底質の油汚染と粒度組成に関する考察

CONSIDERATION ONOIL POLLUTION
4
5
底質の油汚染と粒度組成に関する考察
日向野良j
台＊・田口広件・陶正史＊
CONSIDERATIONO NOILPOLLUTIONTO
PARTICLE SIZE OF BOTTOMSEDIMENTS
RyojiRigano, HiroshiTaguchiand MasashiSue
R
e
c
e
i
官官d2
3O
c
t
o
b
eγ 1974
A
b
s
t
r
a
c
t
巴d
im巴n
t
sdependsg
r
e
a
t
l
yont
h
e
i
rp
a
r
t
i
c
l
es
i
z
e
.
Thee
x
t
e
n
to
fo
i
lp
o
l
l
u
t
i
o
no
fbottoms
G
e
n
e
r
a
l
l
yo
i
lc
o
n
c
e
n
t
r
a
t
i
o
ni
n muddy sediment t
巴n
ds t
o be h
i
g
h
巴r t
han t
h
a
ti
n sandy
s
e
d
i
m
e
n
t
. Ast
h
er
e
s
u
l
to
fe
x
p
e
r
i
m
e
n
t
s
,i
ti
sfoundt
h
a
tmosto
fo
i
li
n bottom sediment i
s
a
b
s
o
r
b
e
di
nt
h
ef
r
a
c
t
i
o
no
fs
i
l
tandc
l
a
y
. Thenwep
r
o
p
o
s
e
dt
h
ef
o
l
l
o
w
i
n
gv
a
l
u
et
oc
o
r
r
e
c
t
巴 o
fp
a
r
t
i
c
l
es
i
z
e;
t
h
ei
n
f
l
u
e
n
c
Analyzed v
a
l
u
e
巴d v
a
l
u
巴 ＝ × 1
0
0
Thec
o
r
r
e
c
t
Mudc
o
n
t
e
n
t
Fromt
h
ed
i
s
t
r
i
b
u
t
i
o
no
ft
h
ec
o
r
r
e
c
t
e
dv
a
l
u
eo
fbottoms
e
d
i
m
e
n
t
so
f Tokyo B
a
y
,i
ti
s
c
l
e
a
rt
h
a
te
x
c
e
s
s
i
v
eo
i
lp
o
l
l
u
t
i
o
nover1
0
0
0ppme
x
t
巴n
dst
ot
h
eopens
e
aa
l
o
n
gt
h
eTrough.
1
. はじめに
近年，石油使用量の増大l
とともなって，海洋における油汚染は非常に深刻な問題となっており 3 1年間ζ
l海洋
ζ
l放出される石油の量は数百万トンという膨大な量であると見積られている（HuntandBlumer1
9
7
0
,Blumer
a
. b）. ζ のようなれ1汚染のモニタリングにあたっては，現在，主として，ノルマルヘキサン抽出物質が，
その
汚染指標として用いられている．乙の方法は，ノノレマノレヘキサシで抽出された油分を重量法により定量するもの
J
I
SK-0102
）.しかし，との方法では，泊分の総量をとらえるととはできるが， その油分の中には，鉱
である (
¥
1
1
J
J
l
:
i，その他，動植物 l
と由来する物質も合まれていて，石油 l
とよる汚染を正確にとらえうる方法とはい
油以外の i
いがたい．そ乙で，汚染調査室では 3 ノル ？ Jレヘキサン抽出物質をさらにカラムクロマトグラフ法により分離し
て飽和炭化水素濃度として泊分のモニタリングを行なっている．飽和炭化水素は，原油の主成分であり，原油の
と数十9
6含まれている．この飽和炭化水素の濃度を定量する ζ とにより，
産地によって異なるが，返常，原泊中 l
石油による汚染の程度を知る乙とができる．
本報告では，東京湾観音埼付近の底質の油汚染の調査結果について述べる．観音埼付近は，東京湾から湾外へ
の汚染の拡散状態を検討するうえで非常に興味ある海域である．
*i
毎象課海洋汚染調査．室
料国際航業株式会社（前海象熱海洋汚染調査室）
R
.HIGANO, H
. TAGUCHI, M.SUE
4
6
また，底質の汚染を把握するためには，底質の粒度組成が重要な因子である乙とが，乙れまで二，三指摘され
9
7
2，平泉1
9
7
3，西村1
9
7
4
)
.
ている（真鍋1
そ乙で，上記の海域の底質の油汚染について，粒度組成の点から検討を加えて，油汚染の拡散状態について考
察を行なった．
2
. 試料及び分析方法
1
）試料
底質試料は，昭和4
8
年 1月から 2月にかけて，円筒型採泥器l
とより採取した（海上保安庁水路部 1
9
7
3）.試料
の採取点を F
i
g
.1および T
a
b
l
e1ζ
I示した．
っJ r
コ
日 目
N O伽
M つh
N?
0
0
0 N18
0
ハ O N10
NJJ
悶2 n
ONJ2 ハ N2J
C
?
i
ι
1
ON2Y
.-;N~i N9
w
S
0NJ1
ハ
0N21QN15
. - VN22
干T
l
l
一 時J n
N
L
山O
ぽ
Huttu S
aki
0~4~~九25
o
s
J
。
0820
N斗8
DS7
Kannan Saki
F
i
g
.1 L
o
c
a
t
i
o
no
fS
a
m
p
l
i
n
gS
t
a
t
i
o
n
s
2
〕分析方法
底質中の飽和炭化水素の分析は F
i
g
.2I
と示したフローチャートにしたがって行なった．
Bottom sediment
10-20g
C
lN-KOH-EtOH, 90-95。
Decomposition
n-Hexane e
x
t
r
a
c
t
i
o
n
Purification by column chromatography
Si02-Al203 column
a
t room temperature
F
i
g
.2 A
n
a
l
y
t
i
c
a
lMethodo
fS
a
t
u
r
a
t
e
dH
y
d
r
o
c
a
r
b
o
n
s
CONSIDERATION ON OIL POLLUTION
4
7
3
, 結果及び考察
.
T
a
b
l
eIおよび F
i
g
.31
と飽和炭化水素の分析結果を示した．図から明らかなように，神奈川県側の海域は千
葉県側の海域とくらべて著しく汚染されているととがわかる． また，東京湾外の飽和炭化水素の値が， お よ そ
50ppmである乙とと比較すれば，湾内の汚染の程度がいっそう明瞭となる．
と流出した油による底質汚染の大部分は， i
白が海水中の微小j
部濁物質，たとえば，岩屑，粘土
と乙ろで，海洋l
鉱物などに吸着し，それが出峰してひきお乙されるといわれている（P
ark
巴r1
9
7
1）. ζ の場合，懸濁物質が微小
底質
であるほど，単位重量当りの表面積も大きく，したがって，単位重量当りの油の吸着量も大きい乙とから， l
が砂と泥の場合では，当然、泥のほうが高い油分値を示すととが考えられる． F
i
g
. 31
とは，飽和炭化水素濃度と
尼質のところは砂質のと乙ろよりも飽和炭化水素濃度が高い傾向がみられる．
あわせて底質分布を示したが， i
Table1 D
e
s
c
r
i
p
t
i
o
nandA
n
a
l
y
t
i
c
a
lDatao
fBottomSedim
巴n
t
s
S
t
a
t
i
o
nN
o
,
N 3
N 5
N 7
N 9
N1
0
N1
1
N1
2
N1
5
N1
8
N2
1
N2
2
N2
3
N2
4
N2
7
N3
1
N3
2
N3
3
N4
1
N4
2
N4
3
N4
4
N4
6
N4
7
N4
8
s3
s7
s16
s17
s20
s21
s23
s25
L
o
c
a
t
i
o
n
L
a
t
.N
3
5
°
2
1
'
5
6
"
3
52
10
7
3
52
14
7
3
52
03
9
3
52
12
1
3
52
00
3
3
52
05
9
3
51
91
3
3
52
13
8
3
51
90
7
3
51
90
0
3
52
02
9
3
52
14
4
3
52
01
7
3
51
93
6
3
52
04
8
3
52
14
6
3
52
02
2
3
52
01
8
3
51
90
2
3
51
83
6
3
51
81
0
3
51
75
9
3
51
61
6
3
51
70
6
3
51
53
2
3
51
30
8
3
51
32
5
3
51
65
5
3
51
73
8
3
51
81
0
3
51
75
3
L
o
n
g
.E
1
3
9
°
4
9
'
3
7
"
1
3
94
91
9
1
3
94
83
2
1
3
94
73
7
1
3
94
71
2
1
3
94
64
4
1
3
94
61
3
1
3
94
50
7
1
3
94
45
3
1
3
94
34
2
1
3
94
22
5
1
3
94
33
8
1
3
94
25
3
1
3
94
24
3
1
3
94
14
2
1
3
94
13
8
1
3
94
10
0
1
3
94
00
7
1
3
93
94
2
1
3
94
11
7
1
3
94
10
4
1
3
94
20
7
1
3
94
30
6
1
3
94
23
6
1
3
94
60
6
1
3
94
44
6
1
3
94
42
3
1
3
94
51
9
1
3
94
31
0
1
3
94
33
6
1
3
94
42
7
1
3
94
54
6
S
a
t
u
r
a
t
巴d
C
o
r
r
e
c
t
e
d
Depth(m) h
y
d
r
o
c
a
r
b
o
n
s
v
a
l
u
e
(ppm)
(ppm)
1
3
.
1
1
1
.5
1
2
.
1
1
5
.
1
1
2
.
6
1
4
.
4
1
7
.9
1
8
.1
2
0
.
5
4
9
4
9
3
3
4
1
4
4
4
6
5
0
3
1
2
1
.
1
1
8
.
0
3
1
2
5
.8
4
7
4
6
2
8
.
1
2
6
.
8
3
2
3
4
4
4
5
9
4
6
5
6
1
8
.7
1
9
8
1
3
4
4
1
2
1
2
1
6
0
1
8
4
2
2
8
6
5
1
4
0
3
8
3
8
8
1
4
4
2
6
0
4
6
5
3
1
4
6
7
8
1
0
3
3
8
0
3
9
8
0
6
3
2
4
2
9
1
3
8
1
0
6
3
5
4
7
3
1
5
1
4
0
0
1
7
9
3
0
5
3
0
2
7
4
1
8
3
4
8
5
3
1
8
1
4
8
4
2
2
6
6
7
6
1
6
4
1
7
1
9
7
4
4
4
4
3
7
9
3
5
3
2
2
3
5
6
5
9
5
9
1
5
7
0
0
1
0
9
6
8
9
1
1
2
5
0
1
0
3
2
9
2
6
1
3
8
0
4
4
3
5
9
6
4
3
7
1
3
6
0
8
2
6
1
6
3
0
8
0
2
2
4
2
0
8
2
2
6
3
3
Mud
c
o
n
t
e
n
t
(
9
6〕
4
0
.
8
4
2
.
1
2
7
.7
4
4
.
9
2
4
.
0
2
9
.
9
5
4
.
7
3
3
.
0
3
1
.5
8
.
7
4
1
.5
3
5
.
5
7
3
.
0
7
8
.
1
3
4
.
3
9
6
.
8
9
4
.
3
9
0
.
1
7
8
.
4
6
2
.
2
4
6
.
3
1
0
.0
2
3
.
9
5
9
.
3
1
6
.
7
1
1
.1
4
8
.
4
1
1
.2
3
8
.
0
1
2
.
5
9
.
0
2
8
.
9
R
.HJGANO, H
. TAGU
C
H
I
, M. SUE
4
8
~宕 R
富山
田れ
F
i
g
.3
三
I
O
O
O
c
.
.
．
の
ど
0
￡
8
。
HydrocarbonsandMud
_
c
.
¥j
Qi
c
月
C
o
n
t
e
n
t
.
．
．
．
．
．
告
5
0
0
＝
弘
、
−
→
(
5
コ
+-
F
i
g
.4 R
e
l
a
t
i
o
nb巴tweenS
a
t
u
r
a
t
e
d
．
．
・．
−
−
・
．
．
．
一
．
−
.
.
.
．
．
．
.
。
・
-
ー
・
−
一
ー＿l_一
一
一
50
’
I
00
Mudcontent（
仏
）
油分値と底質分布の関係をさらに明らかにするために，底質中の粒径 6
2
.5
μ 以下のシノレト・粘土部分の合有
尼率と表わす）飽和炭化水素濃度との関係を示したものが F
i
g
.4である. I
児らかに両者間のには
率（以下，合j
相関がみられる．
乙のように，底質の油汚染を検討するためには，底質の粒度組成を知る必要があることがわかる．
乙乙で， j
氏質の油汚染ζ
l対する各粒度フラクションの寄与を知り，粒度中旦成の影響を定量化するために，次の
2
.5
∼250）
μ およびシルト・粘土
実験を行なった．すなわち，底質試料を中粒砂（250∼500p），細粒砂（6
(
6
2
.5f
l 以下）の各粒度フラクションζ
l筒分けし，これをエチノレアルコ −； v
，エチノレエーテノレおよびノルマノレ
CONSIDERATION ON OIL POLLUTION
4
9
ヘキサンで充分洗浄し，泊分を除去した後，海水ζ
l分散させ，原油告加えて振とうし， F
i
g
. 2l
と示したフロー
チャートにしたがって各粒度フラクションごとの飽和炭化水素の吸着量を求めた．その結果を Table2 ！と示し
出の吸着量は，シ Jレト・粘土フラクジョンで著しく大きく， 2500ppm（吸着飽和量
た．表から明らかなように， i
と考えられる〕という値を示した．この ζ とから， j
底質の油汚染では，ジノレト・粘土フラクジョンの寄与が非常
l吸着した泊であると考えてもよい．実際の試
に大きし！良質中の油は，ほとんど，シルト・粘土フラクジョンζ
料では，粘度組成が様々であるため，粒度組成によって泊分｛直が著しく影響され，粒度組成を考慮していない分
析値そのままでは，真の汚染状態をとらえる ζ とは難しい．
Table2 Adsorption Quantityo
fS
a
t
u
r
a
t
e
dHydrocarbonsf
o
rS
i巴vedBottom
Sedim
巴n
tSample
SievedbottomsedimentSample 5g ;Seawater1
0
0ml
Crudeo
i
l8
2
.
4mg (
S
a
t
u
rt
e
dhydrocarbonsc
o
n
t
巴n
t3
1
.
5mg
〕
Sha
l
王i
n
gtime3h
rs
.
喝
SievedSample
o
n
c
e
n
t
r
a
t
i
o
no
fS
a
t
u
r
a
t
e
d
Adsorptionq
u
a
n
t
i
t
yo
fs
a
t
u
r
a IC
巴
t
e
dhydrocarbons
(mg〕
Ihydrocarbons
(ppm)
)
Meansand (250-500p
o
.4
Finesand (
6
2
.5 2
5
0f
l
.
)
0
.
6
1
2
0
1
2
.
6
2
5
0
0
S
i
l
t
. Clay (<62.5r
1
)
s
o
I
Huttu Saki
口
川
崎
巴
別
Om
白川Ont
E
ヨ
， 一
国。門
U肌
A
璽80
命
＼
l
.
F
i
g
.5 D
i
s
t
r
i
b
u
t
i
o
no
fC
o
r
r
e
c
t
e
dValueso
fS
a
t
u
r
a
t
e
dHydrocarbonsand
BathymetricChart
闇100111
、
,
.
r
1
0
0
以潔
R
. HIGANO, H
. TAGUCHI, M.SUE
5
0
そこで，乙のような粒度組成の影響を補正するために，試料が 6
2
.5μ以下のシ Jレト・粘土フラクジョン 1
0
0
9
6であると考えたときの値で汚染状態を示すととを考えた．乙の値は次の式l
とより求められる．
粒度補正値＝
飽和炭化水素分析値
尼率
×1
0
0
合j
乙のようにして求められた値は，泊分の絶対値ではないが，実際の汚染状態を知るうえでは，非常に有効な値
であると考えられる．
F
i
g
. 5には，
ζ のようにして求めた飽和炭化水素の粒度補正値の分布を示した．
神奈川県側が高濃度で千葉
県側が低濃度という傾向は F
i
g
. 3の場合と同様である．しかし， 1
0
0
0ppm以上のきわめて高濃度の値は，剣
埼沖付近にまで達し，湾内の汚染が湾外l
と拡散しつつある乙とが明らかである．浦賀水道付近は，砂質であるた
め
， F
i
g
.3では見かけ上低濃度になっているか，粒度補正を行なうとかなり高濃度l
と汚染されているととがわか
る
．
と関係なく汚染の実態を示す乙とができる．
このように，粒度補正値で底質の汚染状態を表わすと，試料の粒度l
また，乙の分布図から，油の分布と海底地形との聞にかなりの相関性がある乙とがわかる． すなわち， 1
0
0
0
以上の高濃度の汚染は，横浜，横須賀沖付近から，海底谷 l
と沿って南下して分布している．乙のととは，底
ppm
層流あるいは小規模な乱泥流などによる底質の再移動の影響を示唆するものである．乙の点については，底層流
の詳細なデータおよび底質の鉱物組成のデータの集積を待って，今後，さらに検討を行なう予定である．
4
.
おわりに
とれまで述べてきたように，底質の油汚染を評 f
l
!
l
i
するためには，底質の粒度中旦成について検討する必要があ
り，特に，シノレト・粘土フラクションのような粒度の細かい部分が大きな影響を示す ζ とが切らかとなった．本
報告では，粒度補正の一例として合泥E容による補正方法について検討を加えたが，乙のほかにも，底質の表面積
を尺度として補正する方法も有用であろう．
とのような粒度による影響は油汚染だけではなく，カドミウムのような重金属汚染についてもあてはまり，こ
とは，粘土部分，特＇（，イオン交換容量の大きいモンモワロナイト含有量が問題になってくるであろう．
の場合l
重金属汚染に及ぼす粒度組成，粘土含有量，モンモリロナイト含有量などの影響については今後詳細な検討を行
なう予定である．
最後に，底質試料および海底地形図，地質図などの資料の提供をうけた泌量課地質調室係の諸氏l
と感謝の意を
表する．
参 考 文 献
Blumer, M. 1
9
7
0
a
,Conferenc
巴 o
nP
o
l
l
u
t
i
o
no
ft
h
eSeabyO
i
lS
p
i
l
l
s
, NATO, B
r
u
s
s
e
l
s
.
Blumer, M. 1
9
7
0
b
, FAOT
e
c
h
n
i
c
a
lConferenceonMarineP
o
l
l
u
t
i
o
nandi
t
sE
f
f
巴c
t
sonL
i
v
i
n
g
R
e
s
o
r
c
e
sandF
i
s
h
i
n
g
, Roma.
海上保安庁水路部 1
9
7
3，東京湾観音埼付近海底地形地質調査報告
平泉泰 1
9
7
3，化学工学協会年講演要旨集
Hunt, J
.M. andM. Blumer1
9
7
0
,1
5
t
hG
e
n
e
r
a
l Assembly o
ft
h
eI
n
t
e
r
n
a
t
i
o
n
a
lA
s
s
o
c
i
a
t
i
o
n
o
fP
h
y
s
i
c
sandS
c
i
e
n
c
巴 o
ft
h
eO
c
e
a
n
, Tokyo,
真鍋武彦 1
9
7
2，海洋学会秋季大会講演要−旨集
西村 肇 1
9
7
4，海洋学会春季大会講演要日集
P
a
r
k
e
r
,C
. A. 1
9
7
1
, WaterP
o
l
l
u
t
i
o
nbyO
i
l
,2
3
7
.