海岸埋立地の道路建設事業で遭遇した地盤汚染への対応事例常陸河川国道事務所調査第二課成家昭宏１、はじめに本報告は、土壌汚染対策法（平成 14 年 5 月 29 日法律第 53 号最終改正平成 23 年 6 月 24 日法律第 74 号改正；以下「土対法」）の制定前後に道路建設事業で遭遇した地盤汚染の事例であり、過去に法的な要件を満たして実施された選鉱廃液をセメント固化した改良土が存在する海岸埋立地における道路事業において、周辺環境への影響を生じさせず適切に施工するための対応方針を検討し施工が行われた事例である。２、事例の概要２．１、経緯日立バイパス事業において、日立市内の浜の宮地区で土壌環境基準を上回る重金属を含む土壌に遭遇した。適切な対策を講じて事業を進めるために「土壌対策検討委員会」を立ち上げ対策方針の検討を行った。表1 年日立バイパス浜の宮地区の地盤汚染への対応の経緯度対応内容平成 13 年度事前地質調査，土壌調査（重金属等の存在を確認）平成 14 年度追加調査施，施工前モニタリング，対策検討平成 15 年度詳細設計，モニタリング計画，モニタリング着手平成 16～19 年度施工，施工中モニタリング平成 20～21 年度施工後モニタリング２．２、浜の宮地区周辺の地盤環境の概要日立鉱山浜の宮地区は、太平洋に面した宮田川河口に位置する。海岸付近は標高数メートルの低地とその背後の標高数十メートルの台地からなる。台地背宮田川浜の宮後の阿武隈山地には、日立鉱山に代表される鉱山地区が数多く分布している。このように、事業地は鉱山の多い阿武隈山地から流れ下る宮田川河口付近にあり、山地の侵食と河川の土砂堆積により地質中に重金属が存在する可能性が高い土地であった。日立日立駅さらに、日立鉱山に由来した選鉱廃液がセメント固化され埋め立てられた土地であり、新たな事バイパス太平洋図１事業周辺状況業により土地の掘削を講じる場合、重金属による影響が懸念される土地であった。２．３、浜の宮地区道路用地の地質状況地質断面線位置図と地質断面図は、図 2 及び図 3 に示すとおりである。基盤層は泥岩からなり、当該地域の基盤を形成している。全体に砂質を呈し、N 値は 50 以上で硬く固結している。この上位には、砂及び砂礫を主体とＡする沖積砂層が分布する。層厚は 1.0～3.8m で、 N 値は 8～50 以上程度と緩い～中位を呈す。最上位には全体的に均質なシルトを主体とした改 No7 No8 断面① No9 良土である埋土層が分布する。湿潤性が高く軟 No4 No5 らかいが、部分的に固い部分がある。埋土層の No6 上は盛土されグラウンドとして利用されている。 No1 No2 ２．４、浜の宮地区の地盤汚染の状況 No3 Ａ調査の結果、道路地内の盛土と埋土層は、カドミウム(Cd)セレン(Se)、ふっ素(F)及びほう素(B)、土壌環境基準超過地点数字の単位は mg/L 沖積砂層は、Cd、砒素(As)及び鉛(Pb)が土壌環境基準値を超過して検出された。重金属の分布状況図２各種地質調査地点断面① から、埋土層から沖積砂層への移行は認められなかった。以上の結果から、埋土層は、土壌環境基準を超過する場合があること、沖積砂層は鉱山由来の重図３金属等が海岸の堆積物や海底底質に含まれていた自然由来に近い性状のものだと考えられた。地質断面土壌環境基準超過地点数字の単位は mg/L ２．５、道路建設と地盤汚染との関連道路建設に伴って既設護岸を撤去し改修する計画であったことから、埋土層と沖積砂層の一部を掘削することが想定された。新規護岸の改修は、浜の図４宮地区の太平洋側の新設道路に沿って計画され、図 5のとおり海水位（地下水位）より土壌調査結果図２の断面①付近も深く掘削する計画であった。このような護岸の改修に伴い埋土層や沖積砂層を掘削するため、基準を超図５護岸断面過する土壌の拡散による周辺環境への影響が懸念された。３、浜の宮地区の地盤汚染対策３．１、現状把握に基づく対策検討のための課題の整理以上のような道路計画と地盤汚染の状況に基づき、建設事業を適切に進めるための着眼点や調査方法について課題を整理した結果，現行の法規制及び土対法の施行を見込んだ対応が必要であり、合理的で適切な対策を検討するため、想定される対策工法を検討することとした。３．２、浜の宮地区の関係法令の整理関係法令としては，①浜の宮地区は｢公有水面埋立法｣に則り埋立てられており、問題無い埋立地であること、②掘削土を場外搬出する場合には｢土壌環境基準｣が適用されること、 ③｢土対法｣については、適正に埋立てられた土地であること、また、良質土で 50cm 程度の覆土により直接摂取による健康へのリスクもないことから、法の適用対象外と整理した。以上より、地盤汚染対策では、ア）浜の宮地区を囲む公共用水域に対し「水質環境基準」が適用されること、イ）浜の宮地区の地下水には「地下水基準」が適用されること、ウ）浜の宮地区に存在する土壌には「土壌溶出量基準」が適用されること、そして、エ）現状の沖積砂層の地下水質が地下水基準を超過するが排水基準未満であり海水水質は基準値を満足している状況から、「排水基準」の考え方を参考にできること等の条件を確認した。３．３、対策検討対策検討は、浜の宮地区の環境向上措置として事業者が自主的に取り得る最適な工法を絞り込む方針で検討した。当初、できるだけ現状に変化を与えない「封じ込め」対策のうち遮水工が望ましいと考えられたが、浜の宮地区の背後低地の地下水位を上昇させ地下水の湧出や地盤の浸潤化といった生活環境の悪化が想定され、浜の宮地区における土壌対策として「封じ込め」（遮水工）は採用できないと判断され、最終的には、道路・護岸改修工事の施工方法を工夫することで現状の環境をより向上させる措置をとる方針とした。３．３．１、良質土置換と土粒子の流出防止強い波浪の影響による護岸の損図６対策検討の流れ傷や、波の浸食によって埋土層や沖積砂層の土粒子の海域への流出を考えられる。この土粒子には，環境基準を上回る重金属が含まれている可能性があることから、掘図７地盤汚染対策（案）削により泥土となった埋土層を固化処理したあと粉砕し埋戻材として再利用することとし、掘削後の良質土砂の埋め戻し時に耐久性の高い吸い出し防砂シートを敷設することとした。３．３．２、水質のモニタリング浜の宮地区の地下水の水質は、AsとPbが地下水基準を上回る場合や場所があるが、その程度は排水基準未満である。また、工事の施工中と施工後は継続的に地下水や海水の水質のモニタリングを行い水質の変化を監視する。さらに、工事中の濁水による影響を回避するためのモニタリング方法を確立し慎重な施工を行うこととした。４、浜の宮地区の道路建設時のモニタリング４．１、モニタリング方法の検討施工中のモニタリング方法を定めるために、掘削工事で発生する濁水と重金属の流出について検討を行った。また、施工後のモニタリング計画と合わせて施工時の周辺環境対策についても検討を行った。４．２、掘削時の濁水及び重金属の流出に関する検討結果掘削を行う道路事業用地において各層から試料を採取し、濁水を作成し分析した結果、掘削時の濁水管理基準値についてはPb及びAsが排水基準値を超えないように濁度濃度の管理値を設定する必要があることが把握できた。また、濁度と濁水の重金属濃度の関係は、Cd、Se、F については埋土層及び沖積砂層を掘削中の濁度が上昇しても、濁水中の重金属濃度は排水基準を超過しないことが把握された。Pb については埋土層及び沖積砂層、As については埋土層のみ濁水の濁度が上昇すると濁水中の重金属濃度も排水基準を超過することが把握された。４．３、濁水の管理基準値と超過時の対応策試験結果より、濁度を参考として、埋土層水中施工時は 320NTU、沖積砂層水中施工時は 250NTU とした。また、掘削工事中の濁度のモニタリングによりこの濁度を超過したときの対応策には凝集性が良く低水温時の処理に有効とされ、浄水で使用実績が多いポリ塩化アルミニウムを用いることとし、凝集剤を 3ml/m3 添加すれば濁水中の重金属濃度が排水基準を下回ることを確認した。４．４、水質モニタリング計画の作成とモニタリング結果施工前て実施した。定期水質モニタリングは、浜の宮グラウンドの地下水質と海水水質の経年変化の状況を把握する地下水基準 H16.1.14 H16.4.23 H16.8.1 H16.11.9 H17.2.17 H17.5.28 H17.9.5 H17.12.14 H18.3.24 H18.7.2 H18.10.10 H19.1.18 H19.4.28 H19.8.6 H19.11.14 H20.2.22 H20.6.1 H20.9.9 H20.12.18 H21.3.28 H21.7.6 H21.10.14 H22.1.22 H22.5.2 ニタリング手順書を作成し排水基準 NO.6 NO.7 H14.12.10 H15.3.20 H15.6.28 H15.10.6 水質モニタリング計画とモ施工後施工中 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00 H14.5.24 H14.9.1 用して、施工段階に応じた As水質濃度（mg/L）一連の調査検討結果を活図８定期及び施工後モニタリング結果ことを目的として年 4 回の頻度で定期的に行う事とした。その結果、図７に示すように施工前から定期、施工後まで As だけは数箇所の観測井戸で地下水基準を超過する傾向が継続したがその濃度は排水基準を下回るとともに、工事に伴う水質の変化は認められなかった。このように、計画的な水質モニタリングの実施により工事の影響が生じないことを確認しながら道路建設を完了することができた。５、おわりに本事業の浜の宮地区は，法に基づき許可された埋立地であるが，検討開始時には重金属が土壌環境基準を上回る状況が生じていた。また，波浪により既設護岸が破損するなどし，埋土層が海へ流出する状況も生じていた。一方，浜の宮地区周辺は地下水を利用していないことから住民の健康被害が生じる蓋然性はなかった。このような状況下道路地内及び浜の宮地区全体の埋土層を封じ込めるような対策を講じると地下水の流れに影響を及ぼし，逆に周辺地域の生活環境を悪化させることが明らかとなった。そこで，本事例は環境向上措置としてモニタリングを中心とした対策を実施して建設工事を完了したものである。