技術解説

アスベストとその分析技術
矢嶋 史朗 **
ShiroYajima

止措置を受けてクボタは平成 17 年 6 月 29 日に兵庫
１．アスベストの歴史１）

県尼崎市の旧神崎工場の従業員や出入業者に肺癌

アスベスト（石綿）が使用された歴史は古く、や中皮種による死亡者が 78 人いることを新聞発表

古代エジプトではミイラを包む布、古代ローマでした。この報道に端を発して、ニチアス 166 人、はランプの芯、マルコポーロの東方見聞禄には火ミサワリゾート 24 人等、様々な企業からアスベスに焼けないサラマンダー（太古の巨大竜）の皮のト被害状況が報告された。

記載等が存在している。

2. 2

アスベスト由来の疾患とその概要

中国では火で洗える火浣布の記録があり、日本

アスベストの暴露による疾患は悪性と良性があでは今昔物語や万葉集に登場する竹取物語の中に火るが、悪性疾患では古くから労働災害の一つとし鼠の皮衣として登場している。また 1764 年には平て取り上げられている石綿肺がある。最近は肺癌、賀源内が中国に習い、秩父山中で発見した石綿で製悪性中皮種がアスベストによる悪性疾患として問造した火浣布（幕府（田沼意次）に献上）が京都大題になっている。良性疾患としては胸膜炎、胸膜学の図書館に現在保存（写真１参照）されている。

肥厚等があり、いずれの疾患も空気中に浮遊する
アスベストを吸入して 20 〜 50 年の長い潜伏期間後に発症するため、アスベスト被害としては認証されずらい。
図１にアスベストによる疾患の種類と発症部位を示す。特に悪性肺中皮種を発症すると進行が早く、2 ヶ月以内に死に至るケースが多い。
３．使用禁止措置
20 世紀に入り、建築物の断熱材、防火材や機械

写真１

平賀源内が製造した火浣布（出典：せきめん読本）の摩擦防止用、電気機器の絶縁材料等様々な産業分野に大量に使用されているアスベストは 1970 年

２．人体に対する影響
2. 1

代に人体や環境への有害性が問題になり、WHOアスベスト被害の状況の発がん性の指摘を受けて各国で規制や使用禁止

平成 16 年 10 月に国のアスベスト使用の原則禁

＊

計測事業部

化学環境部になってきた。

部長

―12―

図１ アスベスト（石綿）による疾患の種類と発症部位（出典：せきめん読本）

日本は戦後海外からの輸入により大量の産業利定・分析方法については表１示すように、種々の用がなされ、1975 年（昭和 50 年）に特定化学物方法がある。

質等障害予防規則の改正に伴いアスベストの含有

建築材料中のアスベスト含有は「建築物の耐火率が 5 ％を超える吹き付け材の製造・使用が禁止

等吹付け材の石綿含有率の判定方法（平成 8 年 3された。また、1980 年（昭和 55 年）には行政指月 29 日基発第 188 号）」および「建材中の石綿含導に基づいて業界（日本石綿協会）がアスベスト有率の分析方法（平成 17 年 6 月 22 日基安化発第含有率 1 ％を超える吹付ロックウールの製造・使0622001 号）」によって分析する。

用を自主規制した。青石綿と茶石綿は、1995 年

大気中のアスベスト汚染の監視には「石綿に係る（平成 7 年）の労働安全衛生法施行令の改正により特定粉じんの濃度の測定法（平成元年 12 月 27 日環製造・輸入・譲渡・使用が禁止され、2004 年（平境庁告示第 93 号）」の大気サンプリングを行い、位成 16 年）に労働安全衛生法施行令の改正により相差顕微鏡によって繊維状物質の個数を計測する。

1 ％を超える白石綿含有建材の製造・輸入・譲
５．建材中の石綿含有率分析法渡・使用が禁止された。2005 年（平成 17 年）に（基安化発第 0622001 号）の概要

石綿障害予防規則が施行されて、アスベスト含有率 1 ％を超える建物管理と解体工事における飛散アスベストの分析には種々の分析機器と手法が使防止措置が義務付けられた。

用され、形態観察には位相差顕微鏡、走査型電子顕微鏡（SEM）および透過型電子顕微鏡（TEM）を、４．関連法規制とその測定・分析方法

結晶構造や熱物性の評価には X 線回折法（XRD）、アスベストの関連法規制に規程されている測―透過型電子顕微鏡、示差熱分析を、成分分析には蛍13―

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表１

各種法規

関連法規制とその測定・分析方法

規定事項

測定・分析法

特定化学物質障害予防規則
第 38 条の 10

石綿等がその重量の１%を超えて建築物の耐火等吹付け材の石綿含有するか否かについて分析
含有率の判定方法（「労働安全衛生規則および特定化 （平成 8 年 3月29日基発第 188 号）
学物質障害予防規則の施行について」平成 7 年 2 月 20 基発第 76 号）

石綿障害予防規則（石綿則）
第 3 条第 2 項

石綿等がその重量の１%を超えて含有するか否かについて分析（「石綿障害予防規則の施行について」平成 17 年 3 月 18 日基発第0318003 号）

建材中の石綿含有率の分析方法（平成 17 年 6 月 22 日基安化発第 0622001 号）

労働安全衛生法関係

石綿等がその重量の１%を超えて含有が認められた場合は労働安全衛生法第 57 条および特定化学物質障害予防規則等の関係規則に基づく措置を徹底

蛇紋岩系左官用モルタル混和材
による石綿ばく露の防止
別紙１蛇紋岩中のクリソタイル
定量方法（平成 16 年 7 月 2 日基発
第 0702003 号）

労働安全衛生法関係（石綿則、作業環境測定法）

石綿障害予防規則第 36 条
石綿（アモサイト及びクロシドライトを除く）を製造し、若しくは取り扱う屋内作業場（指定作業場）を対象とし、6 ヶ月以内ごとに１回空気中の石綿の粉じん濃度測定の義務付け。
・管理濃度：0.15 本/cm3（長さ 5 µm 以上で、アスペクト比（縦横比）3 以上の繊維として）石綿に係る特定粉じんの濃度の測定法（平成元年 12 月 27 日
環境庁告示第 93 号）
・ろ過捕集方法及び計数方法①ろ過捕集方法−セルロースエ
ステル・メンブランフィルターに空気中の石綿粉じんを捕集②計数方法−前述①の方法により捕集した試料を前処理し、位相差顕微鏡で繊維状粒子（長さ5 µm 以上、幅（直径）3 µm 未満、アスペクト比 3 以上）を計数

作業環境測定基準 第 10 条第 2 項
別表大気汚染防止法関係

大気汚染防止法第 18 条の 10 敷地境界基準（大防法施行規則第16 条の 2））特定粉じん排出者は、その工場又は事業場の敷地境界において 6 ヶ月を超えない作業期間ごとに 1 回以上大気中の特定粉じん濃度測定の義務付け。敷地境界における大気中の石綿の濃度が10 本 /L―14―

石綿に係る特定粉じんの濃度の測定法（平成元年 12 月 27 日
環境庁告示第 93 号）

光 X 線（XRF）、走査型電子顕微鏡／エネルギー分
散型X線分析（SEM/ EDS）が使用される。
サンプリング方法の詳細については関連法規制のマニュアル類 ２）３）に記載されているので参照されたい。
試料前処理方法および分析方法については厚生労働省の石綿障害予防規則にある「建材中の石綿含有率の分析方法（基安化発第0622001号）」に記載されているが、全体の流れを図２に、定量分析のための試料ギ酸処理法を図３にフローチャートで示す。
採取したアスベスト測定用試料は図２に示すよ
うに粉砕、前処理された後、位相差顕微鏡による形態観察と X 線回折等による定性分析をそれぞれ
繰返し 3 回行う。
定性分析によって、アスベストが検出された試料については図３に示すギ酸処理を行い、X 線回折定量分析を 3 回行ってアスベストの含有量を測

図３ 「建材中の石綿含有率分析方法」の定量分析のための試料ギ酸処理フロー定する。

図２ 「建材中の石綿含有率分析方法」のフロー―

15―

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位相差顕微鏡による定性分析は図４に示す位相有量の関係を求めた検量線を作成して、実試料の差顕微鏡の視野中に存在する繊維物質を探してそ測定で確認されたアスベストの回折線の強度からの本数を計測する共に、写真２の分散染色対応位含有量を算出する。実試料の測定はマトリックス相差顕微鏡を用いて、写真３に示す分散染色法での影響を軽減するためにギ酸処理を行うが、試料アスベストの種類に固有な色彩を判定する。

によってはギ酸に対するマトリックスの溶解量が位相差顕微鏡での定性分析においては繊維状物変化（溶解性の悪い試料がある）するため、この質の視野探索と分散染色の着色具合等が実試料の影響を補正するために基底標準吸収補正を行う。

測定では明確でない場合が多いので特に経験と注
６．分析技術の基礎意を必要とする。
X 線回折による定性分析は図７に示したように、位相差顕微鏡法および X 線回折法についての詳種々のアスベスト標準試料の X 線回折パターンと細を以下に説明する。

実試料の X 線回折パターンの一致度合を比較して6. 1行う。

（1）（社）日本作業環境測定協会の測定指針２）位相差顕微鏡によるアスベスト繊維計数法

X 線回折の測定では実試料中に混在するアスベ図４のように顕微鏡視野に現れた繊維状粒子スト以外の種々鉱物の回折線がマトリックスとしを数える。計数基準は以下の通りでかなりの経て複合され、アスベストの固有な回折線に重畳し験を要する。

たり、無数の回折線が現れたりするため、データ

・長さ 5 µm 以上、幅（直径）3 µm 未満、長さと幅（直径）の比（アスペクト比）が 3 以上の評価は注意深く行わなければならない。の繊維状粒子を 1 本と計数する。

X 線回折定量分析は、アスベスト標準試料の既・単繊維でカーブしている場合は、繊維の直線知量を段階的に変化させた回折線の測定強度と含部分を目安にしてカーブに沿って全体の長さを推定し、判断する。
・ 1 つの繊維から枝分かれした繊維の場合は枝分かれした部分を含む全体を１本と計数。
・数本の繊維が交差している場合は、交差しているそれぞれの繊維を 1 本と計数する。
・繊維が絡まって正確な数を読み取ることが出来ない場合は計数しない。
・粒子が付着している繊維の場合は、粒子の幅が 3 µm を超えるものは計数しない。
・計数視野領域境界に繊維の両端が入っている場合は、1 本と計数する。
・計数視野領域境界に繊維の片方の端が入っている場合は、1/2 本と計数する。
・計数視野領域境界に繊維の両端が突き抜けて図４ 繊維状粒子の計数基準いる場合は、計数しない。

―

16―

・計数視野領域境界外の繊維は計数しない。

料 S ＞浸液 L）になる。従って、B と R は図５に（2）繊維状粒子の繊維数濃度の計算法示すように直進せずに屈折する。そのため G に繊維数濃度は下式（1）から求める。
A × (N − Nb)
CF = a n Q 103× × ×

対して R と B は位相差を持つため、G は位相差顕微鏡のスリットで止められ R と B はスリット（1）を通過するため G を除く R と B の合成光に着色される。試料 S の屈折率＝浸液 L の屈折率の点CF ：繊維数濃度（f/cm3）が図６に示すようにどの波長 λ に相当するかにA ：フィルターの有効ろ過面積（mm2）

よって、位相差顕微鏡の像の色の違いとして現a ：計数した 1 視野の面積（mm2）れる。固体と浸液物質の分散の違いを像の色のN ：試料の計数繊維の総数（f）違いとして観察するのが分散染色法である。光

n ：計数した視野の数の分散によって、あたかも染色されたように見Nb：ブランクフィルターの計数繊維の総数（f）えるため、分散染色と命名された。

Q ：吸引空気量（1）6. 2

分散染色位相差顕微鏡法（PCM 法）

分散染色位相差顕微鏡法は結晶鉱物である種々のアスベストが有する屈折率と同じ屈折率の浸液を用いて、光の分散現象による色調変化でアスベストの種類を特定できる手法である。このアスベストの分散染色顕微鏡による測定法は米国のＷ
alter C. Mc Crone がアスベストの屈折率の違いを利用した分散対物レンズを開発し、マックローン社
図５ 液浸物体による光の分散から販売（1960 年）されて普及した。現在同社からは種々の屈折率の浸液が独占的に販売されており、アスベストのクリソタイル（白石綿）染色用に 1.550、アモサイト（茶石綿）とクロシドライト（青石綿）染色用に 1.680 と 1.700 の屈折率の浸液が使用される。
（1）分散染色法の原理
図５は位相差顕微鏡で観察する試料を示し、下方から白色の並行光線が入射した場合に、底辺と平行な表面の中央部分の光はそのまま透過する。しかし、その左右の斜めの境界部では、緑色 G の波長（550nm）は試料 S と浸液 L の屈折率が一致する為、G は直進する。青色 B の波

図６ 浸液（Ｌ）と試料（Ｓ）の分散曲線

長は（試料 S ＜浸液 L）で、赤色の波長は（試―17―

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写真２に分散染色対応位相差顕微鏡を写真３にクリソタイル、アモサイトおよびクロシドライトの各種屈折率の浸液を用いた分散染色位相差顕微鏡像の例を示す。アスペクト比 3 以上の繊維状物質を確認し、その繊維物質の分散染色によってアスベストを識別判定する。
6. 3

X 線回折法（XRD 法）２）

結晶鉱物である種々のアスベストは結晶構造の違いによる固有な X 線回折パターンを有しており、単色の X 線（一般的には Cu の固有 X 線が用いられ写真２ 分散染色対応位相差顕微鏡る）を照射することでそのパターンが得られる。

写真3 アスベトの各種分散染色写真―18―

それらの回折線のパターン（回折角と回折線強度）大きくても小さくても強度低下をきたす。従っ解析によりアスベストの種類を同定する定性分析て、試料は粒径 0.5 〜 10 µm に成るように乳鉢でと濃度を測定する定量分析が可能となる。定量分粉砕し、200 メッシュの篩を 2 g 全量が通過する

析による濃度は、アスベスト標準試料の測定によように調整する。って得られる回折線の第 1 または第 2 ピークの測定（2）定性分析

強度と含有量の関係を求めた検量線から定量する。

粉砕した試料やフィルターに捕集した試料はX 線回折装置は写真４に示す。

Cu の固有 X 線を照射することによって回折され（1）試料調整るため、回折角度を走査することで X 線回折パ

試料 2 g 程度をランダムサンプリングして、ターンを得る。測定は回折角度 5 〜 70 °の範囲

メノウ乳鉢で 200 メッシュ以下の微粉末にする。

を走査する。図７アスベストの各種 X 線回折結

XRD 法では試料の粒度が回折強度に大きな影果に示した標準アスベスト試料の回折パターン響を表す。粒径 0.5 〜 10 µm の範囲が最も回折とギ酸処理後の実試料の回折パターンにおいピ−ク強度が強くなり、それの粒径範囲外ではて、実試料の測定結果（図中の下段の生データ）とクリソタイルの標準パターン（図中の上段のSTD-Chrisotile）の 2 本のピークが一致する。
X 線回折の定性分析ではアスベストと同じ結晶系を有するが繊維状ではない鉱物の識別が非常に難しい。たとえば、クリソタイルと同じ結晶系を有し、回折強度も類似している鉱物としてアンチゴライトやリザルタイトがある。図８はクリソタイルの同系の結晶構造を有するアンチゴライトおよびリザルタイトの X 線回折パタ

写真４ X線回折装置（サンプルチェンジャー付き）

ーンを示したもので、非常に類似しているため

図７ アスベストの各種X線回折結果―

19―

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細部に亘る解析が必要である。
これらの鉱物との識別の厳密な判定は分散染（2）式によって補正係数 Kf を求め、（3）式から石色位相差顕微鏡、SEM、示差熱分析等を併用し綿の補正強度 ICA を算出する。基底標準吸収補正法て判定しなければならない。

によるクリソタイルの検量線の例を図９に示す。
点線のプロット線は補正前を表し、実線のプロ（3）定量分析（基底標準吸収補正法）
試料中の定量物質の含有量およびマトリックスット線は補正後をそれぞれ表す。実試料の X 線回の種類によってX線の吸収は変化する。その吸収折定量分析は基底標準吸収補正法も用いて、マトの影響度を標準物質の回折線強度の変化によってリックスの影響補正を行い、含有量を求めなけれ補正し、定量物質であるアスベストの含有量の多ば分析誤差が非常に大きくなる。

少にかかわらず純粋なアスベストで作製した検量線をそのまま用いられるようにした方法が基底標準吸収補正法である。基底標準物質には亜鉛板（JAWE法）、アルミニウム板等が用いられる。
補正方法は下記の式（2），（3）による。
Rq ln (Δ RI)
Kf = 1− (Δ R ) RqI（2）Rq = sin q Zn / sin q A

A : アスベスト

ΔRI = IZnI0/ I0Zn / 0.8

図９ クリソタイルの検量線Zn : 2 q = 43.2º

I CA = Kf • IA

７．アスベストの分析における注意点（3）

q Zn q A ； Zn とアスベストの回折角
I0Zn

アスベストの分析において、大気環境のアスベ

IZn ；ブランクとアスベスト試料捕集後

スト計測はフィルターに採取された試料中に繊維の Zn の回折線強度状物質が何本以上有るかを判定しているが、ロッ

IA ；アスベストの回折線強度

クウールやガラス繊維等も形状がアスベストに非図８ クリソタイルに類似するアンチゴライトおよびリザルタイトのX線回折結果―20―常に近いものもあるため、測定の誤差として充分間から 1 ヶ月以内で対応する事が可能である。に考慮する必要がある。
参考文献

建材や吹付け材等のアスベスト分析は分散染色
位相差顕微鏡観察と X 線回折で行っているが、分（1）Ｔ HE ASBESTOS ／せきめん読本

散染色位相差顕微鏡観察はアスベストの種別によ

社団法人

日本石綿協会／ 1996 年

る染色度合や繊維状物質の確認が難しい場合があ（2）作業環境測定シリーズ No.3「繊維状物質測定る。X 線回折でアスベストの存在が同定されたとマニュアル」（社）日本作業環境測定協会

しても分散染色位相差顕微鏡観察ではアスベスト（3）「建築物解体等に伴う石綿飛散防止対策につの存在が確認されない場合もある。アスベストのいて」環境省環境管理局大気環境課

クリソタイルについては X 線回折では、特にアン（4）「建材中の石綿含有率の分析方法について」

チゴライトやリザルタイトとの識別が難しく、見基安化発第 0622001 号

分けがつかない場合がある。厳密に判定するため

平成 17 年 6 月 22 日には走査型電子顕微鏡によって繊維状物質の確認

全衛生部化学物質対策課長とその成分分析を行い、示差熱分析による鉱物種

厚生労働省労働基準局安（5）「建材物の耐火等吹付け材の石綿含有率の判の脱水温度の違いを測定する複合分析手法の併用定方法について」基発第 188 号が必要である。

平成 8 年 3 月 29 日

特に、ギ酸処理を行っても溶解残渣が 20 ％以上

厚生労働省労働基準局安全衛生部化学物質対策課長

存在する試料について、アスベスト含有量が 1 ％（6）「石綿に係る法規等-石綿・石綿製品を取り扱以下を議論する場合は複数の測定手段を併用してう立場からー」

総合的にデータを吟味しなければならない。

社団法人日本石綿協会発行

当社では、X 線回折、分散染色対応位相差顕微ュアル

平成 17 年度版

鏡、微分干渉位相差顕微鏡、走査型電子顕微鏡、

基発第 0702003 号

透過型電子顕微鏡、微分熱重量分析装置等を保有

労働省労働基準局長

しており、建築物の耐火等吹付け材の石綿含有率

法規則対応マニ平成 16 年 7 月 2 日厚生（7）「蛇紋岩系左官用モルタル混和材によるの石の判定方法（基発第 188 号）、建材中の石綿含有率

綿ばく露の防止について」

分析法（基安化第 0622001 号）、蛇紋岩中のクリソ

基発第 0702003 号

タイル定量方法、石綿に係る特定粉じんの濃度測

労働省労働基準局長

平成 16 年 7 月 2 日

厚生定法などすべてのアスベスト測定分析の実施対応が可能である。
アスベストの分析は地方自治体、民間会社を始め多くの実績を持ち、千検体以上の分析を行っている。

計測事業部
化学環境部部 長

特に、迅速に白石綿（クリソタイル）、茶石綿（アモサイト）、青石綿（クロシドライト）などの矢嶋 史郎

アスベスト含有率の分析を必要とする場合についTEL. 045-784-6802
FAX. 045-784-6826て、納期は特急対応で数日以内、通常対応で 1 週―

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