AYUKAWA Eri S

KOHIRUIMAKI Takayuki

MURANAKA Takeshi

OOSHIMA Norikazu

大嶌 倫和

小比類巻 孝幸

村中 健

鮎川 恵理

English

小比類巻, 孝幸

5044

コヒルイマキ, タカユキ

KOHIRUIMAKI, Takayuki

村中, 健

2796

ムラナカ, タケシ

MURANAKA, Takeshi

OSHIMA, Norikazu

5317

大嶌, 倫和

オオシマ, ノリカズ

AYUKAWA , Eri

5409

鮎川, 恵理

eriayukawa

アユカワ, エリ

Hachinohe Institute of Technology Repository / 八戸工業大学学術リポジトリ

青森・岩手県境地域の不法投棄現場における大気環境に関する調査報告著者 小比類巻 孝幸, 村中 健, 大嶌 倫和, 鮎川 恵理著者別名 KOHIRUIMAKI Takayuki, MURANAKA Takeshi,OOSHIMA Norikazu, AYUKAWA Eri S雑誌名 八戸工業大学異分野融合科学研究所紀要巻 6ページ 13-16URL http://id.nii.ac.jp/1078/00002342/Creative Commons : 表示 - 非営利 - 改変禁止http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.ja青森・岩手県境地域の不法投棄現場における大気環境に関する調査報告小比類巻 孝幸?・村 中 健??・大 嶌 倫 和???鮎 川 恵 理????Analysis of VOC Concentration of Atmosphere for Dumped Waste at the Boundary Area between Aomori and Iwate Prefecture Takayuki KOHIRUIMAKI,Takeshi MURANAKA,Norikazu OOSHIMA and Eri S.AYUKAWA Abstract The volatile organic compound(VOC)of atmosphere for dumped waste are having a concern effect on around the boundary area between Aomori and Iwate prefecture.Total VOC concentration was analyzed use the handheld VOC monitor,and VOC molecules were identified by the gas chromatography.As a result,concentration of VOC on the waste dispose site atmosphere in Nov.2005 was over 1,000×10?ppb that include an environmental influence materials,the isobutylene and xylene.But the VOC concentration in Nov.2007 was decreased to an environmental standard by enclosure and withdraw the dumped waste.Key words:dumped waste,atmospheric polution,VOC,gas chromatography 1. は じ め に青森・岩手県境産廃不法投棄現場周辺への汚染拡散防止のため，平成15年から水系および土壌中の金属元素分析を継続して行っている??。分析開始の平成15年当初は産廃の撤去が始まったばかりであり，投棄現場は大半が被覆土壌に覆われていたが，平成16年度の調査では，廃棄物撤去のための掘り起こし作業に伴い，投棄現場に設置されている青森県環境生活部県境再生対策室現地事務所を中心とした広範囲で大気中に拡散する有機物質の臭気が強くなり，土壌から大気に発散するVOC（volatile organic compounds:揮発性有機化合物）の影響が懸念されるようになった。VOCは大気中で気体状となる有機化合物の総称であり，トルエン，キシレン，酢酸エチルなど健康への影響が報告されている多種多様な物質も含まれる。そのため，有機系大気汚染物質の拡散状況の調査を目的に，平成17年11月から3年間，現場周辺の大気分析を行った。本報告では，現場土壌中およびその周辺の大気中のVOCについて，総VOC濃度および種類を，平成17年11月から3年間調査した結果をまとめた。2. 調 査 方 法2.1 調査地点図1は県境産廃不法投棄現場周辺の地図である。現場表土には，廃棄物を被覆した粘土質土壌，廃棄物露出部分および元からの土壌の部分があったため，測定地点は投棄現場に絞り，現場のそれぞれの異なる表土から大気中に発散するVOCを調査した。調査は，平成17年11月，平成18年 5月，平成18年11月および平成19年11月の計4回行った。図2の様に，廃棄物や表土をスコップで20～30 cm程度掘り起こし，そこから揮発するVOCの濃度測定と気体サンプルの採取を行った。2.2 大気中の総VOC濃度測定大気中の総VOC濃度測定には，RAE Systems社製VOC連続モニター装置ppbRAE Plusを使用した。ppbRAE Plusの性能諸元を表1に示す。このVOC連続モニター装置はポータブル型でありながら，内部のポンプにて毎分400 mlの気体を装置内に取り込み，気体に含まれるVOC濃度をイソブチレン換算で最低1.00 ppbから最高2,000 ppm間での広範囲で測定できるという特徴を持つ。また，装置内に取り込んだ気体をポンプ出口から採取できるため，GLサイエンス（株）のアルミ製ガス採集パックをシリコンチューブにて取り付け，GC分析用の気体の採取も行った。2.3 GC分析採取した気体中に含まれる揮発性有機化合物の種類を― ―13平成20年1月7日受理?大学院機械・生物化学工学専攻/生物環境化学工学科・准教授??大学院機械・生物化学工学専攻/生物環境化学工学科・教授・異分野融合科学研究所併任???循環型社会技術システム研究センター・任期付研究支援員????生物環境化学工学科・助教・異分野融合科学特定するため，ガスクロマト（GC）分析を行った。メタンの様な低分子ガスから高分子VOCまで混合していることが予想されるため，（株）島津製作所製ガスクロマトGC分析装置GC-2014に高分解能ガラスカラムSBS-120を用いた。測定条件はカラムオーブン温度120°C，N?キャリアガスのカラム流量50.0 ml/minとした上で，採取した試料ガス20 mlを分離，揮発性有機成分の分析を行った。3. 結果と考察3.1 総VOC濃度表2に平成17年から19年までの総VOC濃度の変化をまとめた。平成17年11月に，採掘廃棄物上および埋め立て済み土壌上の二ヶ所の第一回測定を行った。その結果，採掘廃棄物上では総VOC濃度が1,000×10?ppb（1,000 ppm）以上，埋め立て土壌上でも100×10?ppb（100 ppm）以上と高い数値を示し，廃棄物移設作業によって大気汚染が発生していることを確認した。VOCは家庭や学校などの屋内閉鎖系空間で発生した場合，常時吸引するためベンゼンやホルムアルデヒドなどの有害物質であれば数百ppbの濃度で健康への影響が懸念されるが，その他の無害な芳香も多く，総VOC濃度は200 ppb（0.2 ppm）程度までは正常値とされる??。対して屋外では自然の風による空気の交換がおこるため，作業空間であれば50×10?ppb（50 ppm）程度の濃度まで達する場合もある。以上の基準と対比しても，埋立土壌から100×10?ppb（100 ppm）の揮発成分が認められる環境は，高濃度VOCの長期暴露による健康上の問題が十分に懸念される状態であった。このため，未撤去の廃棄物上にシートを掛ける囲い込みが始められ，平成18年5月では，廃棄物上は800×10?ppb（800 ppm）と依然高濃度であったが，埋立土壌では1,000 ppb（1 ppm）と改善傾向が見られた。さらに，平成18年秋にはほぼ全ての廃棄物上の囲い込みが完了し，廃棄物の撤去も進み，平成18年11月の埋立土壌では総VOC濃度が通常の屋内と同等の250 ppb（0.25 ppm）以下にまで大気環境が改善されていた。廃棄物から直接測定したVOCも3,700 ppb（3.7 ppm）以下に改善されていた。平成18年11月の調査では，次章で述べる，サンプリングした気体をガスクロマトグラフによるVOC成分分析も併せて行った。平成19年11月の調査では，廃棄物の撤去が更に進んでおり，総VOC濃度は182 ppb以下と更に改善されていた。現場事務所付近以外はシートで覆われた現場でも完全撤去されて粘土質の土壌が露出しており，大気環境にも囲い込みと撤去の効果が大きく見られている。八戸工業大学異分野融合研究所紀要 第6巻図1 現場地図図2 廃棄物から大気中に発散するVOC調査表1 VOC連続モニター装置ppbRAE Plusの性能諸元??VOC検出器 光イオン化センサ（10.6 eVランプ装備），9.8 eVオプション測定レンジ分解能 10 ppmイソブチレンガスにて校正0-9,999 ppb 1 ppb 10.0-99.9 ppm 0.1 ppm 100-2,000 ppm 1 ppm反応時間(T90:90%値表示）5秒以内精 度 ＋/－20 ppb，又は＋/－10%指示値（10.6 eV使用時）校 正 2点間校正（ゼロ点，標準ガス）補正係数 102種類のVOCガス補正係数表内蔵ポンプ 400 ml/min約30 m（高さ，水平）底流量時逆流自動停止機能動作温度/湿度 －10～40°C/01～95%RH（結露なし）― ―14 3.2 GC分析平成18年11月に採集した現場廃棄物上の大気のGC分析結果を図3に示す。図3のピークはそれぞれ異なった気体成分に相当するため，大気に含まれるVOC成分は20種類以上で，汚染の種類が多岐に渡ることが確認できる。GC分析では，図の左側の時間が早く検出される物質は低分子の揮発成分であり，右側の検出に時間がかかる物質ほど高分子である傾向がある。検出されたVOC成分には酢酸エチル，イソブタノール，トルエン，m-キシレン，o-キシレンなど，有害性が認められる物質も含まれている。これらの有害成分を吸入した場合，呼吸器刺激があり，頭痛，めまい，し(嗜)眠，麻酔状態を起こすことがある。管理濃度は50～100×10?ppb（50～100 ppm）である????。物質ごとのピーク強度の差が濃度に比例するわけでは無いので，各成分の濃度の定量分析はできないが，既存の分析データ??と比較した場合，各有害VOC成分とも管理濃度を超えてはいない。さらに，1年後の平成19年11月では廃棄物の撤去の効果が現れ，それぞれのピーク強度は一割程度まで減少しており，特に検出に時間がかかる高分子の物質のピークが見られなくなった。以上，GC分析の結果からも，廃棄物の撤去に伴う大気汚染の改善が裏付けられた。4. ま と め廃棄物撤去のための掘り起こし作業が始まった直後は周辺の大気環境に影響が懸念されるVOC濃度であったが，囲い込みを伴う撤去作業の結果，平成18年から現場大気中の総VOC濃度は大幅に減少し，平成19年度現在では全く問題がないレベルまで改善していた。有機物は時間によって変化しやすいため，有機質の成分および影響については継続して調査・監視する必要があると思われる。謝辞:本研究は「文部科学省ハイテク・リサーチ・センター整備事業（平成15年度～平成19年度）」による私学助成により行われました。資料採取の際に現場のご案内をしていただいた青森県環境生活部県境再生対策室 総括主査 岩舘聖治氏を始め，現地事務所の方々に感謝いたします。文 献1) 村中 健，大嶌倫和，小比類巻孝幸，鮎川恵理:2006年に青森・岩手県境地域の不法投棄現場周辺で採取した水および土壌試料中の微量有害金属元素濃度に関する調査報告，八戸工業大学異分野融合科学研究所紀要 第5巻，pp.11-15(2007)青森・岩手県境地域の不法投棄現場における大気環境に関する調査報告表2 現場で採取した大気の総VOC濃度測定日 H17.11月 H18.5月 H18.11月 H19.11月廃棄物上 ＞1,000×10?ppb ＞800×10?ppb  3,700～2,000 ppb 2,400～1,700 ppb埋立土壌上 ＞100×10?ppb ＞1,000 ppb  250～100 ppb  182～100 ppb大学構内(ブランク) 250～100 ppb図3 廃棄物上大気のGC分析結果（H18年11月）― ―15 2) (株)RAE Systemsホームページ（http://www.raesys tems.jp/)3) Lucy Pryde Eubanks,et al.,“Chemistry in Context:Applying Chemistry to Society,Fifth Edition”,A Project of the American Chemical Society(2006)4) 石油化学工業協会製品安全データシートMSDS.No.7 5) 石油化学工業協会製品安全データシートMSDS.No.14 6) 石油化学工業協会製品安全データシートMSDS.No.17 7) (株)島津製作所:キャピラリガスクロ応用データ集，C180-0037.― ―16八戸工業大学異分野融合研究所紀要 第6巻

Analysis of VOC Concentration of Atmosphere for Dumped Waste at the Boundary Area between Aomori and Iwate Prefecture

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青森・岩手県境地域の不法投棄現場における大気環境に関する調査報告

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