76. Runoff Characterization of Heavy Metals in the Roadway

(G5-76 N.K)
76. Runoff Characterization of Heavy Metals in the Roadway Drainage
and Removal of the Pollutants Using Bamboo Charcoal
Naoya KAWAMURA
Since economic development had been achieved in Japan, suitable countermeasures have been
adopted against heavy metal pollution from point sources. On the other hand, recently, the
non-point source has a major impact on the heavy metal pollution. Especially, heavy metals in the
roadway drainage directly flow in the river without treatments in wet periods. Unlike organic
contaminants, heavy metals do not degrade in the environment and they can exert acute toxicity
and chronic toxicity. Therefore, fish, small water creatures and plants are affected by the
pollutants. It is estimated that the population will increase in the Zuibaiji River basin caused by
move of the campus of Kyusyu University. The advancement of urbanization in the Zuibaiji River basin
will increase the runoff loads derived from the roadway drainage.
This research intends to assess the impacts of heavy metals in the roadway drainage on the river and devise
countermeasures for minimizing the impacts by using bamboo charcoal. In this paper, the characteristics
of the roadway drainage pollutant runoff were elucidated by field investigations, and the annual
pollutant runoff loads of the roadway drainage at Ikeda in the Zuibaiji River was estimated by the
basic unit. In addition, the adsorption efficiency of bamboo charcoal for heavy metals was
investigated by batch experiments to consider the possibility for reducing loads in the roadway
drainage.
The results of this study are summarized as follows:
(1) Zn and Pb were mainly in dissolved form and Cr was in particulate matter form in the
roadway drainage. On the other hand Cu varied according to the characterization of
drainage,
(2) The annual pollutant runoff loads in terms of Zn,Pb,Cr and Cu in the roadway drainage were
estimated 1.18, 0.27, 0.27 and 0.46 kg per year at Ikeda in 2007,
(3) The experimental results at initial pH2 showed that Cr was adsorbed to bamboo charcoal
while Zn,Pb and Cu were slightly desorbed.
Consequently, these results suggested that Zn, which was mainly dissolved form, was a main
pollutant of the roadway drainage. However, it was impossible for cation like Zn2+ to adsorb on
bamboo charcoal at initial pH2.
日本では、経済発展に伴う特定の汚染源による重金属汚染に対して削減対策がなされてきた。しか
し、現在では、広範囲で低濃度に分布する発生源からの重金属汚染の影響が大きくなっている。特に
降雨時には路面排水中の重金属類が河川に直接処理されず流入している。重金属類は有機物と異なり
環境中で分解されず、急性毒性と慢性毒性を有しており、水生生物への影響が懸念される
瑞梅寺川流域では、九州大学の移転を一因として人口が増加することが予想されている。
今後瑞梅寺川流域の都市化が進むことにより、路面排水の影響はさらに大きくなることが考えられる。
本研究は路面排水における重金属の河川への影響を評価し、竹炭を用いて負荷削減対策を講じるこ
とを目的としている。
本論文では、路面排水における重金属の流出特性について現地調査を行うことにより把握し、瑞梅
寺川の池田における年間総負荷量を原単位を用いて評価した。また、竹炭を用いた負荷削減の可能性
について検討するため、竹炭を用いた重金属吸着実験を行った。
本研究の結果を以下に要約する。
(1)Cr は懸濁態、Zn 及び Pb は溶存態として流出し、Cu については降雨によって異なった流出特性を
持つ。
(2)池田における年間総負荷量は、Zn(1.18), Pb(0.46), Cr(0.27), Cu(0.27)kg/year であった。
(3)吸着実験では Cr は吸着したものの、Zn 及び Pb,Cu は竹炭から脱着した。
結果は、Zn が路面排水の主要な汚染物質であり、溶存態として流出していることが明らかとなった。
しかし、pH2 条件下では、竹炭は陽イオンの吸着に望ましくないことが明らかとなった。

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