(57)【要約】【課題】土壌等に含まれる揮発性有害物質の揮発を抑制することが可能な方法を提供する。【解決手段】揮発性有害物質を含有する対象物に対して、脂肪酸エステルを含む界面活性剤を添加する揮発性有害物質の揮発抑制方法。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性有害物質を含有する対象物に対して、脂肪酸エステルを含む界面活性剤を添加することを特徴とする揮発性有害物質の揮発抑制方法。
【請求項２】
前記揮発性有害物質は、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、トリクロロエチレン、及びテトラクロロエチレンの少なくとも一つであることを特徴とする請求項１記載の揮発性有害物質の揮発抑制方法。
【請求項３】
前記脂肪酸エステルは、ジオレイン酸ポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項１または２記載の揮発性有害物質の揮発抑制方法。
【請求項４】
脂肪酸エステルを含む界面活性剤からなる、揮発性有害物質の揮発抑制剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揮発性有害物質の揮発抑制方法、及び揮発性有害物質の揮発抑制剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
掘削作業を伴う土壌汚染対策工事においては、ベンゼン等の揮発性有害物質の拡散を防止することが要求される（非特許文献１参照）。
【０００３】
揮発性有害物質の拡散を防止する方法としては、たとえば、掘削作業を行う場所（施工箇所）に汚染拡散防止テントを設置する方法が採用されている（非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“土壌汚染対策法に基づく調査及び措置に関するガイドライン（改訂第２版）“  環境省  水・大気環境局  土壌環境課（平成２４年８月）
【非特許文献２】樋口  雄一、外４名、１グループ、“土壌汚染対策工事における汚染拡散防止テント等の活用実態について”、［ｏｎｌｉｎｅ］、土壌環境センター  実態把握調査部会、［平成３０年８月１５日検索］、インターネット（ＵＲＬ：https://www.gepc.or.jp/engineer/actual/kenkyu17_H_S1-21.pdf）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献２のような方法を採用する場合であっても、土壌中の揮発性有害物質が揮発することは避けられない。よって、作業者は防毒マスクを着用したうえで作業を行う必要がある。
【０００６】
本発明は、土壌等に含まれる揮発性有害物質の揮発を抑制することが可能な方法、及び剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る揮発性有害物質の揮発抑制方法は、揮発性有害物質を含有する対象物に対して、脂肪酸エステルを含む界面活性剤を添加する。
【０００８】
また、前記揮発性有害物質は、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、トリクロロエチレン、及びテトラクロロエチレンの少なくとも一つである。
【０００９】
また、前記脂肪酸エステルは、ジオレイン酸ポリエチレングリコールである。
【００１０】
更に、本発明に係る揮発性有害物質の揮発抑制剤は、脂肪酸エステルを含む界面活性剤からなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、土壌等に含まれる揮発性有害物質の揮発を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】実施例及び比較例における試料土から揮発したベンゼンの濃度を示すグラフである。
【図１Ｂ】実施例及び比較例におけるベンゼンの揮発抑制の割合を示すグラフである。
【図２Ａ】実施例及び比較例における試料土から揮発したトルエンの濃度を示すグラフである。
【図２Ｂ】実施例及び比較例におけるトルエンの揮発抑制の割合を示すグラフである。
【図３Ａ】実施例及び比較例における試料土から揮発したキシレンの濃度を示すグラフである。
【図３Ｂ】実施例及び比較例におけるキシレンの揮発抑制の割合を示すグラフである。
【図４】実施例及び比較例における試料水から揮発したベンゼンの濃度を示すグラフである。
【図５Ａ】実施例及び比較例における試料土から揮発したクロロベンゼンの濃度を示すグラフである。
【図５Ｂ】実施例及び比較例におけるクロロベンゼンの揮発抑制の割合を示すグラフである。
【図６Ａ】実施例及び比較例における試料土から揮発したｏ−ジクロロベンゼンの濃度を示すグラフである。
【図６Ｂ】実施例及び比較例におけるｏ−ジクロロベンゼンの揮発抑制の割合を示すグラフである。
【図７Ａ】実施例及び比較例における試料土から揮発したトリクロロエチレンの濃度を示すグラフである。
【図７Ｂ】実施例及び比較例におけるトリクロロエチレンの揮発抑制の割合を示すグラフである。
【図８Ａ】実施例及び比較例における試料土から揮発したテトラクロロエチレンの濃度を示すグラフである。
【図８Ｂ】実施例及び比較例におけるテトラクロロエチレンの揮発抑制の割合を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＝＝実施形態＝＝
本実施形態は、揮発性有害物質の揮発抑制方法及び揮発抑制剤に関する。本実施形態に係る揮発抑制方法においては、揮発性有害物質を含有する対象物に対して、脂肪酸エステルを含む界面活性剤（揮発抑制剤）を添加する。
【００１４】
［揮発性有害物質］
揮発性有害物質は、常温で揮発性を有し、人体に有害な成分を含有する物質である。揮発性有害物質は、たとえば、油分に含まれるベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼンのような芳香族炭化水素や、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンのような有機塩素系化合物である。
【００１５】
［対象物］
対象物は、揮発性有害物質を含有する土壌または水である。土壌の種類は、砂質土や粘土等、特に限定されるものではない。また、水の種類も、地下水や河川の水等、特に限定されるものではない。
【００１６】
［脂肪酸エステルを含む界面活性剤（揮発抑制剤）］
脂肪酸エステルは、ジオレイン酸ポリエチレングリコールのようなオレイン酸系のポリエチレングリコールを用いることができる。界面活性剤は、脂肪酸エステルを溶媒（たとえば、水）で希釈したものである。界面活性剤は、たとえば、脂肪酸エステル：水＝１：１０（１０倍に希釈）の割合で希釈したものを用いる。希釈する割合は、対象物の種類や浸透性、揮発性有害物質の濃度、或いは界面活性剤の添加量等に合わせて適宜調整することが好ましい。また、対象物に対する界面活性剤の添加量は、たとえば、１ｍ２あたり１Ｌ程度が好ましく、対象物の種類や浸透性、揮発性有害物質の濃度等に合わせて適宜調整することがより好ましい。なお、界面活性剤は、脂肪酸エステル及び溶媒以外に揮発抑制に影響を与えない他の成分を含んでいてもよい。
【００１７】
［揮発抑制方法］
本実施形態に係る揮発抑制方法は、揮発性有害物質を含有する対象物に対して、脂肪酸エステルを含む界面活性剤を添加することができれば特に限定されない。界面活性剤の添加は、対象物に応じて様々な方法により行うことができる。たとえば、対象物が土壌の場合、散布車や噴霧器を用いて界面活性剤を散布する。また、対象物が水の場合、水に対して界面活性剤を直接投入し、混合する。
【００１８】
揮発抑制のメカニズムは、たとえば、界面活性剤の疎水基部分が揮発性有害物質と結合した状態で、界面活性剤の親水基部分が対象物中の水分と結合することにより、対象物中で揮発性有害物質が保持された状態になっているためと考えられる。なお、揮発性有害物質が臭気を伴う場合、揮発抑制に応じて臭気の拡散も抑制できる。
【００１９】
このように、本実施形態に係る揮発抑制剤を用いることにより、対象物中の揮発性有害物質の揮発を抑制することができる。従って、テントや防毒マスクを使用しなくとも作業を行うことができる。
【００２０】
なお、テントを使用する場合には、専用のテントを準備したり、施工箇所にテントを設置する手間を要するため、作業性が低下する。また、土壌の状態や形状によっては、テントを設置することが不可能な場合もありうる。更に、テントを使用する場合、作業者は、防毒マスクを着用する手間を要したり、着用した状態での作業を要求されるため、作業性が低下する。一方、本実施形態に係る揮発抑制剤を用いて、揮発性有害物質の揮発を抑制することにより、揮発性有害物質を含有する土壌等における作業性の低下を低減することができる。
【００２１】
＝＝実施例＝＝
［試料土からの揮発抑制試験１］
試料土に含まれる揮発性有害物質の揮発抑制について、以下の試験により検証した。
【００２２】
（試料土）
試料土としては、以下の表１に示す試料土Ａ〜試料土Ｃを使用した。なお、試料土Ａは、山砂のみで構成される砂質土である。試料土Ｂ及び試料土Ｃは、粘土：山砂＝２：１で混合したものを粒径９．５ｍｍ未満となるように粒度調整を行ったものである。
【００２３】
また、各試料土には、ガソリン：軽油：ベンゼン＝１：１：０．１の割合で混合した混合油が添加されている。試料土Ａ及び試料土Ｂにおける混合油の濃度は約３，０００ｍｇ／ｋｇである。試料土Ｃにおける混合油の濃度は約６，０００ｍｇ／ｋｇである。混合油の濃度は、ＴＰＨ試験法（油汚染対策ガイドライン（平成１８年３月）資料３  ＧＣ−ＦＩＤ法によるＴＰＨ試験方法参照）により求めた値である。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
（揮発抑制剤）
揮発抑制剤は、ジオレイン酸ポリエチレングリコールを水で１０倍に希釈したものを用いた。また、添加量は、試料土１ｍ２あたり１Ｌの割合とした。
【００２６】
（試験方法）
実施例の試験方法は以下の通りである。
（１）試料土Ａを表面積が一定となるように、ガラス製シャーレ（φ９０ｍｍ×１５ｃｍ）に敷き詰めた。
（２）試料土Ａに対して、霧吹きを用いて揮発抑制剤を散布した。
（３）（２）の処理後、ガラス製シャーレを密閉容器（２４ｃｍ×１８ｃｍ×Ｈ１５ｃｍ）に入れた。そして、密閉容器内に一定流量（２Ｌ／ｍｉｎ）で清浄空気を通し、密閉容器のガス採取口から流出する空気をガスバックで捕集した。
（４）捕集した空気中のベンゼン、トルエン、キシレンの各濃度をガスクロマトグラフィー、及び水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）を用いて測定した。
（５）（１）〜（４）の処理を、試料土Ｂ及び試料土Ｃについても同様に行った。
【００２７】
比較例の試験方法は以下の通りである。
（１）試料土Ａを表面積が一定となるように、ガラス製シャーレ（φ９０ｍｍ×１５ｃｍ）に敷き詰めた。
（２）ガラス製シャーレを密閉容器（２４ｃｍ×１８ｃｍ×Ｈ１５ｃｍ）に入れた。そして、密閉容器内に一定流量（２Ｌ／ｍｉｎ）で清浄空気を通し、密閉容器のガス採取口から流出する空気をガスバックで捕集した。
（３）捕集した空気中のベンゼン、トルエン、キシレンの各濃度をガスクロマトグラフィー、及び水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）を用いて測定した。
（４）（１）〜（３）の処理を、試料土Ｂ及び試料土Ｃについても行った。
【００２８】
（試験結果）
図１Ａから明らかなように、揮発抑制剤を散布した試料土Ａ〜試料土Ｃ（実施例）は、揮発抑制剤を散布していない試料土Ａ〜試料土Ｃ（比較例）よりも揮発するベンゼンの濃度（ｐｐｍ）が低くなるという結果が得られた。また、図１Ｂから明らかなように、比較例において揮発したベンゼンの濃度を１．０とした場合、実施例において揮発したベンゼンの濃度は０．２程度となった。つまり、試料土に揮発抑制剤を添加することにより、揮発するベンゼンの濃度を約２０％まで抑制できることが明らかとなった。
【００２９】
同様に、図２Ａから明らかなように、揮発抑制剤を散布した試料土Ａ〜試料土Ｃ（実施例）は、揮発抑制剤を散布していない試料土Ａ〜試料土Ｃ（比較例）よりも揮発するトルエンの濃度（ｐｐｍ）が低くなるという結果が得られた。また、図２Ｂから明らかなように、比較例において揮発したトルエンの濃度を１．０とした場合、実施例において揮発したトルエンの濃度は０．２程度となった。つまり、試料土に揮発抑制剤を添加することにより、揮発するトルエンの濃度を約２０％まで抑制できることが明らかとなった。
【００３０】
更に、図３Ａから明らかなように、揮発抑制剤を散布した試料土Ａ〜試料土Ｃ（実施例）は、揮発抑制剤を散布していない試料土Ａ〜試料土Ｃ（比較例）よりも揮発するキシレンの濃度（ｐｐｍ）が低くなるという結果が得られた。また、図３Ｂから明らかなように、比較例において揮発したキシレンの濃度を１．０とした場合、実施例において揮発したキシレンの濃度は０．２程度となった。つまり、試料土に揮発抑制剤を添加することにより、揮発するキシレンの濃度を約２０％まで抑制できることが明らかとなった。
【００３１】
以上の結果から、揮発性有害物質であるベンゼン、トルエン、キシレンを含有する土壌に対して、ジオレイン酸ポリエチレングリコールを含む揮発抑制剤を添加することにより、当該揮発性有害物質の揮発を抑制できることが明らかとなった。
【００３２】
［試料水からの揮発抑制試験］
試料水に含まれる揮発性有害物質の揮発抑制について、以下の試験により検証した。
【００３３】
（試料水）
試料水としては、ベンゼン濃度１ｍｇ／Ｌの水を使用した。
【００３４】
（揮発抑制剤）
揮発抑制剤は、ジオレイン酸ポリエチレングリコールを水で１０倍に希釈したものを用いた。また、添加量は、試料水１ｍ２あたり０．５Ｌの割合とした。
【００３５】
（試験方法）
実施例の試験方法は以下の通りである。なお、試験は、一定温度下（２０℃）で行った。
（１）試料水を２５ｍＬ添加したバイアル瓶（５０ｍＬ）を５つ（試験体Ａ１〜Ａ５）準備した。
（２）（１）のバイアル瓶それぞれに対して、揮発抑制剤を添加した。
（３）６０秒経過後、試験体Ａ１のバイアル瓶上部（ヘッドスペース）におけるベンゼン濃度を測定した。同様に、１２０秒（試験体Ａ２）、３００秒（試験体Ａ３）、６００秒（試験体Ａ４）、１２００秒（試験体Ａ５）経過後にもベンゼン濃度の測定を行った。ベンゼン濃度は、ガスクロマトグラフィー、及び水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）を用いて測定した。なお、経過時間毎に測定する試験体を変えた理由は、時間経過によって揮発するベンゼンの濃度を正確に測定するためである。
【００３６】
比較例の試験方法は、揮発抑制剤を添加しないこと以外は、実施例と同様である。
【００３７】
（試験結果）
図４から明らかなように、揮発抑制剤を添加した試料水は、揮発抑制剤を添加していない試料水よりも揮発するベンゼンの濃度（ｐｐｍ）が低くなった。すなわち、揮発性有害物質であるベンゼンを含有する水に対しても、ジオレイン酸ポリエチレングリコールを含む揮発抑制剤を添加することにより、当該揮発性有害物質の揮発を抑制できることが明らかとなった。
【００３８】
［試料土からの揮発抑制試験２］
試料土に含まれる揮発性有害物質の揮発抑制について、以下の試験により検証した。
【００３９】
（試料土）
試料土としては、以下の表２に示す試料土Ｄ〜試料土Ｇを使用した。なお、試料土Ｄ及び試料土Ｅは、山砂のみで構成される砂質土である。試料土Ｆ及び試料土Ｇは、粘土：山砂＝２：１で混合したものを粒径９．５ｍｍ未満となるように粒度調整を行ったものである。
【００４０】
また、各試料土には、揮発性有害物質として、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンが添加されている。各試料土における揮発性有害物質の濃度は、表２に示した通りである。揮発性有害物質は、試料土Ｄにおける濃度が最も高く、試料土Ｆ、試料土Ｅ、試料土Ｇの順で低濃度となっている。
【００４１】
【表２】
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【００４２】
（揮発抑制剤）
揮発抑制剤は、ジオレイン酸ポリエチレングリコールを水で１０倍に希釈したものを用いた。また、添加量は、試料土１ｍ２あたり１Ｌの割合とした。
【００４３】
（試験方法）
実施例の試験方法は以下の通りである。
（１）試料土Ｄを表面積が一定となるように、ガラス製シャーレ（φ９０ｍｍ×１５ｃｍ）に敷き詰めた。
（２）試料土Ｄに対して、霧吹きを用いて揮発抑制剤を散布した。
（３）（２）の処理後、ガラス製シャーレを密閉容器（２４ｃｍ×１８ｃｍ×Ｈ１５ｃｍ）に入れた。そして、密閉容器内に一定流量（２Ｌ／ｍｉｎ）で清浄空気を通し、密閉容器のガス採取口から流出する空気をガスバックで捕集した。
（４）捕集した空気中のクロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンの各濃度をガスクロマトグラフィー、及び水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）を用いて測定した。
（５）（１）〜（４）の処理を、試料土Ｅ〜試料土Ｇについても同様に行った。
【００４４】
比較例の試験方法は以下の通りである。
（１）試料土Ｄを表面積が一定となるように、ガラス製シャーレ（φ９０ｍｍ×１５ｃｍ）に敷き詰めた。
（２）ガラス製シャーレを密閉容器（２４ｃｍ×１８ｃｍ×Ｈ１５ｃｍ）に入れた。そして、密閉容器内に一定流量（２Ｌ／ｍｉｎ）で清浄空気を通し、密閉容器のガス採取口から流出する空気をガスバックで捕集した。
（３）捕集した空気中のクロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンの各濃度をガスクロマトグラフィー、及び水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）を用いて測定した。
（４）（１）〜（３）の処理を、試料土Ｅ〜試料土Ｇについても行った。
【００４５】
（試験結果）
図５Ａから明らかなように、揮発抑制剤を散布した試料土Ｄ〜試料土Ｇ（実施例）は、揮発抑制剤を散布していない試料土Ｄ〜試料土Ｇ（比較例）よりも揮発するクロロベンゼンの濃度（ｐｐｍ）が低くなるという結果が得られた。また、図５Ｂから明らかなように、比較例において揮発したクロロベンゼンの濃度を１．０とした場合、実施例において揮発したクロロベンゼンの濃度は０．１〜０．４程度となった。つまり、試料土に揮発抑制剤を添加することにより、揮発するクロロベンゼンの濃度を約１０〜４０％まで抑制できることが明らかとなった。
【００４６】
また、図６Ａから明らかなように、揮発抑制剤を散布した試料土Ｄ〜試料土Ｇ（実施例）は、揮発抑制剤を散布していない試料土Ｄ〜試料土Ｇ（比較例）よりも揮発するｏ−ジクロロベンゼンの濃度（ｐｐｍ）が低くなるという結果が得られた。また、図６Ｂから明らかなように、比較例において揮発したｏ−ジクロロベンゼンの濃度を１．０とした場合、実施例において揮発したｏ−ジクロロベンゼンの濃度は０．０４〜０．３程度となった。つまり、試料土に揮発抑制剤を添加することにより、揮発するｏ−ジクロロベンゼンの濃度を約４〜３０％まで抑制できることが明らかとなった。
【００４７】
また、図７Ａから明らかなように、揮発抑制剤を散布した試料土Ｄ〜試料土Ｇ（実施例）は、揮発抑制剤を散布していない試料土Ｄ〜試料土Ｇ（比較例）よりも揮発するトリクロロエチレンの濃度（ｐｐｍ）が低くなるという結果が得られた。また、図７Ｂから明らかなように、比較例において揮発したトリクロロエチレンの濃度を１．０とした場合、実施例において揮発したトリクロロエチレンの濃度は０．１〜０．４程度となった。つまり、試料土に揮発抑制剤を添加することにより、揮発するトリクロロエチレンの濃度を約１０〜４０％まで抑制できることが明らかとなった。
【００４８】
更に、図８Ａから明らかなように、揮発抑制剤を散布した試料土Ｄ〜試料土Ｇ（実施例）は、揮発抑制剤を散布していない試料土Ｄ〜試料土Ｇ（比較例）よりも揮発するテトラクロロエチレンの濃度（ｐｐｍ）が低くなるという結果が得られた。また、図８Ｂから明らかなように、比較例において揮発したテトラクロロエチレンの濃度を１．０とした場合、実施例において揮発したテトラクロロエチレンの濃度は０．０１〜０．３程度となった。つまり、試料土に揮発抑制剤を添加することにより、揮発するテトラクロロエチレンの濃度を約１〜３０％まで抑制できることが明らかとなった。
【００４９】
以上の結果から、揮発性有害物質であるクロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンを含有する土壌に対して、ジオレイン酸ポリエチレングリコールを含む揮発抑制剤を添加することにより、当該揮発性有害物質の揮発を抑制できることが明らかとなった。
【００５０】
上記実施形態等は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。上記の構成は、適宜組み合わせて実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【図１Ａ】
2020037095.tif 000005
【図１Ｂ】
2020037095.tif 000006
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2020037095.tif 000008
【図３Ａ】
2020037095.tif 000009
【図３Ｂ】
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【図４】
2020037095.tif 000011
【図５Ａ】
2020037095.tif 000012
【図５Ｂ】
2020037095.tif 000013
【図６Ａ】
2020037095.tif 000014
【図６Ｂ】
2020037095.tif 000015
【図７Ａ】
2020037095.tif 000016
【図７Ｂ】
2020037095.tif 000017
【図８Ａ】
2020037095.tif 000018
【図８Ｂ】
2020037095.tif 000019