Development of new ultrafiltration techniques maintaining in-situ hydrochemical conditions for colloidal study

地下水中のコロイドの地球化学環境を保持したろ過手法に関する技術開発

青才 大介; 山本 祐平; 水野 崇   

Aosai, Daisuke; Yamamoto, Yuhei; Mizuno, Takashi

元素の挙動を把握するうえで、分子のサイズ分布は重要な情報である。分子のサイズ分布は、地下水の物理的及び化学的状態に支配されるが、地下水は一般に被圧・嫌気状態で存在しており、採取時の脱ガスや酸化によって地下水の物理的及び化学的状態が変化するという問題を抱えている。そのため、地下水中における元素の挙動を把握するためには、地下水の化学的状態に関する情報を、原位置の環境を保持したまま取得することが必要である。本研究では、地下水を被圧・嫌気状態を保持したままろ過する手法を開発した。手法の開発後、岐阜県瑞浪市で建設中の瑞浪超深地層研究所深度200m地点のボーリング孔を利用して地下水を被圧・嫌気状態を保持したままろ過し採取した。ろ液について化学成分分析を実施し、得られた結果から、手法の妥当性を評価し、地下水を被圧・嫌気状態を保持したままろ過できることを確認した。

Size distribution of elements in groundwater is one of the most important information for understanding behavior of elements in deep underground environment. Size distribution is controlled mainly by groundwater physico-chemical parameters. Because the alteration of their physico-chemical states in groundwater cause changes of size distribution, systematic methodologies of ultrafiltration maintaining in-situ pressurized and anaerobic conditions is required. In this study, instrument for ultrafiltration maintaining in-situ pressurized/anaerobic conditions was developed and size distribution analysis was also conducted. The instrument developed in this study for consisted of passivated SUS materials is designed as to keep inner groundwater sample under a pressurized/anaerobic condition. Ultrafiltration was conducted at a borehole drilled from sub-stage at a depth of 200 m at the Mizunami Underground Research Laboratory site. The results obtained here indicate that ultrafiltration method is available for collection of filtered groundwater and passivation is an essential treatment before ultrafiltration.