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Size and composition analyses of colloids in deep granitic groundwater using microfiltration/ultrafiltration while maintaining in situ hydrochemical conditions

限外ろ過手法を用いた花崗岩深部地下水中におけるコロイドのサイズおよび化学組成分析

青才 大介*; 山本 祐平*; 水野 崇; 石神 徹*; 松山 秀人*

Aosai, Daisuke*; Yamamoto, Yuhei*; Mizuno, Takashi; Ishigami, Toru*; Matsuyama, Hideto*

地下水中のコロイドを対象とした研究では、サンプリングの過程における大気への暴露や圧力解放よりコロイドの特性が変化することが問題となっている。本研究では、原位置の環境を維持した状態で地下水を限外ろ過しつつ、コロイドをサンプリングする手法を開発した。また、開発した手法を瑞浪深地層研究所の地下施設から得られる地下水に適用した。その結果、地下水中のコロイドは主にFe, Al, Mg, Siから成る無機コロイドおよび有機コロイドからなり、様々なサイズに分布していることがわかった。また、これらのコロイドが希土類元素と錯体を形成し、特に10kDaから0.2$$mu$$mの画分に存在するコロイドと軽希土類元素が錯形成していることが明らかとなった。

In studies of colloids in deep groundwater, a serious problem exists because the properties of the colloids are influenced by changes in the chemistry of groundwater upon exposure to the atmosphere and pressure release during sampling. Then, ultrafiltration technique, while maintaining in situ hydrochemical conditions was developed. As the result of the investigation using the method at the Mizunami underground Research Laboratory (MIU), different types of colloids consisting of inorganic and organic substances were observed and complex formation between the colloids and REEs was suggested. Furthermore, characteristic partitioning of REEs depending on colloids size was observed in complex natural environments without chemical disturbance. The current findings are useful for understanding migration of radionuclides.

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パーセンタイル:70.62

分野:Chemistry, Physical

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