令和元年9月24日

カレント・トピックス
独立行政法人 石油天然ガス・金属鉱物資源機構

BC 州の越境河川におけるセレンによる水質汚染問題について（石炭編）<バンクーバー事務所

杉崎真幸 報告>

はじめにカナダの西端に位置する BC 州は、輸出に好適な地理条件と豊富な鉱物ポテンシャルにより、日本鉱山企業の関心が高い地域の一つとなっている。BC 州の北西部は米国アラスカ州と、南部はワシントン州、アイダホ州及びモンタナ州（以下、それぞれ AK 州、WA 州、ID 州、MT 州と記載）と国境を接しており、これらの国境を跨ぐ多数の河川が存在する。昨今、このような越境河川において、流域で操業する鉱山の坑廃水に由来する水質汚染の問題が浮上している。最近では、2019
年 6 月に WA 州、ID 州、MT 州及び AK 州の上院議員の連名により BC 州 John Horgan 首相宛てに鉱山廃水の監視不足を懸念するレターが出されるという出来事があった。
汚染物質の中で最も注目されているのはセレンである。後述する通り、2014 年ごろより BC 州南東部の Elk 川で顕在化したセレンによる水質汚染問題は、現地で炭鉱を操業する Teck Resources社（以下、Teck 社）に多大な支出をもたらし、また、鉱業に対するイメージの悪化や地域住民との関係等において数値では評価しがたい負の影響を与えた。
こうした問題は、BC 州で炭鉱プロジェクトへの投資を検討している日本企業にとっても考慮すべき事項となる可能性がある。以下では、本事例の経緯及び科学的メカニズムの概略を紹介し、また越境河川としての独自の問題に触れる。

1．Elk 川流域におけるセレン汚染問題の経緯
Teck 社が BC 州南東部の Elk 川流域で操業する複数の炭鉱は 1969 年から 1985 年までに次々と開山しており、これらを発生源とする流域のセレン汚染の可能性は遅くとも 1990 年代までには把握されていたようである。しかし、環境問題として大きく注目を集め、具体的な対策が開始されたのは 2014 年のこととなる。
2014 年、カナダ環境省の組織したタスクフォース（Elk Valley Selenium Task Force）の調査に基づき作成された報告書1において、Teck 社が BC 州南東部の Elk 川流域で操業する 5 つの炭鉱（Coal Mountain 炭鉱、Line Creek 炭鉱、Elkview 炭鉱、Fording River 炭鉱及び Greenhills 炭鉱）のズリを主な発生源とするセレンの汚染が、Elk 川の支流である Fording 川に生息する魚の個
1

https://www.teck.com/media/2014-Water-review_environment_canada-T3.2.3.2.1.pdf

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体数に深刻な影響を与えていることが指摘された。同年に実施されたサンプリング調査2 によれば、最も値が高い Fording 川上流のサンプリング地点では現在の BC 州のガイドライン基準である 2μg/L3を 10 倍以上上回る 20～70μg/L の濃度のセレンが検出され、淡水魚の生態への重大な影響があると考えられるレベル4の汚染の存在が確認された。また、それに先立つ 2013 年 4 月には、BC 州
環境大臣が Teck 社に対して Elk 川流域の環境管理計画を作成することを命令していた5。
上記の経緯を受け、Teck 社は汚染問題への対策として 2014 年に Elk Valley Water Quality
Plan6 を策定、約 6 億 C$の費用を投じ、水質モニタリング、研究開発及び 5 か所の水処理施設（Active-water treatment Facilities）の設置を含む水質浄化プロジェクトを開始した。
以降はこのプランに沿って対策が進められており、2016 年には最初の水処理施設となる WestLine Creek 水処理施設の操業が開始された。この施設は鉱山下流にて河川水を採取し、その中に溶存するセレンを微生物処理により固定し回収、処理後の水を下流に放流する（図 1.1）というタンク式水処理施設（Tank-Based Plants）であり、2018 年現在 6 千 m3/日の河川水がこの施設で処理されており、2019 年末までに処理を 7.1 千 m3/日に増強する計画となっている。
2018 年には別の支流に設置された Elkview 水処理施設が試運転を開始した。この施設はより新しい処理方法である飽和ロックフィル（Saturated Rock Fill: SRF）式を採用しており、地中に埋設した嫌気性環境下の微生物層によりセレンを還元し固定する（図 1.2）。Teck 社の説明によれば、飽和ロックフィル式はタンク式よりも安価で効率的な処理が可能であるとされる。2018 年現在、この施設は 10 千 m3/日の水を処理し、溶存するセレンの 95％以上を除去していると報告されている。また、将来的に処理量を 20 千 m3/日に増強する計画となっている。
この他に、Fording River South 水処理施設（タンク式、処理量 30 千 m3/日）が建設中であり、Fording River North 水処理施設（2023 年操業開始予定、処理量 30 千 m3/日）及び Greenhills 水処理施設（2031 年操業開始予定、処理量 2.5 千 m3/日）の 2 施設が開発準備段階にある。
こうした水質浄化施設の建設・操業コストは Teck 社の炭鉱開発・操業に掛かる全体のコストの中で小さくない割合を占めている。具体的な費用は諸々の仕様及び条件により異なると考えられるが、例として水処理施設の建設コストについて見れば、West Line Creek 等のタンク式の水処理施設の建設コストは 100 百万 C$以上、Elkview 等の飽和ロックフィル式の水処理施設であっても40 百万 C$程度を要す模様である7。また、これらの水質浄化コストの総計を石炭 1 トン当たりの採2

https://www.teck.com/media/Environmental-Monitoring%E2%80%93Committee-2018-Public-Report.pdf

3

BC 州政府資料より、淡水のガイドライン基準。なお、連邦のガイドライン基準値は 1.5μg/L。米国は 3.1μg/L。日本は 10μg/L。https://www2.gov.bc.ca/gov/content/environment/air-land-water/water/water-quality/waterquality-guidelines/approved-water-quality-guidelines
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一般に、淡水魚は他の生物群と比較して特にセレンに対して敏感であるとされており、環境影響評価においては淡水魚への影響が特に重視される。https://www.canada.ca/en/environment-climate-change/services/evaluatingexisting-substances/screening-assessment-selenium.html
5

Ministerial Order No. M113 http://www.bclaws.ca/civix/document/id/mo/mo/2013_m113

6Teck 社資料：https://www.teck.com/media/2015-Water-elk_valley_water_quality_plan_T3.2.3.2.pdf

7

web メディアにて報道された Teck 社の説明によれば、飽和ロックフィル式は従来のタンク式と比較して、建設コストは 1/6 の 41 百万 C$、操業コストは 1/2 になる見込みとされている。https://magazine.cim.org/en/news/2018/teckconstructs-new-clean-water-facility-at-elkview/2

掘コストに換算した場合、約 4C$/トンになると見積もられている8。Teck 社のアニュアルレポートに基づく支出実績によれば、同社は 2018 年までに本件関連で計 334 百万 C$9の費用を支出しており、2019 年から 2022 年までの 4 年間で 850～900 百万 C$を支出する予定となっている。水処理施設の建設及び操業はそれ以降も継続的に行われる計画であることから、2022 年以降も相応の支出が継続されることが予想される。
上記のように 2014 年以来、Teck 社は Elk 川流域の水質浄化に関して金銭的負担を伴いつつ継続的な対応に努めている。

8

図 1.1

Teck 社のタンク式水処理施設の模式図（Teck 社資料）

図 1.2

飽和ロックフィル式水処理施設の模式図（Teck 社資料）

2014 年 Teck 社 Annual Report 記載の見積もりに基づく。https://www.teck.com/media/Investors-

teck_2014annualreport_T5.1.1.pdf
9Teck 社 Annual Report より。内訳は 2014 年 120mC$、2015 年 31mC$、2016 年 40mC$、2017 年 86mC$、2018 年 57mC$、2019 年（計画）235mC$。https://www.teck.com/investors/financial-reports/annual-reports-archive/3

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図 1.3

Elk 川及び Teck 社の水処理施設の位置図（Teck 社資料に加筆）
4

2. セレン汚染及び浄化の科学的メカニズム
原子番号 34、酸素や硫黄と同じ 16 族の元素であるセレンは、天然には特に硫黄や硫化鉱物に随伴して産することが多く、Elk 川流域の汚染問題に関しては一帯の炭鉱の石炭胚胎層である Mist
Mountain Formation の堆積岩にその起源を求めることができる。同層の堆積岩のうち特に泥岩中に比較的多く含まれる黄鉄鉱が風化または溶出により酸化される際、こうした岩石に典型的に 2～4mg/kg 以下の割合で含まれるセレンは硫黄と同様の酸化反応を経て水環境中に放出される10。
酸素飽和度の十分な淡水中ではセレンは Se(IV)及び Se(VI)の酸化数をとり、それぞれ亜セレン酸イオン（Se2O52- ）及びセレン酸イオン（SeO42-）を主とするオキソ酸イオンの形態で存在する。
いずれも水に対して可溶性があり、水中を容易に移動する。これらは藻類等の一次生産者の生物蓄積により濃縮され、次いでそれを餌とする従属栄養生物の体内に取り込まれる。
セレンは生物の必須元素である一方、魚類、鳥類、両生類等の産卵脊椎動物に対しては長期的な暴露により生殖障害をもたらすことが知られている。一般に、淡水魚への影響が特に顕著である。カナダ環境省の調査によれば、淡水魚を含む複数種の魚卵に含まれるセレンの質量濃度がおよそ 14.7ppm を超えると、成魚の生殖機能障害が急増することが報告されている11。
水溶液中からセレンを除去する場合、Se(IV)と Se(VI)で扱いが大きく異なる。一般に、Se(IV)の除去は Se(VI)と比較して容易である。Se(IV)の主な形態である亜セレン酸イオンは反応性に富み、水酸化鉄スラリーとの共沈や、微生物を用いた還元といった従来的方法で除去することができる。他方、Se(VI)の形態であるセレン酸イオンは反応性に乏しく、こうした方法の適用が不可能であるか困難であり、除去は比較的難しい。カナダ及び米国ではこのセレン酸イオンを効率的に除去する技術としてイオン交換や微生物処理等が研究開発されている。
カナダ及び米国で商業的に用いられているセレン浄化技術の一覧を表 2.1 に示した。このうち、
前記 Teck 社の手法は微生物処理法に分類され、後述する BC 州の複数の金属プロジェクトが利用を検討している BQE Water 社の手法はイオン交換法に分類される。

10Interpretation of Selenium Release from Coal Mine Waste Rock Dumps, Southeastern British Columbia,Canada, Stephan Day et al, 201211

カ ナ ダ 連 邦 政 府 ECCC 資 料 ： https://www.canada.ca/en/environment-climate-change/services/evaluating-existing-substances/screening-assessment-selenium.html

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表 2.1

主なセレン浄化技術の一覧

技術概要

Se(IV)
除去

Se(VI)
除去

微生物処理法

適用例

嫌気性環境下でバクテリアにより Se(IV)及び Se(VI)を還元し、固定 する。バクテリア層の構造によ り
packed bed reactors (PBRs、充填層式)、fluidized
bed reactors (FBRs 、 流 動 層 式 ) 、 moving bed
biological reactors (MBBRs、移動床バイオフィルム式)、 electro-biochemical reactors (EBRs、電気生化学式)等に分類される。

〇〇

ABMet: SUEZ 社12
AnoxKaldnes™: Veolia Water
Technologies 社13
ENVIROGEN Technology 社14
SeHAWK™:
Frontier
Water
Systems 社15

酸化還元法

還元剤の添加により化学的に Se(VI)を Se(IV)に還元した後、微生物処理法または水酸化鉄共沈法等により除去する。

〇〇-

水酸化鉄共沈法

水酸化鉄（III）の沈殿形成に伴い生成されるスラリーに Se(IV)を共沈させる。Se(VI)は除去されない。

〇×-

イオン交換法専用の特殊樹脂 カラムを用いたイオン交換によ りSe(IV)及び Se(VI)を除去する。

〇〇

Selen-IX™: BQE Water 社16

SMI 法

多孔質媒体である sulfur-modified iron（SMI）を充填したカラムを用いて微量元素を吸着する。

〇〇

SMI-III®: SMIWater 社17

活性アルミナ法

酸化アルミニウムの吸着剤を用いて Se(IV)を除去する。Se(VI)は除去されない。

〇×-

3. 越境河川としての問題本件の焦点となった Elk 川は BC 州南東部に水源を持つ河川であり、炭鉱から約 100km 下ったKoocanusa 湖で Kootenay 川と合流し、国境を越えて MT 州、続いて ID 州に入り、その後再び BC 州に戻り Columbia 川と合流、その後 WA 州を通って太平洋に至る。このような複雑な水系を持つ河川であるため、水質汚染に関しては複数の州及び国が利害関係者となり、それにより問題が複雑化している側面がある。例えば Teck 社の作成した Elk Valley Water Quality Plan の策定に際しては、BC 州政府だけでなく連邦環境省、米国環境保護庁、MT 州政府及び米加両国の研究者が参加した技術諮問委員会での承認が必要とされた。また、本件に対する環境団体等の声明では「隣国であるカナダの鉱山が米国の河川を汚染している」というスタンスが採られることが多い18。
12

https://www.suezwatertechnologies.com/products/wastewater-treatments/wastewater-selenium-removal13

https://www.veoliawatertechnologies.com/en/products

14

http://www.envirogen.com/pages/technologies/bioreactors/

15

https://frontierwater.com/product-line/

16

https://www.bqewater.com/technology-solutions/selenium/

17

https://smiwater.com/productspecifications/18

Wildsight：https://wildsight.ca/blog/2018/05/09/polluting-our-neighbours-rivers-and-our-own-selenium-in-

the-elk-valley/
The Narwhal：https://thenarwhal.ca/u-s-looks-crack-down-pollution-montana-river-b-c-coal-mines/

6

BC 州は WA 州19、MT 州20及び AK 州21とそれぞれ越境環境問題に対応するための条約及び MOU を締結している。合意事項の詳細は州によって異なるが、いずれにおいても越境河川の環境リスクは重要事項の一つに挙げられている。例えば BC 州－MT 州間で 2010 年に締結された MOU においては、Elk 川のさらに東に位置する Flathead 川水系での新規の石炭、石油及び天然ガスの探査及び開発を禁止するため両政府が積極的な取り組みを行うことが条項の一つに掲げられている。なお、越境河川の多くは BC 州から流出する方向に流れており、また汚染源となる鉱山も基本的に BC 州側に存在することから、この種の条項は BC 州側に管理や行動を促すものであることが多い。
2019 年 6 月には、WA 州、ID 州、MT 州及び AK 州の 8 人の超党派の上院議員のグループが BC 州John Horgan 首相宛てに、越境河川における鉱山由来の水質汚染の監視不足を懸念する旨のレターを送付するという出来事があった。レターでは「BC 州に水源を持ち、米国の 4 州に流入する越境河川の流域にあるカナダの鉱山プロジェクトの監視不足について依然として懸念している」と述べられており、「汚染問題に対する BC 州政府のより直接的な関与を求める」としている。レターでは特に過去に AK 州政府がカナダ外務省宛てに同様の指摘を複数回行ったことが記されており、AK 州に流出する河川にも懸念の対象が広がっている。
BC 州政府は本レターに対する回答として、上記の MOU 等の存在にも触れながら「越境河川の環境保護については非常に重要と考えており、各州と協力して取り組んでいく」と述べた。また、
メディア報道によればカナダ連邦政府にも同内容のレターが送られており、連邦環境省は「カナダ政府として越境河川を含む淡水環境の保護を確約する」と回答したことが述べられている22。
このように、越境河川の環境問題において BC 州及びカナダは常に対応を求められる側の立場にあり、そのためにより強い対策が必要とされる。
実際に BC 州政府が行っている対策としては、まず第一に規制・監視体制の強化がある。伝統的な漁業を行う先住民に密接に関係した問題であること、そして 2014 年に Mt. Polley 鉱山で発生した廃滓ダム決壊事故の影響も背景にあるが、本件関連の鉱業用ため池（pond）等の水環境の保護及び監視に関する州の規則・ガイドラインは 2016 年から 2018 年にかけて複数回改正されており、その結果として 2019 年には 20 百万 C$の予算により独立した廃滓ダム調査委員会（TailingsReview Board）の設置を含む鉱山活動監視の強化が行われた。
また、規制・監視体制の強化だけでなく、技術・情報サービスの促進も進められている。例として、鉱業関係の人材雇用を目的とした Mining Task Force23の一環として、2019 年からの 3 年間
19https://www2.gov.bc.ca/assets/gov/environment/natural-resource-policy-legislation/environmental-policy/bcwaccord.pdf
20

https://www2.gov.bc.ca/assets/gov/environment/natural-resource-policy-legislation/environmental-

policy/montana_environmental_coop_arrangement.pdf
https://www2.gov.bc.ca/assets/gov/environment/natural-resource-stewardship/environmentalassessments/working-with-other-agencies/bc_montana_mou.pdf
21

https://www2.gov.bc.ca/gov/content/industry/mineral-exploration-mining/compliance-enforcement/bc-alaska-transboundary-waters
22

https://www.thetelegram.com/news/canada/concerned-us-senators-demand-bc-does-more-to-monitor-its-rivers-

for-mining-contamination-323933/
23

https://www2.gov.bc.ca/gov/content/industry/mineral-exploration-mining/exploration-in-bc/bc-mining-jobs-

7

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で 20 百万 C$の予算が組まれ、鉱山検査官の育成と鉱山の安全管理を促進する鉱山安全衛生執行部
門（Mines Health, Safety and Enforcement Division）及び許認可手続きに関わる鉱山競争力・認可部門（Mines Competitiveness and Authorizations Division）が州政府内に新たに設立される24。ここでは先住民を含む約 30 名のスタッフにより鉱山操業に係る検査や許認可手続きに関するサポートが行われる。また、州立の研究機関等を通じた技術的なサポートも継続的に行われている25。これらの政策からは、環境保護と鉱業の発展をどうにか両立していきたいという BC 州政府の考えを見て取ることができる。
なお、前述の通り米国上院議員らのレターでは本件の主要な当事者である MT 州及び ID 州のみならず、AK 州が同様の指摘を繰り返していることが述べられている。BC 州から AK 州へ流出する河川の周辺エリアには KSM 金・銅プロジェクト、KSM 金・銅プロジェクト等開発を間近に控えた複数の金属鉱山が存在しており、AK 州の指摘はそれらの影響を懸念したものと考えられる。実際にこれらの鉱山の鉱石及び廃滓にも高濃度のセレンが含まれる可能性があることが明らかになっており、各社はその対策を進めている26。

おわりに2014 年ごろより注目され始めた Elk 川流域のセレン汚染は現在も環境問題として継続しており、問題の主な当事者である Teck 社は複数年にわたる対策活動を続けている。Elk Valley Water
Quality Plan に基づく水処理施設の建設等の大規模な工事は少なくとも今後 2031 年ごろまでは継続される見込みであり、その後も施設の操業やモニタリングといった活動が継続されることになる。このような極めて長期にわたる支出は当然 Teck 社の当初計画にはなかったものであり、同社の経営戦略に少なくない影響を与えたと考えられる。
前述の通り、越境河川であることを理由の一つとして、BC 州政府はこうした問題に対する規制・監視体制を強化している。この Teck 社のケースをベストプラクティスの例として、今後新規に立ち上がるプロジェクトにも同様の基準・対策が求められることは想像に難くない。斯かる状
況下、こうした地域のプロジェクトへの投融資等を検討する際には、セレンに関する積極的な情報収集を行い、最新の規制状況、地元先住民の意識等を踏まえたより注意深い評価が必要になると考えられる。
task-force
24

https://www.mining.com/bc-government-creates-new-divisions-improve-mine-safety-promote-investment25

例として、2017 年には BC 州及び連邦政府が出資する生物学系の非営利研究機関である Genome BC より、セレンの浄化に関する Teck 社とブリティッシュコロンビア大学の共同プロジェクトに対して 400,000C$の助成が行われた。
https://www.genomebc.ca/tiny-mighty-research-explores-microbes-can-support-water-treatment-mining
26

Seabridge 社は KSM 金・銅プロジェクトのセレン処理に関して BQE Water 社と契約、2015 年にパイロットプラントを建設し、実証試験を実施している。http://seabridgegold.net/News/Article/540/seabridge-gold-pilot-plantsuccessfully-treats-selenium-in-ksm-water
Centerra 社は Kemess Underground 金プロジェクトのセレン処理に関して 2018 年に BQE Water 社と契約、処理量6,400m3/日の水処理施設の建設を計画している。https://www.bqewater.com/bqe-water-signs-operating-agreementwith-centerra-golds-subsidiary-aurico-metals-for-water-treatment-using-selen-ix-technology

8一方、セレンの汚染問題は比較的最近になって浮上したものであり、その処理技術は総じて研究開発の途上であるため、コストに関しては今後減少する可能性が大いにあると考えられる。水処理技術を専門とする各社の技術開発の動向に関しても注目していく必要があろう。BC 州政府もまたこうした技術・情報サービスの拡充を進めており、炭鉱開発者のサポートを積極的に行う姿勢を打ち出している。
今後も状況は随時推移していくと考えられることから、バンクーバー事務所でも引き続き関連情報の収集に努めていきたい。

※石炭開発部

注

本カレント・トピックスはバンクーバー事務所への依頼に基づき JOGMEC 石炭資源情報サイトに掲載しているが、金属鉱山開発にとっても重要であることから、別途 JOGMEC 金属情報サイトでも一部文面を変更して掲載している。

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