重金属による土壌汚染

重金属による土壌汚染とは、健康や環境を脅かすレベルで、土壌中に有毒な金属やメタロイドが蓄積することです。

Definition

土壌中に、通常は人間活動に由来する有毒な金属やメタロイドが、自然のバックグラウンドレベルを超え、生物に害を与えたり、食物連鎖や水を汚染したりする可能性のある濃度で存在すること。

Scope

このトピックでは、鉛、カドミウム、ヒ素、クロム、水銀などの微量金属およびメタロイドの土壌中における発生源、挙動、影響について扱います。金属が産業、鉱業、交通、農業からどのように土壌に流入するか、それらの化学種、移動性、生物学的利用能を制御する要因、そしてそれらが人や生態系に到達する経路について論じます。金属汚染地の評価と修復は、より広範なサイト作業と関連しています。

Core questions

• 土壌中の重金属の主な発生源は何ですか？
• 土壌中の金属の移動性と生物学的利用能を制御するものは何ですか？
• 土壌中の金属はどのようにして人や生態系に到達しますか？
• なぜ総金属濃度がリスクと等しくないのですか？

Key theories

金属の化学種が挙動を制御する

pH、酸化還元電位、有機物、鉱物表面によって決定される金属の化学形態は、その溶解度、移動性、生物学的利用能を、総濃度単独よりもはるかに大きく決定します。

持続性と蓄積

多くの有機汚染物質とは異なり、金属は分解せず、土壌中に持続し蓄積する可能性があるため、汚染は長期にわたり、管理は分解ではなく固定化または除去に焦点を当てます。

Clinical relevance

土壌中の重金属は、土壌や粉塵の摂取、作物への取り込み、水への溶出を通じて人々に到達する可能性があります。それらの化学種と移動性を理解することは、リスク評価と封じ込めまたは浄化の選択の基礎となります。

Evidence & guidelines

金属汚染土壌の評価では、一般的に化学種を考慮した測定値をリスクベースのスクリーニング値と比較します。これらは、固定された基準としてではなく、評価の実践を説明するためにここで記述されています。

History

金属汚染の認識は、工業化と顕著な中毒事件の発生とともに高まり、土壌中の金属挙動の詳細な研究と、総含有量ではなく生物学的利用能を考慮したリスクベースのアプローチへとつながりました。

Seminal works

• alloway2013
• sparks2003
• manahan2017

Frequently asked questions

なぜ重金属は土壌中に長く留まるのですか？

金属は分解できない元素であるため、一度土壌に入ると持続します。それらは化学形態や場所を変えることしかできないため、金属汚染土壌の管理は、金属を分解するのではなく、固定化または除去することに焦点を当てています。

総金属レベルが高いことは常に高リスクを意味しますか？

必ずしもそうではありません。リスクは、金属がどれだけ可溶性で生物学的に利用可能な形態であるかに依存し、これは土壌化学によって制御されるため、強く結合した金属は、より少量であってもより移動性の高い画分よりもリスクが低い場合があります。