JP2004294394A

JP2004294394A - 土壌・地下水の汚染源の調査方法及び該調査方法に使用する供試部材

Info

Publication number: JP2004294394A
Application number: JP2003090678A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sugaya; 和寛菅谷; Yuji Abe; 有司安部
Original assignee: KYOWA CHISHITSU CONSULTANT KK; Maezawa Industries Inc
Current assignee: KYOWA CHISHITSU CONSULTANT KK; Maezawa Industries Inc
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】簡単、迅速、且つ、安価に、土壌・地下水の汚染源を特定すること。
【解決手段】基軸（２）の周面に、土壌・地下水中の汚染物質と反応して痕跡を残す材料からなる反応性外皮（３）を形成した供試部材（１）を、予め地中に穿った孔（４）の内部に、その建て込みの方向及び深さ位置が変わらないように挿通保持し、所定時間経過した後、前記供試部材（１）を抜き上げ、当該供試部材（１）の反応性外皮（３）表面に残された反応痕跡（５）に基づいて汚染源の方向及び深さ位置を特定することを特徴とする、土壌・地下水の汚染源の調査方法。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土壌・地下水の汚染源調査技術に関し、特に、土壌や地下水の汚染源を簡単、迅速、且つ、安価に調査する方法及びその方法に用いる器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、企業は経営の合理化や製造拠点の海外移転などで工場を閉鎖して土地を売却することが多く、この売却された土地は商業施設やマンション用地などに転用されて再利用が図られている。
ところで、環境対策が十分でない時期に稼働していた古い工場跡地を中心に、重金属や有害化学物質（例えば、ジクロロメタン、四塩化炭素等の有機塩素化合物）による土壌汚染が見つかる例が増加しており、これを受けて汚染された土地を都道府県知事が管理台帳に指定区域として記載、公示すると共に、覆土や拡散防止など人体への健康被害をくい止める処理を土地の所有者に義務づける土壌汚染対策法が平成１４年５月に成立し、平成１５年２月１５日に施行された。
そうすると、今後は工場のリストラを進め、再利用を計画している企業などは、汚染土壌の対策費の負担や再開発計画の遅れ等のリスクを負うことになる。
特に、有害物質による土地の汚染が、転用計画や設計などの実行段階、或いは、完成後に判明した場合、その対策に多額の費用と労力の負担を余儀なくされることになる。
したがって、土地や地下水の汚染の有無を転用計画の前段階に十分調査しておくことが肝要である。
また一方、土壌や地下水の汚染原因は、工場跡地だけに止まらず、例えば、ガソリンスタンド、クリーニング店の跡地など多数あるものと考えられ、これら小規模な土地の汚染調査が容易な技術の開発が期待されている。
【０００３】
ところで、従来利用されている土壌・地下水の汚染調査技術としては、例えば、サンプル採取孔の複数の測定位置にてサンプル採取容器内に採取した土壌ガスを測定し、且つ、該容器内の圧力が所定値に上昇するまでの時間を検知して、深さ方向の汚染分布及び透気性分布を求める土壌汚染の調査方法（特許文献１参照）や、サンプル採取孔にスラリーを流し込みサンプラーの下部を埋没し、サンプラー内を減圧して土壌間隙水をサンプラー内に吸引し、これを吸い上げ、採取、分析する土壌汚染の調査方法（特許文献２参照）、或いは、管体先端に所定長さの通水手段を設け、これを介して流入した地下水の汚染状態を調査する帯水層の汚染調査方法（特許文献３参照）等の技術がある。
【０００４】
しかしながら、これらの調査方法でも実際には数多くの場所で調査を行い、その汚染の度合いから、汚染源を追跡する方法（多点法）が採られている。
この多点法は、汚染状況からより汚染濃度の高い方向へ調査を進めるため多くの調査孔を必要とし、膨大な経費、時間がかかる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−９７２１号公報
【特許文献２】
特開平１１−８３８４４号公報
【特許文献３】
特開平７−２９３１８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術が有する上記問題を解消するために創出されたもので、汚染土壌や汚染地下水などの汚染源の方向及びその深さ位置、さらには、所定方向の汚染の程度を、少ない調査地点で、簡単、迅速、且つ、安価に測定、調査して特定する方法と、それに用いる供試部材を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、土壌・地下水における汚染源を調査するに当り、土壌・地下水中の汚染物質と反応して痕跡を残す供試部材を調査孔内に建て込み、土壌や地下水中の汚染物質と所定時間反応させた後に、これを抜き上げ、該供試部材の外表面に残された反応痕跡を測定することにより、汚染源の方向、深さ位置、さらには汚染の程度を検知できることを見い出し、この知見に基づいて本発明は完成されたものである。
【０００８】
即ち、本発明は、次の構成からなるものである。
（１）基軸（２）の周面に、土壌・地下水中の汚染物質と反応して痕跡を残す材料からなる反応性外皮（３）を形成した供試部材（１）を、予め地中に穿った孔（４）の内部に、その建て込みの方向及び深さ位置が変わらないように挿通保持し、所定時間経過した後、前記供試部材（１）を抜き上げ、当該供試部材（１）の反応性外皮（３）表面に残された反応痕跡（５）に基づいて汚染源の方向及び深さ位置を特定することを特徴とする、土壌・地下水の汚染源の調査方法。
（２）前記供試部材（１）内部から揚水して前記汚染物質と当該供試部材（１）の反応性外皮（３）とを反応させることを特徴とする（１）に記載の土壌・地下水の汚染源の調査方法。
（３）前記供試部材（１）の基軸（２）が管状体であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の土壌・地下水の汚染源の調査方法。
（４）前記供試部材（１）の基軸（２）が中実体であることを特徴とする（１）に記載の土壌・地下水の汚染源の調査方法。
（５）前記基軸（２）の周面に、土壌・地下水中の汚染物質と反応して痕跡（５）を残す材料からなる反応性外皮（３）を形成した第１の供試部材を、予め地中に穿った孔（４）の内部に、その建て込みの方向及び深さ位置が変わらないように挿通保持し、この第１の供試部材の周囲の地中に複数穿った孔の内部に、その建て込みの方向及び深さ位置が変わらないようにそれぞれ第２の供試部材を挿通保持し、所定時間経過した後、前記第１及び第２の供試部材を抜き上げ、当該第１及び第２の供試部材の反応性外皮表面に残された反応痕跡に基づいて汚染源の方向及び深さ位置を特定することを特徴とする土壌・地下水の汚染源の調査方法。
（６）前記第１の供試部材内部から揚水して前記汚染物質と第１及び第２の供試部材の反応性外皮とを反応させることを特徴とする（５）に記載の土壌・地下水における汚染源の調査方法。
（７）前記第１の供試部材の基軸が管状体であり、前記第２供試部材の基軸が中実体であることを特徴とする（６）に記載の土壌・地下水における汚染源の調査方法。
（８）基軸（２）の周面に、土壌・地下水中の汚染物質と反応して痕跡（５）を残す材料からなる反応性外皮（３）を形成したことを特徴とする土壌・地下水の汚染源の方向及び深さ位置の調査方法に使用する供試部材。
（９）前記基軸（２）が管状体であることを特徴とする（８）に記載の土壌・地下水の汚染源の調査方法に使用する供試部材。
（１０）前記基軸（２）が中実体であることを特徴とする（８）に記載の土壌・地下水の汚染源の調査方法に使用する供試部材。
【０００９】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の調査方法、及びその方法に使用する器具の概略を図１により説明する。
地中に穿った調査用の孔（４）内に、外周に反応性材料からなる反応性外皮（３）を形成した供試部材（１）を任意の深さ位置に挿通して建て込み、固定する。
その際重要な点は、供試部材（１）の方向、及び挿通深さが後に再確認できるように挿入、固定することである。
即ち、供試部材（１）を挿通、固定する際に、孔内で、供試部材の反応性材料からなる反応性外皮（３）が、その挿入方向と交わる水平面内で回転したり、深さ位置が変動しないように供試部材の基軸（２）を保持し、供試部材の建て込み方向が再現できるようにすることである。
【００１０】
前記反応性外皮（３）が、汚染物質が付着或いは溶解している土壌や地下水に接触すると、汚染物質と反応性材料が反応し、反応性外皮（３）にその痕跡（５）が図示のように残る。（尚、本発明では「反応性材料が反応し」は、反応性材料が溶解する態様をも意味する。）
そこで、供試部材（１）の建て込み方向が変わらないように保持して、そのまま抜き上げると、供試部材の反応性外皮（３）に形成された痕跡（５）の位置と程度から、汚染源の方向と、汚染源がどの程度の深さ位置に存在しているかを知ることができ、また、痕跡部位の反応面積や反応濃度から、汚染源の存在量、濃度も推定することができる。（図２参照。）
【００１１】
土壌内の汚染物質が高濃度でなく不飽和な場合は、反応性材料からなる反応性外皮（３）を孔（４）の壁に押し付ける、或いは、地下水内では、供試部材（１）の基軸（２）を水分透過性の材料或いは構造のもの、例えば、周囲に小さな穴ｈをあけた管状構造の基軸（２）、又は底部を開口した管状の基軸（２）（図４参照）を用い、この基軸（２）を介して、地下水を汲み上げるなどして汚染物質を流動させ、汚染物質と反応性材料の接触を促進し、所定時間後に抜き上げ、痕跡部位を視認する。
【００１２】
更に、本発明の別の態様について図３〜７を用いて説明する。
汚染源を特定する別の態様（図３参照）として、基軸の周面に、土壌・地下水中の汚染物質と反応して痕跡を残す材料からなる反応性外皮を形成した第１の供試部材を、前記のようにして基準調査孔に建て込み挿通保持し、さらに、この第１の供試部材の周囲の地中に複数穿った補助調査孔の内部に、同様にして第２の供試部材を挿通保持し、所定時間が経過した後に、第１及び第２の供試部材を抜き上げ、この第１及び第２の供試部材の外表面に残された痕跡に基づいて汚染源の方向及び深さ位置を特定する。
第１の供試部材及び第２の供試部材は、基軸（２）を水や気体等の流体透過性を有する材料や構造のもの、例えば穴あきの管状構造体（図１又は図４参照）でも良いし、或いは、単に基軸がワイヤー状や棒状体構造の中実体（図６参照）のものでも良く、要は、調査面積、土質、予備調査、再調査等の、調査の態様に応じて適宜これらは組み合わせて使い分けられる。
【００１３】
汚染物質と反応して痕跡を残す反応性材料としては、汚染物質に溶解する材料（以下、発泡スチロールという。）、汚染物質と反応し発色して可視できる発色材料を始めとして、何らかの反応痕跡を形成できるものであれば何れの材料でも使用可能である。
使用する反応性材料は、調査場所で考えられる汚染物質との相性で決められるが、ジクロロメタン、四塩化炭素等の有機塩素化合物に溶解する反応性材料としては発泡スチロールが好ましい。
公知の発色材料としては、特開平１１−８３８３５号公報に記載されるようなアセトフェノン系化合物等を例示することができる。
【００１４】
反応性材料そのもので反応性外皮を構成する他、反応性材料を基体に積層、塗布、含浸させる等周知の手法により反応性外皮（３）とすることができる。
反応性外皮（３）は、供試部材（１）の基軸（２）先端部位の全周に配設して、全方位と全深さを調査するのが原則であるが、その必要がない場合は、基軸（２）周囲の一部にのみ取り付けておいてもよい。また、深さ方向についても同様である。
帯水層では、好ましくは、基軸（２）に配したポンプで揚水して汚染物質を流動させ調査する。
また、地下水の存在しない場所では土壌ガスを吸引する。その際、汚染物質に応じて気体を土壌中に流し、汚染物質を流動させ、基軸を介して、気体を吸引するようにしても良い。
【００１５】
なお、以下の実施例では、調査用の孔（４）を予め穿った例を示すが、柔軟、流動性土壌の場合は、孔を穿つことなく、反応性外皮（３）を形成した供試部材（１）を地中に打ち込む手段を設けて、直接土壌中に差し込む、或いは、硬い土壌でも、供試部材（１）先端に公知の掘削器具を取り付けて、直接土壌中に差し込むこともできる。
調査に際し、孔（４）の深さ、及び調査用の供試部材（１）の挿入深さは任意に変更して調査することは勿論である。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
調査敷地内の汚染物質であるＰＣＥ（パークレン：テトラクロロエチレン）原液の分布範囲或いは流入してくる方向を調査するために、調査基準地点に掘削機ジオプローブを用いて、図１のように、口径８０ｍｍ、深さ８．２ｍの調査用の孔（４）を掘削し、この孔（４）に、供試部材（１）を挿通する。
今回の調査では、掘削機ジオプローブで深さ方向６地点の土壌サンプルを採取しており、このサンプルの土質から調査すべき深さをとりあえず予測して、供試部材（１）による調査深さを、７．２〜８．２ｍに設定した。
供試部材（１）は、孔（４）の深さ以上の長さを有し、その周面に小さな穴（ｈ）を有する管状構造の基軸（２）、並びに、調査深さに対応するように、その基軸（２）の先端部に形成された反応性材料からなる反応性外皮（３）とから基本的に構成されている。
反応性材料は、汚染物質のＰＣＥ原液と接触すると溶解して痕跡を残す発泡スチロールを用いた。
今回使用した発泡スチロールは、ＰＣＥ飽和水溶液には溶解せず、ＰＣＥ原液にのみ溶解して痕跡を残すものである。
【００１７】
供試部材（１）を、孔（４）内の調査すべき７．２〜８．２ｍの深さ位置に挿通・固定し建て込むに際し、図２に示すように、供試部材（１）の上端の基準点の方位を北Ｎの位置に保ち、供試部材（１）が孔（４）内で回転しないように供試部材（１）の基軸（２）を保持しておき、調査が完了して供試部材（１）を抜き上げたときに、その建て込み方向が再現できるようにする。
孔（４）内に供試部材（１）が挿入固定され、建て込みが完了したら、次に、供試部材（１）の基軸（２）内に配設された水中ポンプ（図示せず）で２．５日間、一定流量２Ｌ／ｍｉｎ．で揚水した。
その後、供試部材（１）を抜き上げ、反応性外皮（３）を観察すると、発泡スチロールの溶解痕跡（５）が図示のように目視された。
この痕跡（面）に垂直な方向が原液が孔内に流動してくる方向と考えられる。今回の調査では、北Ｎ方位を基準０度にして、東方向に２７０度の方位を中心に大きな痕跡が多くみられた。
したがって、今回の調査孔内に流動してくる原液の方向は、概ね西方向からであり、発泡スチロールの溶解の程度から、深度８ｍ付近に原液（汚染源）が存在すると推定される。
【００１８】
【実施例２】
調査地点１カ所の溶解痕跡からＰＣＥ原液（汚染源）の方位が明確に定まらない場合の対応例を次に示す。
図３に示すように、実施例１と同様に形成した基準調査孔を中心にして、半径０．７ｍの円周上の８方向に補助調査孔（各口径５０ｍｍ）を穿孔した。
図４及び図５に示すように、基準調査孔の供試部材の基軸（２）は、管状体（６）にして揚水できる構成とし、補助調査孔のそれは、図６及び図７に示すように、中実体である。この例では、中実体が孔内で屈曲しないようにその先端に重錘が取り付けられている。
実施例１と同様にして、ポンプで所定期間揚水した後、これら供試部材を抜き上げ観察すると、図３に示されるように、基準調査孔の左方向の補助調査孔３カ所から反応痕跡がみつかり、他の５カ所は非反応であった。特に西方位のものの反応痕跡が顕著であった。このことから、ＰＣＥ原液（汚染源）の存在する方向は基準孔からみて西方向と推定される。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、供試部材により１箇所或いは数カ所という少ない地点を調査して、供試部材に形成された反応痕跡をみるだけで汚染源の方向及び深さ位置を特定することができる。
また、汚染の程度も、痕跡の面積や反応濃度の視認等の簡単な方法で知ることができる。
本発明の調査方法及び該方法に使用する供試部材は、従来の技術に比較して、簡単、迅速、且つ、安価に、汚染源の方向、深さ位置及び汚染の程度まで知ることができるので、環境対策上多大な貢献をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法と器具の説明図。
【図２】図１の平面図
【図３】本発明の別の態様を示す図
【図４】本発明の供試部材の縦断面図
【図５】図４のＡ−Ｂ線断面図
【図６】本発明の別タイプの供試部材の縦断面図
【図７】図６のＣ−Ｄ線断面図
【符号の説明】
１供試部材
２基軸
３反応性外皮
４孔
５反応痕跡
６基軸管状体
７基軸中実体
ｈ穴

Claims

基軸（２）の周面に、土壌・地下水中の汚染物質と反応して痕跡を残す材料からなる反応性外皮（３）を形成した供試部材（１）を、予め地中に穿った孔（４）の内部に、その建て込みの方向及び深さ位置が変わらないように挿通保持し、所定時間経過した後、前記供試部材（１）を抜き上げ、当該供試部材（１）の反応性外皮（３）表面に残された反応痕跡（５）に基づいて汚染源の方向及び深さ位置を特定することを特徴とする、土壌・地下水の汚染源の調査方法。
前記供試部材（１）内部から揚水して前記汚染物質と当該供試部材（１）の反応性外皮（３）とを反応させることを特徴とする請求項１に記載の土壌・地下水の汚染源の調査方法。
前記供試部材（１）の基軸（２）が管状体であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の土壌・地下水の汚染源の調査方法。
前記供試部材（１）の基軸（２）が中実体であることを特徴とする請求項１に記載の土壌・地下水の汚染源の調査方法。
前記基軸（２）の周面に、土壌・地下水中の汚染物質と反応して痕跡（５）を残す材料からなる反応性外皮（３）を形成した第１の供試部材を、予め地中に穿った孔（４）の内部に、その建て込みの方向及び深さ位置が変わらないように挿通保持し、この第１の供試部材の周囲の地中に複数穿った孔の内部に、その建て込みの方向及び深さ位置が変わらないようにそれぞれ第２の供試部材を挿通保持し、所定時間経過した後、前記第１及び第２の供試部材を抜き上げ、当該第１及び第２の供試部材の反応性外皮表面に残された反応痕跡に基づいて汚染源の方向及び深さ位置を特定することを特徴とする土壌・地下水の汚染源の調査方法。
前記第１の供試部材内部から揚水して前記汚染物質と第１及び第２の供試部材の反応性外皮とを反応させることを特徴とする請求項５に記載の土壌・地下水における汚染源の調査方法。
前記第１の供試部材の基軸が管状体であり、前記第２供試部材の基軸が中実体であることを特徴とする請求項６に記載の土壌・地下水における汚染源の調査方法。
基軸（２）の周面に、土壌・地下水中の汚染物質と反応して痕跡（５）を残す材料からなる反応性外皮（３）を形成したことを特徴とする土壌・地下水の汚染源の方向及び深さ位置の調査方法に使用する供試部材。
前記基軸（２）が管状体であることを特徴とする請求項８に記載の土壌・地下水の汚染源の調査方法に使用する供試部材。
前記基軸（２）が中実体であることを特徴とする請求項８に記載の土壌・地下水の汚染源の調査方法に使用する供試部材。