A Natural attenuation of arsenic in drainage from an abandoned arsenic mine dump

廃ヒ素鉱山からの廃水中ヒ素の自然浄化

福士 圭介*; 佐々木 美和*; 佐藤 努*; 柳瀬 信之; 天野 光; 池田 穂高*

Fukushi, Keisuke*; Sasaki, Miwa*; Sato, Tsutomu*; Yanase, Nobuyuki; Amano, Hikaru; Ikeda, Hodaka*

西ノ牧廃鉱山では、鉱滓周辺の水は酸性でヒ素を多く含んでいる。しかし、下流のヒ素濃度は自然に減少する。このような自然浄化の機構を研究するために、河川水と沈殿物を採取した。試料はXRD, IR, ICP-MS及びイオンクロマトにより分析した。沈殿物については選択的抽出法による分析も行った。得られた結果を地球化学コードによる解析結果と比較検討した。パイライトとリアルガーの酸化により放出されたFe(II)は、バクテリアの酸化作用によりFe(III)となりシュベルトマナイトを生成する。シュベルトマナイトのような水酸化鉄はヒ素に対して大きい収着能を示す。この反応により下流の河川水中ヒ素濃度はバックグラウンドレベルまで下がり、沈殿物のヒ素濃度は60mg/gまで上昇する。したがって、ヒ素はシュベルトマナイトの生成により効果的に河川水から除去され自然浄化されることがわかった。

At Nishinomaki abandoned mine district, the water is acidic and contains much amounts of arsenic. However, arsenic concentration decreases downward without any artificial treatment. To understand the mechanism of the natural attenuation, the acid mine drainage and the ochreous precipitates were collected. The samples were analyzed by XRD, IR, ICP-MS and ion-chromatograph. The precipitates were investigated by selective extraction procedure. These results were interpreted with those calculated by the geochemical code. The contamination of water has been result from oxidation of pyrite and realgar and subsequent release of iron. The released ferrous iron transforms to ferric form by bacterial oxidation and then schwertmannite forms immediately. While the arsenic concentrations in the stream are lowered to background level at downstream, these in the ochreous precipitates are up to 60 mg/g. The iron hydroxide has been known to exhibit the high sorption affinity to arsenate. Hence, arsenic is effectively removed by the schwertmannite from the contaminated water and attenuated naturally.