地下水汚染の原因は？汚染がもたらす影響や対策もご紹介

こんにちは。岡畑興産の中野です。

 

皆さんの生活用水や農業用水などに使用されている地下水ですが、汚染されてしまうと私たちの生活や健康にさまざまな影響を及ぼします。

地下水は一度汚染されると浄化することが難しく、浄化に多額の費用と時間を要します。

 

そこで今回は、地下水汚染が起こる仕組みや原因を解説！

また、地下水汚染がもたらす影響や調査方法、対策もご紹介します。

 

 

地下水汚染とは？汚染が起こる仕組み・原因・事例を確認

地下水汚染とは、人体の健康に影響のある微生物や有害物質などが地下水へ混入し、汚染されてしまうことを言います。

汚染が起こる仕組みや原因を、事例も併せて大きく2つに分けてご紹介します！

 

①微生物による地下水汚染

生活排水、工業廃水、農地からの浸出水など、微生物や有機物を多く含む地表の汚染水が土壌を通じて浸透し、地下水へ流れ込むことが主な原因です。

微生物が汚泥を作り、地下にある排水管を詰まらせる可能性があります。

 

代表的な事例としては、トンネルの地下の排水管を詰まらせ、水が流れにくくなるといったものがあります。

トンネルの地下水を集めて排水する管路において、地下水中の鉄バクテリアが酸化鉄を主成分とする赤褐色の汚泥（鉄バクテリア汚泥）を大量に生成。

この汚泥が管内にこびりつき、排水管を詰まらせたため、トンネル内の地下水がスムーズに流れなくなり、水処理や排水システムの維持管理に大きな問題が生じました。

 

鉄バクテリアについては、以下のコラムでも詳しく解説しています。

鉄バクテリアとは？人体や環境への影響や見分け方もご紹介

 

②有害物質による地下水汚染

有害物質による地下水汚染は、主に3つあります。

3つの物質と汚染が起こる原因、汚染の特徴を解説します。

 

1．揮発性有機化合物（VOC）

揮発性有機化合物（VOC）による地下水汚染は、主に工場などでの不適切な取り扱いが原因で発生します。

この物質は水に溶けやすく、地下で広範囲に広がりやすいという特徴があり、生活用水への影響が懸念されます。

 

代表的な事例は、トリクロロエチレンによる生活用水の利用制限です。

かつて金属部品の洗浄剤として広く使われていたトリクロロエチレン（TCE）などが地下水に浸透し、周辺の井戸水や地下水が汚染されました。

これにより、周辺住民の生活用水としての地下水の利用が制限される事態となり、健康被害や代替水源の確保などの問題が生じました。

 

2．重金属

重金属による地下水汚染は、主に工場などでの不適切な物質の処理が原因で発生します。
汚染物質は土壌に吸着されやすく拡散しにくい一方で、人体への毒性が非常に高いという、深刻な健康被害をもたらす可能性のある特徴を持っています。

 

代表的な事例は、カドミウムによる地下水汚染「イタイイタイ病」です。

四大公害病の一つであるイタイイタイ病は、鉱山から排出された廃水に含まれるカドミウムが、河川を通じて水田や土壌、そして地下水も汚染したことによって発生しました。
汚染された水や米を摂取した住民に、腎機能障害や骨がもろくなり、激しい痛みを伴う骨軟化症などの重篤な健康被害をもたらしました。

 

3．硝酸性窒素・亜硝酸性窒素

硝酸性窒素・亜硝酸性窒素は、地下水汚染の原因物質として最も多く見られるものです。
農地で必要以上の窒素肥料が使われると、作物が吸収しきれなかった窒素成分が地下水へと流出します。
また、畜産農場などで家畜の排せつ物が適切に処理されずに放置されると、そこに含まれる窒素成分が地下に浸透してしまいます。

浄化槽の処理が不十分な地域などでは、生活排水に含まれる窒素成分が直接地下水に流れ込み、土壌に吸着されにくいため、地下水に移行しやすく、広範囲の汚染を引き起こします。

地中に硝酸性窒素などが浸透した結果、周辺地域の井戸水から環境基準を超える濃度で検出される事例がありました。

汚染された地域の住民に対し、井戸水の使用の自粛や禁止といった利用制限措置がとられました。

 

 

地下水の汚染はどのように調査する？

さまざまな要因によって起こる地下水汚染ですが、汚染の原因を特定したり、迅速な対策をしたりするために、地下水の水質検査が行われています。

調査は主に以下の手順で行われます。

 

1. 土地利用履歴調査（地歴調査）

土地利用の履歴を調べて、土壌や地下水が汚染されている可能性や、対象となる有害物質の種類を推定します。

過去の地図、空中写真、土地・建物の登記簿謄本、行政への届出書類（特定有害物質の使用・貯蔵に関するものなど）を調査します。

 

また、土地の所有者、管理者、過去の使用者など、関係者から利用履歴や特定有害物質の使用状況について聞き取りを行います。

実際に土地を訪れ、施設の配置、廃棄物の保管状況、配管や排水路の状態などを確認します。

 

2. 概況調査

地歴調査の結果、汚染のおそれがあると判断された場合に実施されます。
地下水汚染の調査は、この段階から本格化することが多いです。

 

井戸の調査

調査対象地の周辺にある井戸を特定し、それらの井戸水の水質を分析します。
既に汚染が周辺に広がっていないか、汚染の平面的な広がりを初期段階で把握します。

 

観測井戸の設置と採水・分析

ボーリング（専用の機械で地盤に細長い穴を深く掘ること）を行い、地層構造や地下水の流れを把握した上で、適切な深さに観測用の井戸を設置します。

採取した地下水について、地歴調査で推定された特定有害物質の濃度を分析し、地下水質環境基準と比較して汚染の有無を判断します。

 

3. 詳細調査

概況調査または土壌汚染調査で地下水汚染が確認された場合に、詳細調査が実施されます。
汚染の正確な範囲と深さ、そして地下水の水理地質学的特性を詳細に把握します。

汚染が検出された地点から、地下水の上流・下流・横方向にさらに観測井戸を設置し、汚染の広がりを確定します。

汚染の広がりを追跡するため、また、将来的に浄化対策を行なった際にはその効果を評価するために、長期にわたり定期的に観測井戸で水質を測定し続けます。

 

これらの調査は、「土壌汚染対策法」や各自治体の条例、環境省のガイドラインに基づき、原則として指定調査機関が行います。

 

 

地下水汚染がもたらす影響と私たちへのリスクは？

地下水汚染がもたらす影響と私たちへのリスクをいくつかご紹介します。

 

健康被害

地下水が汚染された場合、その水を利用することによって、有害物質が知らず知らずのうちに人体に取り込まれてしまうリスクがあります。

有害物質の種類や摂取量によりますが、短期的な体調不良から、がんや慢性疾患などの病気につながる可能性もあり、特に汚染された地下水を飲用水として利用している地域では、住民の健康を守るための早急な対策が必要となります。

 

私たちの生活への影響

地下水が汚染されることで、生活に使用される井戸水が使用できなくなる恐れがあります。

飲用はもちろん、炊事や洗濯、風呂などの生活全般に井戸水が使えなくなります。
代替水源の確保が必要となり、コスト増や手間が発生します。

 

また、汚染された地下水で育った農作物や家畜に有害物質が蓄積するリスクが生じます。
安全性が確保できず、出荷停止や風評被害につながり、地域の基幹産業に甚大な経済的打撃を与えます。

 

環境への影響

汚染された地下水が土壌を伝わることで、広範囲の土壌汚染を引き起こす可能性があります。

土壌汚染は、その土地での建設不可や農耕不可などの利用制限につながり、土地の価値を著しく低下させます。

 

また、汚染された地下水が河川や湖沼、湿地などに出ることで、水生生物や周辺の生態系に悪影響を及ぼします。

もし、汚染された地下水を農業用水として利用した場合、農作物や飼料用植物に有害物質が取り込まれ、その生育阻害や、食物連鎖を通じて人や動物に影響が及ぶ可能性もあるのです。

 

インフラ設備への影響

地下水に含まれる成分や微生物が、目に見えないところで生活インフラに影響を与える場合もあります。

 

例えば、地下水に鉄バクテリアと鉄イオンが存在すると、それらが反応して鉄バクテリア汚泥を形成します。

この鉄バクテリア汚泥は、環境や人体に対して直接的な影響はありません。

しかし、粘着性の高い汚泥が管内にこびりつくと、排水管などを詰まらせたり機器の故障を引き起こしたりする可能性があります。

一度インフラ設備が損傷すると、復旧には多額の清掃費用や設備更新コストがかかり、生活の維持に支障をきたす恐れがあります。

 

 

地下水汚染への対策は？鉄バクテリア汚泥除去剤「ルナクリア」も紹介

地下水汚染への対策として、被害を広げないように拡大防止をしたり、土壌や地下水を掘削して物理的に汚染を除去したり、汚染物質を分解や無害化して浄化したりする必要があります。

※土壌洗浄については、以下のコラムもご覧ください。
土壌洗浄の方法とは？行わなければいけない区域や措置も解説！

 

また、以前コラムで紹介した鉄バクテリアは汚泥を作って排水溝や集水口を詰まらせたり、線路を腐食させたりすることがあります。
鉄バクテリア汚泥も地下水汚染対策同様、「拡大防止・除去・浄化」で対策する必要があります。

 

鉄バクテリア汚泥の除去剤として花王さんの「ルナクリアTB-100」は、鉄バクテリア汚泥を軟らかくし分解させることで簡単に除去・清掃できる製品です。

花王さんが4月にプレスリリースしてから、たくさんのお問い合わせをいただいております。

「鉄バクテリア汚泥の除去・清掃助剤 ルナクリア（LUNACLEAR）TB-100（花王様開発品）」のコラムでも紹介していますので、ぜひご参考ください。

 

 

地下水汚染のリスクを理解し、調査と対策の一歩を踏み出そう！

地下水汚染とは、人体の健康に影響のある微生物や有害物質などが地下水へ混入し、汚染されてしまうことです。

 

地下水は私たちの生活や農業に欠かせない水ですが、一度汚染されてしまうと健康や環境に影響を及ぼし、浄化には多額の費用と時間が必要になります。

特に時間が経つにつれ鉄バクテリア汚泥が排水管内で拡大し詰まってしまうと、除去が難しくなってしまうため、拡大防止・除去・浄化といった対策が求められます。

 

鉄バクテリア汚泥の除去には、ぜひ花王さんの「ルナクリアTB-100」をお試しください！

また、鉄バクテリア汚泥に関する困り事も弊社岡畑興産へお気軽にご相談ください！