地層処分における微生物影響の評価研究(概要)

Study on microbial influence assessment in geological disposal

福永 栄*; 中山 衛*; 神徳 敬*; 菅野 毅*; 工藤 章*

Fukunaga, Sakae*; Nakayama, Mamoru*; Jintoku, Takashi*; not registered; Kudo, Akira*

地層処分における微生物影響の評価に関わる次の4つの調査及び試験を実施した。FEP辞書の網羅性、内容、重要度評価レベルの向上及び微生物による硝酸塩の化学形態変化の調査を実施し、処分施設のニアフィールド母岩での微生物、及び硝酸塩と電子供与体が共存した場合の脱窒を行う微生物の重要性が示された。微生物の圧縮ベントナイト中における移行性の試験をNa型ベントナイト及びCa型化ベントナイト(ともにケイ砂混合率30%)を用いて実施した。Na型ベントナイトは降水系地下水及び海水系地下水で3週間、Ca型化ベントナイトは、降水系地下水で9週間の試験期間を設定した。結果、Na型はともに菌の移動は検知されなかった。Ca型は最下層(20mm)まで菌の移動がみられた。超長期のベントナイト中の微生物移行の推測及び生息状況調査では、外界に接するNa型およびCa型のベントナイト鉱床をボーリングし、深さ方向にかけてコアの鉱物組成の調査、微生物数計測及び若干の系統解析を実施した。その結果、外界に比べれば数は少ないが、ベントナイト層の内部にも微生物が生存していることがわかった。微生物と核種の相互作用評価は、硫酸還元菌を用い、酸化還元電位を最も活性である-500mVから強制的に-85mVに設定し実施した。酸化還元電位がNpの分配係数に及ぼす影響を評価した。

We conducted the following four investigations concerned with microbial influence in geological disposal facilities. (1)Improvement of the FEP dictionary and investigation on chemical evolution of nitrate by microbes. (2)Experimental estimation of microbial mobility in compacted Na bentonite saturated by synthetic seawater with 30wt% silica sand and Ca bentonite with 30wt% silica sand. (Both dry densities are 1.6 g/cm.) (3)Habitation of microbes in Na rich bentonite deposit and Ca rich one. (4)Interaction between SRB (sulfate reducing bacteria) and Np in a reducing environment at Eh=-85mV. As the result, it was revealed that (1)microbial activity in near field rock and microbial denitrification of nitrate under the existence of electron donor are important, (2)microbes didn't move in Na bentonite in 3 weeks and moved to the distance of 20mm in Ca bentonite, and (3)microoragnisms existed at the inside of the deposits. (4) The difference between distribution coefficient of Eh=-85mV and Eh=-500mV was evaluated.