The Analysis of hydrochemical buffering process at Horonobe Underground Research Laboratory, Japan

幌延深地層研究所における水理化学的緩衝作用の解析

岩月 輝希  ; 天野 由記   ; 村上 裕晃  ; 南條 功; 青木 和弘 ; 佐々木 祥人 ; 吉川 英樹

Iwatsuki, Teruki; Amano, Yuki; Murakami, Hiroaki; Nanjo, Isao; Aoki, Kazuhiro; Sasaki, Yoshito; Yoshikawa, Hideki

地下施設建設時の周辺岩盤への水理化学的影響の調査評価方法を構築するため、幌延深地層研究所において周辺地下水の水圧変化,水質変化,酸化還元緩衝能力の観測と解析を行った。その結果、水圧の減少など水理的影響は地下施設から数百メーターの範囲に及んでおり、付随して地下水水質の変化も確認された。一方で、地下水の酸化還元電位には変化が認められず、水質や微生物相の解析から、鉄や硫黄の化学種を含む生物化学反応が岩盤中の酸化還元緩衝能力にかかわる主要な反応であることが明らかになった。

This study aims to develop the evaluation methods of environmental changes and the recovery process around a large underground facility. To this end, hydrochemical changes in response to shaft excavation are analyzed based on the observation of water pressure, groundwater chemistry and microbial community structure around the URL. Regarding the chemical disturbance in the area, the redox potential (ORPSHE) of the groundwaters in the monitoring boreholes showed reducing condition (around -200 - -250 mV with pH of approx. 6-7) nevertheless the gallery is in oxidized condition. Theoretical calculation and chemical/microbial analysis of water sample suggests that the dominant redox buffering process around gallery is water-mineral-microbe interaction including iron-, sulphur-bearing materials (mineral and solutes).