行う解析工程と、前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の前記地下土壌の濃度変化を示す濃度実測結果と、前記解析工程における解析結果とを対比し、両結果の差異が基準を超えたか否かを判定する判定工程と、前記判定工程において、両結果の差異が基準を超えたと判定した場合、前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の前記地下土壌の水位変化を示す水位実測結果に基づいて、前記水位分布特定工程において特定した前記地下水位分布を修正する水位修正工程と、前記水位修正工程の後に、前記運用条件設定工程において設定した運用条件に基づいて浄化を行った際の前記地下土壌の温度変化を示す温度実測結果に基づいて、前記温度分布特定工程において特定した前記地下温度分布を修正する温度修正工程と、前記温度修正工程の後に、前記濃度実測結果に基づいて、前記土壌吸着特性特定工程において特定した土壌吸着特性と、前記分解特性特定工程において特定した分解特性とを、修正する濃度修正工程と、を含む。
【０１００】
付記６の汚染対処プログラムは、コンピュータを、地下土壌に含まれる汚染物質が前記地下土壌に吸着する特性であって、前記地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性を特定する土壌吸着特性特定手段と、前記地下土壌に含まれる汚染物質が分解菌に分解される特性であって、前記地下土壌の温度に依存する分解特性を特定する分解特性特定手段と、前記土壌吸着特性特定工程において特定した土壌吸着特性と、前記分解特性特定工程において特定した分解特性とに基づいて前記地下土壌の汚染濃度分布を特定する汚染濃度分布特定手段と、として機能させる。
【０１０１】
（付記の効果）
付記１に記載の汚染対処方法、及び付記６に記載の汚染対処プログラムによれば、地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性、及び地下土壌の温度に依存する分解特性に基づいて地下土壌の汚染濃度分布を特定するので、地下土壌の温度変化に基づく汚染濃度分布への影響を考慮することができ、汚染濃度分布の特定精度を向上させることができる。
【０１０２】
付記２に記載の汚染対処方法によれば、地下土壌の温度に依存する土壌吸着特性、及び地下土壌の温度に依存する分解特性に基づいて特定された汚染濃度分布に基づいて運用条件を設定するので、地下土壌に基づく汚染濃度分布への影響を考慮して運用条件を設定でき、浄化効率を向上させることができる。
【０１０３】
付記３に記載の汚染対処方法によれば、地下水位分布、地下温度分布、及び汚染濃度分布に基づいて、運用条件を設定するので、地下水位分布や地下温度分布を考慮したより効率的な運用条件を設定することができる。
【０１０４】
付記４に記載の汚染対処方法によれば、解析結果と実測結果との差異が基準を超えた場合、土壌吸着特性及び分解特性を実測結果に基づいて修正するので、土壌吸着特性及び分解特性を実際の地下土壌の状況に則するように修正でき、汚染濃度分布の特定精度をより一層向上させることができる。
【０１０５】
付記５に記載の汚染対処方法によれば、予測解析結果への影響の大きい水位修正、温度修正、濃度修正の順にパラメータ修正を行うので、解析の効率を向上させることができ、迅速な解析を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０１０６】
１  地下土壌浄化システム
２  帯水層
３  不透水層
１０  揚水井戸
２０  注水井戸
３０  遮水壁
４０  水処理装置
５０  加温装置
６０  栄養材添加槽
７０  集積培養槽
７１  第一集積培養槽
７２  第二集積培養槽
８０  残存ＶＯＣ除去装置
９０  混合装置
１００  制御部
１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ  観測井戸
Ｅ  汚染土壌
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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