福岡県保健環境研究所年報第41号，73－77，2014

原著
最終処分場浸出水中の1,4-ジオキサンの挙動
志水信弘・平川周作・鳥羽峰樹・池浦太荘・桜木建治・大久保彰人
福岡県内の最終処分場浸出水を対象として 1,4-ジオキサン濃度を測定し、その挙動や変動要因を検討した。その結果、建設廃棄物主体の処分場 L1 の浸出水 W1 の 1,4-ジオキサン濃度は、梅雨後から上昇し、秋に最高濃度に達した後、冬に最低濃度となった。また、廃プラスチック主体とする処
分場 L2 の浸出水 W2 の 1,4-ジオキサン濃度は、ほぼ一定していた。
1,4-ジオキサンとその他の水質項目値の相関関係を検討した結果、W1 の 1,4-ジオキサンの挙動は、可溶性成分、有機物及びその生物分解に関係する項目と類似しており、降雨の浸透と浸出などの地下水水文学的な要素が原因と考えられた。また、建設廃棄物を主体とする L1 の浸出水 W1 から1,4-ジオキサンが検出されたことから、建設廃棄物も排出源となる可能性が示唆された。
［キーワード：1,4-ジオキサン、最終処分場、浸出水、建設廃棄物、廃プラスチック］
１

浸出水（以降 W1 とする。
）を対象とした。L2 は、主なはじめに埋立物が廃プラスチックであり、浸出水（以降 W2 とす

1,4-ジオキサンは、国際ガン研究機関ではヒトに対しる。
）を対象とした。て発がん性を示す可能性がある物質に分類されている化調査期間は、平成 24 年 5 月から平成 26 年 3 月ま学物質である。最終処分場の浸出水等からは、1,4-ジオキサンが検出されることが多く

1), 2)

で毎月 1 回（計 23 回）、フラン瓶に採水し、実験室に、平成 25 年には最終処分場の維持管理基準（浸透水：0.05 mg/L 以下、放流持ち帰った。

水：0.5 mg/L 以下）に加えられた。そのため、浸出水等

処分場

埋立物の 1,4-ジオキサン濃度を監視する必要が生じている。一浸出水
W1

方、1,4-ジオキサン濃度の季節変動のように年間を通じL1

建設廃棄物

L2

廃プラスチック

た継続的な検討事例は少なく、どのような調査時期が適W2切か不明である。
そこで、県内の処分場跡地の浸出水を対象として1,4-ジオキサン濃度を毎月測定し、その挙動や変動要因

図 1 対象処分場の埋立物及び浸出水の概要を検討した。
２・３

分析方法及び使用機器

試料水は、採水時に水温、溶存酸素量（以下 DO とす

２ 研究方法２・１ 試薬る。
）及び酸化還元電位（以下 Eh とする。
）をマルチ水試薬は、特に断りがない限り特級試薬（和光純薬工質計（東亜 DKK㈱製、MM-60R）により測定した。

業㈱製）を使用した。メタノールは、残留農薬分析用試

実験室に持ち帰った試料水は、pH、電気伝導度（以下薬（和光純薬工業㈱製）を使用した。

EC とする。
）、全有機体炭素（以下 TOC とする。）、1,4ジオキサン濃度、イオン成分濃度（Na+、K+、Mg2+、Ca2+、２・２ 対象施設及び試料
対象施設は、埋立終了後十年以上経過している埋立物

Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-）を測定した。
JIS K0102 に従い、pH を pH 計（東亜 DKK㈱製、HM-5S）の異なる県内の安定型処分場跡地 2 か所（L1 及び L2）により、EC を EC 計（東亜 DKK㈱製、CM-40S）により測とした。L1 及び L2 の埋立物及び浸出水の概要模式図を定した。

図 1 に示す。L１は、主な埋立物が建設廃棄物であり、1,4-ジオキサン濃度は、志水らの方法 3)に従い、ヘッドスペース GC/MS（㈱島津製作所製、GCMS-TQ8030）

福岡県保健環境研究所 （〒818-0135 太宰府市大字向佐野 39）- 73 -を使用し測定した。TOC は、JIS K0102 に従い全有機体

下し、その後、上昇を始め、9 月に最高濃度に達した。そ炭素計（㈱島津製作所製、TOC-VCSH）により測定した。
イオン成分のうち Na 、K 、Mg 、Ca 、Cl 、SO は、の後、低下を始め、2 月に最低濃度となった。このようにイオンクロマトグラフ（日本ダイオネクス㈱製、

W1 では 1,4-ジオキサン濃度が季節的な変動をし、その変ICS-1100）を使用し、測定した。HCO3-、CO32-は、環境

動幅は両年度とも最高濃度が最低濃度の約 10 倍と大き

省自然環境局鉱泉分析法指針に従い、分離滴定法によりく変化していた。

++2+2+-24

一方、廃プラスチックを主体とする L2 の浸出水 W2 の測測定した。

定結果を図 3 に示す。W2 では、平成 25 年 9 月に 0.016
３mg/L と一過的に濃度が上昇したが、それ以外は年間を通結果及び考察

３・１

じて約 0.009 mg/L で推移しており、季節的な濃度変化が1,4-ジオキサン濃度の経月変化少なく、W1 の挙動とは大きく異なっていた。また、W2 の最終処分場浸出水における 1,4-ジオキサンの挙動を明一過的な濃度上昇の原因は特定できなかった。

らかにするため、平成 24 年 5 月から平成 26 年 3 月ま以上のように浸出水中の 1,4-ジオキサンの挙動は、処分で継続的に測定を行った。
建設廃棄物を主体とする L1 の浸出水 W1 の測定結果を図

場ごとに大きく異なり、その監視にはそれぞれの処分場の2 に示す。平成 24 年度の W1 の 1,4-ジオキサン濃度は、51,4-ジオキサンの挙動を考慮し、調査時期等を注意する必月(0.027 mg/L）から 6 月(0.010 mg/L）にかけて一旦低要があると考えられた。

下した後、上昇を始め、9 月に最高濃度(0.043 mg/L）に達した。その後低下し、2 月に最低濃度（0.003 mg/L）と３・２なった。また、W1 の平成 25 年度の調査についてもほぼよび変動要因の推定

1,4-ジオキサン濃度と水質項目との関連性お坂本らは、浸出水中の 1,4-ジオキサン濃度が降雨直同様な経月変化をしており、 5 月から 6 月にかけて低後に低下し、その後元の濃度に回復する事例を報告して0.05

いる 4)。しかし、今回の結果では W1 では梅雨後数か月

H24
1,4-ジオキサン （mg/L）

0.04

して大幅に 1,4-ジオキサン濃度が上昇する場合や W2 のH25ように変動がほぼない場合もあり、報告とは挙動が異な0.03っていた。そこで、これらの挙動の違いや変動の要因を0.02推定するため、W1 の 1,4-ジオキサンとその他の水質項目の測定値とのピアソンの積率相関係数を計算した。相0.01

関係数は、W1 の各月の 1,4-ジオキサン濃度と各水質項0.0045678910111212目値との間で求め、その結果を表 1 に示す。

3月

図2W1 の 1,4-ジオキサン濃度については、TOC、Na+、Mg2+、Cl-、HCO3-及び EC と正の強い相関関係（r>0.7）を示し、W1 の 1,4-ジオキサン濃度の経月変化

DO と負の強い相関関係（r<-0.7）を示した。次に詳し
0.020

く検討するため、1,4-ジオキサン濃度と相関関係のある

1,4-ジオキサン （mg/L）

H24

各項目の測定値の経月変化をグラフとして図 4－9 に示

H250.015

した。
W1 の正の強い相関関係のあった項目の例として、TOC0.010と 1,4-ジオキサンの経月変化について平成 24 年度の0.005

結果を図 4 に、平成 25 年度の結果を図 5 に示した。1,4ジオキサンの変化は、TOC やその他の項目（Na+、Mg2+、0.000

45678910111212Cl-、HCO3-及び EC）のものと類似していた。可溶性成分

3月

図3である TOC、Na+及び Cl-は、降雨の埋立層への浸透に伴W2 の 1,4-ジオキサン濃度の経月変化

表１

W1 の 1,4-ジオキサン濃度と各水質項目の測定値との相関係数（r）

Sample

TOC

Na+

K+

Mg2+

Ca2+

Cl-

SO42-

HCO3-

CO32-

Temp.

pHDO

EC

Eh

W1

0.90

0.92

0.41

0.71

0.43

0.97

-0.20

0.77

-0.41

0.61

-0.58

-0.70

0.80

-0.19

- 74 -

0.05

0.05

30

1,4-Dioxane

0.03

15100.02

50.01

0789101112120.02

100.0100.00

3456789月

図41011121

W1 の TOC と 1,4-ジオキサンの経月変化（平成 25 年度）

12120.05

0.05
1,4-Dioxane

1,4-Dioxane
DO(mg/L)

0.04
0.03

60.02

40789101112

120.03

60.02
0.01

20.00
600.004356789

W1 の DO と 1,4-ジオキサンの経月変化

図71112123

W1 の DO と 1,4-ジオキサンの経月変化（平成 24 年度）（平成 25 年度）

450.01570

1,4-Dioxane

402520150.005

TOC(mg/L)

50

TOC(mg/L)

0.010

1,4-Dioxane(mg/L)

300.020
1,4-Dioxane

60

TOC(mg/L)

35

TOC(mg/L)

10

月

月

図60.0440.01

2DO(mg/L)

8DO(mg/L)

8DO(mg/L)

10

1,4-Dioxane(mg/L)

1053

月

図5

W1 の TOC と 1,4-ジオキサンの経月変化（平成 24 年度）

42

1,4-Dioxane(mg/L)

60.03

100.015400.01030
200.005

1,4-Dioxane(mg/L)

50.04

15

50.00
4TOC(mg/L)

20

TOC (mg/L)

TOC (mg/L)

0.04

1,4-Dioxane(mg/L)

TOC(mg/L)

20

1,4-Dioxane
25

1,4-Dioxane(mg/L)

25

10500.000
456789101112

12030.0004567月

図889101112123月

W2 の TOC と 1,4-ジオキサンの経月変化

図9W2 の TOC と 1,4-ジオキサンの経月変化（平成 24 年度）（平成 25 年度）

い廃棄物から溶出し、秋期に濃度が上昇したと考えられいずれの項目も約 3 か月程度の遅れが生じていた。これた。一方、冬期には降雨量の低下とともにこれらの溶出は、降雨とその浸透、廃棄物からの溶出と地下水移動によ量も低下し、濃度が低下したものと考えられた。またる移動と浸出等の地下水文学的な要因により生じている-HCO3 濃度は、降雨の浸透に伴う有機物の溶出とその生と考えられた。

物分解により CO2 が発生することにより、秋期に増加し以上のことから 1,4-ジオキサンの挙動は、可溶性成たものと考えられた。逆に冬期は、降雨量の減少に伴い分（塩、有機物）及び有機物の生物分解に関係する項目

溶出有機物量が低下した結果、生物分解量が減少し、と高い相関関係を示していた。これは、1,4-ジオキサン-が非常に高い水溶解度を有し、上述の可溶性成分と挙動HCO3 濃度が低下したものと考えられた。
次に W1 の負の強い相関関係のあった DO と 1,4-ジオキを同じくしているためと考えられた。また、可溶性成分

サンの経月変化について平成 24 年度の結果を図 6 に、平の挙動は、埋立層中の地下水文学的要因により生じると成 25 年度の結果を図 7 に示した。DO は、1,4-ジオキサ考えれたことから、L1 の浸出水 W1 の 1,4-ジオキサンのン濃度の秋期の増加と逆に低下していた。秋期の DO の低挙動についても同様に、埋立層中の地下水文学的な要因3により起こるものと考えられた。

下は、HCO の挙動と同様に溶出有機物の生物分解に伴い、

次に W2 について、1,4-ジオキサンや他の項目の挙動

DO が消費されたため低下したと考えられた。
さらに降雨時期（6、7 月）と最高濃度（1,4-ジオキサを検討した。その例として 1,4-ジオキサンと TOC の経ン等）もしくは最低濃度（DO）を示す時期に注目すると、月変化について平成 24 年度の結果を図 8 に、平成 25- 75 -

年度の結果を図 9 に示した。
++2) 浸出水中の 1,4-ジオキサンの挙動は、処分場ごとに3

TOC やその他の項目（Na 、K 、HCO 及び EC）の挙動は、平異なり、その監視にはそれぞれの処分場の 1,4-ジオ成 25 年 9 月の突発的上昇を除くと、梅雨直後の 7 月に 2

キサンの挙動を考慮し、適切な試料が採取できるよ倍程度に濃度が上昇し、9 月には低下し、その後もほぼ同じう調査に注意が必要であると考えられた。

値で推移していた。一方 1,4-ジオキサンは、平成 25 年 9 月

3) W1 の 1,4-ジオキサン濃度は、TOC、Na+、Mg2+、Cl-、の突発的上昇を除くとほぼ同じ値で推移し、TOC 等の挙動とHCO3-及び EC と正の強い相関関係（r>0.7）を示し、異なっていた。このように W2 の 1,4-ジオキサンの濃度が一DO と負の強い相関関係（r<-0.7）を示した。

定となる原因は明確ではないが、降水が浸透する過程におい

4) W1 の 1,4-ジオキサンの挙動は、可溶性成分、有機て有機物である廃プラスチックからの 1,4-ジオキサンの溶物及びその生物分解に関係する項目と類似してお出と吸着に平衡が存在しているのではないかと推測していり、降雨の浸透と廃棄物からの溶出と埋立層中の地る。

下水水文学的な要素が原因と考えられた。また、毎最後に、浸出水中の 1,4-ジオキサンの起源は未だに不明で年、濃度が上昇することから、1,4-ジオキサンが現あり、廃プラスチックや飛灰などが排出源として指摘されて在も何らかの廃棄物に含有されていると推定されいる 2) 。一方、今回の調査では建設廃棄物を主体とする L1た。の浸出水 W1 から 1,4-ジオキサンが検出されており、建設廃

5) 建設廃棄物を主体とする L1 の浸出水 W1 から 1,4-棄物が原因となることが示唆された。また、濃度レベルも W2ジオキサンが検出されており、廃プラスチック以外より W1 が高いことから過去の建設廃棄物中にも比較的高濃に建設廃棄物が排出源となることが示唆された。

度に 1,4-ジオキサンを含むものがある可能性があり、今後、詳しい検討を行う必要がある。

文献1) ( 独 )国立環境研 究所：国立環境 研究所特別報告
４まとめ

SR-28-‘99，1999.

1) 建設廃棄物を主体とする L1 の浸出水 W1 の 1,4-ジオ2) ( 独 )国立環境研 究所：国立環境 研究所特別報告

キサン濃度は、梅雨後に上昇を始め、秋に最高濃度

SR-40-2001，2001.
3) 志水ら：廃棄物資源循環学会誌 23，No.5，240-249，に達した。その後低下し、冬に最低濃度となった。

2012.

また、変動幅は、両年度とも最高濃度が最低濃度の約 10 倍であった。廃プラスチックを主体とする L24) 坂本ら：環境科学会誌 18，No.6, 635-646，2005.の浸出水 W2 の 1,4-ジオキサン濃度は、年間を通じて 0.009 mg/L 前後であった。

- 76 -（英文要旨）

Behavior of 1,4-Dioxane in Landfill Leachate
Nobuhiro SHIMIZU, Shusaku HIRAKAWA, Mineki TOBA,
Taso IKEURA, Kenji SAKURAGI and Akito OHKUBO
Fukuoka Institute of Health and Environmental Sciences,
Mukaizano39, Dazaifu, Fukuoka 818-0135, Japan
We measured the concentration of 1,4-dioxane in leachate from landfill in Fukuoka Prefecture and studied the behavior andvariation of 1,4-dioxane. The concentrations of 1,4-dioxane in leachate W1 from landfill, which was mainly filled by constructionwaste, increased after the rainy season and reached a maximum in the fall. After that, it decreased to a minimum in winter. The
concentrations of 1,4-dioxane in leachate W2 from landfill, which was mainly filled by waste plastic, was approximately constant.
As a result of a correlation analysis between 1,4–dioxane and other water quality items, the behavior of 1,4-dioxane was similar
to that of soluble matters, organic matters and items related to the biodegradation of organic matters. Therefore, it was consideredthat the behavior of 1,4-dioxane was caused by groundwater hydrological factors, such as leaching and infiltration of rainfall.
1,4-Dioxane was detected in leachate from landfill filled by construction waste, therefore, construction waste was suggested as theprobable emission source of 1,4-dioxane.
[Key words; 1,4-dioxane, landfill, leachate, construction waste, waste plastic ]- 77 -