千葉衛研報告 第13号 44−471989年（短報）

飲料水中の有機ハロゲン化合物の簡易な除去法の検討
日野 隆信，中西 成子，小室 芳淘

Simple RemovaITechniques of Organic Ha10gen
Compoundsin Drinking Water
Takanobu HINO，Shigeko NAKANISHI，Yoshinobu KOMUROⅠ はじめに

Ⅲ 実験方法従来，化学物質による地下水の汚染は，ガソリンや六1．暴気法；15ゼのポリバケツに13ゼの添加水を入れ，価クロム等の散発的な事故例があったが，いずれも局所エアーポンプ（2．9W）で空気を550mg／分の割合でバケ的な地下水汚染でとどまっている。しかし，現在，問題

ツ底部のボールディフユーザー（直径22mm）から通気すとなっているのは，昭和57年度，58年度に環境庁が実施る。

した地下水汚染実態調査1）・2）によって明らかにされたトJ■ヽ

2．煮沸法；アルミニウム合金製ヤカン（容量2．3β）

リクロロエチレン，テトラクロロエチレン，1，1，1トに添加水1．5βを入れ，電熱器（600W）またはガスコンリクロロエタン（以下，トリクロロエチレン等とする）ロ上（ガス全開）で加熱，または汚染水1．5ゼを入れ，による全国的に広範な地下水汚染である。自家用井戸がガスコンロ上（ガス全開）で加熱する。所定の温度ある汚染された場合，汚染されていない滞水層に井戸を掘り

いは煮沸時間ごとに一定量の試料水を分取し，ただちに直すか，水道に切り換える等の対策がなされている。い水冷し，溶媒抽出・ECDガスクロマトグラフ法3）で測定ずれにしても，良質で安全な飲料水が確保されるまでのする。

問，住民はもらい水をするか，汚染地下水に何等かの処理をして飲料水を確保しなければならない。

IV 物理化学的性状

水中からトリクロロエチレン等を除去する処理技術としては，暴気法，活性炭吸着法，煮沸処理などがあるが，表1にトリクロロエチレン等の物理化学的性状を示した。純物質の常温における揮発のし易さは蒸気圧から見一般家庭で処理することを想定し，これらの技術の適否ると1，1，1トリクロロエタンが最も揮発し易く，次いを検討した。

でトリクロロエチレン，テトラクロロエチレンである。
Ⅱ 試料

しかし，汚染地下水ではこれらの物質が水に溶解しているので常温での気散は気液分配比が大きく関連すると考1．トリクロロエチレン等添加水；地下水に0．1，1．0，えられる。すなわち，水に溶解したトリクロロエチレン

10mg／β）になるようにトリクロロエチレン，テトラク等は密閉した容器中で，気液間において平衡状態を保持

ロロエチレンおよび1，1，1−トリクロロエタンの各物質し，−−▲定の条件下では濃度比が一定である。表1に示しを添加し，30分間振とうさせ，恒温水槽（150C）中で1た分配比が平衡状態における気液間の濃度比であり，25時間以上放置したものをトリクロロエチレン等添加水と0cの平衡条件での気相濃度は1，1，1−トリクロロエタンした（以下，添加水という）。

が最も高く，次いでテトラクロロエチレン，トリクロロエチレンである。いづれの物質も放置により空気中に気2．トリクロロエチレン等汚染水；トリクロロエチレ散する性質がある。

ン（0．8〜1．5mg／β），テトラクロロエチレン（約4mg／β）また1，1，1一トリクロロエタン（約1．5mg／ゼ）で汚染された井戸水を用いた（以下，汚染水という）。

千葉県衛生研究所（1989年9月30日受理）【44−一ヽ

飲料水中の有機ハロゲン化合物の簡易な除去法の検討

表1 物理化学的性状
示性式
1，1，1トリクロロエタン

CH。CC13トリクロロエチレン

CHCl＝CC12テトラクロロエチレン

CC12＝CC12

沸 点
Oc
73．986．6121．2

蒸気圧 分配比（気／水） 溶解度
mmHg，250C
250cg／B，250c
124
約1．30．72
74
0．2−0．4
1．10．5−0．80．14
18．6
30分間の暴気で残存率がトリクロロエチレン53．5％，

Ⅴ 結果と考察

テトラクロロエチレン45．7％および1，1，1トリクロロエタン48．7％であり，溜め置きと比べると減衰速度は早1．自然放置での気散トリクロロエチレン等は気液分配するという性質があい。しかし，初期濃度が高いと基準値以下にするのに長時間を要し，この場合の濃度ではトリクロロエチレンでり，汚染水を放置しておくだけでもトリクロロエチレン等は気散するはずであるが，気散速度は分配比だけでは3時間以上，テトラクロロエチレンで4時間以上であっ予測がつかない。

た（図2）。

初期濃度としてトリクロロエチレン0．58喉／ゼ，テト■■

ラクロロエチレン0．50mg／βおよび1，1，1−トリクロロエタン0．40mg／βの添加水13ゼをポリバケツに溜め置きした。図1に示した結果のように，20時間放置の残存率
はトリクロロエチレン63．5％，テトラクロロエチレン53．
2％，1，1，1トリクロロエタン80．2％と減衰速度が緩やかであり，自然放置だけで飲用に供することは実用上無理で，高濃度の汚染水を煮沸処理する前の予備手段として，また，風呂の水などの生活用水として使う場合，一昼夜溜め置きすればある程度の減少を期待できる。

012345

暴気時間（時間）

図2 暴気によるトリクロロエチレン等の減少
3．活性炭法
粒状活性炭吸着法はパイロットプラントでの実験例4）があるが，自家用井戸で用いるには活性炭の破過の検出と細菌学的なことも含まれる維持管理上の問題があり，個人レベルの使用は困難と考える。
4．煮沸処理25

加熱・煮沸処理は行政指導の一つとして現実に実施さ50れている方法である。

放置時間（時間）

図3に示した結果は，初期濃度としてトリクロロエチ

図1 自然放置によるトリクロロエチレン等の気散

レン4．39mg／ゼ，テトラクロロエチレン1．53mg／ゼおよ

馳残存率（％）＝測定時濃度／測定開始時濃度×100

び1，1，1トリクロロエタン0．84mg／ゼの汚染水を加熱・煮沸処理した場合である。トリクロロエチレン等は加熱

2．暴気による気散
暴気法はトリクロロエチレン等が溶解している水中にと同時に3物質とも減少を始め，600cを超えたころから空気を吹き込み，あるいはシャワー状にして散水させる

急速に減少し，さらに水蒸気の出始める900c以上から指などで空気との接触を増加させ，水中から気相への移動数関数的な減少が始まる。水蒸気が激しく出始める970c

速度を速める処理法をいう。に達した時点で除去率はトリクロロエチレン68．7％，テ

この原理を利用して簡易に家庭で行なえる方法として，

トラクロロエチレン77．9％，1，1，1トリクロロエタン

自然放置と同じ初期濃度の添加水13ゼをポリバケツに入68．4％に達する。

れ，底部から金魚用のエアーポンプで暴気した。
−45一千彙衛研報告 第13号 44−471989年

1ぎ−e︵ま ︶ 各 社 ぜ

一2

一0105155

加熱時間（分）加熱時間（分）図3 加熱によるトリクロロエチレン等の減少

図5 加熱時問と水温の上昇（ヤカンの蓋は閉，ガス加熱）（ヤカンの蓋の状態による相違）

加熱時にヤカンの蓋を開けた場合と，閉めておいた場

では，家庭で汚染地下水を煮沸処理する場合，ある濃度の汚染水を最低何分間の煮沸をすれば基準値以下にで合の効果について検討した。
「ヤカンの蓋を開けて加熱しなさい」としているのがきるか。この問題に答えるために，加熱器具，ヤカンの一般的のようであるが，図4の実験結果からは蓋を閉め材質などで気散曲線が大きく変化するという例を図6にたままの方が沸騰してからトリクロロエチレンの気散が示した。テトラクロロエチレンの場合を示したが，トリ速い。テトラクロロエチレンおよび1，1，1トリクロロクロロエチレンおよび1，1，1−トリクロロエタンも同様エタンについても同様であった。この原因を水温上昇ので，条件の相違で基準値の1／10以下にするのに要する違いと考え，蓋の開閉の相違が水温の上昇に関与する状時間は2〜10分と大きな差になる。

況を示したのが図5である。蓋を開けたまま加熱するという発想は，気散した汚染物質の再溶解を防ぎ，気散を促進させるという考えによるものだと推定されるが，沸騰状態では気液平衡にならないので，蓋を閉めて熱を逃がくなると考える。

23﹁一ぎ︻Q︵q＼旨︶怯糎

さずに，より激しく沸騰させる方が汚染物質の気散が速5煮沸時間（分）図6 煮沸によるテトラクロロエチレンの除去
5．放冷時の気散

十分な煮沸を行なえばガスクロマトグラフで検出でき
010

515

加熱時間（分）るレベル以下まで低減することが可能であるが，十分に気散しない内に加熱を止めたらどうなるかを示したのが
図7である。3物質いずれも水温の低下と共に気散し，

図4 加熱によるトリクロロエチレンの減少

21時間後には加熱停止時の濃度の約1／10以下に減少し（ヤカンの蓋の状態による相違）た。湯ざまし，再沸騰させた水を飲むことも暴露の危険性をより少なくする方法である。
−46一ヽ

飲料水中の有機ハロゲン化合物の簡易な除去法の検討で求めた値である。すなわち，加熱方法，容器の形状と材質，室温，気圧，試験時のサンプリング方法など，この条件のどれかが変れば気散曲線は変化するので試験デー
タは煮沸時間の一つの呂安であると言えよう。通常，家庭で湯を沸すのに水温や時間を測ったり，必ずしも火力を全開の状態で使用するわけではないので，煮沸時間は安全側に十分に取るべきである。

文献

11
放置時間（時間）

1）環境庁水質保全局（1983）：昭和57年度地下水汚染

図7 やかん放冷時におけるトリクロロエチレン等の減少

実態調査結果2）環境庁水質保全局（1984）：昭和58年度地下水汚染■■

実態調査結果3）厚生省環境衛生局（1984）：総トリハロメタン，トⅤⅠ まとめ

リクロロエチレン，テトラクロロエチレン及び，1，1，1一トリクロロエタンの検査法，環水第15号別表

煮沸でトリクロロエチレン等を気散させる方法が，少4）米国環境保護庁編，水質問題研究会訳：飲料水中の量の飲料水を確保するのに簡易で現実的な方法であるが，煮沸試験のデータは化学検査のように，どこで行なって各種化学物質の健康影響評凪 日本水道協会（東京），も同じデータが得られるわけでなく，ある特定の条件下

pp524，1988．

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