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高井 静霞; 島田 太郎; 武田 聖司; 小池 克明*
情報地質, 32(3), P. 95, 2021/09
GEOINFORUM-2021における発表「地下水流動を考慮した地球統計学的手法による汚染濃度分布の推定」が評価され、2021年度日本情報地質学会奨励賞を受賞した。今回の受賞に関する所感を同部会誌に寄稿する。
高井 静霞; 島田 太郎; 武田 聖司; 小池 克明*
no journal, ,
放射性核種や化学物質による汚染が地下で発生した場合、環境修復を適切かつ効率的に行うため、汚染濃度分布の解明が必要となる。しかし汚染が帯水層に移行している場合は地下水流動の影響を受けるため、限られた測定データの単なる空間モデリングでは正確な分布推定ができない可能性は高い。そこで本研究では、地下水流動を考慮した汚染分布の地球統計学的推定手法を検討した。さらにギブスサンプリングにより推定値に対する非負の制限を設け、仮想的なモデルおよび実際の汚染事例(Gloucester処分場、カナダ)に対し有用性を評価した。放出量の時間変化に2つのピークをもつ
Hによる汚染を仮定した仮想的なモデルの評価では、地球統計学的手法(トレンド付きクリギング)では適切な2つのピークがある空間分布を推定できなかったが、本手法では絶対誤差平均2.8E-9でその空間分布を推定可能となった。Gloucester処分場(1,4-ジオキサンによる汚染)では、1982年に取得された69点の測定濃度を用いて3次元の帯水層中の汚染(300
30040m)を評価した。その結果最小エントロピー等による先行研究より、非負の制限と地下水流動解析を用いた本手法の方が1978年の大規模放出を高精度で再現でき、測定濃度に対する絶対誤差平均も2.8E-2と小さく抑えられ、本評価手法の有用性を確認できた。
高井 静霞; 島田 太郎; 武田 聖司; 小池 克明*
no journal, ,
放射性核種や化学物質による汚染が地下で発生した場合、適切かつ効率的な環境修復のため、汚染濃度分布の解明が必要となる。汚染が帯水層に移行している場合、限られた測定データの単なる内外挿ではなく地下水流動の影響を考慮する必要があるが、汚染の履歴(各時刻の放出量など)は明らかでない可能性がある。本研究では、地下水流動を考慮した地球統計学的な汚染分布評価手法を検討した。Hによる仮想的な汚染分布(2次元)に対する評価の結果から、測定値の不確かさが小さく水理地質構造が既知である場合、限られた測定点数でも未知量である各時刻の放出量と濃度分布を精度良く評価できることを確認した。さらに実際のケースとして、茨城県神栖市におけるジフェニルアルシン酸(有機ヒ素化合物)による汚染事例を対象に本手法を適用した。評価の結果、濃度分布の推定結果は汚染源直下および井戸周辺での高い測定値の傾向を再現し、評価に用いた32点の測定値に対する絶対誤差平均は3.0mg-As/Lに抑えられた。一方地下水に放出した総ヒ素量は2.9kgと推定され、測定濃度と地下水体積の積としての推計値40.89kgからずれが生じる結果となった。評価精度の向上のためには、水理地質構造の不確かさ(境界条件,収着特性など)の考慮が必要である。
