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有害廃棄物研究部会 小集会POPs廃棄物対策の最新の動き
3.低濃度PCB廃棄物の基準と対策の考え方
国立環境研究所 平井康宏
2
第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
内容
有害廃棄物の基準設定の考え方これまでの基準設定の根拠
適切な曝露シナリオのもとでのリスク評価埋立→水系汚染 以外の経路も考慮すべき
トレードオフの考慮現状放置によるリスク vs 対策実施によるリスク
PCB廃棄物処理の評価PCB処理促進vs保管継続のリスク比較PCB廃棄物処理事業の費用効率性評価低濃度PCB処理のリスク評価→11/1 午前A12
3
第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
適切な暴露シナリオのもとでのリスク評価
埋立→溶出→飲用・暴露 では不十分
特段の注意を払わずに処理(資源化含む)した場合に無視できないリスクが生じるか否か? を検討すべき。
例:POPs農薬含有廃木材の室内用家具としての再利用 を想定したリスク評価
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
トレードオフの考慮
現行施策のリスクvs処理実施時のリスク特に処理施設周辺への負荷集中
処理によって減るリスクと増加するコスト
消費エネルギーなど処理対象物以外の環境負荷の増加
特に低濃度なものを処理する場合に重要
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
PCB処理促進vs保管継続のリスク比較
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処理促進vs保管継続のリスク比較が求められた背景
第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
PCB問題の経緯1968年:カネミ油症事件1972年:PCB生産停止。PCB廃棄物→保管1992年:厚生省調査:高圧トランス・コンデンサの約7%が不明・紛失2001年:PCB特別措置法(2016年までにPCB廃棄物を処理完了)2001年:北九州PCB処理事業の実施計画認可
PCB廃棄物の処理促進vs保管継続のリスク比較PCB混入機器等処理推進調査検討委員会 (1997): 「PCB処理の推進について」PCB保管継続時のPCB放出量を不明・紛失率から推定。不確実性が高い。環境への排出量を比較。摂取量では評価していない。
処理施設周辺でのリスクの増減は未検討。
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リスク比較の概要
保管継続時のPCB排出量推定
処理促進時のPCB排出量設定
PCB廃棄物の不明紛失率等より→
PCB生産量、処理時分解率等より
↓
個人曝露量個人曝露量
処理施設周辺日本国内国外北半球
処理施設周辺日本国内国外北半球
×摂取比率 ×摂取比率
リスク比較
集団曝露量集団曝露量
処理施設周辺日本国内国外北半球合計
処理施設周辺日本国内国外北半球合計
リスク比較
不確実性が高い ?
環境中濃度推定
実測濃度
比較 →排出量上限 を推定
第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
保管継続時の排出量上限推定1(大気)
0.01
0.1
1
10
100
1000
118
105
77 156
167
123
114
81 157
189
126
169
水中濃度[pg/L]
0.001
0.01
0.1
1
10
100
118
105
77 156
167
123
114
81 157
189
126
169
大気濃度[pg/m3]
推定濃度○ 不明・紛失量の全量(140 ton/年)が大気排出◆ 不明・紛失量の1/10(14 ton/年)が大気排出□ 不明・紛失量の1/100(1.4 ton/年)が大気排出
大気への排出量の上限
→不明紛失の約1/10
95%ile値算術平均値5%ile値
実測濃度
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
保管継続時の排出量上限推定2(水系)
水系への排出量の上限
→不明紛失の約1/100
0.001
0.01
0.1
1
10
100
118
105
77 156
167
123
114
81 157
189
126
169
0.01
0.1
1
10
100
1000
118
105
77 156
167
123
114
81 157
189
126
169
○ 不明・紛失量の全量(140 ton/年)が水系に排出◆ 不明・紛失量の1/10(14 ton/年)が水系に排出□ 不明・紛失量の1/100(1.4 ton/年)が水系に排出
95%ile値算術平均値5%ile値
大気濃度[pg/m3] 水中濃度[pg/L]
推定濃度
実測濃度
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
保管継続時の排出量上限推定3(土壌)
土壌への排出量の上限
→不明紛失と同量程度
0.001
0.01
0.1
1
10
100
118
105
77 156
167
123
114
81 157
189
126
169
0.01
0.1
1
10
100
1000
118
105
77 156
167
123
114
81 157
189
126
169
大気濃度[pg/m3] 水中濃度[pg/L]
○ 不明・紛失量の全量(140 ton/年)が土壌に排出◆ 不明・紛失量の1/10(14 ton/年)が土壌に排出□ 不明・紛失量の1/100(1.4 ton/年)が土壌に排出
95%ile値算術平均値5%ile値
推定濃度
実測濃度
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
シナリオの設定PCB保管継続大気放出ケース 14 ton-PCB/年 ( 300 g-TEQ/年)水系放出ケース 14 ton-PCB/年 ( 300 g-TEQ/年)土壌放出ケース 140 ton-PCB/年 (3,000 g-TEQ/年)
PCBの紛失・不明量の全量(140 ton-PCB)または1/10。PCBの排出は日本全国で均一に生じる。
PCB処理促進処理方式A 大気 4.0 kg/yr 水系 0.054 kg/yr処理方式B 大気 0.028 kg/yr 水系 0.36 kg/yr処理方式C 大気 0.040 kg/yr 水系 0.054 kg/yrいずれも国内8カ所でPCB廃棄物を処理すると仮定。
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
摂取比率:Intake Fraction (iF)
排出量
総摂取量=iF
化学物質の環境運命・曝露の要素を表す。
毒性データ(TDI etc.)と組合わせて使う。透明性・検証可能性が高い。
Bennett, McKone et al. (2002) ES&T 36(9), 206A-211A
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
環境動態・曝露モデルの概要Air
SoilSoil ingestion
Water
Drinking water
Fish
dissolved phase
Leafy vegetables
Feed grassLivestock Milk & Meat
Inhalation
pore water
Grain
Root vegetables
Air
SoilSoil ingestion
Water
Drinking water
Fish
dissolved phase
Leafy vegetables
Feed grassLivestock Milk & Meat
Inhalation
pore water
Grain
Root vegetables
Global
Freshwater
Agri. soil
Air
Sediment
Other soil
Seawater
Sediment
Local
Freshwater
Agri. soil
Air
Sediment
Other soil
Seawater
Sediment
Japan
Soil
Air
Seawater
Sediment
Global
LocalJapan
Global
Freshwater
Agri. soil
Air
Sediment
Other soil
Seawater
Sediment
Local
Freshwater
Agri. soil
Air
Sediment
Other soil
Seawater
Sediment
Japan
Soil
Air
Seawater
Sediment
Global
LocalJapan
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
摂取比率の推定結果
1.E-06 1.E-05 1.E-04 1.E-03 1.E-02
2378T4CDD12378P5CDD
123478H6CDD123678H6CDD123789H6CDD1234678H7CD
O8CDD2378T4CDF
12378P5CDF23478P5CDF
123478H6CDF123678H6CDF123789H6CDF234678H6CDF
1234678H7CDF1234789H7CDF
O8CDFPCB77PCB81
PCB126PCB169PCB105PCB114PCB118PCB123PCB156PCB157PCB167PCB189
HCB
1.E-06 1.E-05 1.E-04 1.E-03
2378T4CDD12378P5CDD
123478H6CDD123678H6CDD123789H6CDD1234678H7CD
O8CDD2378T4CDF
12378P5CDF23478P5CDF
123478H6CDF123678H6CDF123789H6CDF234678H6CDF
1234678H7CDF1234789H7CDF
O8CDFPCB77PCB81
PCB126PCB169PCB105PCB114PCB118PCB123PCB156PCB157PCB167PCB189
HCB
1.E-06 1.E-05 1.E-04 1.E-03
2378T4CDD12378P5CDD
123478H6CDD123678H6CDD123789H6CDD1234678H7CD
O8CDD2378T4CDF
12378P5CDF23478P5CDF
123478H6CDF123678H6CDF123789H6CDF234678H6CDF
1234678H7CDF1234789H7CDF
O8CDFPCB77PCB81
PCB126PCB169PCB105PCB114PCB118PCB123PCB156PCB157PCB167PCB189
HCB
大気 土壌排出先→ 水系
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
個人曝露量の推定結果
0.00001
0.0001
0.001
0.01
0.1
1
10
100
保管継続
処理促進
保管継続
処理促進
保管継続
処理促進
施設周辺 国内 国外
大気進入を仮定
[14 ton/year]
水系進入を仮定
[14 ton/year]
土壌進入を仮定
[140 ton/year]
手法A
手法B
手法C
保管継続時の個人曝露上限:1~10 pg-TEQ/人・日
処理促進時の個人曝露量:0.04~0.3 pg-TEQ/人・日
TDI相当量:200pg-TEQ/人・日
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
集団曝露量の推定結果
PCB総摂取量[mg-TEQ/年]シナリオ
サブ
シナリオ 処理施設周辺
日本国内国外北半球
合計
大気 (14ton) 0.060 57 16 73
水系 (14ton) 0.55 520 4.2 520
土壌 (140ton) 0.15 140 2.3 150
方式 A 0.0022 0.016 0.0045 0.023
方式 B 0.013 0.00068 0.00014 0.014
方式 C 0.0019 0.00025 0.000061 0.0022
処理促進
保管継続
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
リスク比較のまとめ保管継続に伴うPCB放出量の上限を推定大気放出時:PCB不明・紛失量の1/10水系放出時:PCB不明・紛失量の1/10土壌放出時:PCB不明・紛失量とほぼ同量
個人曝露量の比較処理施設周辺でも処理促進により曝露量は低下
集団曝露量の比較処理促進により国外での曝露量削減にも貢献
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
摂取量段階でのPCB廃棄物処理事業の費用効率性評価
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PCB廃棄物処理事業の費用効率性の評価が求められた背景
第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
PCB廃棄物の処理費用:数千億円の見込み 一部公費を投入→行政機関政策評価法に基づく検討
PCB廃棄物処理事業評価検討会 (2003):「中間とりまとめ」
PCB廃棄物処理事業と焼却炉ダイオキシン対策事業の
費用効率性(=コスト÷リスク削減量)
リスク削減量:放出量の削減として計測
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
「中間とりまとめ」で残された課題
コストについて
施設整備費のみで運営費が未計上
対策非実施時のコスト(保管費用等)が未計上
リスク削減量について
PCB放出削減量推定値の不確実性が大きい摂取量の推定に用いられたモデルが異なる。
排出経路の違いや異性体毎の環境運命の違いを考慮しない放出量段階での比較にとどまる。
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
放出量段階での比較の問題点環境への放出 食物連鎖を通じて曝露へ
大気?土壌?水系?
大気
Air
Water
Soil
Leafy vegetables
Feed grass Livestock Milk & Meat
Drinking water
Fish
Soil ingestion
pore water
dissolved phase
BCF
COR
SC
SC
InhalationAir
Water
Soil
Leafy vegetables
Feed grass Livestock Milk & Meat
Drinking water
Fish
Soil ingestion
pore water
dissolved phase
BCF
COR
SC
SC
Inhalation
AirAirAir
SoilSoilSoil WaterWaterWater
環境中での挙動PCB
焼却炉排ガス ダイオキシン
PCDD
PCDF
CoPCBCoPCB
生物濃縮性
PCB126 > P5CDF
蒸気圧 PCB126 > P5CDF
水・オクタノール分配係数 PCB126 < P5CDF
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
放出量段階での比較の問題点(続)
P5CDDH7CDD
O8CDD
0
50
100
150
200
250
300
MSWI CNP PCP02468
10121416
MSWI CNP PCP
kg-TEQ g-TEQ
ダイオキシン類の累積放出量(1954-2001)
ダイオキシン類の予測摂取量
ごみ焼却 農薬 農薬 ごみ焼却 農薬 農薬
Hirai, Sakai (2003) 8 th PIC Congress in Umea, Sweden
放出先や異性体組成が違う場合、放出量と摂取量とは比例しない。
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
モデルの不統一による問題点モデルが違うと、、時間:動的モデルか定常モデルか
空間:モデルの空間分解能、対象範囲
考慮する曝露経路
モデル区画の設定(海洋と淡水の区分など)
パラメータの設定値(物性値、降水量、 、)
評価の前提が異なってしまうため比較不能
評価の前提を揃えた、同一のモデルによる比較が必要。
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
問題点の解消法PCB廃棄物処理事業と焼却炉ダイオキシン対策事業との費用効率性を摂取段階で比較する。
排出経路の違いや異性体毎の環境運命の違いを反映させる。
摂取量の算出の前提となる環境運命曝露予測モデルには、両事業で同じモデルを使用する。
モデルの違いを排除し、事業の違いのみを評価する。
25
費用効率性費用効率性
費用効率性比較の概要
保管継続時のPCB排出量
処理促進時のPCB排出量 放出削減量
×摂取比率
無対策時のPCDD/F排出量
摂取削減量
対策実施時のPCDD/F排出量
対策コスト対策コスト 対策コスト対策コスト
費用効率性費用効率性
放出削減量×摂取比率
摂取削減量
対策コスト対策コスト 対策コスト対策コスト
比較焼却炉ダイオキシン対策事業
PCB廃棄物処理事業
第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
シナリオの設定
対象化学物質:PCDD, PCDF, Co-PCB対象とするリスク:ヒト健康影響(ダイオキシン類としての評価)
評価期間:対策実施から30年間(費用負担者にとっての費用効率性)
具体的状態・条件PCB廃棄物処理事業廃棄物焼却炉ダイオキシン対策事業
27
焼却炉ダイオキシン対策
既存炉の改修バグフィルタ追加など
対策無し既存炉をそのまま使用
現位置
既存炉を寿命前倒しで廃止焼却炉を新設
既存炉を寿命まで使用
(A)
(B)
(C)
既存炉の改修バグフィルタ追加など
対策無し既存炉をそのまま使用
現位置
既存炉を寿命前倒しで廃止焼却炉を新設
既存炉を寿命まで使用
(A)
(B)
(C)
事業不実施時の放出量
事業実施時の放出量
ダイオキシン放出量
ダイオキシン放出削減量
◆一般廃棄物焼却炉での1997年からのダイオキシン対策による削減実績を評価。
◆事業非実施時の排出量: 既存炉が寿命まで使用され、新設炉に置きかわるとして推定。◆事業実施時の排出量: 排出インベントリより設定。
第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
1995 2005 2015 年
28
第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
PCB廃棄物管理?? % 保管中の漏出
PCB廃棄物の処理
PCB廃棄物の保管 ?? % 土壌汚染
?? % 食品汚染汚染食品への曝露
汚染食品の廃棄
汚染土壌への曝露
汚染土壌の修復
現位置
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)(F)
?? % 保管中の漏出
PCB廃棄物の処理
PCB廃棄物の保管 ?? % 土壌汚染
?? % 食品汚染汚染食品への曝露
汚染食品の廃棄
汚染土壌への曝露
汚染土壌の修復
現位置
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)(F)
1995 2005 2015
保管継続時
処理促進時
年
PC
B放出量
PCB放出削減量
数百年後1995 2005 2015
保管継続時
処理促進時
年
PC
B放出量
PCB放出削減量
数百年後
◆PCB廃棄物の分解処理による環境放出削減量を評価。旧5事業分(14,500 ton-PCB)
◆事業非実施時の排出量: 保管中の漏出を想定。土壌汚染、食品汚染 などが発生することによるリスク(あるいは 修復費用)は考慮せず。◆事業実施時の排出量:微量(数kg/年)
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第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
放出削減量と摂取削減量累積削減量
事業種類排出先
媒体
焼却炉平均残存寿命
10年
20年
30年
-
-
-
大気 90 7.3
放出量
kg-TEQ摂取量
g-TEQ
大気 43 3.5
大気 140 11
大気 3.3 0.80
水系 3.3 5.7
土壌 33 1.6
PCB処理事業
(5事業)
ごみ焼却施設対策
30
第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
対策コストの設定「中間とりまとめ」の設定値を採用。
設備整備費のみで運営費は含まず。
PCB廃棄物処理事業(5事業分)1532億円
一般廃棄物焼却炉ダイオキシン対策事業
7436億円
31
第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
費用効率性
単位削減コスト事業種類
排出先
媒体
焼却炉平均残存寿命
10年
20年
30年
-
-
-
大気 83 1.0
放出量
億円/kg-TEQ摂取量
億円/mg-TEQ
大気 170 2.1
大気 54 0.67
大気 460 1.9
水系 460 0.27
土壌 46 0.95
PCB処理事業
(5事業)
ごみ焼却施設対策
PCB処理事業の費用効率性:放出量段階よりも摂取量段階で相対的に良い。
→Co-PCBの魚類等での生物濃縮性がPCDFやPCDDに比べて高いことなどを反映
32
第16回廃棄物学会研究発表会 有害廃棄物研究部会小集会(2005.10.31)
費用効率性のまとめPCB廃棄物処理事業と焼却炉対策事業の費用効率性を摂取量段階で比較
摂取量削減量
PCB処理事業:大気放出削減時:0.8g-TEQ水系放出削減時:5.7g-TEQ土壌放出削減時:1.6g-TEQ
焼却炉対策事業: 3.5~11g-TEQ
摂取量削減量あたりコスト
PCB処理事業: 1.9~0.27億円/mg-TEQ焼却炉対策: 0.67~2.1億円/mg-TEQ
PCB処理事業は焼却炉対策と同程度の費用効率性を有する。