（実証事業について解説）福島県外における除去土壌の処分について（その２）

こんにちは。放射線などについて分かりやすく解説している大地（だいち）です。

こちらの記事では、福島県以外の県で、どのように除染が行われてきたかを解説し、その除染で発生した土壌がどのように保管されているかをご説明しました。

今後は、その保管されている土壌を処分していく必要がありますが、その処分の基準の設定のために必要な知見を集めるために行われてきた実証事業についてお話ししたいと思います。

つまり、今回は、

・　除去土壌の処分基準を決めるためにどのような実証事業が行われてきたの？

こういった疑問に答えます。

○本記事の内容

（実証事業について解説）福島県外における除去土壌の処分について（その２）
福島県外における除去土壌の処分に関する実証事業について
- 除去土壌の埋設に係る試験施工
- 茨城県、栃木県、宮城県における除去土壌の埋立処分に係る実証事業
まとめ

この記事を書いている私は、2011年の福島第一原子力発電所の事故の後、除染や中間貯蔵施設の管理など、継続して放射線の分野での業務に従事してきました。

その間、働きながら大学院に通い（いわゆる社会人ドクター）、放射線の分野で博士号を取得しました。

こういった私が、解説していきます。

（実証事業について解説）福島県外における除去土壌の処分について（その２）
福島県外における除去土壌の処分に関する実証事業について
1. 除去土壌の埋設に係る試験施工
2. 茨城県、栃木県、宮城県における除去土壌の埋立処分に係る実証事業
まとめ

（実証事業について解説）福島県外における除去土壌の処分について（その２）

それでは、処分基準の設定に当たって重要な役割を果たした福島県外における除去土壌の処分に関する実証事業について解説していきたいと思います。

福島県外における除去土壌の処分に関する実証事業について

除去土壌の処分に関する実証事業としては、除染が始まってから比較的初期に行われた、「除去土壌の埋設に係る試験施工」と茨城県、栃木県及び宮城県において実施された「除去土壌の埋立処分に係る実証事業」の２つがあります。

それぞれの事業について順番に解説していきたいと思います。

除去土壌の埋設に係る試験施工

この福島県外の除去土壌をどのように処分していくか、という課題は事故後かなり初期段階から検討されていて、確認できる一番古い資料は、第11回環境回復検討会（2014年3月）の資料４（除去土壌の埋設に係る放射性セシウムの挙動の把握について）です。
具体的な時期や場所は明らかにされていませんが、関東地方における汚染状況重点調査地域のうち３か所の公園で実施されたもので、2013年2月のデータもあるので、震災から2年も経たないうちに始められたものと思われます。

具体的には、以下のような試験やシミュレーションが実施され、放射性セシウムの土壌中の移行が分析されました。

・鉛直方向の土壌中の放射性セシウム濃度測定のためのコアボーリング試験及び現場試験地の底部の土壌水中の放射性セシウム濃度測定（現場試験）
・試験エリアで採取した土壌を用いた、理想的な条件から厳しい条件までを含めたラボ試験
・現場試験及びラボ試験の時間を超える長期間の移行に関する数値解析によるシミュレーション

	試験項目	確認項目	期間
現場試験	・土壌分析（深度分布）・浸透土壌水分析	実環境下における放射性セシウムの土壌中の移行・下方への移行（降雨浸透）・上方への移行（毛管上昇）	～10か月
ラボ試験	・通水カラム試験・溶出特性試験・吸着特性試験	・放射性セシウムの土壌中の移行（浮遊土粒子など；理想的な条件～厳しい条件）・溶けやすさ（長期、共存陽イオン影響）・収着分配係数（土壌への収着度合い）	～10か月
数値解析	・1次元移流分散モデル（シミュレーション）	・現場試験及びラボ試験の時間スケールを超える長期間の移行予測（収着分配係数を用いたモデル）	～100年

詳細は割愛しますが、結果については、以下のように結論づけられています。

１．現場試験及び通水カラム試験の結果、放射性セシウムの土壌中の移行現象は、土壌の分析からも土壌水の分析からも確認されなかった（検出下限値未満）。

２．現場試験地の土壌を用いた溶出特性試験の結果、純水及び1mol/L酢酸アンモニウム溶液への放射性セシウムの溶出は確認されなかった（検出下限値未満）。

３．現場試験地の土壌を用いた収着特性試験の結果、実環境において想定される上限側のアンモニウムイオン濃度も含めても収着分配係数は10³mL/gオーダーの値であった。

４．長期予測として数値解析を行った結果、通常想定される収着分配係数の範囲においては放射性セシウムの動きは遅く、その移行範囲は除去土壌周辺の狭い範囲（100年間で数10cm程度）に限定され、半減期に従って減衰することを確認した。

２．については、自然界に存在するアンモニウムイオンが、土壌中の放射性セシウム吸着部位に強く競合し、セシウムを脱離させる可能性を試験したもので、実際の自然界に存在するアンモニウムイオン濃度よりもかなり高い（100～10,000倍以上）ものが使用されていますが、それでも溶出は確認されなかった、という結論になっています。

３．についても、土壌による放射性セシウムの保持力の強さを示しています。

収着分配係数というのは、ここでは土壌がどれだけ強く放射性セシウムを保持するかを示す指標であり、大きければ大きいほど、土壌が放射性セシウムを強く保持することを示しています。

収着分配係数が10〜100程度だと、放射性セシウムが比較的脱離しやすいと言えますが、10³のオーダーというのは、放射性セシウムが非常に強く土壌に固定される状態と言えると思います。

以上の試験により、放射性セシウムが土壌に強く吸着し、環境中では容易に移行しない状態で存在していることが分かった、ということかと思います。

茨城県、栃木県、宮城県における除去土壌の埋立処分に係る実証事業

その後、２年９ヶ月ほど経過した後、第17回環境回復検討会（2016年12月）において、「除去土壌の処分に関する検討チーム」の設置が了承され、福島県外における除去土壌の処分の基準に関する検討が本格化します。

2017年9月に第１回検討チーム会合が開催され、2017年12月の第２回検討チーム会合で除去土壌の処分に関する実証事業の目的や事業内容が議論されました。

2018年9月に実施された第３回検討チーム会合以降は、茨城県東海村（2018年8月〜2025年３月）及び栃木県那須町（2018年9月〜2019年9月（2020年３月原状回復））で実施された実証事業の内容や進捗が報告・議論されました。

2019年5月には、除去土壌の埋立処分に係る実証事業の結果について（中間取りまとめ）が公表されています。

その後宮城県丸森町（2021年12月〜2024年４月原状回復）でも、安全に除染廃棄物から土壌を分別し、埋立処分を行えることを確認するための実証事業が開始され、2022年3月の第７回検討チーム会合からその進捗が報告されています。

除染廃棄物（草木など）については、基本的に除去土壌とは分別して収集・保管されますが、完全に分離することは困難で、作業の中でどうしても除染廃棄物の中に一定程度の土壌が混じってしまいます。

総体的に廃棄物とみなせる場合で、指定廃棄物でない場合には、特定一般廃棄物として各市町村で処理することも可能ですが、地元や自治体間の合意が得られずに焼却処分できないケースがあったり、あまりに土壌が多い場合には、焼却施設で処理できない場合もあると思います。

そこで、除染廃棄物から除去土壌を分別して、処分する除染廃棄物を減容し、また性状もより均質化することで、除染廃棄物の処分可能性の向上を探る実証事業でした。

その違いを以下にまとめました。

	茨城県東海村	同左	同左	同左	栃木県那須町	宮城県丸森町	同左
	第１区	同左	第２区	第３区
	区画１	区画２				ピット１	ピット２
処理対象	除去土壌	除去土壌	除去土壌	除染廃棄物から分別した土壌	除去土壌	除去土壌から分別した土壌	除去土壌・除染廃棄物から分別した土壌
実証事業実施場所	日本原子力研究開発機構原子力科学研究所敷地内	同左	同左	同左	伊王野　山村広場内	上滝仮置場内	同左
埋立量（実績値）	351 m3	290 m3	787 m3	（計画中）	217 m3	88.7 m3	88.6 m3
保管場所	豊岡なぎさの森	真崎古墳群公園	豊岡なぎさの森ほか３箇所※	同左	伊王野　山村広場	上滝仮置場	上滝仮置場
埋立層厚（実績値）	1.2 m	1.2 m	3.7 m	（計画中）	1.2 m	1.2 m	1.2 m
覆土厚（実績値）	0.3 m	0.3 m	0.3 m	（計画中）	0.3 m	0.5 m	0.5 m
集水方法	集水ピット	同左	同左	（計画中）	遮水シート＋集水ピット	遮水シート＋集水ピット	同左
除染廃棄物の分別	－	－	－	2021：予備調査 2022：分別実施	－	2021～2022：分別実施	同左

（出典）除去土壌の処分に関する検討チーム会合（第11回）参考資料４

詳細については割愛しますが、実証事業については、第11回検討チーム会合において、以下のような結論が得られています。

・除去土壌等の埋立作業に伴う被ばく線量は年間1mSvを下回ることを確認した。
・埋立作業中から埋立後の管理期間を通して、いずれの実証事業においても、除去土壌の飛散・流出、地下浸透等による周辺環境への影響は見られなかった。

より具体的には、以下のような結論になっています。

■　埋立作業中
• 空間線量率（敷地境界）は、準備段階から埋立開始前までの変動幅の中で概ね推移。
• 大気中の放射能濃度（敷地境界）は、東海村で最大0.18mBq/m³、那須町で検出下限値未満、丸森町で最大0.18mBq/m³（分別作業期間）と十分に低い値であった。
■　埋立後
• 敷地境界の空間線量率や大気中の放射能濃度は、埋立作業開始前の変動幅の範囲に収まっていた。
• 浸透水中の放射能濃度は、全ての検体で検出下限値未満であった。2019年の台風19号による影響も見られなった（日降水量：東海村93mm、那須町275mm）。
• 丸森町では除染廃棄物から分別した「土壌・腐葉土」の埋立も行ったが、除去土壌だけを埋め立てた場合と大きな違いは見られなかった。

これにより、作業者への被ばく線量、周囲の環境（空間放射線量、大気中及び浸出水中の放射能濃度）について、問題がなかったという評価がされています。

実証事業の結果については、こちらのウェブサイトでも確認できますので、是非ご覧ください。