日立鉱山の鉱害問題
煙害を防止する施策に行き詰まる中、1914年(大正3年)には茨城県北部一帯に煙害が広まり、日立鉱山が支払った煙害補償金の総額は当時の金額で約24万円に達した。久原房之助はこのような八方塞りの状況下で大煙突の建設を提唱した。久原は「小坂鉱山での体験から考えて煙は煙突から真っすぐ上昇するので、高い煙突から排煙を放出すれば高層の気流に乗って拡散し、煙害は必ず軽減できる」。と主張した。
この久原の提案に対しては賛否両論が唱えられた。反対意見の中で代表的なものとしては、「煙突を高くすればするほど排煙の到達範囲が広がり、より広い地域に対して煙害の補償金を支払わなければならなくなる」。といったものであった。また煙害は悪天候で煙が拡散しにくい気象条件の時に多く発生するため、悪天候時には少々煙突を高くしても排煙は地表近くに下りるために効果がないだろう等の意見も出された。そして大煙突の建設に多額の費用をかけるのならば、理化学的な方法で有毒物質を取り除く抜本的解決法の研究にその費用を回すべきとの提案もなされた。
久原の提案を評価する意見も出された。まず日立鉱山で使われた煙突からの排煙について分析した結果、排煙は排出後には空気中に拡散されるため、地上までの距離が遠い高所から排出すれば地上に届くまでに希釈がなされるといった分析結果が出された。また高煙突が本当に煙害解決に有効であるかどうか、神峰山の山頂に観測所を設けて高層の気流について調査し、陸軍気球隊の指導を受けて気球による高層気象観測も実施した。また風洞による実験や、久慈川の川底に模擬煙突を立てて実験を繰り返した。その結果、高煙突が煙害防止に有効であると判断された。観測や実験の結果、煙突の高さも久原が当初構想した350尺(約106メートル)よりも高い500尺(約150メートル)とし、しかも精錬所から約200メートル高い、標高約325メートルの山の中腹に建設される計画となった。実際に建設された大煙突は当時アメリカにあった世界最高の煙突が506フィートであったため、それを越える511フィート(155.7メートル)の高さとなった。1914年(大正3年)4月8日、日立鉱山から農商務大臣に大煙突の建築許可申請が出された。農商務大臣からは4月14日に建設許可が下り、鉄筋コンクリート製の大煙突の建設が開始された。
日本では前例がない鉄筋コンクリート製の大煙突は、耐震設計にも留意するなど最新の技術を導入して建設が進められ、3万7000人の人員と15万2000円の工費をかけて、9か月の工期で1914年(大正3年)12月に煙突本体の工事が完成し、翌1915年(大正4年)2月末までに付帯工事も完成し、3月1日より使用が開始された。日立鉱山の大煙突は日本では初の高煙突で排煙を拡散させる方式の煙突であった。
大煙突の使用開始後、日立鉱山周辺では煙害は激減した。また鉱山から距離がある場所の中で鉱山より南側では被害は少なくなったが、北側の一部では被害が拡大したところも見られた。煙害の軽減には大煙突とともに、気象条件が悪い時に行われた精錬を制限する制限溶鉱の組み合わせが機能するようになることが必要であった。
気象条件によって精練を制限する制限溶鉱は、日立鉱山以前に別子銅山でも採用されていた。日立鉱山では1914年(大正3年)頃から採用された。精練を制限することは精錬所の機能低下をもたらし生産低下に直結するため、精練の現場では当初強い反対意見が出されたが、煙害の被害が拡大する中、制限溶鉱が行われるようになった。
制限溶鉱が具体的にどのような方法で行われていたのか記録には残っていない。ただ実際に溶鉱炉で制限溶鉱を行った技術者たちの証言から、溶鉱炉への送風量を絞る、硫黄分の多い銅鉱石などの使用量を減らしコークスの分量を増やすなどといった方策が採られたと考えられる。また気象条件の良い時に鉱石を焙焼して硫黄分の少ない原料を用意し、気象条件が悪い時に用いることも行われたと考えられる。当時の溶鉱炉の操業は熟練を要し、炉内の条件の変化によって精練が困難になることがあり、制限溶鉱の実施は困難が大きかった。
制限溶鉱を効果的に実施するためには、気象状況の把握が不可欠であった。一般的に排煙の拡散は好天時は良く天候が悪い時には思わしくなく、特に梅雨時などで湿度が高い時は排煙は拡散せずに被害を与えることが多かった。また東または北東からの風が吹く時は、排煙が風に乗って被害をもたらすことが多かった。そこで日立鉱山では神峰山山頂の神峰気象観測所など各地に気象観測所を設け、気象観測網を構築した。気象観測網での観測結果に基づき、被害発生が予想される天候状態と判断された場合、気象観測主任から警報が発令され、制限溶鉱が実施された。
大煙突と気象観測に基づく制限溶鉱は煙害被害を確実に減少させ、煙害の賠償金支払いは1914年(大正3年)の約24万円をピークとして、1932年(昭和7年)には4万円台にまで減少した。
煙害予防のための気象観測は、1915年(大正4年)から1920年(大正9年)頃にかけて最も活発に行われた。戦後になって技術の進歩により、精錬時に発生する亜硫酸ガスから硫酸が製造されるようになった結果煙害が減少したため、1952年(昭和27年)に神峰山観測所が廃止されて日立鉱山の手による気象観測は終了した。しかし神峰山の気象観測所は茨城県北部における貴重な気象観測拠点であったことから、同年に日立市営の天気相談所として神峰山の気象観測所は気象観測を続けることとなった。そして1973年(昭和48年)に、神峰山気象観測所は無人気象観測所となり現在に至っている。
また第一次世界大戦の好況時、久原房之助は日立鉱山の生産量の更なる増大をもくろみ、大煙突の約2倍の高さを持つ300メートルクラスの新たな大煙突建設を計画した。そのため1915年(大正4年)12月から、気球を使用して高層気象データを収集した。しかし第一次世界大戦後の不況の結果、新たな大煙突建設計画は中止となり1919年(大正8年)11月に高層気象観測も中止された。
日立鉱山の煙害対策で特徴的なことの一つとして、試験農場を設けて煙害についての研究を行い、煙害補償の算定に生かすとともに煙害に強い品種の選定や煙害に対応する作物の育て方などについて研究したことと、また排煙に強い植物を選び出して荒廃した山林に植樹を精力的に行ったり、苗木の無償配布を実施して森林の回復に努めたことが挙げられる。
日立鉱山では1908年(明治42年)度に最初の試験農場を設立した。設立当初は亜硫酸ガスを植物に噴霧して植物の種類ごとの耐煙性の試験を行っていたが、やがて煙害の損害賠償を行うにあたって参考とするための煙害被害の研究、そして煙害に強い品種の選定、煙害に強い栽培方法の研究に取り組むようになった。業務拡大に伴い試験農場は数ヶ所に設けられたが、大煙突完成後の被害減少に伴い、現東海村の石神農場にほぼ集約された。
日立鉱山の煙害補償では、被害者である農民側との間でしばしば煙害による被害なのかどうか論争となったため、試験農場での研究成果はまず煙害の被害認定と損害賠償の基礎資料として用いられることになった。そして農場での試験の結果、耐煙性があるとされた品種について被害地に種子や苗木の配布を有償ないし無償で行った。また被害を最小限に食い止めるための栽培方法を研究し、被害が甚大であった地域には、作物の耐煙性を高め生育を促進することに効果があることがわかった肥料を、1911年(明治44年)から被害補償として現物給付することも行った。
また試験農場では農業経営の改善のために試験農場の利用を勧めていて、新しい設備が整っている試験農場で農業技術者から指導や助言を受けたり、新品種の導入や栽培技術の研修に試験農場の設備を利用する農民も現れた。そして試験農場では実用的な農業研究も行われており、専門誌にその成果が報告されることもあった。
日立鉱山の生産量が拡大する中、まず大雄院の精錬所付近の木々が枯れ、山肌が露出するようになった。早くも1909(明治42年)に杉皮で精錬所付近の山肌を覆い、砂防工事を行って土砂災害を防ごうと試みた。しかし煙害が継続する中、これは一時しのぎにしかならず、1910年(明治43年)には東京大林区署から砂防緑化をするよう通達を受け、更には直接監督官庁である東京鉱務所からも土砂崩潰防止命令が下り、日立鉱山側は本格的な砂防、植林事業の実施を迫られた。
日立鉱山ははげ山となった山肌にカヤを植えた上に、試験農場での耐煙性試験の結果好成績を挙げていたオオシマザクラとヤシャブシを中心とした植樹を開始した。石神農場では植樹のための苗木の育成も始められ、大煙突の完成によって煙害が減少した1915年(大正4年)以降、本格的な植樹を開始した。植樹は日立鉱山の所有林ばかりではなく煙害を蒙った国有林にも積極的に行われた。更に日立鉱山は煙害の被害地に対してオオシマザクラ、クロマツなどの苗木を1937年(昭和12年)までに約513万本の無償配布を行い、森林の回復に努めた。当初、オオシマザクラを大量に植えた影響で昭和初期に大虫害が発生したことにより、その後は多種の樹木を植えるように方針転換がなされるといった失敗もあったが、植樹事業は現在、旧日立鉱山の周辺に豊かな森林が回復するなど大きな成果をもたらすことになった。
また煙害被害地でオオシマザクラの植樹が進む中、日立市内ではソメイヨシノを中心とした桜の植樹が盛んに行われるようになった。ソメイヨシノの苗木も当初石神農場で育成されたものであり、戦前から日立は桜の名所として知られるようになった。戦後も続けられた桜の植樹の結果、桜は日立市の花とされ桜の名所の一つとして知られるようになった。
煙害は精練による排煙に含まれる亜硫酸ガスなどの有毒物質が原因である。そのため排煙中の有毒物質が除去されれば煙害はなくなるはずである。技術革新が進む中、排煙中の有毒物質除去の方策が徐々に進められていった。
まず最初に除去が可能になった有毒物質は排煙中に含まれる重金属などの煙塵であった。これはコットレル式集塵装置が1936年(昭和11年)、日立鉱山で採用され煙塵の90パーセント以上が回収されるようになった。煙塵の中には金、銀、銅などが含まれ、有用金属の回収という面からも成果があった。1939年(昭和14年)には低品位の含銅硫化鉄鉱から硫酸を製造するようになった。これは硫化鉄鉱として商品とならないため、そのまま銅を精錬する溶鉱炉に投入されていた硫黄の品位35パーセント程度の低品位含銅硫化鉄鉱からまず硫酸を製造することになったため、大煙突から排出される亜硫酸ガスの減少へと繋がった。
戦後になって画期的な排煙対策が実現する。これは精練の過程で排出される亜硫酸ガスから硫酸を製造するもので、1951年(昭和26年)4月に完成した。この結果排煙中に含まれる亜硫酸ガスの量は半減し、煙害は激減することになった。この結果、1910年(明治43年)から続けられてきた日立鉱山による神峰山での気象観測が1952年(昭和27年)2月に終了し、日立市に引き継がれた。
その後1958年(昭和33年)4月の酸素精錬法の実施によって排煙中の亜硫酸ガスは約7割、回収されるようになった。そして1972年(昭和47年)12月、自溶炉の運転開始によってほぼ100パーセント、排煙中の亜硫酸ガスの回収が可能となり、日立での煙害は最終的に終焉した。しかし貿易の自由化などの経済状況の変化は日立鉱山を容赦なく襲い、わずか4年後の1976年(昭和51年)、自溶炉は操業停止となり、日立では粗銅を電気銅とする電練工場中心の操業となった。
日立鉱山の鉱害問題の特徴としては、まず茨城県などの行政の仲介を頼むことなく、加害者である鉱山側と被害者との間で、話し合いの中で被害に対する補償を行っていくという平和的な解決がおおむね図られたことが挙げられよう。これはまず江戸時代から鉱害問題は補償によって解決する習慣が地域にあったこと、日立鉱山の経営者であった久原房之助は小坂鉱山時代から補償による鉱害問題解決を行っていたこと、地域住民も補償による問題解決を求めたことなどが要因として考えられる。
日立鉱山側の対応は全体として足尾銅山や別子銅山など他の地域と比べて丁寧であった。これは江戸時代の赤沢銅山時代から地域住民は鉱害問題に敏感で、鉱山経営者としても地元の意向を無視して鉱山経営を行い得なかったという面や、当時大きな社会問題化していた足尾銅山の鉱毒問題など、鉱害問題に対する関心が高まってる中では丁寧な対応が必要であったという面もあるが、日立鉱山の経営者である久原房之助が持つ、「一山一家」という鉱山全体を一つの共同体と見る思想が大きく影響したと考えられている。鉱山を一つの共同体とした久原は、鉱山近隣の地域も含めて大きな一つの共同体であると考えており、その結果、共同体内で発生した鉱害問題には補償を行っていく方針を立てたと見られている。そして近隣を含めた一つの共同体として考えた場合、鉱山近隣と遠方では鉱山側の対応に変化が生じた面も指摘されている。久原は後に実業界から政界へ転身し、政友会総裁を務めるなど活躍するが、その中で「一国一党」「一国一家」などといった政治理念を示していく。これは日立鉱山の経営で見せた「一山一家」という思想の延長線上にあるものと考えられる。
被害者側運動の中心となって活躍した関右馬允が持つ、鉱害の被害者と加害者である鉱山側との共存共栄の思想は、被害者側の運動全般に広がった。このため一部の例外を除き、足尾銅山などで見られたような鉱山操業停止要求などといった過激な活動は見られず、おおむね鉱山側との共存共栄を目指すものとなった。これは「一山一家」という思想に基づく、地域共同体を重視する日立鉱山側の対応と合致し、被害者と加害者双方の話し合いの中で問題解決を図っていくことが可能となり、深刻な被害の割に大きな社会問題化が避けられることになった。作家の新田次郎は、この煙害問題解決に奔走した関右馬允を主人公モデルとした小説『ある町の高い煙突』を1969年(昭和44年)に書いている。
またこのような比較的平穏な解決がなされた背景には、鉱害が最も深刻化した大正初期、日立鉱山の経営は右肩上がりで鉱害に対する補償費用を支出する余裕があったこと、大煙突の建設、制限溶鉱の実施という鉱害対策に成功したこと、そして足尾銅山の鉱毒問題など、当時大きな社会問題となっていた鉱害問題の経緯から鉱害問題の関心が高まっており、鉱害の被害者のみならず、加害者である日立鉱山側も鉱害問題に対して真剣に対応する必要性が高かったことも大きかった。