報告書番号

U03030

タイトル（和文）

地下環境中における放射性核種の挙動に及ぼす微生物影響評価（その２） --浅地中における微生物作用を伴う難溶性水酸化コバルトの溶解の可能性--

タイトル（英文）

Microbial impact on the behavior of radionuclides in the subsurface environment (part2) -Microbially induced dissolution of cobalt(Ⅲ) oxyhydrooxide in the shallow subsurface-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

低レベル放射性廃棄物に含まれる代表的な放射性核種であるCo-60は，地下環境中では，有機錯体として溶存する一方で，鉱物表面（特にマンガン鉱物）に吸着してオキシ水酸化コバルト(CoOOH)として安定して存在していると考えられている。しかし，環境微生物が不溶態であるCoOOHを溶解し，Co-60の移行性を促進させる可能性がある。そこで，硫酸還元菌によるCoOOHの溶解の可能性について検討を行った結果，同菌は固体であるCoOOHを電子受容体として直接利用することはできないが，同菌により生成された硫化水素がCoOOHを間接的に還元し，硫化コバルトに変質させることが明かとなった。この硫化コバルトは大気に暴露することにより容易に酸化溶解することから，酸化還元状態の大きく変動する浅地中において，CoOOHは，硫酸還元菌による硫化コバルトへの変質プロセスを経て，酸化溶解する可能性があることが明かとなった。

概要 （英文）

Radioactive Co-60 is an important contaminant known to migrate in subsurface aquifers. Cobalt oxyhydroxide, (Co(Ⅲ)OOH) has, however, very low solubility over a wide range of pH, suggesting it might be rather stable and immobile in an aqueous environment. In natural environments, there are many kinds of microorganisms, such as sulfate-reducing bacterium, have the ability to reduce many metals (e.g. Fe, Mn, U) directly and/or indirectly. Also, in the unsaturated zone, the redox condition changes seasonally between an oxic and anoxic state due to seasonal infiltration of oxygen-containing rain water from surface. This fluctuation in redox condition alters the geochemistry of environment in the subsurface, including microbial activities.In this study, we examine the dissolution of synthetic Co(Ⅲ)OOH through microbially mediated redox transformation (using sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio desulfuricans) under conditions simulating the unsaturated zone. Under anoxic conditions, Co(Ⅲ)OOH was transformed to precipitates of cobalt sulfide(CoSx), resulting from the reduction of Co(Ⅲ) to Co(Ⅱ) by D. desulfuricans. After the transformation, the CoSx precipitates were exposed to an oxic condition simulating the infiltration of rain water. Finally, insoluble CoSx dissolved into soluble Co2+ ion completely. These findings will be helpful to understand the microbial impact on radioactive Co-60 migration in unsaturated subsurface environments for contaminated sites and/or Low Level radioactive Waste repositories.

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