(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油溶性を有する物質群からなる環境ホルモンに汚染された汚染土壌を浄化する方法において、前記汚染土壌に対して脂質生合成能の高い木本植物を播種若しくは植栽により導入することにより前記植物に前記環境ホルモンを吸収させ、前記植物の開花結実後に前記環境ホルモンを含有する種子を回収し、回収されたものを焼却することにより前記環境ホルモンを分解無害化することを特徴とする
汚染土壌の浄化方法。
【請求項２】
前記木本植物がサザンカ類又はツバキ類のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項３】
前記環境ホルモンとしてダイオキシン類化合物が含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載の汚染土壌の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイオキシン類化合物をはじめとする、油溶性を有する物質群からなる環境ホルモンに汚染された土壌の浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、環境ホルモンと総称される物質が大きな問題となっている。これは、自然界において極微量にしか残存しないにも拘わらず、人間をはじめとする動物の体内で内分泌ホルモン作用を撹乱する化学物質であり、その毒性が指摘されている。環境ホルモンによって誘発される性転換や精子密度の減少等の生殖器官形成の異常は種の絶滅に繋がりかねず、自然環境の中からこれらの化学物資を除去することが今日の緊急課題となっている。
【０００３】
特に、代表的な環境ホルモンであり分解が最も困難であるダイオキシン類化合物が、牛乳からだけでなくヒトの母乳からも検出されているという事実や、毛髪からも検出された事実は、環境ホルモンが食物連鎖を介して人体内に取り込まれていることを示すものであり、早急な浄化法の確立が求められている。
【０００４】
ダイオキシン類化合物は、ポリ塩化ジペンゾパラジオキシン（ＰＣＤＤ）とポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦ）の総称で、化学物質の合成過程、廃棄物の焼却処理、あるいは有機塩素系化学製品の製造工程での副産物として、非意図的に生成する毒性物質である（以下、単に「ダイオキシン類」と称する場合がある）。ＰＣＤＤには７５種類、ＰＣＤＦには１３５種類の同族体、異性体が存在する。これら、ダイオキシン類の毒性は、急性毒性、発癌性、催奇形性、免疫毒性などの多岐に亘っており、人体に対する悪影響が深刻な社会問題となっている。
【０００５】
環境ホルモンと同様な作用は、塩素系農薬である除草剤（２，４−Ｄ）や、現在は製造禁止となっている殺虫剤のＤＤＴやＢＨＣも有しており、これらの物質は、直接自然界に撒布されたものが未だに土壌中に残留している。その上、身近なプラスチック原料であるビスフェノールＡや、その可塑剤であるフタル酸エステルも同様の作用を有しており、これら一連の人工化学物質の除去は緊急の課題となっている。
【０００６】
現代の社会生活では、塩素を含むいわゆるビニールやプラスチック類の製品が氾濫しており、その廃棄物処理において、燃焼温度が８００℃に達しない小型焼却炉を用いた場合には、ダイオキシン類が大気中に放出されて周辺の土壌を汚染している現実がある。また、最終廃棄物処理場から発生する焼却灰中にも多量のダイオキシン類が含まれているため、その灰の風による拡散によっても周辺土壌が汚染される。実際、焼却灰の処分場周辺の土壌汚染などの事例が報道されている。現在、行政側はこのようなダイオキシン類汚染地域の拡大を防止するべく努力しているが、既存の汚染土壌に対する取扱い、さらには汚染土壌の浄化についての効果的手法を見出せない状況にある。
【０００７】
既存の汚染土壌の浄化方法に関する従来の技術としては、主として、（１）汚染された土壌を汚染されていない土壌と置き換える方法、（２）汚染された土壌を回収して加熱処理により浄化する方法（特開平９−１９２６４１号）、（３）汚染された土壌を微生物を用いて浄化する方法（特開平９−２２５４５０号、特開平９−２２５４５１号）が提示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来提示されている汚染土壌の浄化方法には、実際の適用上種々の問題があり、実用的なものではない。上記（１）〜（３）のいずれの方法にも共通する問題点として、汚染土壌浄化の対象面積が広い場合に莫大な労力と経費が必要となることである。しかも、ダイオキシン類による土壌汚染は広範囲かつ深層に及ぶことが一般的であり、ダイオキシン類除去対策工の施工対象面積は広大となる場合が多い。
【０００９】
上記（１）の汚染された土壌を汚染されていない土壌と置き換える方法では、回収した汚染土壌の投棄場所の問題があり、二次汚染を招くおそれが大きい。また、多量の汚染土壌を回収するためには、その掘削、運搬等をはじめとする莫大な経費がかかるだけでなく、対象箇所が自然環境豊かな地域である場合には、環境破壊という問題も無視することはできない。
【００１０】
上記（２）の汚染された土壌を回収して加熱処理により浄化する方法は、回収した土壌を浄化処理するので（１）の方法と比較して二次汚染の危険性は低いが、多量の汚染土壌を回収する労力と費用は同じであり、かつ大量の汚染土壌を浄化処理するためには、浄化を要する土量に応じた浄化設備の設置と処理期間が必要であり、効率的手法とは言い難い。通常の加熱による分解処理では、ダイオキシン類等の有害物質の更なる拡散を招くため、特殊な加熱分解処理のための設備が必要だからである。また、汚染地域が広範囲なだけでなく汚染深度が深い場合には、さらに莫大な経費が予測され、この手法の採用は非現実的といえる。浄化された土壌を元通りに埋め戻す場合も労力と経費がかかる。また、上述したよう自然環境破壊となる場合もある。
【００１１】
上記（３）の汚染された土壌を微生物を用いて浄化する方法では、対象とする汚染土壌中へ微生物を含む薬液を注入する。この方法は、上記（１）及び（２）における汚染土壌の回収や埋め戻しの工程が不要であるので、一見簡単で合理的手法であるかのように思われる。しかしながら、ダイオキシン類の分解能を有するとして発見された微生物の性質とその変異性には未だ不明な点が多く、その効果は確実とは云えない。また、微生物のダイオキシン類分解作用を高めるには、その主栄養源として有機物の投入が必要と推定される。そして、この種の微生物の自然環境中への撒布が二次的災害を誘起する危険性も否定できない。さらに、微生物を土壌中へ注入するために特殊な注入設備を用いたり、特開平９−２２５４５０号の方法のように気体を注入したりすることは、結果として多額の労力と経費を必要とすることとなる。
【００１２】
このようにいずれの従来技術も、莫大な量に達する汚染土壌を処理するには労力と経費がかかりすぎるため、実用的手法とは言い難い。
本発明の目的は、ダイオキシン類等の有害物質に汚染された土壌を浄化する方法において、確実かつ効率的に土壌浄化を行い、また労力と経費の負担を低減することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するべく、本発明は、油溶性を有する物質群からなる環境ホルモンに汚染された汚染土壌を浄化する方法において、前記汚染土壌に対して脂質生合成能の高い木本植物を播種若しくは植栽により導入することにより前記植物に前記環境ホルモンを吸収させ、前記植物の開花結実後に前記環境ホルモンを含有する種子を回収し、回収されたものを焼却することにより前記環境ホルモンを分解無害化することを特徴とする。
【００１４】
前記木本植物がサザンカ類又はツバキ類のいずれかが好適である。
【００１５】
また本発明による汚染土壌の浄化方法は、対象とする汚染土壌に含まれる環境ホルモンがダイオキシン類化合物である場合に好適に適用される。
【００１６】
【作用】
本発明では、汚染土壌に含まれるダイオキシン類等の環境ホルモンを除去するために植物を利用する。これは、ダイオキシン類の油溶性が非常に高い点と、植物種子の脂質蓄積特性に着眼したものである。油溶性とは、脂質を融解しやすい性質を意味し、「親脂質融解性」あるいは「親脂質可溶性」と表現することもできる。
【００１７】
脂質に富む脂肪種子を結実する植物を汚染土壌に導入すると、植物はその生長過程において土壌に含まれる環境ホルモンを吸収する。そして、吸収された環境ホルモンは植物中の脂質を融解する。植物は、その植物体内特に種子内に脂肪体（脂肪細胞）として脂質を蓄積する結果、環境ホルモンも共に蓄積されることとなる。植物の種子は、植物組織内で最も脂質を蓄積させることができ、かつ採取の便宜性においても優位な器官である。
【００１８】
結実後にこのような種子若しくは植物体を回収することで、結果的に汚染土壌から環境ホルモンが除去される。特に汚染の甚だしい土壌に対してはこの方法を繰り返し行うことにより、土壌中に含まれている環境ホルモンの濃度を徐々に低下させることができる。
【００１９】
本発明は、土壌の汚染物質を早期に完全に除去するために適用される方法ではなく、むしろ徐々に汚染物質を低減させていき、最終的に無毒化するあるいは問題のない程度まで土壌を回復させるという性格のものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、次の通りである。ダイオキシン類等の環境ホルモンに汚染された土壌に対して、任意の緑化工の手法を用いて植物を導入する。導入された植物は、所定の生育過程を経て生育し、結実する。結実した後、その植物体全体若しくは一部、又は種子を回収する。そして、回収された植物体若しくは種子に対して、ダイオキシン類等有害物質の含有物としての適切な処理を施す。
【００２１】
本発明の原理は、植物根が自身の生育に必用な養分だけを土壌中から選択的に吸収するのではなく、基本的にはその周囲に存在する所定の大きさ（分子量）以下の化学物質の全てを吸収するという性質に基づいている。もちろん、各化学物質の吸収の程度は、土壌環境やその物理的性質によって差はある。本発明は、この植物根の性質を利用して汚染土壌中で植物を育てることにより、有害物質を植物に吸収させ、土壌の浄化を図るものである。本発明の着想の妥当性は、草食動物である牛から得られる牛乳中からダイオキシン類が検出されていることからも説明できる。
【００２２】
特に、ダイオキシン類等の化学物質の集積効率を高めるために、脂肪種子を結実させる植物の適用が望ましい。このような植物は、脂肪種子生産植物あるいは脂質生合成能の高い植物ということもできる。ダイオキシン類は高い油溶性を有するため、脂質と共に種子内に集中的に蓄積される。こうしてダイオキシン類が集積した種子、あるいは種子を含む植物体を、種子が落下する前に刈り取ることでダイオキシン類を回収できる。回収した種子又は植物体を乾燥後、８００℃以上の高温下で焼却し、含有されているダイオキシン類を無害な物質に分解処理する。
【００２３】
本発明では、汚染土壌自体を移動又は処理する必要はない。汚染土壌上で生育した植物の種子又は植物体を処理することは、汚染土壌自体を移動したり処理したりすることに比べて労力も経費も格段に少なくすむことは明らかであろう。また、本発明によれば、広範囲の土壌に拡散しているダイオキシン類が、比較的小体積の植物体内に自然に集積されるので、効率的に回収することができる。
【００２４】
本発明における植物の導入方法は、播種でも植栽でもよいが、汚染土壌の浄化が目的であるので、播種では開花するまでに年月を要する木本植物は植栽で導入するのが好ましい。汚染の程度が深層に達している場合には、根系が土壌深くまで広がる木本の脂肪種子生産植物が有効であり、北国ではサザンカ類、南国ではツバキ類が好適である。
【００２５】
播種により導入する場合は、種子、土壌、ファイバー類、有機質資材、肥料などを混合した植生基材を、吹付機を用いて吹き付ける方法が効率的である。こうした吹付方法は、植生基材吹付工と称されており、種子散布工、客土種子吹付工、厚層基材吹付工等に細分され、いずれも好適に利用できる。
【００２７】
植栽による導入が望ましい植物は、播種した場合には開花するまでにある程度の年月を要する木本植物が該当する。具体的な植物としては、ヤブツバキ、サザンカ等があげられる。ヤブツバキやサザンカは、根系が発達するので比較的汚染深度が深い場合に適用できる。サザンカ類やツバキ類の木本植物の導入にも播種工が適用できるが、開花可能に生長するまでに長期間を必要とすることから、成木の植栽が適している。サザンカ類は寒冷地に、ツバキ類は温暖地に導入できる。施工に当たっては、効果的な植栽配置を計画する必要があるが、化学物質の回収効率を高めるために、施工後早期に開花結実し、数多くの種子をつけ、種子の採取が容易なヒマワリ等の栽培の併用も可能である。
【００２８】
本発明において脂肪種子を活用する利点は、単にダイオキシン類等の環境ホルモンが油溶性があって集積され易いだけでなく、焼却し易い形態を有しかつ油成分からなるためにそれ自体の燃焼によっても８００℃を超える高温の確保に寄与することが挙げられる。これにより、ダイオキシン類等の環境ホルモンの焼却分解コストを低減できる。
【００２９】
環境ホルモンを効率的に回収するには、導入植物をできるだけ大きく生育させ、多量の種子を結実させる必要がある。そのための合理的施肥にも吹付法の採用が望ましく、その際には土壌の物理的性質を悪化させないためにウレアホルム系の遅効性窒素肥料の使用が好ましく、花成、結実を促すために、燐酸、カリウム成分の構成比の高い肥料の使用が望ましい。
【００３０】
また、種子だけでなく植物体そのものを回収して処理する場合や一年草の場合は、汚染土壌に対して本発明の方法を繰り返し適用し、確実に環境ホルモンを除去することが望ましい。汚染の程度が甚だしい場合は特に繰り返し適用することが有効である。
【００３１】
【発明の効果】
本発明による汚染土壌の浄化方法は、導入植物の生育期間を要するので土壌浄化処理の期間は長くなるが、植物自体の特性を利用して汚染土壌中から自然に有害化学物質を抽出し集積するので、極めて効率的である。
【００３２】
また、本発明の方法の実施に要するコストは、植物導入と回収した種子又は植物体の処理のための労力及び経費だけであるので、従来の大規模な土壌浄化処理方法に比べてはるかに負担が少なく安価である。
【００３３】
さらに、本発明の方法は、環境ホルモンという有害化学物質の回収除去を効率的に行うことに加えて、美しい花を咲かせる植物を導入する点て、地域住民のための景観創造活動を支援できるという副次的利点も有している。この点でも、地域密着型の極めて実用性の高い手法といえよう。