JP4743438B2

JP4743438B2 - 土壌の浄化方法

Info

Publication number: JP4743438B2
Application number: JP2007102219A
Authority: JP
Inventors: 澄夫堀内; 信章高坂
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2007-04-09
Filing date: 2007-04-09
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2027-04-09
Also published as: JP2008253968A

Description

本発明は、植物を植栽することによって浄化対象となる汚染土壌の浄化を図る土壌の浄化方法に関するものである。

従来より、重金属類や有機塩素系化合物、芳香族有機化合物等の汚染物質によって汚染された土壌を浄化する方法として、植物を植栽する方法が用いられている。すなわち、汚染物質によって汚染された土壌に植物を植栽すると、植物やその根圏に共生的に存在する微生物群によって土壌中の汚染物質が分解、除去されることになる。

こうした土壌の浄化方法にあっては、植物の成長、特に根の成長が浄化処理速度に大きな影響を及ぼす。このため、特許文献１では、浄化対象領域に根の成長を促進させる泥炭を混合させるようにしている。この特許文献１に記載された方法によれば、泥炭内に含まれる有機物によって植物の根の成長が旺盛になり、汚染された土壌と植物の根との接触面積が大きくなるため、土壌の浄化処理速度を高めることが可能となる。

特開２００６−１０２６８９号公報

ところで、植物の根は、伸長可能な有効深度であっても、水が飽和した状態にある地下水位以下には伸長し難い。従って、浄化対象領域に地下水が存在する場合、地下水位以下の土壌に関しては、植物による浄化を期待することも困難となる。

こうした浄化処理範囲の制限に関する問題は、地下水を汲み上げるなどしてその水位を低下させれば解決することが可能になる。しかしながら、浄化対象となる土壌から汲み上げた地下水は、汚染されている可能性が高い。従って、地上環境への影響を考慮した場合、汲み上げた地下水は浄化処理しなければならず、浄水設備が必要になる等、浄化処理コストの点できわめて不利となる。

本発明の目的は、上記実情に鑑みて、浄化処理コストが著しく増大する事態を招来することなく、浄化対象領域の土壌を確実に浄化することのできる土壌の浄化方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る土壌の浄化方法は、植物を植栽することによって浄化対象となる汚染土壌の浄化を図る土壌の浄化方法において、予め浄化対象領域の地盤調査を実施し、該浄化対象領域が地下水位以下に及ぶ場合には地下水を汲み上げてその水位を低下させるとともに、汲み上げた地下水を浄化対象領域中において植物の植栽部分に排水することを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る土壌の浄化方法は、上述した請求項１において、地下水を汲み上げる場合には、気密性を有したシートによって浄化対象領域の地表部分を覆うことを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る土壌の浄化方法は、上述した請求項１において、汲み上げた地下水に植物の養分を添加した状態で排水を行うことを特徴とする。

本発明によれば、地下水を汲み上げてその水位を低下させるようにしているため、浄化対象領域の全域に植物の根を伸長させることが可能となり、その土壌を確実に浄化させることができるようになる。しかも、汲み上げた地下水を浄化対象領域中において植物の植栽部分に排水しているため、浄水設備が必要になることもなく、浄化処理コストが著しく増大する虞れもない。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る土壌の浄化方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態である浄化方法の適用対象となる土壌を示した概念図である。浄化対象となる土壌領域（以下、「浄化対象領域Ａ」という）は、予め地盤調査を実施することにより、植物の根が伸長できる有効深度に重金属類や有機塩素系化合物、芳香族有機化合物等の汚染物質Ｂが認められたもので、特に、汚染物質Ｂの一部が地下水位Ｃよりもさらに下方に存在するものである。

この浄化対象領域Ａに対して浄化を行うには、図２に示すように、まず浄化対象領域Ａの周囲に止水壁１０を構築する。止水壁１０は、浄化対象領域Ａに存在する地下水を、他の部分の地下水から隔離するもので、その下端部が地下水の下方に存在する不透水層Ｄに達するように設けてある。

次いで、止水壁１０で囲んだ領域に地下水に達する縦穴２０を形成し、この縦穴２０に揚水ポンプ２１を設置する。揚水ポンプ２１の吐出口には、連絡通路２２を介して灌漑用排水管２３を接続する。灌漑用排水管２３は、周壁に複数の排水孔２３ａを有した管状部材であり、図３に示すように、浄化対象領域Ａの土壌中において、その上方となる部位にほぼ水平となるように配設してある。さらに、連絡通路２２内または灌漑用排水管２３内には、汚染物質Ｂの濃度計測用のセンサ（図示せず）を配置している。

この灌漑用排水管２３には、補給通路２４が接続してある。補給通路２４は、植物の根の成長を促進するための養分及び酸素を地上から灌漑用排水管２３に供給するためのものである。

さらに、浄化対象領域Ａに植物３０の植栽を行い、外部に露出した地表面を気密性シート４０によって覆う。

上述した状態で揚水ポンプ２１を駆動すると、地下水が順次汲み上げられ、図４に示すように、止水壁１０で囲まれた領域の水位Ｃが低下するため、浄化すべき汚染物質Ｂのすべてが地下水位Ｃよりも上方に現れることになる。この結果、植栽した植物３０の根３１は、浄化対象領域Ａの全域まで伸長・繁茂することが可能となり、根圏の微生物群と共に汚染物質Ｂを分解、吸収して土壌の浄化を図ることができるようになる。

尚、図には明示していないが、水位センサを用いて止水壁１０で囲まれた領域の水位Ｃを検知することにより、止水壁１０で囲まれた領域の水位Ｃが目標とする水位まで低下したら、揚水ポンプ２１を停止させる一方、雨水等により止水壁１０で囲まれた領域の水位Ｃが目標とする水位よりも上昇したら、揚水ポンプ２１を駆動して地下水を汲み上げるようにすると良い。

しかも、揚水ポンプ２１によって汲み上げられた地下水は、灌漑用排水管２３を介して浄化対象領域Ａ中に排水され、植物３０の根３１によって吸収されることになる。このため、仮に汲み上げた地下水が汚染されていたとしても、地上環境への影響を及ぼす虞れがなく、浄水設備を設ける必要も無いため、浄化処理コストが著しく増大することもない。この場合、浄化対象領域Ａの地表面を気密性シート４０によって覆ってあるため、地下水に揮発性の汚染物質Ｂが含まれていたとしてもこれが気化して地上にしみ出る虞れもない。

さらに、灌漑用排水管２３に対して養分及び酸素を供給すれば、排出する地下水とともに養分及び酸素を植物３０に対して散布することができるため、植物３０の根３１の成長を促進することにより浄化処理速度を向上させることが可能となる。

またさらに、濃度計測用のセンサ（図示せず）により、地下水の汚染濃度のモニタリングを行うことで、地下水の汚染濃度が低下して浄化目標値に達すると浄化が終了したと推測できる。従って、地下水の汚染濃度が浄化目標値以下になった時に、揚水ポンプ２１を停止させて地下水の汲み上げを完了させることができる。

尚、地下水の汚染濃度のモニタリング方法としては、必ずしも上述したものに限らず、定期的にモニタリングを行うようにしても良い。

このように、上記浄化方法によれば、従前においては浄化することが困難であった地下水位Ｃ以下の汚染物質Ｂをも適用対象とすることが可能となり、浄化処理範囲の制限に関する問題を解決することができるようになる。しかも、浄化対象となる土壌から汲み上げた地下水を土壌中に排水しているため、浄水設備が不要になる等、浄化処理コストの点できわめて有利となる。

本発明の実施の形態である浄化方法の適用対象となる土壌を示した概念図である。図１に示した土壌に対して本発明の浄化方法を適用した概念図である。図２の平面図である。図１に示した土壌に対して本発明の浄化方法を適用した概念図である。

符号の説明

１０止水壁
２０縦穴
２１揚水ポンプ
２２連絡通路
２３灌漑用排水管
２３ａ排水孔
２４補給通路
３０植物
３１根
４０気密性シート
Ａ浄化対象領域
Ｂ汚染物質
Ｃ地下水位
Ｄ不透水層

Claims

植物を植栽することによって浄化対象となる汚染土壌の浄化を図る土壌の浄化方法において、
予め浄化対象領域の地盤調査を実施し、該浄化対象領域が地下水位以下に及ぶ場合には地下水を汲み上げてその水位を低下させるとともに、汲み上げた地下水を浄化対象領域中において植物の植栽部分に排水することを特徴とする土壌の浄化方法。
地下水を汲み上げる場合には、気密性を有したシートによって浄化対象領域の地表部分を覆うことを特徴とする請求項１に記載の土壌の浄化方法。
汲み上げた地下水に植物の養分を添加した状態で排水を行うことを特徴とする請求項１に記載の土壌の浄化方法。