花崗岩地域に建設した坑道の閉鎖に関わる地球化学解析

Geochemical analysis of groundwater chemistry after the drift closure in the granite

林田 一貴; 加藤 利弘; 久保田 満; 岩月 輝希  

Hayashida, Kazuki; Kato, Toshihiro; Kubota, Mitsuru; Iwatsuki, Teruki

高レベル放射性廃棄物の地層処分事業では、地上からの様々な調査によりその適性が確認された地質環境に地層処分場が建設される。一方で、その建設・操業時には坑道が大気環境になることや、長期にわたる地下水の排水、セメント材料の使用などの環境擾乱により、地下施設閉鎖後の化学環境が事前の調査により理解された状態と異なる可能性がある。本研究では、地下施設の建設・操業により乱された化学環境の確認とその形成プロセスの理解を目的として、岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所において、花崗岩の深度500mに建設された研究坑道の一部(以下、冠水坑道)を止水壁により閉鎖し、周辺の地下水によって冠水させた。その後、約1年間にわたり定期的に冠水坑道内の地下水を採取し、主要成分濃度、トレーサー(蛍光染料)濃度、pH、酸化還元電位などの観測を行った。その結果、地下水のpHの上昇や還元的環境の回復が確認された。また、地球化学計算コードPHREEQCにより主要な化学反応プロセスの解析を行った。

This study aims to understand the hydrogeochemical condition and dominant process after the drift closure. To this aim the drift closure experiment was conducted in the granitic rock of 500 m below ground level of Mizunami Underground Research Laboratory. The groundwater chemistry such as major chemical component, pH and redox condition has been monitored in closed drift for 1 year. Dominant processes on chemical evolution of isolated groundwater in the closed drift were identified as follows; continuous replacement by surround rock water, microbial reduction, water-mineral interactions with evaporite, shotcrete and granite.