(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
勾配を持つ山林に堆積している放射性物質の拡散防止及び除染方法であって，
前記山林に，複数の溝堀を切り拓く工程と，
前記切り拓いた溝堀内に，ゼオライトを含む放射性物質吸着剤を敷きつめる工程と，を含む
放射性物質の拡散防止及び除染方法。
【請求項２】
前記複数の溝堀のうち，上方に位置する溝堀と，下方に位置する溝堀の間の位置に，伐採した樹木を積み重ねて形成した貯木棚を設置する工程を，さらに含む
請求項１に記載の放射性物質の拡散防止及び除染方法。
【請求項３】
前記溝堀を切り拓くことにより発生した残土を，当該溝堀の山裾側に積み上げて堤防を形成する工程を，さらに含む
請求項１又は請求項２に記載の放射性物質の拡散防止及び除染方法。
【請求項４】
前記堤防上に，放射性物質の吸着と吸収に有効な草木を植える工程を，さらに含む
請求項３に記載の放射性物質の拡散防止及び除染方法。
【請求項５】
前記放射性物質吸着剤は，ゼオライトを内部に封入した繭玉を含む
請求項１から請求項３のいずれかに記載の放射性物質の拡散防止及び除染方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，山林に堆積している放射性物質の拡散防止と除染を目的とする方法に関する。具体的に説明すると，本発明は，山林の放射性物質の拡散防止と除染を実施するにあたり，被災地の関係諸役所，及び住民の合意が得られるような放射性物質の中間貯蔵施設と最終処理場を兼ねた施設を造設するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から，放射性セシウムに代表される放射性物質は，空気中や土壌などの自然環境に多量に存在する場合，人体に有害なものであるとして除去の対象とされている。
【０００３】
例えば，特許文献１や特許文献２には，放射性物質を含む汚染土壌の浄化方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１９２６４８号公報
【特許文献２】特開２００７−２８９８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで，勾配を持つ山林に放射性物質が堆積している場合，この山林に堆積している放射性物質は，風雨等の影響を受けて，周囲の地域や農村に拡散する恐れが高い。このため山林に堆積している放射性物質の拡散を防止する必要があるが，そのような目的を効率的に達成できる技術は，現状では開発されていない。
【０００６】
また，山林に堆積した放射性物質の拡散を完全に防止するためには，数兆円にものぼる天文学的規模の経費が見込まれるが，これは十年以上の計と言わざるを得ず，数年以内に実現することは困難であると考えられる。
【０００７】
また，東北地方太平洋沖地震の被災地やその周囲に住む住人達は，早急な山林の放射性物質の拡散防止と除染を求めている。しかしながら，現状，放射性物質は，刻々と，風によって大気中に拡散され，また，水によって飲料水や農地などを汚染している。このような状況においても，放射性物質の拡散防止及び除染方法に有効な手段は未だ提案されていない。
【０００８】
また，現状では，山林の放射性物質を含んだ廃棄物の中間貯蔵施設と最終処分場を別々に設けるという提案がなされているが，地域関係役所ならびに住民の合意をなかなか得ることができず，現時点では，放射性物質の拡散作業とその除染作業が立ち往生した状態となっている。
【０００９】
このため，山林の放射性物質の拡散防止と除染を実施するにあたり，被災地の関係諸役所，及び住民の合意が得られるような放射性物質の中間貯蔵施設と最終処理場を兼ねた施設を造設するための方法が，早急に求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで，本発明の発明者は，上記の従来発明の問題点を解決する手段について鋭意検討した結果，放射性物質が堆積した山林に，複数の溝堀を切り拓き，この切り拓いた溝堀内に，ゼオライトを含む放射性物質吸着剤を敷きつめることにより，この溝堀によって，放射性物質の中間貯蔵と最終処理を行うことが出来るようになるという知見を得た。そして，本発明者は，上記知見に基づけば，従来技術の課題を解決できることに想到し，本発明を完成させた。
具体的に説明すると，本発明は，以下の工程を有する。
【００１１】
本発明は，勾配を持つ山林に堆積している放射性物質の拡散防止及び除染方法に関する。
本発明では，まず，放射性物質が堆積した山林に，複数の溝堀を切り拓く工程を行う。このような溝堀は，ダムとしても機能するため，この溝堀には，山林の土壌から溶出した放射能汚染水や汚染土を集積させることができる。このため，このような溝堀を複数箇所に設けることで，放射性物質の拡散を防止できる。
そして，本発明では，上記のようにして切り拓いた溝堀内に，放射性物質吸着剤を敷きつめる工程を行う。このようにして溝堀内に，ゼオライトを含む放射性物質吸着剤を敷きつめることで，放射性物質の流出を防止できると共に，この溝堀を放射性物質の最終処理場として利用することができる。また，放射性物質吸着剤と共に，放射性物質吸収抑制剤（例えばケイ酸カリウム）を，溝堀内に敷設することとしてもよい。
【００１２】
また，本発明は，複数の溝堀のうち，勾配を持つ山林の上方に位置する溝堀と，下方に位置する溝堀の間の位置に，伐採した樹木を積み重ねて形成した貯木棚を設置する工程を，さらに含むことが好ましい。このように，貯木棚を設置することにより，放射性物質の空中拡散を防止することができる。
【００１３】
また，本発明は，溝堀を切り拓くことにより発生した残土を，当該溝堀の山裾側に積み上げて堤防を形成する工程を，さらに含むことが好ましい。このような堤防を形成することで，放射性物質の拡散を防止効果がさらに高まる。
【００１４】
また，本発明は，上記堤防上に，放射性物質の吸着と吸収に有効な草木（例えば，ヒマワリや，柿の木等）を植える工程を，さらに含むことが好ましい。このように，放射性物質が堆積すると考えられる堤防に，ヒマワリ等の放射性物質の吸着と吸収に有効な草木を植えることで，除染作業を促進することができる。
【００１５】
また，本発明において，放射性物質吸着剤は，ゼオライトを内部に封入した繭玉を含むことが好ましい。繭玉は，その内部にゼオライト等を封入することにより，溝堀内に集積された放射性物質の除去に利用できる。すなわち，ゼオライトは，汚染物質の除去効果を有するものの，そのまま放置すると，山林の土壌をドロドロした状態に変えてしまう。そこで，ゼオライトを繭玉内に収容することで，ゼオライトが土壌を変質させることを防止すると共に，この放射性物質の除去に利用された繭玉は，発酵液等を用いて分解し浄化土壌とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は，風による空中への放射性物質が拡散するのを，ゼオライトの強吸着作用によって抑止することができる。
【００１７】
本発明は，水による谷川，沢，湖沼などへの放射性物質の流出を溝堀で防止することができる。
【００１８】
本発明は，土，砂，落ち葉，枯草，枯れ枝などによる放射性物質の流出，拡散を貯木棚によって防止することができる。また，立木は伐採，雑木などは刈り取り，貯木棚内側にまとめて留め置くことにより放射性物質の除染を図ることができる。
【００１９】
本発明において，山林に各種の溝または堀を切り拓くことにより掘り出された土砂などは，いわゆる天地返しを行なって堤防とすることより，放射性物質を地中深く埋め込んだり，堤防上に放射性物質の吸収と吸着に効果のある草木を植えるたりすることできるため，除染効果を一層大きくすることができる。
【００２０】
本発明において，大木（落葉・常緑）は伐採し，貯木棚として再活用するため放射性物質の拡散防止となり，枝葉は貯木棚の内側に留め置き，土で覆い除染を計ることができる。
【００２１】
本発明の放射性物質の拡散防止及び除染方法は，工事の規模にかかわらず，極めて安価に施工することができる。例えば，４メートル幅×１メートル長さでの法面補強や，ゼオライト・ケイ酸カリウム敷設費用も含め，工事金額は，総額数十万以下となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は，本発明に係る放射性物質の拡散防止及び除染方法が施された山林を示す概念図である。
【図２】図２は，山林に切り拓かれた溝又は堀の断面を概念的に示した斜視図である。
【図３】図３は，放射性物質吸着剤としても用いられる繭玉を概念的に示した断面図である。
【図４】図４は，本発明に用いられる貯木棚と堆肥枠を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下，図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。本発明は，以下に説明する形態に限定されるものではなく，以下の形態から当業者が自明な範囲で適宜修正したものも含む。
【００２４】
図１は，本発明に係る放射性物質の拡散防止及び除染方法が施された山林を示す概念図である。また，図２は，山林に切り拓かれた溝又は堀（以下，これらを合わせて溝堀と呼ぶ）の断面を概念的に示した斜視図である。
【００２５】
本発明は，勾配を持つ山林に堆積している放射性物質の拡散防止及び除染方法に関するものである。本発明において拡散防止及び除染の対象とされる放射性物質は，特に限定されるものではないが，放射性物質の例としては，放射性のセシウム（セシウム１３７，セシウム１５７等）や，ヨウ素（ヨウ素１３１等），ウラン（ウラン２３２等），プルトニウム（プルトニウム２３８等），トリウム（トリウム２３２等），及び重水素を挙げることができる。
【００２６】
また，「勾配を持つ山林」とは，少なくとも３度以上の傾斜を持つ山林であることが好ましい。また，本発明では，特に，５度以上の傾斜を持つ山林を対象にして，放射性物質の拡散防止及び除染方法を施すことが有効である。
【００２７】
図１に示されるように，本発明に係る放射性物質の拡散防止及び除染方法は，勾配を持つ山林を対象として行われる。本発明においては，まず，山林の複数箇所に，横溝堀１０を切り拓く。例えば，山頂と山裾を結ぶ方向を山林の上下方向とした場合に，横溝堀１０は，この上下方向に直交する左右方向に沿って延びるように形成される。
【００２８】
横溝堀１０の長さや幅は，山林の規模に応じて適宜調節すればよい。例えば，横溝堀１０の長さは，２０ｍ以上とすればよい。具体的には，横溝堀１０の長さは，２０ｍ〜１０００ｍ，又は３０ｍ〜５００ｍ程度とすることが好ましい。また，横溝堀１０の幅は，例えば，２ｍ〜２０ｍであることが好ましく，４ｍ〜１０ｍであってもよい。横溝堀１０の長さや幅は，公知の建設機械（ブルドーザー，ユンボ，パワーシャベルなど）で作業できる長さや幅とする。なお，図１に示されるように，建設機械の移動には，山林に形成された従来の林道を利用することが望ましい。このため，横溝堀１０は，山林の林道を避けて形成することが好ましい。このようにして，横溝堀１０については，ダンプトラック等運搬車両が通行し作業できる程度の幅及び長さを確保する。
【００２９】
また，横溝堀１０の深さは，山頂から山裾に向かって流入する水が溢れない程度の深さであることが好ましい。具体的には，横溝堀１０の深さは，１ｍｍ〜１５ｍｍ，２ｍ〜１０ｍ，又は３ｍ〜５ｍ程度であることが好ましい。横溝堀１０の深さを５ｍ以上とすることで，大雨時にはダムの役目を果たすことも期待される。
【００３０】
また，図１に示されるように，山林の裾野に鉢巻状の溝堀（裾溝堀１１と呼ぶ）を切り拓き，山林全体から流出する放射性物質を受け止め，拡散防止を図ることが好ましい。裾溝堀１１は，山林の裾野全体を周回する程度の長さで，形成されていることが好ましい。その他，裾溝堀１１の幅や深さについては，上述した横溝堀１０と同様にすればよい。
【００３１】
また，図１に示されるように，谷川，沢，又は湖沼等に射性物質（セシウム１３４，同１５７など）が流入することを防止するために，谷川等の両岸又は湖沼の周囲に沿って流入防止用の溝堀（谷溝堀１２と呼ぶ）を，急勾配をつけずに切り拓くことが好ましい。
【００３２】
また，図１に示されるように，山中ないし民家付近に，複数の横溝堀１０を平行（左右方向）に切り拓き，放射性物質の拡散防止及び捕捉を図ることが好ましい。
【００３３】
これらの横溝堀１０，裾溝堀１１，及び谷溝堀１２等の各種溝堀の配置は，山頂から山中を通って山裾へと流出する放射性物質を含んだ水が，複数の溝堀の中に必ず流入するように設計すべきである。例えば，各種溝堀の上下の間隔は，２０ｍ〜５０ｍとし，溝堀の長さは２０ｍ〜１０００ｍとすることが好ましい。
【００３４】
また，図２に示されるように，本発明では，横溝堀１０，裾溝堀１１，及び谷溝堀１２等の各種溝堀を切り拓くことによって発生した残土を利用して，この溝堀における山林の山裾側（下方）に堤防３０を作ることが好ましい。すなわち，堤防３０は，掘削した残土を積み上げ，法面を固めることにより形成すればよい。堤防３０の高さは，残土の量などを考慮して適宜調節すればよいが，例えば，１ｍｍ〜１５ｍｍ，２ｍ〜１０ｍ，又は３ｍ〜５ｍ程度とすることが好ましい。
【００３５】
また，上記のようにして各種溝堀の山裾側に堤防３０を形成する場合，この堤防３０の上に，放射性物質の吸収または吸着に効果のある草木などを植え，さらなる除染を図ることが好ましい。放射性物質の吸収または吸着に効果のある草木の例は，ヒマワリ，及び柿の木である。これらの草木を植える作業としては，堤防３０に苗木を植えることとしてもよいし，堤防３０をなす土壌に種子を撒くこととしてもよい。
【００３６】
本発明では，横溝堀１０，裾溝堀１１，及び谷溝堀１２等の各種溝堀を山林に切り拓いた後，これらの溝堀の中に，放射性物質吸着剤を敷設する。放射性物質吸着剤としては，公知のものを利用すればよい。放射性物質吸着剤の例としては，ゼオライトが挙げられる。ゼオライトとしては，例えば，工業的に利用されている粒子状の一般的なゼオライトを用いることができる。ゼオライトは，例えば，直径３ミリ〜５０ミリ程度のものを用いればよい。また，ゼオライトとしては，水素型ゼオライト，ナトリウム型ゼオライト，カリウム型ゼオライト，カルシウム型ゼオライト，マグネシウム型ゼオライト，アルミニウム型ゼオライト，鉄型ゼオライト，銀型ゼオライト，及び銅型ゼオライトのいずれのゼオライトであってもよい。放射性物質吸着剤は，横溝堀１０，裾溝堀１１，及び谷溝堀１２中に厚さ５ｍｍ〜２０ｍｍとなるように均等に敷設されることが好ましい。
【００３７】
また，これらの溝堀の中には，放射性物質吸着剤と合わせて，放射性物質吸収抑制剤を敷設することとしてもよい。放射性物質吸収抑制剤としては，公知のものを利用すればよいが，例えば，ケイ酸カリウム（粒状）を用いることが好ましい。例えば，ケイ酸カリウムとゼオライトは，あらかじめ均等に混合して，厚さ５ｍｍ〜４０ｍｍ程度となるように，溝掘りの中に敷設されることが好ましい。
【００３８】
また，本発明において，各種溝堀の中には，放射性物質吸着剤として，ゼオライトを内部に封入した一又は複数の繭玉２１を配置することとしてもよい。図３は，繭玉２１の概要を示す断面図である。図３に示されるように，放射性物質を除去する際の繭玉２１には，その内部に，ゼオライト２１ａが封入されている。ゼオライ２１ａは，汚染物質の除去効果を有するものの，そのまま散布すると，山林の土壌をドロドロした状態に変えてしまう。そこで，ゼオライト２１ａを繭玉２１内に収容することで，土壌の変質を防ぐとともに，繭玉２１とともにゼオライト２１ａを回収し易くなる。なお，ゼオライトは，公知の物質である。ゼオライトの例は，Ｘ型ゼオライト，Ｙ型ゼオライト，モルデナイト，ＺＳＭ型ゼオライト等の合成ゼオライトや天然ゼオライトが使用できる。さらに，繭玉２１内には，コンポスト２１ｂ及び粘土２１ｃをさらに封入することとしてもよい。コンポスト２１ｂには，田畑の育成に好ましい微生物が多数含まれるため，繭玉２１の分解が促進される。また，コンポスト２１ｂにより繭玉２１が分解されると，繭玉２１に含まれるゼオライト２１ａが放射性物質を含む土壌に溶出し，溶出したゼオライト２１ａが土壌に含有された放射性物質の除染を促進することも期待できる。このような繭玉２１を製造するためには，まず，天然の蚕の繭玉の一部を切り出して，さなぎを取り出す。その後，切り出した部分から，内容物（例えば，ゼオライト２１ａ，コンポスト２１ｂ，及び粘土２１ｃ）を入れる。その後，切り出した繭の一部で蓋をする。蓋をした繭を１日から１０日（例えば５日）の間，発酵液（又は発酵液と柿酢液）に漬ける。このようにすれば，上記した繭玉２１を製造できる。
【００３９】
また，本発明において，上方（山頂側）の横溝堀１０と下方（山裾側）の横溝２０の間に，樹木を積み重ねて形成された貯木棚４０を一又は複数箇所に配置することとしてもよい。図３（ａ）は，貯木棚４０の構造の例を示す概念図である。貯木棚４０は，例えば，伐採した樹木（直径３ｃｍ以上のもの）を長さ６０ｃｍ〜２ｍに切断し，５０センチ〜１メートルの高さに積み重ねる。このとき，複数本（少なくとも２本）の止め木４０ａを垂直に起立させて地面に固定し，止め木４０ａによって押さえるようにして，下方に比較的大きい大樹木４０ｂを配置し，その上に比較的小さい小樹木４０ｂを積み重ねるようにすればよい。このようにして形成した貯木棚４０を山林の複数箇所に配置することで，放射性物質が山裾へ流出することを防止できる。また，貯木棚４０は，自然に朽ち果てるの（約３０〜５０年）を待てばよい。朽ち果てる過程で，貯木棚４０を分解する微生物の働きにより，その土壌が豊かになることも期待できる。
【００４０】
また，図１に示されるように，貯木棚４０の内側（山頂側）には，堆肥枠４１を配置することとしてもよい。図３（ｂ）に示されるように，堆肥枠４１には，山林に堆積した放射性物質を含む汚染草や，雑木，落葉，小枝，樹枝等を堆積して留めておくことができる。堆肥枠４１は，上述した貯木棚４０と同様に，天然の樹木によって形成された枠体であることが好ましい。堆肥枠４１についても，貯木棚４０と同様に，自然に朽ち果てるの（約３０〜５０年）を待てばよい。
【００４１】
[効果とメリット]
本発明によれば，放射性物質に汚染されている山林の物質（水，土，葉，草，及び樹木等）の最終処分場としての役目を，横溝堀１０，裾溝堀１１，谷溝堀１２，堤防３０，貯木棚４０，及び堆肥枠４１のそれぞれが果たすようになる。よって，本発明の放射性物質の拡散防止及び除染方法を用いれば，新たに膨大な中間貯蔵施設を建設することが不要になる。
【００４２】
また，上記した横溝堀１０等の放射性物質の最終処分場は，ゼオライトの吸着効果とケイ酸カリウムの吸収抑制効果により，放射性物質の拡散防止と除染の役目を果たすようになる。これにより，放射性物質の中間貯蔵施設と最終処理場を兼ねた施設を提供することができるため，建設山林の放射性物質の拡散防止と除染を実施するにあたり，被災地の関係諸役所，及び住民の合意を得られやすくなると考えられる。
【００４３】
また，本発明は，新技術開発を必要としない。このため，本発明の放射性物質の拡散防止及び除染方法は，即刻，着工できるというメリットがある。
【００４４】
また，本発明における一山林の放射性物質の拡散防止経費と除染費用の合計金額は，一山林全体の除染，中間貯蔵施設，及び最終処分場施設費用の総額に比較すれば，１０分の１以下の費用で実現できるものと推計される（例：福島県は，民有林約１８万３千ヘクタールを対象に除染を平成２４年度中に実施する計画を持っていると報じられている）。このため，本発明によれば，山林の放射性物質の拡散防止と除染を極めて低コストで実現できる。
【００４５】
また，本発明は，ゼオライトとケイ酸カリウムによる除染を土木作業と同時に行うため，地域住民の理解を得られやすいというメリットが有る。すなわち，従来の除染にともなう中間貯蔵施設と最終処分場の設置が地域住民の大反対に直面し中断状態であることを考慮すれば，中間貯蔵施設と最終処分場の一体化を目指す本発明は，画期的かつ安全性の高い技術であるといえる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は，山林に堆積した放射性物質の拡散防止工事，及び除染工事において好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０…横溝堀
１１…裾溝堀
１２…谷溝堀
２０…放射性物質吸着剤
３０…堤防
４０…貯木棚
【要約】      （修正有）【課題】放射性物質の中間貯蔵施設と最終処理場を兼ねた施設を建設し、山林の放射性物質の拡散防止と除染方法を提供する。【解決手段】勾配を持つ山林に堆積している放射性物質の拡散防止及び除染方法であって、前記山林に複数の溝堀を切り拓き、前記切り拓いた溝堀内に,放射性物質吸着剤を敷きつめる。前記溝堀には,山林の土壌から溶出した放射能汚染水や汚染土を集積することで放射性物質の拡散を防止し、溝堀内の放射性物質吸着剤で放射性物質を吸着することで除染を行う。【選択図】図１【図１】
0005486699.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0005486699.tif 000005