解 説

自然由来重金属等を含む岩石を対象とした実現象再現溶出試験について防災地質チームている。

１．はじめに

一方、岩石については土対法の適用外であり、平成天然の岩石・土壌は、少なからず重金属等の有害物

22年3月に国土交通省は、マニュアルを策定し公表し質を含んでいることがある。そのため建設工事の実施た。ここでは、岩石を盛土や埋土として利用する際にに当たっては、発生土に含まれる自然由来の重金属等は、マニュアルに従い溶出量評価が行うこととされてによる環境への影響がないよう、事業者には適切な対いる（図－1）1)。具体的には、岩石を粒径2mm以下に応が求められている。

粉砕し、これを試料として土対法の方法に準拠した試

土壌については、工場跡地等の再開発に伴い、重金験（これを短期溶出試験という）と溶出水が酸性化す

属、揮発性有機化合物等による人為由来の土壌汚染がるどうかを確認する酸性化可能性試験を標準的に行顕在化してきたことを背景として、土壌汚染対策法（以い、必要に応じて現場に近い条件で実現象再現溶出試下、土対法という）が平成14年5月に制定された。平

験を行うことが定められている。実現象再現溶出試験

成22年4月には土対法の一部を改正する法律が施行さとは、「岩石・土壌の現場条件下における重金属等のれ、岩石を除く「自然的原因により有害物質が含まれ溶出挙動を予測、評価するための試験」と定義される。

る土壌」についても対象が拡大された。さらに、平成試験方法の選定や結果の評価については、岩石を盛土

29年5月に公布された改正土対法では、自然由来の有や埋土に利用する場合や現場条件に合わせて試験を選

害物質を含む岩石や土壌を盛土材料として使う場合の定し、最終的に専門家が総合的な判断をすることが求考え方や対策方法を定めた「建設工事における自然由められている。

来重金属等含有岩石・土壌への対応マニュアル（暫定実現象再現溶出試験には、野外での連続試験として版）」 （以下、マニュアルという）を参考に「自然由実大盛土試験、土研式雨水曝露試験等がある。またフ来等土壌利用施設」という新たな制度が設けられ、「土ロースルー試験としてカラム試験、バッチ試験として壌構造物利用施設」という形で盛土として利用するこ

繰り返し溶出試験やかくはん翼溶出試験、タンクリーとが認められた。本改正は平成31年4月から施行されチング試験等があるが、マニュアルの策定から12年余

1)りが経過し、その間に多くの試験事例が蓄積されてきた。
そこで本稿では、各種実現象再現溶出試験の特徴お資料等調査
地質調査・水文調査
地質試料採取・調製【ｽｸﾘｰﾆﾝｸﾞ】【地下水飲用リスクの把握】（溶出試験）

スクリーニング試験（全含有量試験）

スクリーニング
基準値

よび自然由来重金属等を含む岩石を盛土や埋土に用いた場合の酸化還元、飽和不飽和環境に応じた試験期間、短期溶出試験（環告18号に準ずる試験）
基準値を満足しない

酸性化可能性試験

試験方法の留意点について解説する。

（酸性化水素水を用いるpH試験）

または
実現象再現溶出試験

基準値を満足専門家による総合評価

リスクがある【直接摂取リスク
リスクがないの把握】【リスク評価】
直接摂取のリスクを把握するための試験（必要に応じて）（環告19号に準ずる試験）

リスク評価

土壌含有量基準基準値を満足

無対策

図－164

基準値を満足しない

覆土

リスク評価または専門家の総合評価の結果に基づき対応方法を選択[覆土もしくは対策工]＋モニタリング（必要に応じて酸性水発生対策）

 然由来重金属等を含む岩石の調査・リスク評価・
自対策の流れ

２．実現象再現溶出試験
２．１

実大盛土試験・大型カラム曝露試験

実大盛土試験（図－2）2)および大型カラム曝露試験（図－3）3)は、実際に盛立てを行う材料を使用して盛土または大型カラムを築造し、滲出水の時間変化を観測するものである。実際の盛土と類似の環境における滲出水質を把握することができる。
現場の規模が大きく発生源評価の試験期間を比較的
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2022年11月

２．３

不飽和カラム試験

不飽和カラム試験（図－5）5)は、試料を充填したカラムの上部から間欠的あるいは定常的に溶媒を投入し、カラム下部から排出される滲出水を回収、分析するものである。本試験は、盛土内など不飽和帯での雨水浸透の条件に近い試験である。
図－2

実大盛土試験の実施例

約6ヶ月程度の試験期間で中〜長期的な発生源評価を行う場合では、本試験が有効である。

図－5
図－3

不飽和カラム試験の模式図

大型カラム曝露試験の実施例

２．４

上向流カラム通水試験

長く（概ね2年以上）とれる場合では、これらの試験

上向流カラム通水試験（図－6）6)は、試料を充填しが有効である。ただし、適用にあたっては、大量の試たカラムの下部から一定速度で溶媒を通水し、カラム料を採取する必要があること、長期の試験期間と多く上部より排出される滲出水を回収、分析するものであの費用を要することに留意する必要がある。

る。2019年にISO21268-3「Up-flow percolation test」
として国際標準規格化された。また、溶媒を脱気水や２．２

水素バブリング水溶液等に代えて貧酸素環境下で試験

土研式雨水曝露試験土研式雨水曝露試験（図－4） は、ワグネルポットを実施することで、埋土の嫌気的な環境での溶出現象に岩石（ずり）を充填し、ポットを通過した雨水をポを再現する試験も行うことができる。本試験は、飽和リタンクに貯留、定期的に分析する試験である。現実帯での地下水中の溶出環境に近い状態で試験できる。の盛土場に近い条件を想定しつつ、ボーリングコア試

2ヶ月程度の試験期間で中〜長期的な発生源評価を4)料などでも実施可能な、簡便な試験である。

行う場合では、本試験が有効である。

現場の規模が大きく発生源評価の試験期間を比較的長く（概ね1年以上）とれる場合では、本試験が有効である。

図－4
寒地土木研究所月報

土研式雨水曝露試験装置№837

2022年11月

図－6

上向流カラム通水試験の模式図



65

２．５

本試験は、土壌の環境基準との関連を考慮し、液固繰り返し溶出試験

繰り返し溶出試験（図－7） は、例えば短期溶出試

比10、溶出時間6時間など、環境庁告示第46号試験に

験などのバッチ溶出試験を、溶媒を取り替えながら同準拠しつつも、溶出操作による試料の細粒化が起こら一試料を繰り返し試験するもので、シリアルバッチ試

ない方法9)として、かくはん翼によるかくはん方法を験ともいう。また、溶媒を脱気水や水素バブリング水採用したものである。盛土内利用した岩石からの長期溶液等に代えて貧酸素環境下で試験を実施すること的な溶出傾向を繰り返し溶出試験との併用により短時で、埋土の嫌気的な環境での溶出現象を再現する試験間で把握することができる試験の一つとして適用できも行うことができる。さらに、乾燥状態と湿潤状態をる。1ヶ月程度の試験期間で中〜長期的な発生源評価繰り返し行った岩石試料を用いることで、物理的風化を行う場合では、本試験が有効である。

7)の影響により酸化反応の促進と細粒化が進行した試料の溶出特性を把握することができる。

２．７

タンクリーチング試験

本試験は、実大盛土や土研式雨水曝露試験などの現タンクリーチング試験（図－9）10)は国土交通省大臣

地野外実験と比較し、長期的な溶出傾向について比較

官房技術審議官通達（平成13年4月20日）「セメント及的短時間で結果を得ることができる特徴がある。1ヶびセメント系固化材を使用した改良土の六価クロム溶

月程度の試験期間で中〜長期的な発生源評価を行う場

出試験実施要領（案）」に基づき、一定の対象工法に合では、本試験が有効である。

対して、セメントおよびセメント系固化材を原位置もしくはプラントにおいて土と混合する改良土の六価クロム溶出量試験方法である。試験方法は、塊状のまま試料を溶媒中に液固比10で浸漬し、28日後採水、分析するものである。また、溶媒を脱気水や水素バブリング水溶液等に代えて貧酸素環境下で試験を実施することで、嫌気的な環境での溶出現象を再現する試験も行うことができる。

図－7

繰り返し溶出試験の概念図

本試験は、試料を溶媒中に長期間静置することから、地下水中の掘削ずりの長期溶出傾向を把握する試験と２．６して利用されることが多く、1ヶ月程度の試験期間でかくはん翼溶出試験

かくはん翼溶出試験（図－8） は、日本産業規格
8)

JIS K 0058-1「スラグ類の化学物質試験方法－第1部：中〜長期的な発生源評価を行う場合では、本試験が有効である。

溶出量試験方法」の「5．利用有姿による試験」の方法に基づく試験である。また、溶媒を脱気水や水素バブリング水溶液等に代えて貧酸素環境下で試験を実施することで、埋土の嫌気的な環境での溶出現象を再現する試験も行うことができる。さらに、乾燥状態と湿潤状態を繰り返し行った岩石試料を用いることで、物理的風化の影響により酸化反応の促進と細粒化が進行した試料の溶出特性を把握することができる。

図－9

タンクリーチング試験の模式図

３．盛土・埋土環境を想定した実現象再現溶出試験の位置づけ
建設発生土を利用する盛土や埋土の環境を想定した
図－866

かくはん翼溶出試験の模式図

試験は、実際の現場条件に見合った設計、管理、評価
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2022年11月

屋外・実大試験室内試験
表層環境

溶出トレンドの把握が可能
短期
溶出試験

酸化的・乾湿繰り返し

攪拌翼溶出試験

繰り返し溶出試験（試料乾燥あり）

盛土環境

繰り返し溶出試験

酸化的（試料乾燥なし）

脱気水
溶出試験

かくはん翼繰り返し溶出試験

不飽和カラム試験（試料乾燥あり）

大型
カラム
曝露試
験

かくはん翼繰り返し溶出試験
（試料乾燥なし）

水素バブリ
ング水溶液
溶出試験

還元的

酸化的
埋土環境

脱気水
かくはん翼溶出試験

脱気水
繰り返し溶出試験

脱気水かくはん翼
繰り返し溶出試験（試料乾燥なし）

タンクリーチング試験
水素バブリ
ング水溶液
溶出試験

還元的

実
大盛土試
験

上向流
カラム通水試験

タンクリーチング試験
脱気水
溶出試験

土研式雨水
曝露試験

（地下水モニタリング）（窒素バブリング）

短時間で終了

長時間を要する
試験時間

図－10 盛土・埋土内環境を想定した各種実現象再現溶出試験の位置づけ
図－10 盛土・埋土内環境を想定した各種実現象再現溶出試験の位置づけをするためにも重要である。自然由来重金属を含む建れた場合に適用される。土対法のガイドライン14)によ設発生土を対象とした各種実現象再現溶出試験についると、地下水の水質測定を5年以上継続し、かつ、直て、盛土・埋土内の酸化と還元の環境を縦軸に、試験近の2年間で年4回以上測定の結果、今後、地下水基準の所要時間と室内から実規模までの試験の扱いやすさ値を超過しないと判断された場合にモニタンリングのを共に横軸にとり、各種実現象再現溶出試験の位置づ終了とされており、適用にあたっては、これと同様のけを図－10に示す。これにより盛土や埋土の環境に応判断が求められる。一方、地下水モニタリングは、土じた試験方法の選定が可能となる。ただし、かくはん対法の措置の一つとしても挙げられており14)、地下水翼による繰り返し溶出試験や不飽和（上向流）カラムの水質を継続的に測定するものと定められている。

試験は、試験の実施例が少ないため、タンクリーチング試験、実大規模実験などの試験法と比較検証する必

４．おわりに要がある。多様な岩種に対応するためにも今後も各試
験法におけるデータの蓄積を図ることが必要と考え

自然由来重金属等を含む岩石の溶出量評価についる。また、嫌気的（還元的）な環境では、重金属等のて、今後のマニュアルの改訂により専門家の評価指標

種類によって溶出量の増大が懸念される11)～13)。現状が具体的に明文化される予定である。ただし、搬出先では実施例が少ないが、盛土や埋土など搬出先の発生の現場条件は画一的ではないため、個々の現場条件に土の利用状況に応じて、実現象再現溶出試験の一つと応じて実現象再現溶出試験を適切に選択しなければなして試験結果の評価がなされることが望まれる。

らない。発生土としての使われ方と対応の目的を理解

ここで、地下水モニタリングについては、自然由来重金属等を含む岩石からの溶出リスクが低いと予想さ
寒地土木研究所月報№837

2022年11月

し、最新の情報に基づき評価を行う必要がある。
（文責：田本修一）
67

Municipal Solid Waste Incinerator Residues,

参考文献

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2) 田本修一、伊東佳彦、日下部祐基、五十嵐敏文、

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pdf（2022年7月閲覧）
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元条件下における海成泥岩（土丹）からのヒ素研究所月報、No.729、pp.32-35、2014．

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7)

68

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soil-like materials Part 3: Up-flow Percolation

2021．

test, 2019．

https://www.env.go.jp/content/900539598.pdf

T h e I n t e r n a t io n a l A s h W o r k in g G r o u p ：（2022年7月閲覧）

寒地土木研究所月報№837

2022年11月