環境保全学 １．地域的な環境問題と資源循環 1.1 下水道処理と汚泥の緑農地利用 1.2 有機性廃棄物のリサイクル 　1.1　下水道処理と汚泥の緑農地利用 　1.2　有機性廃棄物のリサイクル 　1.3　農林生態系の水質浄化機能 環境生態学コース 土壌生態管理学・嶋　一徹

＜1＞ 背景と今日的な課題 ① 廃棄物の発生量が高水準で推移 廃棄物発生量 → 一般廃棄物 約５千万トン 産業廃棄物 約４億トン ＜1＞　背景と今日的な課題 ①　廃棄物の発生量が高水準で推移 廃棄物発生量　→　 一般廃棄物　約５千万トン 　　　　　　　　　　　　　 産業廃棄物　約４億トン ②　リサイクルの一層の推進の要請 　 リサイクル率　→　　 一般廃棄物　約１０％ 　　　　　　　　　　　　　 産業廃棄物　約４２％ ③　廃棄物処理施設の立地の困難性 最終処分場の残余年数　→　一般廃棄物で８.８年 　　　　　　　　　　　　　　　　　産業廃棄物で３.１年 ④　不法投棄の増大 　 不法投棄の件数　→　 平成１０年度　１,２７３件 （平成５年度の４.６倍）

「産業廃棄物の排出および処理状況調査（環境省） 」 ↓ 年間排出量は約４億１２６０万トン ・年間排出量は平成８年以降、若干減少傾向にあるが、 　なお高水準を推移（資料①）。

産業廃棄物排出の現状（資料２）

産業廃棄物：事業活動に伴って生じた廃棄物のうち、燃えがら、汚泥、廃油、廃酸、廃アルカリ、廃プラスチックなど20種類の廃棄物をいう。 一般廃棄物：産業廃棄物以外の廃棄物。 　一般廃棄物はさらに「ごみ」と「し尿」に分類される。 　「ごみ」は商店、オフィス、レストラン等の事業活動によって生じた「事業系ごみ」と一般家庭の日常生活に伴って生じた「家庭ごみ系ごみ」に分類される。 減量化と中間処理：産業廃棄物の中間処理とは、最終処分を行うために、脱水や焼却、中和等を行うことをいう。 　中間処理はまずはじめに、廃棄物の分別や、粉砕による減量化が必要であり、これらの処理を行う施設を中間処理施設と呼ぶ。

　最終処分 ●安定型処分場：廃棄物の性状が安定している産業廃棄物（廃プラスチック類、ゴムくず、金属くず、建設廃材、ガラスくず、陶磁器くず）を埋め立てる最終処分場。 ●しゃ断型処分場：有害物質が基準を超えて含まれる燃えがら、ばいじん、汚泥、鉱さいなどの有害な産業廃棄物が対象 ●管理型処分場：一般廃棄物と上記２つ以外の産業廃棄物が対象。

産業廃棄物の排出量を種類別に見ると、汚泥の排出量が最も多く、全体の５割近くにも達している。

産業廃棄物排出の現状（資料２）

産業廃棄物の再利用、減量化および最終処分量の推移

下水汚泥発生量の推移（平成16年度）

産業廃棄物排出量に占める下水汚泥の割合（資料⑤） 出典：環境省「産業廃棄物排出・処理状況調査報告書」

下水汚泥の処理及び処分状況（平成16年度汚泥発生時乾燥重量ベース） 単位：DS-t /年 （配布資料⑥）

水環境の保全 下水道の普及 処理残渣の発生 下水処理施設の建設 河川・湖沼の水環境改善 産業廃棄物の増加

　水の汚濁にかかわる環境基準は、重金属のように人体に有害なものと、有機物による汚濁に関係するものの二つに区分される。 　人体に有害なものの項目における環境基準の達成率は、河川、湖沼、海域のすべてにおいて９９％以上。 　これに対して有機物汚濁に関する項目の環境基準の達成率は、海域と河川で７０～８０％台、湖沼では４０％台と低い状況です。 富栄養化にともなう水質悪化

富栄養化 　湖沼など停滞水域中に含まれる窒素やリンなど栄養塩濃度が高まった結果、それらをとりこみ成長する植物プランクトン等の生物の活動が活発化し、異常増殖を起こす現象。 　富栄養化が進行すると、赤潮やアオコの発生、異臭（カビ臭など）などの水質障害や、酸素濃度低下による魚介類の死滅、水域の水質値の悪化などを引き起こす。 　富栄養化は自然界の作用と人間活動に起因するものがあり、後者では特に都市部における生活排水の排出に因るところが大きい。

河川・下水の水質の指標 浮遊物質（SS) 水中に懸濁している物質 　水中に懸濁している物質 ＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand、生物化学的酸素要求量） 微生物が一定の条件の下で水中の汚濁物質を酸化するときに消費する酸素の量を用いて，水の有機汚濁の程度を表すものです。単位はmg/lで，数値が大きいほど水が汚れていることを意味します。 ＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand（化学的酸素要求量） 　過マンガン酸カリウム等の酸化剤を用いて水中の汚濁物質を化学的に酸化し，このときに消費した酸素量（mg/l）で水の有機汚濁の程度を示すものです。ＢＯＤと同様に数値が大きいほど水が汚れていることを示します。 Ｔ－Ｎ（全窒素） 　水中に含まれている窒素化合物中の窒素の総量（mgN/l）。 Ｔ－Ｐ（全りん） 　水中に含まれているりん化合物中のりんの総量（mgP/l）。

下水道法で定められた水質基準 有害物質の種類 基準値 カドミウム 0.1 mg/l 以下 シアン 1 mg/l 以下 有機リン 鉛 六価クロム 0.5 mg/l 以下 ヒ素 総水銀 0.005 mg/l 以下 アルキル水銀 検出されないこと PCB 0.003 mg/l 以下 トリクロロエチレン 0.3 mg/l 以下 テトラクロロエチレン ジクロロメタン 0.2 mg/l 以下 四塩化炭素 0.02 mg/l 以下 1,2-ジクロロエタン 0.04 mg/l 以下 1,1-ジクロロエチレン シス-1,2-ジクロロエチレン 0.4 mg/l 以下 チウラム 0.06 mg/l 以下 シマジン 0.03 mg/l 以下 チオベンカルブ ベンゼン セレン 　下水の中の有害物質は、下水道施設へ種々の悪影響を及ぼします。たとえば、シアンを含んだ排水を下水道に流すと、下水管内で有毒なガスが発生し、酸性の強い排水は、下水管を腐食します。下水処理場では微生物の働きによって下水中の汚れを除去するために、有害な物質が処理場に流入すると処理能力が低下したり処理能力を失ったりします。従って、下水道に排出する汚水の水質について基準が設けられている。 項 目 基準値 温度 45℃ 以下 水素イオン濃度(pH) 5以上-9以下 生物化学的酸素要求量(BOD) 600 mg/l 以下 浮遊物質量（ＳＳ） 沃素消費量 220 mg/l 以下 ノルマルヘキサン抽出物質 鉱油類 5 mg/l 以下 動植物油 30 mg/l 以下 銅 3 mg/l 以下 亜鉛 5 mg/l 以下 全クロム 2 mg/l 以下 フェノール 鉄(溶解性) 10 mg/l 以下 マンガン(溶解性) ふっ素 15 mg/l 以下

河川、海域に比べて湖沼の達成率が低いのはなぜか？ 環境基準達成率（ＢＯＤ又はＣＯＤ）の推移 　　　　　　　　　　年度 水域 50 55 60 63 2 7 12 16 河　　　　川 57.1 67.2 67.7 73.3 73.6 72.3 82.4 89.8 湖　　　　沼 38.6 41.6 41.2 44.2 39.5 42.3 50.9 海　　　　域 72.4 79.8 80.0 82.7 77.6 78.6 75.3 75.5 東 京 湾 44 61 伊 勢 湾 53 47 65 59 56 瀬戸内海 69 72 81 75 76 67 （大阪湾） (67) そ の 他 77 85 82 80 全　　　体 59.6 68.7 69.0 73.9 73.1 72.1 79.4 85.2 水　域　数 2,394 2,913 3,052 3,083 3,103 3,181 3,274 3,313 （備考）1.河川はＢＯＤ、湖沼及び海域はＣＯＤ 　　　　2.達成率（％）＝（達成水域数／あてはめ水域数）×100 　　　　3.「伊勢湾」には「三河湾」を含み、「瀬戸内海」には「大阪湾」を含む。 出典：環境省水・大気環境局水環境課「公共用水域水質測定結果」 河川、海域に比べて湖沼の達成率が低いのはなぜか？

なんで窒素とリンが問題になるか？ 　水中の植物プランクトンは、陸上の植物同様に光合成を行う。そのため水中の窒素やリンは肥料と同じ役割をし、植物プランクトンの増殖繁茂の原因となる。 　たとえ、有機物を削減しても、植物プランクトンの増殖原因である窒素やリンを削減しなければ増殖による内部生産が生じ、ＣＯＤなどの有機物が増加する。

なんで窒素とリンが問題になるか？ 湖沼や閉鎖性海域では、窒素やリンの環境基準設定、排出規制により流入する窒素やリンの削減を行っている。 しかし、その効果は十分に現れない。 　１）底質に過去に流入した窒素とリンが堆積する。 　２）有機物中の炭素は微生物の分解で二酸化炭素と水に分解されるが、窒素とリンは硝酸イオンやリン酸となり、植物プランクトンに再利用される。 　３）富栄養化の悪循環となり、自然の浄化能力は窒素、リンに関しては効き目がない。

富栄養化の原因物質の排出源について 大都市の場合 ●窒素： 生活排水６０％，工場排水２０％， 農業・畜産その他排水２０％ ●窒素：　生活排水６０％，工場排水２０％， 　　　　　　農業・畜産その他排水２０％ ●リン：　生活排水５０％，工場排水３０％， 「生活排水の比率が最も高い」 　例えば、リンは生活排水として成人１人当たり１日１．２ｇ程度排出されて、そのうち、し尿が約７５％，その他生活排水が２５％となっている。

環境基準を達成していない6水域は、砂川、笹ケ瀬川、足守川上流、足守川下流、倉敷川及び高屋川