(57)【要約】      （修正有）【課題】人工地層における特殊な地層単元の汚染調査方法を提供する。【解決手段】地質ボーリングによる造成地などの人工地層内における有害重金属などの固体汚染部などを正確に把握する場合には、時間的同一地層単元境界を挟んだ部位から試料を採取し、分析する。また、その境界の上部、下部からも試料を採取し、両試料を分析する。時間的同一地層単元境界を挟んだ部位から採取した試料の分析値と境界上部、下部からの各試料分析値とを、それぞれ比較して、値の高い部位に試料採取を順次進める。【選択図】図２
2014010062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工地層内の有害重金属汚染部を正確に把握する場合には、時間的同一地層単元境界を挟んで試料を採取し、分析する。そして、その境界の上部、下部から試料を採取し、各試料を分析する。時間的同一地層単元境界を挟んで採取した試料の分析値と境界上部、下部からの各試料分析値とを、それぞれ比較して、値の高い部位に試料採取を順次進める調査方法。
【請求項２】
人工地層における物性的同一地層単元における鋸歯状またはクサビ状の境界には、有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質が存在するので、有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質の調査にあったては、物性的同一地層単元境界を挟んで採取した試料の分析値と境界上部、下部からの各試料分析値とを、それぞれ比較して、値の高い部位に試料採取を順次進める調査方法。
【請求項３】
有害重金属汚染と有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質を明らかにするには、第１の発明と第２の発明による分析試料採取法を併用する調査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、谷間、陸域の凹地または水域の凹地を埋め立して、形成された人工地層内の汚染状況を正確に調査して評価する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人工地層内の流体・固体の汚染物質は、地層の透過性や地層の吸着性に支配される。例えば、有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質の挙動は、地層の透過性に支配される。また、有害重金属などの固体の汚染物質の挙動は、それぞれの地層の吸着性にも支配される。そして、現在人工地層の汚染物質に関わる正確な調査法は確立されていない。したがって、人工地層の形成過程と汚染物質の存在状態とを明らかにする調査法が必要である。
【０００３】
自然地層の汚染状況を調査するものとしては、幾つかの方法がある。その公知に係る第１の方法として、環境省の土壌汚染対策法にともなうものである。土壌汚染対策法では土壌を地層としては見ず、地下の全地層を一括して土壌として扱う。したがって、汚染を調査する際の地質ボーリングによる試料採取にあたっては、地面から、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、３ｍといった画一的深度の試料が採取される。無単元調査法とも呼ばれている。
【０００４】
公知に係る第２の方法としては、特許になってないが、当該特許申請者やＮＰＯ日本地質汚染審査機構などで発明された自然地層の汚染に関わる単元調査法がある。
【０００５】
この方法は、地質ボーリングによって、流体・固体の汚染物質の挙動を支配する地層の境界の上位や下位から分析試料を採取する方法である。そして、両試料の分析値の比較から汚染地層の単元を診断すると共に、砂礫層、砂層、泥層などを記載した地質汚染診断柱状図を作成する手法である。
【０００６】
そして、複数の地質汚染診断柱状図をもって、各柱状図中の対応する砂礫層、砂層、泥層や汚染地層を連ね地質汚染断面図が作成されるので、汚染部位を断面図として把握できる。
したがって、公知に係る第１の方法は調査手法としては、多くの課題を持つが、公知に係る第２の方法は、前者の調査手法の課題を解決している。
【０００７】
しかし、公知に係る第２の単元調査方法も自然地層を対象にしたもので、人工地層に対応する調査手法ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
人工地層の汚染・土壌汚染に関わる試料採取方法で、特許に該当する文献はない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
公知に係る第１の土壌汚染対策法の調査方法は、汚染物質の透過性や吸着性を支配する地層の単元を無視し、一括して土壌として扱われるために、地質ボーリングでの試料採取は５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、３ｍといった地層単元とはかかわりなく画一的な深度で分析試料を採取する方法である。したがって、汚染されている部位の試料を採取されるとは、限らない。また、有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質の汚染部位を正確に確認できないために、地質ボーリングでの試料採取の際に、高濃度汚染部位から下位方向への汚染拡大事故も発生している。公知に係る第２の方法である単元調査法は、前述の事故も解決する調査手法であるが、自然地層の汚染を対象に発展してきたものである。汚染人工地層には対応できない。
【００１０】
ところで、谷間、陸域の凹地を埋め立てた造成地などの地下の人工地層においては、自然地層と違って、埋め立て状況に基づく特殊な地層形態になっている。例えば、ダンプカーなどで搬入された砂礫・砂・泥からなる土砂で、谷間や陸域の凹地が埋められて平坦な用地が形成されると、その造成地下の人工地層には、ダンプカー１台分として、ほぼ同一時間内に、土砂による時間的同一地層単元が形成される。この単元が、人工地層における最少単元にあたる。
搬入土砂による時間的同一地層単元は、谷間、陸域の凹地では、下方に砂礫、中部に砂、上方に泥で形成される。つまり、各単元においては、物理的に搬入した土砂の粒子が大きいものは転がり易いため谷間や凹地の底部にまで達して堆積し、粒径の小さいものは谷間や凹地の傾斜面に堆積するようになるのであり、その結果、谷間や凹地の傾斜面の上部側は泥などの細粒物質、底部側に行くに従って大きな粒子の砂礫などが堆積する。
【００１１】
谷間、陸域の凹地へのダンプカーによる土砂搬入が繰り返されると、時間的同一地層単元累重し、各時間的同一地層単元中の砂礫、砂、泥が連なり、砂礫の物性的同一地層単元、砂の物性的同一地層単元、泥の物性的同一地層単元が、それぞれ形成される。  
【００１２】
水域の凹地を埋め立てた造成地などによる人工地層においても、自然地層と違って、埋め立て状況に基づく特殊な地層形態になる。例えば、水面下の砂礫・砂・泥からなる土砂を浚渫し、サンドポンプで水域凹地に流出されると砂礫・砂・泥からなる土砂で、水域の凹地が埋められて平坦な用地が形成される。造成地下には人工地層として、サンドポンプの運転開始から停止の時間内のほぼ同一時間内に、堆積した土砂による時間的同一地層単元が形成される。この単元が、水域の凹地内の人工地層における最少単元にあたる。
【００１３】
流出土砂による時間的同一地層単元は、水域の凹地で、上流側に砂礫、中流部に砂、下流側に泥が堆積する。つまり、各単元においては、物理的にサンドポンプ噴出口から流出された土砂の粒子が大きいものが噴出口の周辺に砂礫、近距離に砂、遠距離に泥が堆積する。
サンドポンプ噴出口から土砂流出の開始から停止が繰り返されると、水域凹地には、時間的同一地層単元が累重し、各時間的同一地層単元中の砂礫、砂、泥が連なり、砂礫の物性的同一地層単元、砂の物性的同一地層単元、泥の物性的同一地層単元が、それぞれ形成される。
【００１４】
砂礫、砂、泥などの物性的同一地層単元は、各時間的同一地層単元中の砂礫、砂、泥が連なりから形成されることは、陸域凹地でも水域凹地でも同じである。
しかし、有害重金属なでの固体汚染物質は、時間的同一地層単元中にあり、そして
有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質の存在は、物性的同一地層単元に支配される。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、前記課題を解決する具体的手段として、第１の発明は、人工地層内の有害重金属汚染部を正確に把握する場合には、時間的同一地層単元境界を挟んで試料を採取し、分析する。そして、その境界の上部、下部から試料を採取し、分析する。時間的同一地層単元境界を挟んで採取した試料の分析値と境界上部、下部からの各試料分析値とを、それぞれ比較して、値の高い部位に試料採取を順次進める調査方法を提供するものである。
【００１６】
本発明に係る第２の発明は、人工地層における物性的同一地層単元における鋸歯状またはクサビ状の境界には、有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質が存在するので、
有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質の調査にあったては、物性的同一地層単元境界を挟んで採取した試料の分析値と境界上部、下部からの各試料分析値とを、それぞれ比較して、値の高い部位に試料採取を順次進める調査方法を提供するものである。
【００１７】
本発明に係る第３の発明は、有害重金属汚染と有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質を明らかにするには、第１の発明と第２の発明による分析試料採取法を併用できることを提供するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る第１〜第３の発明によれば、人工地層であるからこそ特殊な形態に形成されている時間的同一地層単元と物性的同一地層単元について、その地層単元の形態で生ずる汚染物質の存在位置から適正に且つ効率よく採取することができるのであり、それによって汚染状況を正しく調査できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の調査対象とした人工地層と重金属汚染物質分布の一部のみを解りやすく拡大して示した説明図である。
【図２】同人工地層の断面と重金属汚染物質分布を略示的に示した説明図である。
【図３】本発明の調査対象とした人工地層と有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質分布の一部のみを解りやすく拡大して示した説明図である。
【図４】同人工地層の断面と有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質分布を略示的に示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を図示の人工地層における調査実施について説明する。図１および図２は、台地上の砂利採取場の跡の凹地を利用して、人工地層の形成実験を行った成果である。つまり、図２の自然地層１の砂採取を行った凹地２を実験用に利用した。凹地２に各地発生した土砂をダンプカーにより運搬し、凹地上部から順次投入した。凹地２の全体を埋めることにより人工的に造成地３が形成される。
【００２１】
この造成地３において、ダンプカーにより投入された土砂類は、大小様々な粒子のものが含まれており、投入の行為によって物理的に粒径（粒子）の大きい砂礫などは、転がり易いので凹地２の底部側に堆積し、粒径（粒子）の小さい泥などは凹地２の側面側の上方に堆積し易いのであり、このように投入されたダンプカー１台分づつの土砂がそれぞれ時間的同一地層単元になるのであり、これら多数の時間的同一地層単元からなる物性的同一地層単元が累重して造成地３の下に人工地層が形成されるのである。
【００２２】
この人工地層については、図２、図４に示したように、累重した多数の時間的同一地層単元図２の５、６、７、図４の５’、６’、７’、…の一つ一つが人工地層における地層の基準となる最少単元である。自然地層における単層は、時間的同一地層単元の集合体である、物性的同一地層単元とほぼ同じといえる。しがって、自然地層での各単層は、上方部分が砂礫層５ａ、６ａ、７ａで中間部分が砂粒層５ｂ、６ｂ、７ｂで下方部分が泥層５ｃ、６ｃ、７ｃとなるのである。
【００２３】
また、ダンプカーで投入または投棄される土砂についても、同じ地域・場所から同じ成分のものが運ばれてきて投入されるとは限らないのであり、ダンプカー１台毎に違った成分を含んだ時間的同一地層単元が形成される場合があり、例えば、図１の時間的同一地層単元７には多くの固体の有害物質１１が含んでいる。
また、時間的同一地層単元にあたる図１の５、６、７、図３の５’、６’、７’は、それぞれ各砂礫５ａ、６ａ、７ａと砂粒５ｂ、６ｂ、７ｂと泥土５ｃ、６ｃ、７ｃに対応する砂礫、砂、泥が連続し物性的同一地層単元として形成される。
これら礫、砂、泥が連なる礫の物性的同一地層単元、砂の物性的同一地層単元、泥の物性的同一地層単元のそれぞれの接触面は、従来の地質学の層理面とは異なり、原則的に水平ではなく、鋸歯状またはクサビ状９を呈するのである。
【００２４】
本発明では、人工地層内の汚染物質の存在が、このような人工地層の形成に左右されるので、有効にしかも正確に汚染部位を検出することであって、地層単元毎に試料を採取することの重要性を物語っている。
【００２５】
まず、汚染物質が比較的大きな粒子（固体）の場合に、汚染していると認められる時間的同一地層単元内の粒子分級、すなわち、人工的同一地層単元７では、少なくとも３区分の砂礫７ａ、砂７ｂと泥の７ｃから分析用試料を採取する。
【００２６】
また、時間的同一地層単元における境界部分４、つまり、時間的同一地層単元７の時間的同一地層単元６の境界に当たる砂礫７ａと砂礫６ａ両側にまたがるように分析用試料を採取する。この場合に、汚染固体を含む７aと汚染固体を含まない６aとを混合した試料と分析することになる。そして、７ａと６ａの試料もそれぞれ分析し、前者の混合試料の分析値と比較検討し、汚染の拡がり状況を調べることができる。
【００２７】
更に、汚染物質が液体・気体である場合、各物性的同一地層単元境界にあたる鋸歯状またはクサビ状９を両部位から分析用の試料を採取し、さらに隣接する上下の物性的同一地層単元、例えば、５’の泥５ｃ、５’の砂５ｂ、５とから分析用試料を採取し、各分析値の比較から汚染単元を判定するものである。
【００２８】
このような分析用試料の採取については、造成地下の人工地層の形成状況がダンプカー１台分づつで地層単元が形成されるので、特殊な地層形態になるのであり、自然地層の形成状況と地層形態とが異なるのであり、造成地や埋め立て地下の人工地層においては、汚染物質が時間的同一地層単元か物性的同一地層単元の鋸歯状またはクサビ状９の境界部位を中心に、いずれかの物性的な単元に汚染濃度が集中して高くなるのである。
【００２９】
従って、人工地層のような特殊な地層形態での分析用試料の採取については、従来技術の方法では、汚染地層単元を正確に見つけることができないのであり、汚染状況について不正確な調査になってしまうのである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る人工地層汚染の調査方法は、人工地層であるからこそ有害重金属などの固体汚染物質の調査では時間的同一地層単元を指標に調査できる。そして、有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質の調査の場合には、物性的同一地層単元を指標の調査できる。また、有害重金属などの固体汚染物質と有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質の両者が汚染物質の場合には、時間的同一地層単元と物性的同一地層単元とを、それぞれ指標にすることができる。人工地層は形体は、特殊な形態で形成されていることが明らかになり、あり、その特殊な形態の地層単元に基づき正確性と効率とを考慮して分析用試料の採取を行うことができる。一方、人工地層に限らず、自然地層においても、地殻の隆起・陥没などによって同じような地層形態になっている場合もあり、そのような自然地層の調査においても、広く利用できるのである。
【符号の説明】
【００３１】
１  自然地層
２  谷間、陸域の凹地面または水域の凹地面（人自不整合面）
３  造成地
４  時間的同一地層単元境界
５、６、７        時間的同一地層単元  （陸域の場合）
５’、６’、７’  時間的同一地層単元  （水域の場合）
５a、６a、７a   砂礫（５a、６a、７aが連続して砂礫の物性的同一地層単元）
５b、６b、７b   砂  （５b、６b、７b が連続して砂の物性的同一地層単元）
５c、６c、７c    泥  （５c、６c、７cが連続して泥の物性的同一地層単元）
８  流体の汚染物質
９  鋸歯状またはクサビ状の部分
１０  物性的同一地層単元
１１  固体の汚染物質
１２  地下水位
【図１】
2014010062.tif 000003
【図２】
2014010062.tif 000004
【図３】
2014010062.tif 000005
【図４】
2014010062.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月15日(2012.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明は、前記課題を解決する具体的手段として、第１の発明は、人工地層における時間的同一地層単元内の汚染物質が含まれる複数の地層単元から分析用試料を採取することを特徴とする人工地層汚染の調査方法を提供するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明に係る第２の発明は、人工地層における時間的同一地層単元における汚染物質が含まれる地層単元の境界部分の両側から分析用試料を採取し、採取した各試料分析値とを、それぞれ比較して、値の高い部位方向に試料採取を順次進めることを特徴とする人工地層汚染の調査方法を提供するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明に係る第３の発明は、人工地層における物性的同一地層単元における鋸歯状またはクサビ状の境界位置、または隣接する上下の地層単元とから流体の分析用試料を採取することを特徴とする人工地層汚染の調査方法を提供するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明に係る第１〜第３の発明によれば、人工地層であるからこそ、鋸歯状またはクサビ状の境界による特殊な形態に形成されている時間的同一地層単元と物性的同一地層単元になるのであり、それら地層単元の形態で生ずる汚染物質の存在位置から適正に且つ効率よく分析用試料を採取することができるのであり、それによって汚染状況を正しく調査できるという優れた効果を奏する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工地層における時間的同一地層単元内の汚染物質が含まれる複数の地層単元から分析用試料を採取することを特徴とする人工地層汚染の調査方法。
【請求項２】
人工地層における時間的同一地層単元における汚染物質が含まれる地層単元の境界部分の両側から分析用試料を採取し、採取した各試料分析値とを、それぞれ比較して、値の高い部位方向に試料採取を順次進めることを特徴とする人工地層汚染の調査方法。
【請求項３】
人工地層における物性的同一地層単元における鋸歯状またはクサビ状の境界位置、または隣接する上下の地層単元とから流体の分析用試料を採取することを特徴とする人工地層汚染の調査方法。
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月22日(2013.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明は、前記課題を解決する具体的手段として、第１の発明は、人工地層内の有害重金属汚染部を正確に把握するためには、時間的同一地層単元の境界を挟んで試料を採取して分析すると共に、その境界の上部、下部から試料を採取して分析し、前記時間的同一地層単元境界を挟んで採取した試料の分析値と境界上部、下部からの各試料分析値とを、それぞれ比較して、値の高い部位に試料採取を順次進めることを特徴とする人工地層汚染の調査方法を提供するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明に係る第２の発明は、人工地層における物性的同一地層単元における鋸歯状またはクサビ状の境界には、有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質が存在するので、有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質の調査にあったては、物性的同一地層単元境界を挟んで採取した試料の分析値と鋸歯状またはクサビ状の境界上部、下部からの各試料分析値とを、それぞれ比較して、値の高い部位に試料採取を順次進めることを特徴とする人工地層汚染の調査方法を提供するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明に係る第３の発明は、有害重金属汚染と有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質を明らかにするため、前記第１の発明と前記第２の発明による分析試料採取法を併用することを特徴とする人工地層汚染の調査方法を提供するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明に係る第１〜第３の発明によれば、人工地層であるからこそ、鋸歯状またはクサビ状の境界による特殊な形態に形成されている時間的同一地層単元と物性的同一地層単元になるのであり、それら地層単元の形態で生ずる汚染物質の存在位置から適正に且つ効率よく分析用試料を採取することができるのであり、それによって汚染状況を正しく調査できるという優れた効果を奏する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工地層内の有害重金属汚染部を正確に把握するためには、時間的同一地層単元の境界を挟んで試料を採取して分析すると共に、その境界の上部、下部から試料を採取して分析し、前記時間的同一地層単元境界を挟んで採取した試料の分析値と境界上部、下部からの各試料分析値とを、それぞれ比較して、値の高い部位に試料採取を順次進めることを特徴とする人工地層汚染の調査方法。
【請求項２】
人工地層における物性的同一地層単元における鋸歯状またはクサビ状の境界には、有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質が存在するので、有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質の調査にあったては、物性的同一地層単元境界を挟んで採取した試料の分析値と鋸歯状またはクサビ状の境界上部、下部からの各試料分析値とを、それぞれ比較して、値の高い部位に試料採取を順次進めることを特徴とする人工地層汚染の調査方法。
【請求項３】
有害重金属汚染と有害有機溶剤（ＶＯＣｓ）などの流体の汚染物質を明らかにするため、前記請求項１の発明と前記請求項２の発明による分析試料採取法を併用することを特徴とする人工地層汚染の調査方法。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2014010062.tif 000007
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2014010062.tif 000008