第４３回
土 壌 物理学会シンポジウム

第４３ 回シンポジウ ム 画一ﾌー − マロ
ー土壌の汚染 と浄イ ヒ ー 土 壌 物 理 学 の 貢 献

ポスタ

Ｉセッション,テーマ｢土壌物理研究の最前線TrendinSoilPhysics」
講演要旨集
2001(平成１３)年１１月２０日(火）

土壌物理学会
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土壌物理学会第43回シンポジウム講演要旨集

第43回シンポジウム･テーマ「土壌の汚染と浄化一土壌物理学の貢献一」「土壌物理研究の最前線TrcndinSoilPhysicS」
とき：2001(平成13)年１１月２０日（火）ところ：東京大学農学部弥生講堂
東京都文京区弥生1‑1‑1

ポスターセッション･テーマ

主催：土壌物理学会

事務局:〒ll3‑8657東京都文京区弥生1‑1‑l
東京大学大学院農学生命科学研究科
生物･環境工学専攻環境地水学研究室
土壌物理学会事務局
Tcl:03‑5814‑5351,5374Ｆａ x:03‑5841‑8171
E‑mail： sD‑slalr(njsoiLcn・a・鵬tokvo・ac・iｐ

Homcpagc：hUp:"soil.c､.a､u‑tokyo､acjMssp／

プログラム
9:()0‑9:3０受付

9:30‑9:3５開会挨拶

9:35‑11:3５シンポジウム「土壌の汚染と浄化一土壌物理学の貢献一（第１部)」
座長鈴木創三（東京農工大学）

９:35‑10:０５土壌の汚染と浄化の問題岡崎正規（東京農工大学）

１０:05‑10:４５土壌環境基準の考え方藤井園博（東京農業大学）
１０:45‑10:５５休憩

１０:55‑11:３５浄化技術の開発と浄化事業への適用藤原靖（大成建設）
1135‑12:0０評議委員会
12:00‑13:0０総会

12:30‑14:3０ボスターセツシヨン「土壌物理研究の最前線」

1430‑17:0０シンポジウム「土壌の汚染と浄化一土壌物理学の貢献一（第２部)」
座長成岡市（岡山大学）

１４:30‑15:１０オンサイト浄化事例と今後の課題川端淳一（鹿島技術研究所）
１５:10‑15:５０土壌浄化のための基礎科学藤縄勝之（信州大学）
15s0‑16:００休憩

１６:00‑17:００総合討論
17:00‑17:0５閉会挨拶

1730‑19:0０情報交換会

目 次
1．シンポジウム
土壌の汚染と浄化の問題…･･･………・……・………･…………･………Ｚ

岡崎正規（東京農工大）
土壌環境基準の考え方………･……･…･…………………･…･………ｌ４

藤井国博（東京農業大学）
浄化技術の開発と浄化事業への適用…･………････…･…･…･…･……･････ｌ８

藤原靖（大成建設）
オンサイト浄化事例と今後の課題・…………･……･…･･…………･……･２４

川端淳一（鹿島技術研究所）
土壌浄化のための基礎科学…………………………･………･･･………２６

藤縄克之（信州大学）

11．ボスターセッション「土壌の物理性」検索システム……………．．………･……………・…・・３０
溝口勝（東京大学大学院）
フィンガー流の膨張にともなう湿潤領域の時間変化…．．………･……………３２

川本健（埼玉大学工学部）
間篠暁子（埼玉大学工学部）
小田匡寛（埼玉大学工学部）
宮崎毅（東京大学大学院農学生命科学研究科）
フィンガーの発生と形状特性に関する研究…………．．…………．．……･…３４

間篠暁子（埼玉大学工学部）
川本健（埼玉大学エ学部）
小田匡寛（埼玉大学工学部）

宮崎毅（東京大学大学院農学生命科学研究科）
圃場管理形態の異なる黒ボク土畑で生じる浸透形態の違い．…･……………･…３６

宮本輝仁（九州沖縄農業研究センター）
小林政広（森林総合研究所九州支所）
一方向凍結法による土壌の浄化……………．．…………･………………３８

渡辺晋生（三重大学生物資源学部）
２：１型粘十鉱物の塩濃度変化における分散･凝集…･･･…･…………………4O

鈴木真知子（東京農工大学農学研究科）

西村拓（東京農工大学農学研究科）

蒸発に伴う土壌水の安定同位体比に関する考察…･……･………･…･………４２
薮崎志穂（筑波大学大学院地球科学研究科）
田瀬則雄（筑波大学地球科学系）

勤電現象を利用した地下水土壌汚染の修復における物質輸送モデリング…････．．…４４
中川啓（九州大学農学研究院）
和田信一郎（九州大学農学研究院）

籾井和朗（鹿児島大学農学部）
家畜ふん堆肥の水洗による含有成分濃度の低減化…･･･…．．…･････…………･４６

板橋直（(独）農業環境技術研究所化学環境部
・栄養塩類研究グループ）
土壌中における水・熱・溶質の１次元移動シミュレーションソフトＷＡＳＨｌＤ・……４８

藤巻晴行（筑波大学農林工学系）
井上光弘（鳥取大学乾燥地研究センター）
土壌圧縮による構造変化と透水性変化に関する研究…………･………･…･…5(）

石塚真記子（東京大学大学院農学生命科学研究科）
宮崎毅（東京大学大学院農学生命科学研究科）
Lab《)l･at《〕l･yalldFicldAnalysisMEH20WalcrC(〕I11cnISclls《〕『ｓ…・・・・・……・・・・…・・・・５２

ColillS､Qlmpbell（ＤＣＣ曲gonDcviccs.,I11c.,Pullman,ＷＡＵＳＡ）

Gnyl(〕11Ｓ・Campbell(De gonDevices.,Inc.,ＰｕⅡｍ伽1,ＷＡＵＳＡ）
Bryall'mWackcr（DCC批gollDcviccs.,Inc.,Pullmll,ＷＡＵＳＡ）
分配トレーサーによる土壌･地下水の汚染予測に関する研究…････・…･……･･…５４

石崎慎也（東京大学大学院農学生命科学研究科）

溝口勝（東京大学大学院農学生命科学研究科）
宮崎毅（東京大学大学院農学生命科学研究科）
バイオベンティングが汚染土壌中の微生物及びガスの挙動に及ぼす影響
一バッチ試験による検証一…．．…･……･……………………｡.……５６

須甲武志（東京大学大学院農学生命科学研究科）

井本博美（東京大学大学院農学生命科学研究科）
溝口勝（東京大学大学院農学生命科学研究科）

宮崎毅（東京大学大学院農学生命科学研究科）
静水中における小フロックの沈降特性の解析法について．……．．……･…･……５８
木野孝子（筑波大学生物資源学類）

足立泰久（筑波大学農林工学系）
非定常流出法を用いた逆解析による不飽和透水性の決定…………･………･…６０

山中勇（東京農工大学大学院農学研究科）
西村拓（東京農工大学大学院農学研究科）
加藤誠（東京農工大学大学院農学研究科）

シンポジウム｢土壌の汚染と浄化

一土壌物理学の貢献

ー」同士塊物理学会シンポジウム(20［

土壌の汚染と浄化の問題
岡崎正規
Ｕ

東京農工大学大学院生物システム応用科学研究科

緒言

コーデックス（CCFAC）部会（FAO/WHOの下部機関）による玄米中のカドミウム濃度の最大基準値が０．２，９ｋｇ'に決定しようとしている')。我が国の「農用地の土壌の汚染防止等に関する法律」では、玄米１，９ｋｇ'がカドミウムの基準値である。1979〜1998年に実施された全国37,250カ所におけるカドミウム濃度調査の平均値は､0.06,9kg'で､3.3％（1244カ所）の玄米が０．２，９ｋｇ'を超えた')。この結果からすれＩ鼠我が国の水田面積
は、2,679千ｈａであるので、汚染米が生産されるあるいはその恐れのある面積は、８８千ｈａとなる。現在、汚染地域に指定されている面積（主として水田）は、6,266ｈａである
がへその１４倍の面積が新たに汚染地域に指定される可能性があることになる。土壌の汚染と浄化の問題は、再び関心を引き起こしている。

１９８０年に米国で環境汚染の修復を義務づけて制定された「スーパーファンド法』（TheCcmprehensiveEnvironmentaiResponse，Compensation，ａ胸dLiabiIityAct：CERCLA）

は、廃棄物の処分に関する規制ばかりでなく、有害物質によって汚染を引き起こした者の責任を明確にさせ、有害物質の除去を義務付けるとともに、浄化に関わる費用の負担
は、幅広く、土地を担保に融資した銀行も責任を分担することもある。CERCLAは1986年に改訂され、TheSuperfundAnendnentsandReauthorizationAct（SARA)となり、一層強化され、汚染地を浄化するための永久的な修復を認っている。米国ばかりでなく、欧州においても汚染の除去については、より強力な法整備を行っている鋤。
±壌中での物質移動は、土壌物理学の最大の関心事の一つである。あらゆる物質について土壌中での移動・存在量に偏りが生じればＷ汚染」と呼ばれる現象となる。土壌は、その他の環境構成要素に比べて、汚染物質を吸着し、長期間にわって保持･蓄積する特徴を持つ。したがって、ひとたび土壌が汚染されると、汚染が長期にわたることになる。
もちろん、汚染が発生したときには、汚染を取り除く努力がなされているが、多くの場

合、除染（修復）は極めて困難であり、除染技術ばかりでなく、多大の経費、時間を必
要とする。

２

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Ｃ

1．土壌の汚染(1)農用地の土壌の汚染防止等に関する法律

土壌の汚染に関する汚染物質としては、なんと言っても、毒性の強さ、影響の大きさ。
面積、長期にわたる影響の深刻さから重金属と農薬が挙げられる。明治以降の急速な近代化に伴って、有害金属による土壌汚染が渡良瀬川流域に認められていたが息国は富国

強兵政策の下に汚染そのものを圧殺した。１９６０年代の高度経済成長期において様々な有害金属の生産量および使用量の急増によって日本各地に土壌汚染が引き起こされた｡1968

年に、国は、神通川流域に発生していたイタイイタイ病の原因物質がカドミウムであること、また水俣病を有機水銀による公害病であることを公式に認めた。こうした背景のもと、1970年に「農用地の土壌の汚染防止等に関する法律」が制定された（表1)。この

表１土壌の汚染に関する法・基準
1967

公害対策基本法
1９６８

1970農用地の土壌の汚染防止等に関する

１９７０

法律

１
９
７
１

大気汚染防止法
水質汚濁防止法
水質汚濁に係る環境基準について1973

大気の汚染に係る環境基準について農用地における土壌中の重金属等の蓄積防止に係る管理基準について
1991 土壌の汚染に係る環境基準について
1993 環境基本法
1994 土壌の汚染に係る環境基準についての−部改正について2001 土壌の汚染に係る環境基準についての−部改正について
1984

法律は、「土壌汚染防止法」と呼ばれることもあるが、農用地（主として水田）に限定され、特定有害物質としては、カドミウム、銅、ヒ素およびそれらの化合物に限定されたものであることを認識しなければならない。PC8、ハロゲン化炭化水素などによる土壌あるいは地下水汚染が見出され、「農用地の土壌の汚染防止等に関する法律』の範囲内では収まらない汚染が顕在化し、１９９１年にようやく「土壌の汚染に係る環境基準」が定めら

３

【
Ⅲ

れ、−部改正を加えながら、今日に至っている3)。表１には、大気および水質に関する環

境基準についても掲載したが、「土壌の汚染に係る環境基準」がこれらよりの約２０年も遅れたことの意味を十分考える必要がある。

「農用地の土壌の汚染防止等に関する法律」に基づいた特定有害物質による農用地の土壌の汚染および汚染対策の状況を表２および図１に示す。渡良瀬川地域のように、銅ばかりでなくカドミウムによっても汚染されている地域（重複汚染地域）が存在しており、指定地域などの面積、地域数は、合計値と一致していない。カドミウムによって汚染された地域は、全指定地域の97.6%を占めている点も、わが国の土壌汚染の特徴として注目に値する。

土壌汚染を引き起こす汚染物質は、重金属、農薬ばかりでなく、ハロケン化炭化水素、
表２農用地土壌汚染と汚染対策の状況（2000年１１月３０日現在）

注１:r基準値以上検出地域｣jは､1999年までの細密皿蚕等の結果による。

２:縦の梱の面積､地域数を加算したものが､合計欄のそれと一致しないのは､分割指定した地域､部分解除した地域が馳被
汚染があるためである。

３:横の梱の地域数を加算したものが､合計および｢基準値以上検出地域｣と一致しないのは､分割相定した地埋､部分解除した地域および型複した地域等があるためである。
４:｢対策計画策定地域の事菜完了｣および｢県単独率菜等完了地域｣には他用途転用面積を含む。
５:｢対策計画策定地域の率粟完了』は､国の助成に係る対策事案の面工率が完了している(2000年度完了予定を含む)地域
である。

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●：カドミウム(50）長谷緒

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▲：銅

(40）岩戸川流域土呂久■：上紫(25）岩戸川流域

図１農用地土壌の汚染対策位置図（環境庁(1998)を一部改変）２１）５ベンゼン、セレン、フッ素、ホウ素など多岐にわたり、これら汚染物質の土壌中での吸着、脱着反応が土壌中での移動を決定する。
(2)土壌中における重金属の移動

いもち病の特効薬として用いられた酢酸フェニル水銀は、農薬であるが、水銀を含むため、重金属として取り上げる。酢酸フエニル水銀は、１９６８年に散布が禁止され、１９７４
年に全面的に禁止されたが､散布用､種子消毒用として水田に用いられ､1953年から1972

年までに日本全国で2,324.7ｔが水田に投入されたと見積もられている鋤。わが国の玄米中の平均水銀濃度が0.013ｍｇ/k９（濃度範囲：N､〜0.17ｍｇ/kg）で、他の国の平均水銀濃度より高い原因と考えられている5)。しかし、投入された水銀に対して、土壌中の総水
銀濃度が０．２９ｍｇ/k９（濃度範囲：ND〜5.36ｍｇ/kg〉で、それほど高くないのは、水稲栽
培期間を除いた酸化的な土壌条件下で水銀が揮散するためであると考えられる。また、

水田±壌中の水銀濃度が高くても玄米中の水銀濃度が高くならないのは、湛水期間中に水銀は硫化水銀（Hgs）のような形態で存在し、水稲に吸収されにくいためであろうと言われている。水稲体内に吸収された水銀は、茎葉部には保持されず、玄米に移行していくことが知られている。酢酸フェニル水銀を水田作土１０ｃｍに均質に混合して水稲作付け、６カ月後に分析した結果、水銀は９０％が無機化し、表層４ｃｍのフエニル水銀残量は８％で、水銀は表層１０ｃｍに留まり、下方に浸透していなかった。

カドミウムの土壌中での移動は、精力的に研究が進められており、カドミウムの粘土鉱物6．刀、鉄・アルミニウム水和酸化物8)、腐植印への吸着、汚染土壌中でのカドミウムの存在形態'0Ｉ、汚染土壌からのカドミウムの溶出'')、水稲によるカドミウムの吸収②などが明らかにされている。

土壌中における重金属の挙動に関しては、すでに多くの研究成果が発表されており、岡崎｡、福井刺などによって概説がなされている。重金属イオンの土壌への吸着・脱着を解析する際には、波多野⑤が指摘しているように、吸着した重金属イオンが時間とともに形態変化し、脱着する反応および反応速度が変化することもあり、単純なモデルの適用を困難にしている。

(3)土壌中における農薬の移動

現在、わが国で登録されている農薬は約４００種類である。農薬の土壌中での残留、環境中での移動の予測は、農薬濃度が極めて低い状態を想定しており、農薬の分配は化学平衡によって表現されている。金漂１句は、ファガシーモデルを用いて算出したモデル環
境中での使用農薬の分布率を示し、土壌への農薬分布率が、殺虫剤では、0.04〜17.1%、

６殺菌剤では、0.001〜7.0%、除草剤では、0.05〜17.1%であり、水への農薬分布率が、それぞれ、０．０２〜99.8%、0.3〜98.7%、0.01〜97.1%であるのに比べて低い値であることを示した。農薬として利用されている化学物質の約７０種は、内分泌撹乱作用を持つと疑われている。環境中での分布率の高い水環境中での外因性内分泌撹乱化学物質（いわゆる環境ホルモン）の移動を急ぎ明らかにする必要がある。
(4)土壌中におけるハロゲン化脂肪族化合物。PCB・ダイオキシン類の移動半導体関連企業における精密機械部品の洗浄やドライクリーニングに使用されている
トリクロロエチレン（TCE)やテトラクロロエチレン（PCE）などのハロゲン化脂肪族化合物は、水に難溶性で、一般的に土壌には吸着しにくく、水よりも比重が大きいために、地下水とともに土壌中を浸透・移動する。土壌中の有機物とＴＣＥやＰＣＥとの吸着･脱着反応が調べられている、。
ポリ塩化ビフエニル（PCB）は、理論的には、２０９種類の同族体の混合物であり、化学的に非常に安定で、電気絶縁性に優れているために、コンデンサや変圧器の絶縁油などに使用されてきた'帥。わが国では、1968年のカネミ油症事件などを契機として、１９７２年に製造が中止され、１９７４年に使用禁止となっている。土壌に吸着したＰＣＢは、分解されにくく、安定して存在している。

ダイオキシン（ポリ塩化ダイベンゾダイオキシン）およびこれと構造が非常に類似しているコプラナーＰＣＢ（コブラナーポリ塩化ビフェニル)、ジベンゾフラン（ポリ塩化ジ
ベンゾフラン）をダイオキシン類と呼ぶ'帥。ダイオキシン類には、222種類の同族体があり、毒性はそれぞれ異なる。最も毒性の強い2,3,7,8‑四塩化ジベンゾパラダイオキシン(TCDD）の毒性を基準にしてＴＥＦとして表す。また、環境中のダイオキシン量は、それぞれのダイオキシン同族体量にTEFを乗じて、2,3,7,8‑TCDD毒性等価量（TEQ)で示す。

わが国の農耕地土壌のダイオキシン環境基準値（指針値）は、１０ｐｇＴＥＱ/gで、水田土壌の平均ダイオキシン濃度は、１２０ｐｇＴＥＱ/ｇという高濃度である。水田土壌における高濃度のダイオキシンの存在は、除草剤ＣＮＰ(2,4,6‑trichlorophenyI‑4‑nitrophenylether）に不純物として含まれていたものと推定されている。ダイオキシンは、土壌表層に見られ、下層への移行はみられていない動。
(5)土壌中における石油類の移動

原油タンカーの座礁事故、輸送パイプライン、貯蔵施設の破損などによって石油類による土壌汚染が発生する。原油には、炭素鎖の異なる脂肪族および芳香族の炭化水素が含まれている。分子量および構造の異なる炭化水素が、土壌中を移動する速度、分解さ７可十鯛物理学会シンポジウム(20Ｃ

れる速度はそれぞれ異なる。

2．汚染土壌の修復

汚染土壌をはじめとして環境の修復をレメディエーション（remediation）と呼ぶ。汚染物質の特性に合わせて、異なる修復方法が採用されているが、物理的あるいは工学的方法、化学的方法の他に、近年は、生物学的方法（Bioremediation）（毒性化学物質やその他の有害廃棄物に起因する環境の危険を生物を使って減少、除去する技術）も積極的に薦められている鋤が、有害物質によっては、必ずしも有効な方法とはなっていない
ものもある。
1）重金属

これまで、わが国では、汚染土壌の修復は、汚染土壌の大部分カドミウムによるもの
であることから、カドミウム汚染水田土壌の修復に集中してきたといっても過言ではない。そこで、カドミウムによる汚染水田土壌の修復について集中して述べることにするが、その方法としては、土壌中のカドミウムを水稲に吸収させない方法や土壌中のカドミウムを除去する方法が採用されてきた２１)。

水稲によるカドミウムの吸収を抑制する方法には、アルカリ（石灰）資材､リン酸質
肥料資材、ケイカル資材塾などを大量に施用し、カドミウムを難溶化する方法、あるいは土壌の還元状態を長く保ち、溶解度の低いカドミウム化合物（硫化カドミウムなど）を生成させる方法などがあり、それらの方法が試されてきた。アルカリ（石灰）資材やリン酸質肥料資材の施用では、カドミウムの吸収抑制は困難であるが、ケイカル資材については、一定の効果がみられている｡、

土壌中のカドミウムを除去する方法には、工学的方法（汚染土壌を排除し、非汚染土

壌を客土する排土客土法、汚染土壌の上に非汚染土壌を客土する上乗せ客土法がある)、
化学的方法(酸やEDTAなどの薬剤を用いて土壌を洗浄する方法)および生物学的方法(カドミウムを特異的に吸収する植物を栽培し、植物に吸収させて取り除く）などが実施されてきた。最近は、電気分解による除染方法が行われているが、実際の汚染地に適用された例を聞いていない。
(1)工学的方法

神通川流域23o、兵庫県市川流域鋤で行われた排土客土、上乗せ客土の研究から、両者ともに水稲によるカドミウム吸収の抑制には、客土層厚３０ｃｍ以上が必要であるとされている。

８

(2)化学的方法

森下・穴山劉は、工業用濃塩酸を水田に散布し、田面水を約０．１Ｍ塩酸として作土とよく混ぜた後、土壌粒子の沈積を待って田面水を流出させ、再度田面水を導入し、代掻き後、作付けた。塩酸を処理した土壌から収穫された玄米中のカドミウム濃度は、非汚染地の玄米のカドミウム濃度と同程度にまで低下したが、土壌中のカドミウム濃度は低下しなかった。一方、小林鋤は、１．５アールに３０ｋｇのEDTAを用いた除染試験を行ったが、玄米中のカドミウム濃度、作土中のカドミウム濃度ともに低下したが、十分な効果があったとは認められなかった。

(3)生物学的方法（バイオレメデイエーシヨン）

カドミウムを特異的に集積する植物を汚染水田に栽培し、カドミウムを植物に吸収させ､土壌中のカドミウム濃度を低下させようとする試みは､館川2刀によって行われたが、カドミウム除去率は、最も高いセイタカアワダチソウでさえも約９%であった。一方、細菌細胞表層あるいは粘液層にカドミウムをさせ、除去する研究が進められ、Ｆbe b"ロノ石ｓａｅｒ鱈/ ｓａが最も吸着効率がよいと報告ｍされている。
2）農薬

DDT、ガンマーHCH、ディルドリンなどの有機塩素系殺虫剤は、それらの強い毒性、残留性、生物濃縮のゆえに、１９７０年の初期までに製造・販売が禁止された。しかし、現在でも、太平洋、大西洋､南氷洋で採取された表層水から有機塩素系農薬が検出されている。
ガンマーHCHの水に対する溶解度は、7,900浬g/kｇで、土壌中の脂溶性有機物に強く吸着し、下層に移動しにくい。還元状態が発達した水田土壌で、ガンマーHCHが分解されやす
いことはよく知られており、ガンマーHCHによる汚染土壌修復の手がかりとなる。
3）ハロケン化脂肪族化合物・PCB・ダイオキシン類

TCEやPCEによる地下水の汚染を浄化するには、地下水を汲み上げて、曝気したり、活性炭で処理し、再び地下に戻す方法が採用されている鋤。現在、土壌微生物の分解活性を高め、TCEやPCEをバイオレメディエーションによって分解することが、実用化の段階にある。クロロメタン、クロロエタン、塩化ビニル（VC）などは、分解菌の炭素源、エ

ネルギー源として利用（エネルギー生成反応）され、直接、二酸化炭素となる。TCE、シスジクロロエチレン（ciSDCE)、ＶＣなどは、メタン酸化菌のような分解菌のコメタボリ
ズムとして分解される。実際に、ＴＣＥで汚染された地下水にメタンを導入し、メタン酸化菌の活躍でＴＣＥを分解させている。ＰＣＥは、好気条件下では分解されず、嫌気条件下で、メタン生成菌などによって脱ハロゲン化され､･分解されている。

９塩素置換基の多いPCBを直接分解できる微生物は見つかっておらず､1〜6塩素置換ＰＣＢは、グラム陰性菌 b"n劃"ﾛﾉﾇｮＳオasわSrerOﾉ7/およびグラム陽性菌ﾉ９１ｹOObCOC… aαﾉＳによって分解される。金原剛は、ＰＣＢを紫外線照射によって脱塩素後、ＰＣＢ分解微生物を利用して、ＰＣＢを迅速に排水基準の３ｍｇ/Ｌ以下に低下させることに成功した。
ダイオキシンの分解は、木材腐朽菌（白色腐朽菌）による研究が進められているが、木材腐朽菌では、ダイオキシンを二酸化炭素、水、塩素にまで完全分解できないので、分解産物をさらに分解する細菌の研究をも合わせて研究を進める必要があろう。
4）石油類

石油類に含まれる炭化水素は、好気性微生物により脂肪酸あるいはカルポン酸に変換され、ＴＣＡサイクルで完全に分解される20ﾘ。

引用文献

1）浅見輝男（2001）FAO/WHOによる玄米中のカドミウム濃度の最大基準値案０．２，９ｋｇｉ
がStep5に，日本土壌肥料学雑誌，７２，７０９
２）安田火災海上保険(株)。(株)安田総合研究所編（1996)土壌汚染と企業の責任,ｐｐ，４０６，有斐閣，東京

3）環境省（2001）環境白書（13)，ｐ，202‑206，東京

4）岡崎正規（1993)農薬,松井健・岡崎正規編,環境土壌学,ｐ、142‑153,朝倉書店,東京5）環境庁（1974）昭和４８年度全国環境（土壌農作物等）調査結果の概要（水銀編）（昭和49年９月），ｐ、２２

６）伊藤秀文・飯村康二（1974）カドミウム汚濁水による土壌汚染の可能性一水質との関連一日本土壌肥料学雑誌，45,571‑576

7）和田光史（1981）土壌粘±によるイオンの交換・吸着反応，日本土壌肥楽洋会編，土壌の吸着現象ｐ、５−５７，博友社 東京8）Forbes・ＥＡ.，POsner，ＡＭ、andQuirk，Ｊ、Ｐ．（1976）ThespecificadsorptionOf

divalerTtCd，ＣＯ，Ｃｕ，Ｐｂ，ａｎｄＺｎｏｎｇＯｅｔｈｉｔｅ． ﾉ（釦/／先/､，27,154‑166

9）武永宏・麻生末雄（1975）フミン酸の肥効発現に関する研究(第９報)，ニトロフミン
酸金属キレートの安定度定数について，日本土壌肥料学雑誌．46,349‑354

10)浅見輝男。久保田正亜。折笠清人（1986）土壌中のカドミウム等重金属の分画と水稲

1０

第４３同土塊物皿学会シンポジウム(20Ｃによる吸収，第１回土壌。地下水汚染シンポジウム報告，ｐ，109‑118,国立公害研究所11）亀井茂。渡辺巌（1974）重金属等の土壌中における動態，熊沢喜久雄編，重金属等による土壌〜植物系汚染の機構とその除染に関する基礎的研究，ｐ、１ト21
12）HCnma，Ｙ，andHirata，ｌ−ｌ．（1978）NoticeableincreaseincadmilJnabsorpticnby
zincdeficientriceplants・sb/／Ｓｂ/,，Ｐ/aﾉ7を紬か.，24,295‑29713）岡崎正規（1987）土壌中における重金属の挙動，水質汚濁研究，10,407‑412
14）福井正美（1993）微量元素による土壌汚染と環境問題，土壌の物理性，６７，２９−３８
１５）波多野隆介（1993）土壌中の物質移動プロセス理解のための経験則の必要性 土壌の物理性，６７，３９−４１

１６）金津純（1971）作物の残留農薬に関する研究，農業技術研究所報告C，25,109‑187
17）宮下清貴（2001）土壌の微生物と方向族塩素化合物一分解のメカニズムと改良の可能性−，第３回生存科学シンポジウム‑21世紀の持続型社会における化学物質管理を考える−シンポジウム資料，ｐｌ−１３，東京農工大学，東京
18）金原和秀（2000）微生物を用いたポリ塩化ビフエニルの分解，日本土壌肥料学会編，
植物と微生物による環境修復，ｐ、101‑124,博友社，東京
19）高山三平（1998）ダイオキシンの恐怖，ｐ、16‑20,ＰＨＰ研究所，東京
20）宮下清貴（2000）微生物機能を利用したバイオレメデイエーシヨン，日本土壌肥料

学会編，植物と微生物による環境修復 ｐ，77‑100,博友社，東京

21)浅見輝男（2001）データで示す一日本土壌の有害金属汚染，ＰＲ４０２，アグネ技術センター，東京22）長谷川栄一・島秀之・斎藤益郎・龍野栄子（1995）重粘土水田における多孔質ケイカルのカドミウム吸収抑制効果，宮城県農業センター研究報告Ｎｏ．61,13‑32
23）森下豊昭・穴山調（1974）神通川流域におけるカドミウム汚染土壌の復元方法に関する試験一客土層の層厚が水稲のカドミウム吸収に及ぼす影響−，重金属による土
壌〜植物系汚染の機構とその除染に関する基礎研究（熊沢喜久雄編)，ｐ、51‑59

24）浅見輝男。本間慎。和田利之。中島恭一・久保田正亜（1983）生野鉱山などから排出されたカドミウムによる市川・円山川流域水田産米の汚染，日本土壌肥料学雑誌，
５４，３０−３６２５）Takijima，Ｙ､，Katsumi，Ｆ、andKoizLuni，Ｓ・（1973）CachliumcorTtaninatedofsoils
aｎｄｒｉｃｅｐｌａｎｔｓｃａｕｓｅｄｂｙｚｉｎｃｍｉｎｉｎ９，Ｖ・ＲｅｍｏｖａｌＯｆｓｏｉｌｃａｃｈｎｉｕｍｂｙａｎ

１１

HCI‑IeachingmethcdfCrthecontrolofhighcadniumrice・Ｓｂ/／先/，Ｐ/aﾉ7ｵﾊﾙﾉか.，
19,245‑254

26）小林純・森井ふじ。村本茂樹（1975）キレート剤による汚染土壌からのカドミウムの除去，労働の科学，３０（10ﾘ，３１−３フ27>館川洋（1975)植物を利用した土壌中のカドミウムの除去方法,農業土木学会誌,４３，
674‑677

1
２

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１
，

‑‑‑1①↓

1３−

土壌環境基準の考え方
藤井園博（東京農業大学）
１．環境基準環境基準は、人の健康を保護し、生活環境を保全する上で、大気、水、土壌、騒音についての環境施策を実施していく際の行政上の目標を定めたものである。その考え方は、汚染許容限度や受認濃度ではなく、より積極的に「維持されることが望ましい基準」である！)。
行政上の目標としての環境基準は、人の健康等を維持するための最低限度としてではなく、それよりも進んだところを目標にし、よりよい環境の確保を図ろうという、より積極的なものである。また、汚染が現在進行していない地域については、
今後の汚染を未然に防止するための目標となるI)。
２．環境基本計画における環境媒体としての土壌環境基本計画（平成６年閣議決定）では、環境媒体としての土壌について「土壌

環境は、水質浄化、食料・木材生産等の機能を持ち、物質の循環や生態系維持の要として重要な役割を果たしており、その適切な保全を推進すること」としている!)。
３．土壌環境基準

環境基本法（平成５年法律第９１号）に基づく土壌の汚染に係る環境基準（平成３年８月環境庁告示第４６号。以下「土壌環境基準」という｡）については、平成１３
年現在27項目について定められている（表１参照）！)。

￨蕊溌瀧蕊灘撫４．土壌環境基準の基本的考え方2）

土壌環境基準は、人の健康を保護し、及び生活環境を保全する上で維持されることが望ましい基準であり、土壌の汚染状態の有無を判断する基準として、また、汚染土壌の改善対策を講ずる際の目標となる基準として設定され、政府の施策を講ずる際の目標となるものである。現行の土壌環境基準は、既往の知見や関連する諸基準に即して、設定可能なものについて設定するとの考え方に基づき、次の２つの視点から設定されている。

４−１土壌環境機能のうち、水質浄化・地下水かん養機能を保全する観点から、
水質環境基準のうち人の健康の保護に関する環境基準の対象となっている項目について、土壌（重量：ｇ）の１０倍量（容量：ｍｌ）の水でこれら項目に係る物質を溶出させ、その溶液中の濃度が、各々該当する水質環境基準の値以下であることを環境上の条件としている（以下このような観点から設定した環境上の条件を「溶出基準Ｊという｡）．

なお、カドミウム、鉛、六価クロム、砥素、総水銀、セレン、ふっ素及びほう素に係る溶出基準の値については、汚染土壌が地下水面から離れており、かつ、
原状において当該地下水が汚染されていない場合には、上記の値の３倍の値（以下「３倍値基準」という｡）が適用されている。

また、土壌環境機能のうち、水質浄化・地下水かん養機能については、人の健康の保護の観点から、土地利用の如何にかかわらず保全されるべき機能であると考えられるため、溶出基準は原則として農用地を含めたすべての土壌に適用されている。

４−２土壌環境機能のうち、食料を生産する機能を保全する観点から、農用地の土壊の汚染防止等に関する法律（昭和４５年法律第１３９号）に基づく特定有害物
質について、農用地土壌汚染対策地域の指定要件に準拠して環境上の条件としている（以下このような観点から設定した環境上の条件を｢農用地基準」という｡)。
1４農用地基準は、農用地（批素及び銅については、田に限る｡）の土壊に適用されている。

４−３適用除外
汚染がもっぱら自然的原因によることが明らかであると認められる場所及び原材料の堆積場、廃棄物の埋立地その他の対象物質の利用又は処分を目的として現にこれらを集積している施設に係る土壌については適用しない。
４−４．農用地土壌汚染対策地域の指定要件3）ｌ）その地域内の農用地において生産される米に含まれるカドミウムの量が１ｍｇ/kg米以上であると認められる地域。

２）その地域内の農用地（田に限る｡）の土壌に含まれる銅の量が125mg/kg土壌以上であると認められる地域。

３）その地域内の農用地（田に限る｡）の土壌に含まれる砥素の量が１５mg/kｇ土壌以上であると認められる地域。
５．土壌管理基準とその考え方．
１）土壊管理基準4）

正式には「農用地における土壌中の重金属等の蓄積 防止に係る管理基準」という。その管理指標を亜鉛含有量(表層土壌の強酸分解法一原子吸光光度法）とし、管理基準値を亜鉛120mg/kg土壌（乾土）としている。
２）設定の主旨，）
近年、農用地において肥料又は土壌改良資材としての使用が図られている再生有機質資材の中には、その成分からみて、長期間過大に連用する等の場合には、重金属等が土壌中に蓄積されるおそれのあるものがある。このため、作物生産の場である農用地における作物の生育への影響を防止し、土壌環境を保全する観点から再生有機質資材が使用される農用地の土壌中における重金属等に係る基準を定め、その総鍵を制限することにより土壌の汚染を未然に防止する必要性が高まっている。こうした情勢のもとに当面の措置として、再生有機質賢材の使用に関して土壌中の重金属等の蓄積防止に係る暫定的な基準が定められた。
３）管理基準の設定についての考え方①管理指標は、土壌汚染を未然に防止するための監視が簡易にかつ明確に実施され得るようにする観点から監視上有効.な物質を代表とすることとし、再生有機質資材に含まれる量と土壌中に含まれる量との比較、再生有機質資材に係る連用試験の結果等をもとに、亜鉛の含有量が定められた。

②管理基準値は､土壌汚染を未然に防止し土壌環境を保全する趣旨にかんがみ、作物に影響が生ずるおそれのある土壌中の重金属等の含有程度により十分安全を見込んだ基準とすることが適当であるとの考え方から、通常の管理を超える
人為的な重金属等の負荷が特に認められない我が国の農用地等の土壌における自然賦存量のおおむね上限を考慮して定められた。
６．硝酸性窒素に係る地下水の環境基準を達成するために一私見
硝酸性窒素による地下水汚染対策を効果的に進めるためには、汚染井戸と汚染源を結ぶ地下水脈を簡易に探査できる手法の開発が必要と考えている。
【引用文献】l)土壌環境センター（1998）：土壌汚染の環境リスクと対策要件の考え方、平成９年度環境庁委託業務結果報告書、土壌・地下水汚染対策事例等調査、ｐ､１〜２６．

２)中央環境審議会土壌農薬部会（2000）：土壌の汚染に係る環境基準の項目追加等について、中央環境審議会土壌農薬部会答申、ｐ､1〜１８．

３)農用地の土壌の汚染防止等に関する法律施行令、昭和46年政令第204号．
4)環境庁水質保全局長通知（1984）：農用地における土壊中の重金属等の蓄積防止に係る管理基準について、昭和59年１１月、環水土第149号.、
5)環境庁水質保全局土壌農薬課長通知（1984）：農用地における土壌中の重金属等の蓄積防止に係る管理基準の運用について、昭和５９年１１月、環水土第150号．
1
５

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土壌環境基準
１
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指針溶出

含有盆

水 質

地下水

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３
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環境基準

環境基準

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､
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L
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９

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､
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．

Ｎ
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５

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５

溶出基準

備考棚

(
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L
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カドミウム

０．０１

全シアン

Ｎ ．
,

有機燐

Ｎ ．
,

鉛

０ 0
１

０，０３

0.3

六価クロム

０ 0
５

０．１５

１ ５

批素

0 ０
１

０．０３

総水銀

0 0005

０．００１５

アルキル水銀

Ｎ ．
，

項目名

ＰＣＢ

農用地

量値Ⅱ

(
m
g
/
L
）

(
､
g
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k
g
）

(
､
g
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L
）

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０
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３

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１

1
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Ｎ ,
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１ 、
．

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０８

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0．０２

０．０２

0．０２

四塩化炭素

０ 002

０ 002

０ 002

１，２−ｼﾞｸﾛﾛｴﾀﾝ

０ 004

０ 004

０ 004

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０ 0
２

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２

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２

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０ 0
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０ 0
４

０ 0
４

1,1,1‑ﾄﾘｸﾛﾛｴﾀン

１

１

１

1,1,2‑ﾄﾘｸﾛﾛｴﾀン

０．００６

０．００６

0.006

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０ 0
３

３
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３

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０ ００６

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０ 003

０ 003

0 003

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０ ０
２

０ 0
２

０0
２

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０ ０
１

０ ０
１

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１

セレン

０ 0
１

０．０３

0 0
１

０ ０
１

ふっ素

０ ８

２．４

０ ８

０ ８

ぼう素

１

３

１

１

0．０３

備考

ｌ)汚染土壌が地下水面から離れており，かつ，原状において地下水濃度が環境基準を超えない場合に適用される。３倍値基準＝溶出基準の３倍の値。具体的には、カドミウム、六価クロム、
耽素、総水銀、セレン、ふっ素及びほう素に適用される。

２）「重金属等に係る土壌汚染調査・対策指針及び有機塩素系化合物等に係る土壌汚染・地下水汚染調査・対策指針」（平成６年11月，環境庁水質保全局）に示されている値で，この値を超える重金属等を含む汚染土壌については遮断工による封じ込めを求めている。

３)同調査・対策指針に示されている値で，この値を超える重金属等を含む汚染土壊については覆十:．植栽工を求めている。

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再４３同士塊物理学会シンポジウム(20［

浄化の実際一浄化技術の開発と浄化事業への適用ー
藤原靖

大成建設株式会社技術センター土木技術研究所地盤環境研究室
1°はじめに浄化技術は,広義には汚染の発見とその状態の把握,適切な浄化手法の検討と浄化過程の予測,浄化作業の実施とモニタリングという一連の浄化事業全体にかかわる技術の全てが含まれる.この一連の流れでの浄化技術は，１)汚染調査技術,２)汚染評価技術,３）
汚染対策技術に分けることができる.以下にこれらの各技術について概説する．
2.汚染調査技術(1)汚染調査の基本方針
汚染調査･浄化対策の基本方針は,調査対象･目的によって異なる.平成１１年２月に出された"土壌･地下水汚染に係わる調査･対策指針"においても,以下に示す3つのケースについて,それぞれ調査の基本方針が設定されている．
ｌ）地下水汚染の発見を契機とする場合(地下水汚染契機型）
・行政が保有するモニタリング井戸や水源井戸が中心
２）土壌･地下水汚染の発見を契機とする場合(汚染発見型）
・汚染原因がある程度判明
・使用場所や廃棄場所等の追跡,汚染機構の仮説,汚染源の三次元分布把握
３）現況把握を契機とする場合(現況把握型）
ｐ汚染が無いことの証明
・使用履歴等での汚染可能性の仮説,概況調査(2)調査技術

汚染調査は,地下水,土質,地質調査などの地盤調査と汚染物質の濃度調査を組合わせて実施する.地下水調査は,汚染物質の分布や浄化対策の立案にあたって非常に重要である.特に地下水の流向や流速が問題となる場合が多く,高度な調査･評価技術と経験･判断を必要とする.したがって,調査費用も多額になる場合が多いため,調査結果を逐次判断しながら,経験を踏まえて効率的な調査がなされている.調査技術には以下のようなものがある．

ｌ）表層ガス調査(揮発性有機化合物,検知管,ポータブルガスクロなど）
２）表層土壌調査(概況調査，５地点混合法,現地簡易分析および室内分析など）

３）ボーリング調査(土層構成,汚染深度肌汚染物質に応じた機器･方式など）
3.汚染評価技術

汚染評価技術は,調査結果を踏まえ特定のサイトでのｌ)汚染機構の把握,２)汚染物質の存在量の把握,３)汚染の進行および対策後の浄化効果の予測,４)ﾘｽｸ評価に関係する技術である．

土壌中･地下水中に汚染物質がどのような形態で存在しているかを把握することが重要である.酸化還元電位,ｐＨ,共存物質,粘土鉱物の種類,有機物等により，汚染物質,特に

1８重金属は様々な化学形態や存在形態をとるため，間隙水や地下水への溶出量が異なる．
揮発性有機化合物においても,分解程度や中間生成物などを評価する上で重要な情報となる.わが国の環境基準はすべて溶出試験の結果によって定められており,総体としては存在形態を反映した評価と考えられる．
上述のような土壌の物理･化学的な情報のみならず,土壌生物学的な情報ならびに地下
水の水文学的な情報を得ることで,現在の濃度分布を通して汚染機構を把握する.さらに，
将来どのように汚染範囲が変化していくか,あるは各種の対策を適用した場合に,どのように浄化が進展していくかの予測が,汚染対策技術の選定と適用方法を検討する際に非常に重要で,浄化事業の成功の鍵を握っている．
リスク評価は,人への危険度と被害の程度から算定する.わが国では,最近,ダイオキシン類対策特別措置法での汚染土壌摂食を経路とした土壌環境基準が設定された経緯を踏まえ,土壌の含有量ﾘｽｸの評価が検討され,要措置レベルが算定されている.すべての汚染
サイトを環境基準以下に浄化することは不可能であり,浄化の優先順位を決定するためにも
ﾘｽｸ評価のような考え方も必要である．

4.汚染対策技術
我が国においても最近相次いで土壌･地下水関連の法律･基準が整備されつつあり"土壌･地下水汚染に係わる調査･対策指針''が出された.それに呼応し,企業のISOl4000等の国際環境基準への適合などの関係から,汚染サイトでの浄化対策の実施が増加してきている.以下に重金属と揮発性有機化合物に分けて,汚染対策技術について概説する．
(1)重金属類
重金属は,環境中での移動性が比較的低いために,固化･不溶化後に遮水施設に封じ込める方法が一般的に行われていた.しかし,汚染物質が存在し続けるために,半永久的なモニタリングが必要なこと,土地の有効利用が制限されること,不動産価値が低いことなどから,今後は汚染物質を除去･高度安定化する対策技術が望まれている．

一方,我が国では汚染土壌を汚泥として,廃棄物処理場に搬入処分することに比較的大きな問題が無いために,汚染土を掘削･搬出して良質土と土壌置換を行う場合が多い.特に重金属汚染の場合,汚染物質の除去による浄化が行われることは非常に少ない.今後，処分場の立地や処分ｺｽﾄの関係から,徐々に除去浄化の事例が増えていくと考えられる．
浄化土壌の再利用,社会経済的に合理的な評価がなされれば,汚染土壌の対策事業が進展していくものと考えられる．

重金属等の土壌･地下水汚染対策技術の種類を,図？１に示した.対策技術には封じ込め対策と浄化対策(汚染物質除去や高度安定化技術)がある.ここでは,掘削･土壌置換による汚染土壌の除去は除外している.対策技術の選択は,技術的要因,経済的要因,土地利用等の社会的要因で行われ,汚染の程度,汚染物質の種類等に応じて総合的な視点で各種対策技術を組合わせて実施されることが多い．

1９図一ｌ重金属浄化対策技術
1)封じ込め対策（１）封じ込め前処理?固化

固化処理は,汚染土壌にセメント等の固化剤を混合して固形化し,物理化学的に汚染物質を安定化するものである.移動性の大きな汚染物質を扱う場合には,不溶化技術などと組み合わせることが必要であるが,重金属等の汚染物質一般に用いることが可能である.固化剤にはセメント系,アスファルト系,ポゾラン系,珪酸塩系,熱可塑性ポリマー系などがあるが，セメント系固化剤が良く使用されている.処理が簡単で安価であるが,長期的な安定性には懸念が残り,遮水工等で管理する必要がある．

(2)封じ込め前処理?化学的不溶化

不溶化処理は,主に汚染土壌に各種の薬剤を混合して,重金属を難溶性の形態に変えて安定化するものである.不溶化剤は,重金属の種類に応じて選択する.硫化ナトリウム，
硫酸第一鉄,次亜塩素酸ソーダ等が不溶化剤の代表的なものである.固化と同様に良く用いられているが,長期的な安定性,遮水工等での管理の必要j性も固化と同様の課題がある．

(3)封じ込め封じ込めは,汚染土壌を環境から隔離する技術である.高濃度の汚染に対しては,固化・不溶化処理を前処理として実施する.一般的には広範囲低濃度の汚染に対して経済的理由から採用されることが多いが,浄化を行った結果,再利用の基準までに至らなかった処理
後土壌について,封じ込めが行われる場合も多い.封じ込め構造には,汚染土壌の溶出程
度に応じ,コンクリート製の容器の中に封じ込め管理する遮断型と周辺を矢板や地中連続壁あるいはスラリーウォール等で不透水層を構築して遮水する遮水型がある．
2)浄化対策（１）原位置分解

2０