地下水の流動経路における原位置の酸化還元緩衝能力の評価; 特に硫酸還元緩衝能力について

Evaluation of in situ sulfate reduction as redox buffer capacity in groundwater flow path

井岡 聖一郎; 岩月 輝希  ; 天野 由記   ; 古江 良治*

Ioka, Seiichiro; Iwatsuki, Teruki; Amano, Yuki; Furue, Ryoji*

地層処分の安全評価の観点に立つと、地下水の流動により放射性核種が輸送される地下水の流動経路において酸化還元緩衝能力の評価を原位置で実施することが重要である。本研究では、地下水の主要な流動経路としての役割を果たしている基盤花崗岩の不整合面上部の礫岩層(土岐夾炭累層)を研究対象として、原位置における酸化還元緩衝能力(硫酸還元速度)の評価を実施した。本研究の結果、原位置における礫岩層の酸化還元緩衝能力は、評価開始初期の9か月は認められたが、その後の約15か月間は、ほとんど認められなかった。この理由として、微生物の代謝活性を持続させる有機物などの栄養源が消費され、特定の微生物にとって生育環境が適さなくなった可能性がある。したがって、有機物を豊富に含む岩相が地下水の流動経路近傍に存在していても地下水の流動経路における酸化還元緩衝能力は、長期間持続しない場合があると考えられる。

For safety assessment of geological isolation, it is important to evaluate in situ redox buffer capacity in high-permeability zone as groundwater flow path. This study evaluated in situ sulfate reduction rate as redox buffer capacity in the conglomerate bedding in Toki Lignite-bearing Formation, which occurs at the lowest part of sedimentary rocks overlying basement granite. The bedding plays an important role as the main groundwater flow path. The result showed that in situ redox buffer capacity in the conglomerate bedding has been identified on first nine months, whereas in the following period the redox buffer capacity has not been identified for about fifteen months. This will be caused by the bedding became inappropriate for microbial survival as the organic matter which is needful for microbial activity was consumed. Thus, there will be limited redox buffer capacity in groundwater flow path even in formation including organic matter-bearing layer.