平成31年 改正土壌汚染対策法

地下水試料採取方法(Appendix-7)の解読

土壌汚染対策法のガイドライン改訂第3版の地下水試料採取方法

 

土壌汚染対策法に基づく調査及び措置に関するガイドライン 改訂第3版のAppendixは参考資料として付属されており、Appendix No.1からAppendix No.25まであります。

 

土壌汚染対策法に基づく調査及び措置に関するガイドラインの本文を読んで、土壌汚染問題に関する調査などの知識を得るということは必須であり、環境デューデリジェンスの知識や技術の向上にも必要なことです。

 

一方で私の経験上、土壌汚染問題や土壌汚染調査の本質的な事項は意外にも付属しているAppendixに多く記載されていると考えています。

つまり、土壌汚染問題を理解する為の基礎情報や補足情報が記載されているということです。

 

なぜ、土壌汚染問題に関する基礎情報や補足情報が環境デューデリジェンスに必要かということですが、環境デューデリジェンスの結果はM&A取引を行う企業間同士で共有されます。

そして、環境DDの結果に関して議論されるわけです。

 

議論の際に当然、環境面や土壌汚染問題の知識がない担当者の方や経営層がいる可能性はあります。

そのようなケースでは、基礎情報や補足情報を丁寧に説明するということが非常に効果的であり、重要なのです。あくまでも私の経験の話ですが…(笑)。

 

更に環境省の土壌汚染調査管理技術者試験でも、Appendixに記載されている内容が問題として出題されいます。

実際、土壌汚染調査管理技術者試験の問題を解いていると、結構の頻度でAppendixを参照しています。

 

そこで、環境デューデリジェンスの知識や技術の向上を考慮して、Appendixに記載されている内容を学んでみることにしました。

 

私は海外M&Aの環境デューデリジェンスを多数経験していますが、やはり国内の環境デューデリジェンスに適用されることが多い土壌汚染対策法のルールを知っておくことは重要だと考えています。

土壌汚染対策法では○○で、海外の法規制では○○ですという例え話は、とても説得力がありますし、理解しやすいですからね。

 

今回は、AppendixNo.7地下水試料採取方法についてです。

 

私なりの解釈や概要を整理していきます。

因みに、本記事で記載する地下水試料の採取方法は、法第5条第1項の調査命令に基づく土壌汚染状況調査に係る特例における地下水試料の採取及び措置において実施される地下水の水質の測定において適用されるものです。

なお、法第5条第1項の調査命令に基づく土壌汚染状況調査の特例における地下水試料の採取は、目的とする深さの地下水を1回採取すればよく、恒久的な観測井を設置しない場合の地下水採取方法も恒久的な観測井を設置せずに採水する方法として記載しています。

 

ここで法第5条第1項ってどんな条項ってなりますよね?

 

土壌汚染対策法第5条1項は以下のとおりです。

 

(土壌汚染による健康被害が生ずるおそれがある土地の調査)

第5条

都道府県知事は、第3条第1項本文及び第8項並びに前条第2項及び第3項本文に規定するもののほか、土壌の特定有害物質による汚染により人の健康に係る被害が生ずるおそれがあるものとして政令で定める基準に該当する土地があると認めるときは、政令で定めるところにより、当該土地の土壌の特定有害物質による汚染の状況について、当該土地の所有者等に対し、指定調査機関に第3条第1項の環境省令で定める方法により調査させて、その結果を報告すべきことを命ずることができる

 

土壌汚染対策法5条調査の調査命令は、平成15年2月15日から現在まで6件(平成29年度調べ)しか指示されていません。

土壌汚染対策法3条調査の調査命令が累計で3,524件(平成29年度調べ)ということを考慮すると、土壌汚染対策法5条調査の調査命令はかなりレアなケースだということです。

 

観測井戸の設置

土壌汚染対策法のガイドライン改訂第3版の地下水試料採取方法 観測井戸の設置

観測井の設置深さ

 

地下水を採水するには、土地に穴を掘ってから井戸を設置しなければなりません。

つまり、観測井戸を設置することになります。

 

現地調査期間中といった一時的に観測井戸を設置することを仮観測井戸設置ということもあります。

仮観測井戸は、基本的に地下水の採水が完了すると抜管され、ベントナイトペレットやセメント、清浄土で埋め戻されます。

 

観測井戸は英語でMonitoring Wellと表記されることが多いです。

長期間で地下水を観測する井戸は、Permanent Monitoring Wellです。

先ほど、説明した仮観測井戸は Temporary Monitoring Wellと表記されることが多いです。

 

この記事では、主に観測井戸 Permanent Monitoring Wellについて記載していきます。

もちろん、「地下水採水後の抜管」と「井戸仕上げ」という井戸の表層部分の造りが異なるだけで、仮観測井戸 Temporary Monitoring Wellの情報としても有効です。

 

土壌汚染対策法のガイドラインには、以下の記載がありますが、私の知識では解読が困難なので少しずつ噛み砕いていきます。

 

法第5条第1項の調査命令に基づく土壌汚染状況調査に係る特例においては、地下水基準に適合しないおそれが多いと認められる地下水を含む帯水層の地下水が測定対象となることから、スクリーン設置区間の下端が当該帯水層の底までとなるように設置する。

 

汚染地下水が確認された、又は汚染地下水が存在する可能性が高い帯水層が地下水採取の対象となるということです。したがって、帯水層の底が観測井戸のスクリーン設置区間の底になるということです。

 

土壌汚染対策法 地下水汚染 帯水層 観測井戸を設置した際の地下水の測定対象

 

スクリーン区間とは地下水が井戸内へ流入する隙間がある井戸材区画のことです。

有限会社いどや(https://www.idoya.info/products/pipe/index.htm)さんのWebページでは、有孔管と記載されている部分です。

 

土壌汚染対策法 地下水汚染 有孔管(スクリーン区間)の説明

 

 

有孔管に対して、地下水が井戸内へ流入しない井戸材を無孔管と呼びます。

 

土壌汚染対策法 地下水汚染 無孔管(井戸材へ地下水が流入しない)の説明

 

井戸材の底へ設置するキャップは以下のとおりです。砂溜まり用の無孔管部です。

 

土壌汚染対策法 地下水汚染 井戸材の底部分(砂溜まり用の無孔管部)の説明

 

 

観測井の孔径について、一般的な水位計や採水器具を使用し地下水位や地下水質を測定することや、揚水ポンプ等を挿入して採水前のパージを実施しやすいことを考慮すると、大きい口径(内径50mm以上)とする方が適応性は高いです。

実際に私の経験上、Φ50の観測井戸を設置されたプロジェクトを多く経験しました。

 

各種の水理試験や揚水等に使用することは考えず、地下水の水位や水質の測定のみに活用する場合は、小口径(25mm)程度の観測井でもそれに合った水位計や採水器具等を使用することで目的の達成が可能であると土壌汚染対策法のガイドラインには記載されていますが、ほとんどの観測井戸がΦ50だと考えられます。

観測井戸と揚水井戸を併用という観点であれば、Φ100以上を設置することが望ましいです。

 

また、以下の内容が土壌汚染対策法のガイドラインに記載されています。

 

地下水基準に適合しないおそれが多いと認められる地下水を含む帯水層が複数深度に存在する場合には、原則として、当該複数の帯水層の地下水がすべて測定対象となることから、当該複数の帯水層についてそれぞれ観測井を設置する。

地下水の水質の測定措置においては、対象地域に複数の帯水層がある場合は、まず、最初の帯水層(恒常的に地下水が存在する宙水層又は第一帯水層)の地下水を測定対象とすることを原則とし、スクリーン設置区画の下端が当該最初の帯水層の底となるように観測井を設置する。

 

つまり、調査の対象となる帯水層が2つある場合は、両帯水層に観測井戸を設置することになります。

 

土壌汚染対策法 地下水汚染 対象となる帯水層が2つある際の観測井戸の設置

 

 

観測井のスクリーン区間は、被圧帯水層の場合には帯水層の全層となるよう設定する。

不圧帯水層の場合にはボーリング調査の際に地下水位が確認された深さより又はそれよりも少し浅いところ(地下水位の変動範囲の上端であると想定される深さ付近)がスクリーン区間の上端になるように設定し、スクリーン区間の下端が当該帯水層の底となるよう設定する。

観測井の設置深さは、スクリーン区間の下端より深部の無孔管部(砂溜まり用の無孔管部)の下端までとなる。

 

ちなみに難透水性の地層等の説明は以下のとおりです。

 

難透水性の地層:帯水層に比べて相対的に透水性が低く、地下水流動を阻害する

被圧帯水層:難透水性の地層で挟まれ、静水圧より大きな圧力を有した地下水が存在する帯水層

不圧帯水層:静水圧で地下水が存在し、帯水層内に地下水面をもつ帯水層

 

土壌汚染対策法 地下水汚染 スクリーン設置区間の説明(被圧帯水層の場合)

 

土壌汚染対策法 地下水汚染 スクリーン設置区間の説明(不圧帯水層の場合)

 

観測井の構造

 

観測井戸の構造に関しては、土壌汚染対策法のガイドラインでは以下の記載があります。

 

観測井のスクリーン設置区間の構造は、例えばスリット幅0.15mm程度のポリ塩化ビニル管等、有孔管の孔が小さく、グラベル・パッキングを行うことで目詰まりの発生を防止できるスクリーン管、又は目詰まりを防止するために網巻きをした有孔管を用いたスクリーン管とする。

観測井の設置に当たっては、スクリーン区間の周囲を砂充填等により保護し、それよりも上部及び下部の地下水、特定有害物質及び雨水が観測井内に侵入することがないように、無孔管部分の周囲を適切にシールする。

 

地下水が井戸内へ流入する有孔管(スクリーン区間)の周辺には、グラベル・パッキングを行う必要があります。

 

グラベル・パッキングとは、有孔管(スクリーン区間)の周囲に砂利等を充填することです。

これは、対象とする帯水層の損壊防止と揚水時の砂等の侵入の防止を目的とするもので、グラベル・パッキングと呼ばれています。

充填する砂利等の粒径は、地質構成やスクリーンの種類によって決定することになりますが、一般に、5~10mm程度の細礫(豆砂利)を使用します。

 

 

次はシール(遮水)についてです。

 

観測井戸を設置する際にケーシングと掘削孔の間隙にセメント、ベントナイトあるいは凝固剤等を注入又はペレットとして投入し、地表や上位の帯水層から地下水や汚染物質が侵入したり、下位の帯水層に地下水や汚染物質が侵出したりするのを防止するためにシール(遮水)が行われます。

シール(遮水)は、スクリーン上端から地表付近まで行う必要があります。

また、スクリーン下端より深いところに砂溜まりのための無孔管を設けた場合には、スクリーン下端より掘削下端までのスクリーン周囲についても、第一種特定有害物質が原液状に滞留したりすることがないよう、シール(遮水)を行うことが望ましいとされています。

 

観測井戸を設置する時だけではなく、観測井戸を抜管し、埋戻しをする際にも難透水層を復元する為にシール(遮水)します。

 

 

土壌汚染対策法 地下水汚染 一般的な観測井戸の例

 

観測井の洗浄

 

土壌汚染調査は原則、掘削用水を用いずに無水で掘削しますが、スライム(掘りかす)により発生した泥水や孔壁の汚れの除去が必要となります。

 

私の経験上、土壌ボーリング掘削後の孔内水は基本的に泥水です。

したがって、観測井井戸内の孔内水が自然状態の地下水に絶えず置換されるように、ベーラー、水中ポンプによる揚水及びエアリフトによる洗浄(パージ)を徹底して行う必要があります。

洗浄により発生する泥水やスライム(掘りかす)については、特定有害物質の濃度を測定し、その濃度に応じて適正に処分する必要がある為、地下水の分析結果がわかるまで、ポリタンク容器などを用いて保管しておく必要があります。

 

地下水分析の結果、洗浄水が地下水基準を超過していた場合は産業廃棄物などとして、適切に処理する必要があります。

 

恒久的な観測井を設置せずに採水する方法

 

恒久的な観測井を設置せずに採水する方法と記載していますが、つまりは上述した仮観測井戸 Temporary Monitoring Wellのことです。

 

土壌汚染対策法のガイドラインには以下の記載があります。

 

地下水基準に適合しないおそれが多いと認められる地下水を含む帯水層が最も浅い帯水層であり、上部からの地下水や汚染物質の侵入を防ぐための遮水が不要な場合は、ボーリング孔内にスクリーンを取り付けたケーシングを挿入し、一時的な採水井戸とすることができる。

この方法の場合、コンクリート桝の設置やセメンチングを行わないため、採水作業中に雨水や地表水が孔内に侵入しないよう留意する。そのために、水膨張系のシール材を使用することも有効である。

地下水試料採取の終了後は、ケーシング及びスクリーンを抜管し、雨水等が優先して浸透する経路とならないよう、帯水層と同等又はそれ以下の透水性となるよう埋め戻す。

 

自主的な土壌及び地下水汚染調査では、仮観測井戸を設置することが多々あります。

将来的な地下水モニタリングを実施する必要がない場合や土壌及び地下水汚染のリスクが高くない土地におけるベースライン調査では、仮観測井戸の設置が一般的です。

 

環境デューデリジェンスにおいては、買い手側企業が売り手側企業である対象会社の土地(他人の土地)に観測井戸を設置することはできないので、余程の理由がない限り、仮観測井戸を設置して、地下水を採取することになります。

 

採水の方法

土壌汚染対策法のガイドライン改訂第3版の地下水試料採取方法 採水方法

 

採水した地下水の分析は、調査17号告示により実施されることになります。

詳細は以下を参照してください。

 

土壌汚染対策法 地下水に含まれる試料採取等対象物質の量の測定方法
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Appendix-6.地下水に含まれる試料採取等対象物質の量の測定方法

 

 

採水作業で試料の取り扱いを誤ると本来の地下水の水質を把握することが困難になるため、適切な方法で採水することが重要なポイントとなります。

 

採水作業では、以下の作業を順番に実施します。

・採水前の観測井戸内水のパージ(汲み上げ洗浄)

・地下水試料の採水

・地下水試料の保管

・採水時に発生した余剰水の処理

 

 

採水前の観測井戸内水のパージ(汲み上げ洗浄)

 

常時揚水していない観測井戸では、孔壁が安定していないことや観測井戸内に水が滞留していること等から、採水した地下水に濁りが含まれていたり、汚染物質が揮発してしまっていたりして、観測井戸周囲の帯水層と地下水の水質が異なるものになっている可能性があります。

 

観測井戸内の地下水の濁りは、孔壁からの土粒子成分である場合と地下水中に溶けている鉄が観測井内で酸化して水酸化物となったものである場合があります。

したがって、観測井戸から地下水を採水する場合には、観測井戸内及び周囲のグラベル・パッキングの部分に停滞している水を採水することがないよう、十分に観測井戸内から水を採水し、本来の地下水に置き換えてから、採水する必要があるということです。

 

 

パージする揚水量は、帯水層の透水性にもより一概に言えませんが、井戸内滞水量の3~5倍量が目安とされています。また、一時的に井戸内水が枯れるまでです。

 

例えば、10mの観測井戸を設置して地下水位が地表面から4mの場合、帯水層厚は6mとなります。

 

観測井戸がφ50だった場合、孔内水の水量は、(0.025×0.025×3.14)×6=0.011775m3です。

つまり、約11.775リットルなので約12リットルです。

 

そして、12×5倍量なのでパージ量は60リットル汲み上げれば土壌汚染対策法のガイドラインの記載内容を満たすことになります。

 

もちろん、他の条件も考慮する必要があるのであくまでも目安です。

60リットルって結構な量ですよね(笑)。

 

パージの終了の判断として、水中ポンプ等で揚水し、目視又は透視度測定で濁りがなくなったことを確認し、さらに水素イオン濃度指数(pH)、電気伝導率及び水温を測定し、水質が安定してきたことを確認する方法も有効です。

 

地下水試料の採水

 

地下水の採水は、パージにともない低下した観測井内の水位がパージを行う前の水位又はその近くまで回復したのを確認した上で行います。

地下水試料の採水にはいくつかの方法がありますが、地下水試料の採取深さはスクリーン区間の中間深度です。この深度はどの採水方法でも変わりません。

 

採水器(ベーラー等)による方法

所定の深さに採水器を挿入し、地下水を試料採取する方法で、最も一般的な方法です。

採水器を挿入しすぐに採水する方法のほか、一定期間採水器を観測井戸内に静置し、観測井戸内の地下水と採水器内の地下水が平衡に達した状態で安定した段階で採水器を回収する方法があります。

地上式ポンプによる方法

スクリーン部までホース又はチューブを挿入し、地上に設置した吸引ポンプで地下水を試料採取する方法です。

水中ポンプによる方法

サンプリング用の水中ポンプを予定の深さに懸垂し、地下水を試料採取する方法です。

 

私は経験上、全ての採水方法を実施したことがありますが、一番効率的で正確なのは地上式ポンプによる地下水試料の採水だと考えています。

 

地下水試料の取り扱い

 

採取した地下水試料は、ガラス製容器等、調査対象とする特定有害物質が付着、吸着又は溶出しない試料容器に分取し、保冷箱や保冷剤等を利用して運搬や保管を行います。

 

注意点というか地下水試料の取り扱いにおいて、以下の点は重要です。

 

・試料を収めた容器には、地点名・番号、採水日時を記入しましょう。

 

・地下水試料の運搬や保管は、採取した地下水試料中の調査対象物質の濃度が低下してしまうことがないよう、速やかに実施しましょう。

 

・採取した地下水試料に濁りが認められる場合、調査対象物質が第2種特定有害物質又は第3種特定有害物質である場合に限り、地下水試料を10分から30分程度静置した後の上澄み液を孔径0.45µmのメンブレンフィルターでろ過してろ液を取り、これを検液としましょう。

 

・第2種特定有害物質のうち、シアン化合物を調査対象物質とする地下水試料については、採取後速やかにろ過及びJISK0094の7(試料の保存処理)に従って保存処理を行いましょう。

 

最後に…

 

 

今回は、Appendix No.7地下水試料方法について、私なりに整理してみました。

 

学ぶべきことが沢山あったと実感しています。

地下水の評価は、基本的に法律が別ということでしたね。

環境デューデリジェンスの際に土壌汚染対策法に基づく調査という文言には要注意です(笑)。

 

あなたはどうでしたか?

 

だんだん、環境デューデリジェンスに関する知識が増えてきて、一段、一段、階段を上っている感じではないですか?

しかし!!もっともっと、この環境デューデリジェンスは奥が深いです。

 

最後まで読んで頂きありがとうございました!

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