Geo-pollution Science, Medical Geology and Urban Geology
Vol.1 No.1 2005

ContentsArticles
1A post audit of numerical modeling of VOC contamination sites
Katsuhiro FUJISAKI, Kunio FURUNO, Fumio TAKANAKA and Hisashi NIREI

19

Records of fossil fuel combustion during the last 150 years using Spheroidal Carbonaceous Particles(SCPs) and Inorganic Ash Spheres (IASs) in the sediment of Osaka Bay, Japan
Akiko MURAKAMI, Yuka NOMA and Shusaku YOSHIKAWA

27

Heavy metals in fine fractions of urban park soils in Nagoya City, central Japan
Go NYUI, Kenichiro SUGITANI, Koichi MIMURA and Koshi YAMAMOTO

Report35

Damage caused by the 2004 Mid Niigata Prefecture Earthquake in southern Niigata Plain, NiigataPrefecture, northeast Japan
─ Preliminary report on liquefaction of ground ─
Takao NAKAGAWALetters
41

How to use the geo-environments with wisdom ─ An example of Boso Peninsula ─Osamu KAZAOKA, Takashi KUSUDA and Hisashi NIREI47

The report of 32nd International Geological Congress
Takeshi YOSHIDA

51

Relationship between damage and surficial geology on the 2005 West off Fukuoka Prefecture EarthquakeTakayuki KAWABE56

News

Geo-pol., Med. Geol. & Urban Geol. 2005, Vol.1, p.1-18
Article: Received 22 March 2005; Accepted 11 June 2005

揮発性有機化合物汚染サイトにおける数値シミュレーションの事後監査
藤崎克博 1 ・古野邦雄 2 ・高中二三夫 3 ・楡井久4

1 : 茨城大学大学院理工学研究科 〒 310-8512 水戸市文京 2-1-1 e-mail fujisakika@u01.gate01.com
2 : 千葉県環境研究センター廃棄物研究室 〒 290-0046 市原市岩崎西 1-8-8
3 : 茂原市市民環境部 〒 297-8511 茂原市道表 1
4 : 茨城大学広域水圏環境科学教育センター 〒 311-2402 潮来市大生 1375

A post audit of numerical modeling of VOC contamination sites
Katsuhiro FUJISAKI 1, Kunio FURUNO 2, Fumio TAKANAKA3 and Hisashi NIREI 4
1 : Graduate School of Science and Engineering, Ibaraki University 2-1-1, Bunkyo, Mito 310-8512 Japan
2 : Waste and Chemicals Div., Chiba Prefectural Environmental Research Center 1-8-8 Iwasakinishi, Ichihara, 290-0046 Japan
3 : Environmental Div., Mobara City 1, Dobyo, Mobara, 297-8511 Japan
4 : Center for Water Environments Studies, Ibaraki University 1375, Ohu, Itako, 311-2402 Japan

Abstract
In 1991, a transport simulation using the MOC model was executed to predict the movement of PCE plume near Shizuoka
Station. According to the prediction, the PCE plume had moved to the downstream, and disappeared about 20 years later. Basedon the results of observation, the PCE plume have not moved, however, vanished about 10 years after. The disagreement between
calculated and observed results was considered to be caused by neglecting groundwater recharge and pumpage. In the modelingprocess, groundwater recharge and pumpage were assumed to compensate each other. With groundwater recharge andpumpage, a transport simulation using MODFLOW and MT3D was executed and it was able to show the disappearance processof the plume.
At a TCE contamination site in Mobara City, a simulation of remediation process with pumping wells was executed. The
prediction without inputting contamination source caused rapid reduction of TCE concentration comparing observed results.
If development process of a plume is unknown and distribution of a plume as of finding is only known, an inaccurate model could
simulate the contaminant plume. Then, predictions by means of this model may include large errors. It is shown that aninadequate model with short calibration period may produce large errors in prediction.

Keyword : MOC, PCE, Post audit, Prediction, TCE, Transport simulation

はじめに公表されたケースは新潟平野（鎌田ほか， 1976），神奈川県平塚市（柴崎・平塚地盤沈下調査グループ， 1 9 8 1 a，我が国では戦前から地下水の過剰揚水による地盤沈下・1981b）の例など数少ない．新潟平野は 5 年間，平塚市は 4

塩水化などの障害がおきており，とくに戦後の高度経済成年間の追跡調査であり，日本において 10 〜 20 年にわたる

長時代には過剰揚水による地盤沈下が深刻な問題となって長期間の予測結果が検証され公表された例はない．

いた．このため，地盤沈下のような障害をふせぎつつ，地長期間（10 年以上）の予測が正確かどうかを検証するこ

下水を水資源として有効に利用するための手段として，地とを事後監査（post audit）という（Konikow, 1986 ）．世界

下水盆管理の考え方がうまれた（水収支研究グループ，的にみても事後監査の公表例はすくなく，わずかに 5 例が1973，1976）．
地下水盆管理は，従来の井戸単位の揚水規制・管理ではなく，地下水盆全体の地下水揚水を総体的に管理しようとあるのみである（Lewis and Goldstein, 1982 ； Konikow andPerson, 1985 ； Alley and Emery, 1986 ； Konikow, 1986 ；Stewart and Langevin, 1999）．

するものである．そのためには，地下水障害を防止しつつAnderson and Woessner（1992）は，事後監査が行われに揚水できる限界の揚水量−許容揚水量−（柴崎，1972）をくい原因として，シミュレーションが政策決定の資料とし設定する必要がある．許容揚水量の設定にあたっては，地て用いられた後は用がなくなって，顧みられることのない下水シミュレーションが有効な手段として利用され，多く場合が多いことをあげている．筆頭著者は，我が国においの地域で成功をおさめてきた（水収支研究グループ，1993，て実施され難い原因を分析して，つぎの 4 項目をあげた

1995）
．

（藤崎，2003b）．（1）地下水資源保全や水資源政策立案の日本における地下水盆管理のための地下水シミュレーシ資料とされる性格上，公表されることが少なく，外部からョンは，過去 30 年くらいの間に数百例以上がおこなわれ検証することが困難である．
（2）予測が長期間（ふつう10たと推定される．筆頭著者自身でも 30 例以上の実施経験年から 2 0 年）にわたるため，予測結果を検証しづらい．

がある．このうち，シミュレーション予測結果が検証され，その間，地下水位・地盤沈下量・揚水量などを継続的に観© Japan Society of Geo-Pollution Science, Medical Geology and Urban Geology 20051

Geo-pol., Med. Geol. & Urban Geol. 2005, Vol.1, p.19-26
Article: Received 4 April 2005; Accepted 11 July 2005

大阪湾堆積物における過去約 150 年間の化石燃料燃焼の記録−球状炭化粒子（SCPs）と球状灰粒子（IASs）を指標として−村上晶子 1 ・野間裕加 2 ・吉川周作 1

1：大阪市立大学大学院理学研究科人類紀自然学研究室 〒 558-8585 大阪市住吉区杉本 3-3-138 e-mail ： murakami@sci.osaka-cu.ac.jp
2 ：株式会社インクスエンジニアリングサービス 〒 163-1452 東京都新宿区西新宿3-20-2 東京オペラシティタワー 52 階

Records of fossil fuel combustion during the last 150 years using Sphero i d a lCarbonaceous Particles (SCPs) and Inorganic Ash Spheres (IASs) in the sedimentof Osaka Bay, Japan
Akiko MURAKAMI1 , Yuka NOMA2 and Shusaku YOSHIKAWA1
1 : Division of Biology and Geosciences, Graduate School of Science, Osaka City University 3-3-138, Sugimoto, Sumiyoshi-ku, Osaka City, 558-8585 Japan
2 : Incs Engineering Service, Tokyo opera city tower 52F 3-20-2, nishishinjyuku, shinjyuku-ku, Tokyo, 163-1452 Japan

Abstract
Spheroidal carbonaceous particles (SCPs) and inorganic ash spheres (IASs) produced from the high temperature combustionof fossil fuels are found in high concentrations in the upper levels of sediment core taken from Osaka Bay. The temporal
distributions of SCPs and IASs show that the similar patterns start in c.1930 and become maximum in late 1950s - 1960s, These
results show good coincidence with SCPs trend recorded at moat and pond sediments in Osaka City. It is considered that these
temporal patterns correspond to the industrial activity (fuel consumption) in the Osaka Bay area, and environment pollution
controlled the measures. SCPs and IASs are effective as air pollution tracers, and can follow changes of the fossil fuel combustion
after the Industrial Revolution.

Keyword : Spheroidal carbonaceous particles, Inorganic ash spheres, Fossil fuel combustion, Osaka Bay

はじめにet al．，1995，1999 ； Yaolong and Vincent，1999 ； Rose，2001 など）．Renberg and Wik（1984，1985）や Rose et al．

大阪は，古くから都市として栄え，明治時代以降には，（1995）は，湖沼から採取した柱状堆積物を用いて，球状石炭を用いた工業活動が活発に行われ，「煙の都」と称さ炭化粒子の含有量変化から化石燃料燃焼の歴史的な変化をれるほど，煤煙による大気汚染が問題となった．戦後は，解読し，その歴史トレンドが産業革命以降の堆積物の年代急速な復興に伴い，石炭燃焼による大気汚染が深刻化し，指標となることを報告している．また，球状灰粒子につい高度経済成長期には，燃料が石炭から石油へと移行し，よては，Rose（1990）によって初めて堆積物中からの抽出法り複雑化した大気汚染が進行した．このような大気汚染のが示され，Rose（1996）によってイギリス全土の球状灰粒指標として，化石燃料の高温燃焼によって生成する球状炭子の時空間分布が球状炭化粒子の傾向と類似することを明化粒子（Spheroidal Carbonaceous Particles； SCPs）や球状灰らかにし，球状灰粒子を大気汚染の指標として用いること粒子（Inorganic Ash Spheres ； IASs）が挙げられる．これらの有効性を示した．日本においては，村上ほか（2004）やの粒子は，化石燃料を使用し始めた産業革命以降の堆積物

村上・井上（2004）が都市部の溜池における球状炭化粒子から産出することが報告されている（ Rose，2001 など）．の含有量の歴史的変化を明らかにしているが，球状灰粒子

球状炭化粒子は，主に炭素で構成され，微粉状の石炭や噴についての研究例はない．

霧状の石油を急速に高温燃焼させた場合に生じ，自然要因

本研究では，大規模な阪神工業地帯を集水域にもつ大阪では生成しない．そのため，化石燃料を用いた人為的な燃湾を研究対象とし，過去約 150 年間の大阪湾岸周辺地域の焼の指標となる．また，球状灰粒子は，無機溶融物であり，工業活動による化石燃料燃焼の記録を解読するために，球主に石炭燃焼によって生成する（Raask，1984）．これらの状炭化粒子と球状灰粒子の分析を行った．そして，大阪市

粒子は，主に火力発電所等の大規模工場から排出されると内の球状炭化粒子分析結果（村上・井上， 2 0 0 4）との比され，自動車の排出ガスのディーゼル排気粒子（ D i s e l較・検討を行い，内湾域におけるこれらの粒子の時系列変Exhaust Particle ; DEP）とは区分される．球状炭化粒子・球化の考察を行った．なお，球状炭化粒子分析に伴って検出状灰粒子は，化石燃料燃焼による環境汚染の指標として用された微粒炭（植物が燃焼した際に生じる微細な炭化片）いられ，主にヨーロッパの湖沼堆積物を研究対象とした研についても含有量測定を行った．

究が進められている（Renberg and Wik，1984，1985 ； Rose© Japan Society of Geo-Pollution Science, Medical Geology and Urban Geology 200519

Geo-pol., Med. Geol. & Urban Geol. 2005, Vol.1, p.27-34
Article: Received 7 March 2005; Accepted 30 July 2005

名古屋市の公園土壌の細粒画分（＜32μm）における重金属の濃集について
乳井

豪 1 ・杉谷健一郎 1 ・三村耕一 2 ・山本

鋼志 2

1 : 名古屋大学大学院環境学研究科都市環境学専攻．〒 464-8601 名古屋市千種区不老町2 : 名古屋大学大学院環境学研究科地球環境学専攻．〒 464-8603 名古屋市千種区不老町

Heavy metals in fine fractions (<32μmm) of urban park soils in Nagoya City,central Japan
Go NYUI1, Kenichiro SUGITANI1, Koichi MIMURA2 and Koshi YAMAMOTO2
1: Department of Environmental Engineering and Architecture, Graduate School of Environmental Studies, Nagoya University Furo-cho, chikusa-ku, Nagoya
464-8601 Japan
2: Department of Earth and Environmental Sciences, Graduate School of Environmental Studies, Nagoya University Furo-cho, chikusa-ku, Nagoya, 464-8601
JapanAbstract
Chemical compositions of fine-fractions (<32μm) of urban park soils in Nagoya City, Central Japan are studied, in order toobtain information about heavy metal pollution in the urban area. Concentrations of Si, Ti, Al, Fe, Mn, K, Ca, P, Cr, Co, Ni, Cu,Zn, Pb, N, C, H and S were measured on topsoil samples collected from 150 parks. The results show that fine fractions of park
soils are enriched in heavy metals such as Cr, Ni, Cu, Zn and Pb compared with hypothetical background levels. Additionally, it
is suggested that Fe and Mn were derived significantly from anthropogenic sources. Among these “enriched elements”, Zn islikely derived from tire and/or asphalt dust, whereas Fe and Mn and possibly Cr and Ni appear to be loaded to park soils as ironalloy particles. These metallic iron particles may have been partially derived from parts of vehicles such as their bodies andbrake disks.

Keyword : Heavy metals, Urban park soils, Nagoya, Vehicles, Fine fractions

動車走行等の他のプロセスにおいても重金属に代表されるはじめに有害物質が微小な粒子として環境中に排出される．例えば

我が国では，明治時代から大正時代にかけて全国各地に自動車を利用するに際して，タイヤダスト，アスファルト多くの非鉄金属鉱山が開発され，採掘が行われた．それら

ダスト，ディーゼル排気微粒子等の粒子状物質，排気ガスの鉱山のいくつかは農用地に隣接し，また水源地に位置すが環境中に放出される．工場等のポイントソースに加えて，る場合もあったため，足尾銅山の鉱毒事件，神岡鉱山のイ

このような不特定多数の汚染源（ノンポイントソース）にタイイタイ病に代表されるように，周辺住民に重大な健康よる市街地土壌の汚染が深刻化している （例えば，Adachi

被害を引き起こすことがあった．現在非鉄金属鉱山の多く

and Tainosho, 2004; Möler et al., 2005; Imperato, 2003; 浅見,は閉山し，健康被害があらたに発生することは非常に少な

2001）．地球規模でも，有害重金属の大気への放出量は人くなっている．とはいえ，土壌や河川底質が重金属に汚染為起源のものが自然起源のものを大幅に上回っていることされている地域は依然として残されている（相沢ほか，が知られている（Nriagu, 1989）．

1994; 畑，2001）．鉱山以外の重金属汚染源としてこれまで

本論文では，名古屋市内の小規模公園の土壌細粒画分重要であったのは工場であり，有害重金属を含む排水の垂（＜ 32μm）の化学分析結果を報告する．公園施設は保養やれ流しによって水俣病という悲惨な人的被害をもたらしたレクリエーション目的で造られたものであり，児童や乳幼ことは記憶に新しい．このように過去の重金属による環境児が遊び場として利用する際に，微細な土壌粒子を経口摂汚染は主に工場や鉱山等の固定発生源（ポイントソース）取する可能性がある．土壌や堆積物の細粒画分には重金属によって引き起こされることが多く，現在でも産業廃棄物が濃集しやすいという事実はよく知られている （Sansaloneの不法投棄に起因する，あるいは工場跡地における重金属and Buchberger, 1997; Singh et al., 1999; Thuy et al., 2000）．32μm

汚染も顕在化しつつある．近年，汚染調査を行う事業者の以下画分という，特に微細な画分に着目して公園土壌を調増加，工場跡地の売却等の際における調査の一般化に伴い，査することは，大気を経由して都市土壌にもたらされる汚土壌汚染が判明する事例も増加している．2003 年に土壌汚染物質と，その吸入による人体，特に児童への健康被害リ染対策法が施行されたことも土壌汚染の顕在化を促す要因

スクを考える上で重要である．ともなっている．
現代社会は工業製品を大量に生産，消費し，廃棄することによって成り立っている．生産プロセスだけでなく，自© Japan Society of Geo-Pollution Science, Medical Geology and Urban Geology 200527

Geo-pol., Med. Geol. & Urban Geol. 2005, Vol.1, p.35-40
Report: Received 1 March 2005

新潟県中越地震 （2004年） による新潟平野南部の被害―とくに液状化に関して―
仲川隆夫〒 950-0911 新潟市笹口 3-41

Damage caused by the 2004 Mid Niigata Pre f e c t u re Earthquake in southern
Niigata Plain, Niigata Prefecture, northeast Japan-Preliminary report on liquefaction of groundTakao NAKAGAWA
3-41, Sasaguchi, Niigata City, 950-0911 Japan

Abstract
The 2004 Mid Niigata Prefecture Earthquake (M = 6.8) rocked the central part of Niigata Prefecture on October 23, 2004 andcaused considerable damage such as liquefaction of ground, destruction of numerous wooden houses and collapse of many slopes.
In southern Niigata Plain, distribution and land condition of the liquefied area were investigated. The liquefaction mainly
occurred in the former river course and former riverside land of the Shinano River, and was found within the range of about 30
km from the epicenter. On embankments of the river, sand boiling was observed, and also collapse of roads and uplift ofmanholes were recognized where sewerage had been constructed. These facts indicate that man-made strata such as fillings andrefilling earth were liquefied, and the liquefaction presumably resulted from small aquifer which existed in the man-made strata.
Some countermeasure or other is indispensable for liquefaction of the man-made strata.

Keyword : 2004 Mid Niigata Prefecture Earthquake, Damage, Liquefaction, Land condition, Man-made strata, Niigata Plain国陸地測量部）の読図，空中写真の判読，現地調査にもとはじめにづいて，地形分類図を作成し，液状化などの被害と地形や2004 年 10 月 23 日，新潟県中越地域では，新潟県中越地土地の履歴との関係を調べた．新潟平野南部の地形と沖積震（M=6.8）によって，走行中の上越新幹線の脱線，多数層（上部更新統・完新統）の概略を述べる（Fig. 2）．本地の斜面崩壊，地盤の液状化によるマンホールの抜け上がり，域は，概ね三角形をなし，東を東山丘陵，西を西山丘陵に道路や水田の亀裂や陥没などの大きな被害が発生した．主囲まれる．地域の南縁には，新潟平野の主部では地下に埋な被害（2004 年 12 月 30 日現在）は，死者 40 人―ショック

没する，最終氷期に形成した地形面（仲川，1985）が地表やエコノミー症候群などによる 2 2 人を含む―，負傷者に現れている．標高は，北西の与板町付近で15m，南端の4,559 人，住宅の全半壊（大規模半壊を含む）13,887 棟など

長岡市滝谷町（Tk）付近で35m を示す．地域のほぼ中央をで，避難者は最大 103,178 人に達した（朝日新聞，2004 年

信濃川が北流する．流路に沿って，多数の旧河道が分布し，12月 31 日）．

信濃川が頻繁に流路を変えてきたことがうかがえる．扇状

筆者は，新潟平野（Fig. 1）の上部更新統・完新統の層地の発達は貧弱で，小規模なものが太田川などにみられる序，平野の形成史，平野や周辺地域の更新世後期以降の地にすぎない．この現象は，新潟平野の地形の特徴の１つで殻変動速度や地質構造，平野に被害をもたらす地震の発生ある．沖積層は，粘土・シルトや砂礫からなり，地域の南場所や発生間隔を検討するとともに，新潟市を中心とした部や信濃川沿いでは，砂礫が卓越する．代表的なボーリン

平野の液状化や浸水などの地震災害の予測を試みてきた

グ柱状図を Fig. 3 に掲げた．現在，信濃川河床で，礫がみ（たとえば，仲川，1985，1992，2000，2004）．本論では，られるのは，長岡市の長生橋（Fig. 2 の CB）付近までであ

それらの結果をふまえ，新潟平野の南部，長岡市を中心とるが，沖積層中では，さらに下流まで分布している．本地した地域（Fig. 2）で，新潟県中越地震の際に発生した液域の沖積層は， N 値や層相に着目すると，上部と下部状化現象について報告し，次に，新潟平野の被害地震や新（Fig. 3 の U と L）に２分できよう．地域周辺には，図示は潟市の災害予測に関する先の議論を補う．なお，今回の地略したが，活断層―西縁に北から鳥越断層，関原断層，片震の被害地域では，市町村合併が進んでいるが，ここでは，貝断層などが，東縁に悠久山断層―が報告（たとえば，池地震発生時の市町村名を用いる．

田ほか，2002）されている．

新潟平野南部の地形と沖積層

新潟平野南部でみられた液状化現象

1911 年測量・1914 年発行の5 万分の 1 地形図（大日本帝新潟平野南部では，長岡市を中心に，地盤の液状化にと© Japan Society of Geo-Pollution Science, Medical Geology and Urban Geology 2005

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