報告書番号

T87056

タイトル（和文）

各種元素の土壌中移行機構（その２）－土壌によるアルカリ性溶出水の中和－

タイトル（英文）

TRANSPORT OF SOLUTES FROM COAL ASH THROUGH SOIL -MOVEMENT AND MENTRALIZATION OF ALKALINE LEACHATE-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

室内実験の結果に基づいて，アルカリ性の石炭灰溶出水が土壌内を浸透する過程で起こるｐＨ変化を予測するモデルを作成した。このモデルを用いて，水酸化物イオン（ＯＨ－）の土壌内移動速度を解析し，溶出水が地下水のｐＨに影響を及ぼす可能性を評価した。得られた主な結果は以下の通りである。１．アルカリの中和には，土壌中の腐植が主として寄与する。２．カラム実験で見られるように土壌浸透水の流速が大きい場合は，ＯＨ－は土壌によって充分に消費される前に下流に移動する。一方，石炭灰埋立地では浸透水の流速が数十ｃｍ／年と極めて遅いため，ＯＨ－の消費反応は充分に進行する。３．石炭灰埋立地を想定したモデル計算の結果から，石炭灰層と地下水の間に１ｍ程度の土壌層が存在すれば，地下水のｐＨが上昇する可能性は極めて小さいと予想された。４．土壌浸透水の流速が充分に小さい場合には，土壌のＯＨ－消費反応が瞬時に起こり，かつＯ

概要 （英文）

THE BASE-NEUTRALIZING CAPACITY(BNC)OF 6 SOILS IN JAPAN WAS DETERMINED THROUGH LABORATORY EXPERIMENTS UNDER STRONGLYALKALINE CONDITIONS. THE SOILS DIFFERED GREATLY IN THEIR CHEMICAL PROPERTIES. ON THE BASIS OF THE DATA,A MATHEMATICAL MODEL HAS BEEN DEVELOPED TO ESTIMATE CHANGES IN PH VALUE OF ALKALINE COAL ASH LEACHATE DURING THE INFILTRATION THROUGH SOIL. THE MODEL IS COMPOSED OF AN ONE-DIMENTIONAL CONVECTIVE-DISPERSIVE EQUATION AND A LANGMUIR ADSORPTION EQUATION WHICH WAS APPLIED TO DESCRIBE THE CONSUMPTION REACTION OF OH- BY SOIL. USING THIS MODEL,THE INFILTRATION VELOCITY AT WHICH OH- MOVES THROUGH SOIL WAS ESTIMATED. THE MAIN RESULTS ARE AS FOLLOWS: (1). THE BNC VALUE OF THE SOILS RANGED FROM <1 MEQ/100G FOR A SAND-DUNE SOIL TO 280 MEQ/100G FOR AN ANDOSOL. THE SOIL CONTAINING A HIGHER AMOUNT OF HUMIC ACID EXHIBITED HIGHER BNC VALUE. (2). THE RATE OF OH- CONSUMPTION BY SOIL WAS INSTANTANEOUS WHEN THE INFILTRATION VELOCITY OF ALKALINE LEACHATE THROUGH SOIL IS EXTREMELY LOW( 50 CM/Y)COMMON AT MOST COAL ASH DISPOSAL SITESIN JAPAN. (3). MODEL CALCULATIONS SHOWED THAT ALKALINE COAL ASH LEACHATE WOULD NOT AFFECT A RISE IN GROUNDWATER PH VALUE IF THE THICKNESS OF THE UNDERLYING,UNSATURATED SOIL LAYER IS APPROXIMATELY A METER. (4). IFTHE INFILTRATION VELOCITY OF ALKALINE LEACHATE THROUGH SOIL IS SUFFICIENTLY LOW,COMPARED TO THE RATE OF OH- CONSUMPTION BY SOIL,AND IF OH- MOVES THROUGH SOIL SOLELY BY CONVECTION,THE INFILTRATION FRONT OF ALKALINE LEACHATE CAN BE ESTIMATED BY A SIMPLE EQUATION WHICH WAS DERIVED FROMMASS BALANCE FOR OH-.

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