S1-18

リスク評価モデルにおける我が国の建物構造を考慮した室内空気経路の曝露○1伊貝聡司・ 1村上淑子・ 1リスク評価活用方法検討部会
1（社）土壌環境センター
１．はじめに筆者らは、我が国の土壌汚染対策に合ったリスク評価モデル(案）の作成に取り組んでいる。
多くの曝露経路は、土壌の性質や対象物質の物理化学的性質を考慮することにより曝露量の算定が可能であるが、室内空気曝露では、建物構造により曝露量は大きく異なることが予測される。
本報告では、我が国の建物構造を考慮した室内空気経路の曝露評価モデルの検討経緯と提案するモデル・計算式について報告する。

室内ガス吸入地下水飲用
シャワー吸入シャワー皮膚接触

曝露
飲用
入浴

曝露

粉塵

粒子付着

ガス移流・拡散

土壌直接摂食土壌直接吸入屋外ガス吸入
皮膚接触
作物摂食

ガス拡散

吸収
汚染物質

不飽和層

浸透・拡散
汚染地下水帯水層

井戸

不透水層

リスク評価モデルの概念図
２．既存のリスク評価モデルで採用されている室内空気経路の曝露
既存のリスク評価モデルでは、モデル毎に異なる計算式が採用されており、国やモデルにより異なる考え方が採用されている。
汚染土壌から室内空気への移動過程は、大きく、①土壌中の移動、②建物基礎中の移動、③建物内の移動に分類される。土壌中の移動では、拡散または蒸発による移動が考慮されており、大きな違いは認められないが、建物基礎中の移動と建物内の移動は建物構造により異なる計算式が設定されている。
建物基礎中の移動は、拡散のみにより移動する場合と室内外の気圧差により生じる移流も考慮する場合の２種類がある。建物内の移動は、閉鎖空間での拡散のみで、いずれも完全混合を仮定したBOXモデルが採用されているが、床下空間を考慮する場合と考慮しない場合の2種類がある。床下空間から室内空間へは、拡散と室内外の気圧差により生じる移流により移動するという考えと実測値に移動プロセス毎の計算式の比較基づき低減率を定めているものがある。
タイプ

各国で採用されている計算式
国計算式のタイプ
A A’ B C C’ D E

モデル名アメリカ RBCA
オランダ○ ○ ○ × × × × ×

CSOIL× × × × × ○ ○ ×

VOLASOIL × × × × × × × ○イギリス CLEA
カナダ
日本

F

× × × ○ ○ × × ×

汚染土壌から室内空気濃度への移動過程
計算の出発点

A汚染土壌

A´

汚染土壌

B

汚染土壌

C´

建物直下の汚染土壌
建物直下の汚染土壌
汚染土壌

C

建物基礎中の移動

土壌中の移動CCMC

× ○ × × × × × ×D

GERAS

× × × × × ○ ○ ×E

汚染土壌

KT-RISK○ ○ ○ × × × × ×

F

汚染土壌

土壌中の移動媒体
土壌
間隙空気
土壌
間隙空気（なし）
（なし）
土壌
間隙空気
土壌
間隙水
土壌
間隙空気

土壌中の移動建物基礎の通過箇所

建物内の移動建物基礎中の移動

床下空間
での拡散

床材中の移動室内空間での拡散BOX
コンクリート拡散（なし）（なし）
モデル
スラブ内の亀裂
コンクリート
拡散
BOX
拡散（なし）（なし）
スラブ内の亀裂
移流モデル
表層土壌あるいは地下土壌中の汚染物質が、一定期間BOX（住宅地で 30 年、工業地で 25 年）内に全て揮発すると仮定
モデル
コンクリート
拡散
拡散
BOX
（なし）
（なし）
スラブの間隙
移流
移流モデル
拡散BOX
拡散BOX
（なし）
建築材料の間隙モデル
移流モデル
移流
BOX
オランダでの実測値にコンクリート
拡散
拡散モデル
基づき、室内濃度は床スラブの間隙下空間濃度の 1/10 とす
コンクリート
BOX
拡散・蒸発
拡散る。
スラブの間隙モデル
コンクリート
拡散BOX
拡散
BOX
拡散
スラブの間隙
移流モデル
移流モデル
拡散

３．我が国の代表的な建物構造について
我が国では、多湿という気象条件を考慮し、戸建住宅では木造で床下空間を設けた「木造在来工法」の住宅が多く普及している。一方、近年は、気密性の高い住宅のニーズが高まってきており、床下空間に換気口を設けない基礎断熱工法を採用した木造住宅も普我が国の代表的な建物の分類及していきている。また、マンションなどの床下空間あり鉄筋コンクリート構造の共同住宅の割合も増床下空間なし
床下換気口あり
床下換気口なし
加している。
土壌間隙空気から室内空気への移動という コンクリートスラブ 独立基 礎、 布基 （一般的でない）（一般的でない）
なし
礎の木造住宅観点からみると、大きく影響を与える要因と基礎断熱工法の戸建マンション
して、①コンクリートスラブの有無、②床下 コンクリートスラブ べた基礎の木造 住宅、二重床構造の店舗など商業施設空間の有無の２点が挙げられる。
マンションなどの気密あり
住宅
工場などの工業施設性の高い住宅

４．我が国の建物構造を考慮した室内空気経路の曝露評価モデル（案）
基礎断熱工法の戸建住宅や二重床構造のマンションなどの建物は、気密性が高く、床下空間と室内空間の空気は同質と考えられるため、コンクリートスラブのあるモデル（床下空間のないモデル）を用いて評価できると考える。べた基礎の木造住宅は、本来、床下空間での希釈が起こりうるが、安全側の評価となるため、コンクリートスラブのあるモデル（床下空間のないモデル）によって評価することが妥当と判断した。
① コンクリートスラブのないモデル② コンクリートスラブのあるモデル

土壌間隙ガスは、床下空間まで拡散により移動する。床下空間に達した土壌ガスは、床下空間で希釈される。希釈は、空気交換率と床下空間高さを定数とした完全混合を仮定したボックスモデルを用いる。床下空間から室内空間への移動は、
CSOIL、GERASで採用されている寄与率を用いることとした。室内での換気対策を考慮できるよう、国内の換気基準（一時間当たり0.5回）に対する比率を考慮できる項を追加設定した。

コンクリートスラブ底面に達した土壌ガスは、コンクリートスラブの亀裂を拡散および室内外の気圧差により生じる移流により室内空間に移動する。室内空間に移動した土壌ガスは、室内空間で希釈される。
希釈は、空気交換率と室内空間高さ（床下空間が存在する場合は床下空間の高さと室内空間の高さの合計値）を定数とした完全混合を仮定したボックスモデルを用いる。

Cesp =

10.5× Fbi ×× Ca × 103
L × DF
3600 × ER
1 + s eff crawl
Ds

国内の換気基準 一時間当たり0.5回 に対する比率 0.5/3600ER

室内空気濃度 Cesp)

Cesp
CaDFcrawl
FbiERLsDseff3：室内空気中の濃度(mg/m )：土壌間隙空気中の濃度(mg/L)：床下空間における希釈項(m/sec)：床下空間から室内空間への寄与率：室内空気交換率（1/sec）：汚染源の深さ(m)：不飽和帯土壌の有効拡散係数(m2/sec)

床下換気口
地表面

床下空間空気濃度 Ca,crawl)

深さ Ls

床下における希釈項 DFcrawl)

室内における希釈項 DFesp)
コンクリートスラブ

室内空気濃度 Cesp)

地表面
厚さ Lcrk
深さ Ls

間隙空気濃度 Ca)
土壌濃度 Cs)

亀裂中の有効拡散係数 Dcrkeff
建物基礎を通る空気流量 Qs

有効拡散係数 Dseff
間隙空気濃度 Ca)
土壌濃度 Cs)

Cesp =1× Caξ×DFL××−DDA(e1)esps
b+( eξ +) × eff ξDFesp × Ls
Qs × Ls
Ds × eeffseffs

有効拡散係数 Dseff

建物基礎５．まとめと今後の課題

床下空間から室内空間への寄与率 Fbi

地下なし

Cesp
Ca
DFesp
Ls
Lcrk
Dseff
Dcrkeff
AbQs：室内空気中の濃度(mg/m3)：土壌間隙空気中の濃度(mg/L)：室内における希釈項(m/sec)：汚染源の深さ(m)：建物基礎の厚さ(m)：不飽和帯土壌の有効拡散係数(m2/se：亀裂中の有効拡散係数(m2/sec)：建物基礎の面積(m2)：建物基礎を通る空気流量(m3/sec)：空気流の無次元数

地下あり

地表面

室内における希釈項 DFesp)
コンクリートスラブ

室内空気濃度 Cesp)

亀裂中の有効拡散係数 Dcrkeff建物基礎を通る空気流量 Qs

厚さ Lcrk
深さ Ls

既存リスク評価モデルの室内空気経路の計算式およびξ
我が国の代表的な建物構造について整理した結果に基づき、我が国の室内空気経路の曝露評価モデル計算式として、コンクリートスラブのあるモデルとコンクリートスラブのないモデルの２つのモデルを設定した。
今後の課題として以下の点が挙げられる。
① 設定したモデル・計算式の評価・検討② 建物パラメータの設定③ 実測データとの整合性の検討

有効拡散係数 Dseff
間隙空気濃度 Ca)
土壌濃度 Cs)