廃棄物処理場周辺の重金属汚染～埼玉県所沢市周辺での産廃処理の影響～

1

一瀬 寛1） ・尾崎宏和1） ・北浦恵美2）・前田俊宣2） ・

藤森 崇3） ・渡邉 泉1）

1) 東京農工大学・大学院農学研究院 、2) 埼玉西部・土と水と空気を守る会、3) 京都大学・地球環境学堂および京都大学・工学研究科

所沢

埼玉県所沢市周辺における産廃処理状況

2

産業

廃棄

物処

理能

力(k

t/da

y)

2011~

関越自動車道開通

公害調停申請

ダイオキシン類対策

特別措置法

1985 1990 1997 1998 2000 2003 20091984

焼却停止、公害調停

終結

収集運搬業へ移行

野焼き、焼却処理の

急増

1996 

中間処理能力日量

1万トン超

悪質な操業

0

2

4

6

8

10

12

焼却(×10倍表示)

破砕等

埼玉県、高濃度の

ダイオキシン汚染を

公表

バブル経済・産廃増加

収集運搬業の破砕処理に関わる規制はほとんど無い

3

• 周辺で多量の粉塵が飛散、降下

• 焼却処理時より、破砕処理開始後に

Zn、Cu、Cd、Pbの降下量が増加（依

田、2003）

• 2010～11年の調査では、C企業周辺で

多量のSb降下量を検出

産廃中間処理場周辺の重金属汚染実態の継続調査が必要

葉面上粉塵（C企業周辺）

0

0.2

0.4

0.6

0.8

C企業

K企業

I企業

参考地

Sb

降下

量(k

g/km

²/m

onth

)2010‐2011年における産業廃棄物

処理場周辺の平均Sb降下量

土壌、大気降下物の重金属類を測定

4

埼玉県所沢市周辺地域における産業廃棄物処理場由来の重金属汚染の解明と解決

（1） C企業とSb汚染の関係

（2） C企業周辺の重金属汚染の特徴の把握

（3） Sbの存在形態（価数）把握

・産廃処理場近辺でのDepositionの継続調査

・とくにSb降下の多いC企業に着目

目的

5

夾雑物の除去、濃縮

強酸を用い有機物を分解

元素分析：Al, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Cd, Pb

10L‐size reservoirs were installed

降下物をポットに採取

雨・雪・霧…（湿性）、埃・粉塵・土壌粒子…（乾性）混合、3か月

設置地点周辺の表層土壌

N

ST & SKI

K

C

Location of incineration plants

2001～2002年の調査

2011~2013年の調査• 表層土壌＜2cm

• 採取地点：C企業から8方位 計58地点、0.1m、1m、5m、10m、15m、20m、40m、60m、80m、100m、200m、250m

• 試料採取日：2013年8月8日、10月28日

60 100m

N

N0 50ｍ

隣接民家

C企業について

（C企業HP）

燃え殻汚泥

廃プラスチック類金属くずゴムくず

ガラスくず

コンクリートくず繊維くず

陶磁器くず紙くず木くず

がれき類

1993年～2001年夏…焼却、収集運搬業

2001年夏… 焼却廃止

2001年秋～…収集運搬

業（積替保管、無許可の重機破砕含む）

（埼玉西部･土と水と空気を守る会、2005）

7

2011~2013年採取の土壌試料分析

土壌(表層<2cm)採取

フッ化水素酸、過塩素酸、硝酸にて分解

乾燥（50℃、1日以上)

篩別（<2mm)

pH(H2O)、EC

pH(KCｌ)

元素分析（ICP‐MS）：全Sbの他, Li, Mg, Al, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Rb, Sr, Mo, Cd, In, Sn, Cs, Ba, Tl, Pb, Bi, (Ca, Ga, Se)の全濃度 (27元素)

8

X線吸収微細構造分析(SPring‐8)：

Sb価数別分析、K端XANESビームラインBL01B1

9

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

100 120 300 320 600

Cu Zn Cd Pb

重い元素ほど近くに落ちている？

他の産廃処理施設の影響か？

Deposition at 100m distance（kg/km2/month)

7.15 40.30 0.20 15.80

Conc. in soil at 100mdistance （ug/g DW)

177.51 370.42 0.75 125.83

100m

地点

に対

する

降下

量割

合

焼却施設からの距離（m）

2001~2002年：有害元素降下量の距離減衰（ST&SK企業）

10

0.001

0.01

0.1

1

10

Al

Mn

Fe

Co

Cr

Cu

Zn

Ag

Cd

Pb

Plant C N K I

• Cu、Zn、Ag、Cd、Pb降下量は産廃焼却施設200m以内で大幅に増加。

• Al、Mn、Fe、Co降下量は降雨量と逆の傾向があり、風による土壌粒子の巻き上げ

が主因と推測できる。

人為起源性の元素

土壌中で

豊富な元素

南方200m平均降下量／土壌濃度の中央値

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

1st 2nd 3rd

Survey period

Dep

ositi

on in

dex

(*)

0

200

400

600

800

Rai

n fa

ll (m

m)

Rain fall Al Mn Fe Co

2001~2002年：各素の起源推定Al, Mn, Fe, Co の降下量と降雨量の関係

平均

降下

量／

土壌

濃度

の中

央値

降水

量（m

m）

調査期間

11

処理場周辺での元素降下量

の分布（ここでは冬季におけ

る処理場C周辺でのPb）

大風速の方向と発生頻度（北→南）

所沢気象観測所によるアメダス風向、風速データとの比較

0

10

20

30

40N

E

S

W

NENW

SESW等降下量線(kg/km2/month)

卓越する北風の、 大風速発生頻度とPb降下量分布がよく一致

2001~2002年：元素降下量分布と気象要因の関係

12

2001~2002年： 産廃処理施設周辺の土壌中重金属類濃度

0.1

1

10

100

1000

Cd Sb1

10

100

1000

10000

Cr Ni Cu Zn Pb

濃度

(mg/kg DW)

2011~2013年： C企業周辺の土壌中重金属類濃度

Sb鉱山周辺土壌 (浅見, 2010)13

大値

75%値

中央値

25%値

小値

非汚染土壌濃度 (浅見, 2010)

大許容濃度ガイドライン（ドイツ）

全金属濃度ガイドライン（スイス）

2011~2013年：土壌中各元素のEF（Al基準）

14

0.1

1

10

100

1000

Sb Zn Pb Sn Cu In Cd Mo Bi Se Ca Ni Cr As

Enric

hmen

t Factor

65127596

④

⑤

②

③

①

EF値の目安（Sutherland, 2000）：⑤ 40~…極めて強い汚染④ 20~40…強い汚染③ 5~20…汚染② 2~5…緩やかな汚染① ~2…自然環境レベル

放出された汚染が周囲土壌へ蓄積

Enrichment Factor(EF)人為起源の重金属汚染の度合いを判別する手法

Sutherland, 2000

(Xi/Al)baseline

(Xi/Al)sampleEF=

Xi: 元素濃度

baseline: 非汚染土壌濃度(浅見, 2010)

⑤ 40<EF: 極めて強い汚染④ 20<EF<40: 強い汚染③ 5<EF<20: 汚染② 2<EF<5: 緩やかな汚染① EF<2: 自然環境レベル

EFの 大値が5以上の元素を抽出 15

ArcGIS・クリキング法で表層土壌中濃度分布図を作成

3種類の分布

高

低

0 100m

Sb

16

C企業

2011~2013年：汚染の分布と分類

Zn, Mo, Cd, Sb, Pb, BiC企業からの距離減衰がみられ、北側東寄りで高濃度

ZnMo

Sb Pb

0 100m

高低

2011~2013年：分布Type1

C企業

17

2011~2013年：分布Type2

pH(KCl), pH(H2O), Li, Ca, Rb, Sr, BaC企業からの距離減衰がみられ、北側西寄りで高濃度

pH(H2O) Ca Rb

0 100m

高低

C企業

18

2011~2013年：分布Type3

Mg, Al, Cr, V, Ni, Fe, Co, Mn, Cu,Ga, As, Se, In, Sn, Cs, Tl

C企業との関係は不明

Al Cr Tl

0 100m

高低

19

C企業

2011~2013年：クラスター分析による汚染要素の分類

• 土壌中濃度分布：C企業との関連不明

• Fe、Mn、Co、Al：土壌の主要構成成分

土壌成分

産廃破砕による汚染

高EF、北側での明瞭な距離減衰

20

Zn

Cr

25 20 15 10 5 0

Zn、Cd、Pb: 加硫促進剤、プラスチック製品顔料

Sb: ゴム・プラスチック製品の難燃剤

廃プラスチック類ゴムくず

21http://www.k‐r‐k‐eco.com/pc/freepage04.html

2011~2013年：土壌汚染と操業内容の関係（1）

Ca: コンクリートの主成分

pH: コンクリートからのアルカリ成分溶脱に関係

22

2011~2013年：土壌汚染と操業内容の関係（2）

http://www.netis.mlit.go.jp/NetisRev/NewIndex.asp

2011~2013年：C企業取扱い内容物、処理場所と 汚染の関係

23

木くず・汚泥・ガラス・コンクリートくず・石膏ボード・

がれき類・畳・燃え殻

廃プラスチック類・ゴムくず・金属くず

（C企業重機・

廃棄物等配置図より作成）

出入口

N

Sb、Zn、Bi、Mo、Pb、Cd、InCa、Sr、Rb、Ba、pH、EC北側西寄り分布 北側東寄り分布

2011~2013年： XANESによるSb価数分析

24

131mg/kg

土壌中TotalSb

83.3mg/kg

103mg/kg

まとめ

Sb、Zn、PbのEFは40超が認められ、 C企業由来の極めて強い土壌汚染が明らかとされた。

ヨーロッパの 大許容値と比較して、Ni、Cd、Pb濃度は一部が、Cu、Zn濃度は多数の地点で超過した。

汚染分布は、廃棄物の種類に応じ2種に分類され、C企業敷地内での操業場所と関連が考えられた。• Zn、Sb、Bi、Mo、Pb、Cd、In ：ゴムくず、廃プラスチック

• Ca、Sr、Rb、Ba、（pH、EC）：建築廃棄物

土壌中Sbは3価が約3分の1と、高レベル汚染地帯での大レベルと同等で、ゴム・プラ製品の難燃剤（Sb2O3）

が起源であることがうかがわれた。25

環境改善へ向けての課題

放射性Cs汚染に紛れた他の汚染ごまかしを見逃さない。

浮遊粉塵や降下物の重金属調査を継続し、汚染実態の長期的トレンドを把握する。

植物や地下水の重金属調査を行い、汚染の影響を解明する。

ゴム・プラ製品のSb汚染源としての可能性を、難燃剤として随伴が推測されるBrとの関係で検討する。

市民団体とのタイアップを継続し、行政や企業への働きかけを強化する。

26

27

Inappropriate incineration of industry waste and pollution in Tokorozawa Japan

During the 1990’s, western Tokorozawa region was • Vicinity of Tokyo metropolis and easily approached by an

expressway.• Purchase land got easier due to tax elevation during “bubble

economy” and land price decline in the postbubble period.• Incineration was unnoticeable in wood area.

Industry waste was extensively incinerated until 2002.• The residents suffered from dust deposition and health

damage such as asthma.• The disposal services are still running and “garbage

mountains” remain now.

28

少し自己紹介

略歴

• 1999.3： 東京農工大学 農学部環境資源化学科卒業

• 2004.3：東京農工大学 大学院連合農学研究科修了 博士（農学）

• 2004-2006：東京大学海洋研究所研究員

• 2006-2010：東京大学大学院工学系研究科研究員

• 2010-2014：東京農工大学環境リーダー育成センター特任助教

• 2014～： 東京農工大学 大学院農学研究院 環境汚染解析学分野 研究員

• 2014： 帝京科学大学非常勤講師

名前: 尾崎 宏和 （おざき ひろかず）

生年月日 : 1976年8月18日

専門分野: 地圏環境汚染化学

趣味 : 登山→環境問題認識のきっかけ。