畜舎排水、家畜糞堆肥等に由来するトリハロメタン生成能

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要約

11箇所の畜舎排水のトリハロメタン生成能の中央値は原水で7677μg/L、処理水で569μg/Lであった。水質汚濁防止法の基準値を下回る水質であればトリハロメタン生成能の規制も遵守可能であると推定された。

  • 担当:畜産試験場飼養技術部廃棄物資源化研究室
  • 連絡先:0298-38-8676
  • 部会名:畜産
  • 専門:環境保全
  • 対象:家畜類
  • 分類:研究

背景・ねらい

平成6年5月から施行された「特定水道利水障害の防止のための水道水源水域の水質の保全に関する特別措置法」により、地域によっては一定規模以上の事業場からの排出水中のトリハロメタン生成能(THMFP)の規制が行われることとなった。トリハロメタンは浄水場において、原水中の有機物(前駆物質)と浄水行程で注入される塩素とが反応して発生する毒物で、実験動物で初ガン性が確認されている。THMFPはこの前駆物質の濃度の指標である。畜産事業場は水道水源の集水域へ立地する例も多いことから、畜舎排水のTHMFPの把握と発生量の低減が環境対策として今後重要になると予想される。しかしながら、現状では畜舎排水のTHMFPに関するデータはわずかであり早急に対応が求められる。また堆肥等に由来する面源的な発生についても今後把握する必要がある。このため、家畜排泄物に由来する畜舎排水・堆肥溶出水等のTHMFPの実態を調査した。

成果の内容・特徴

  • 測定手法の検討:THMFPの測定は「上水試験方法(1993年版)」に従って行ったが、この際最適塩素注入率の予測が困難であった。このことから注入率の予測方法を検討した結果、以下の式で効果的な予測が可能になった。所要塩素注入率(mgC1/L)=1.49COD(mg/L)+4.20NH4-N(mg/L)+1591.5E260-581.7(E260:ミリポアHAフィルターろ過試料における260nm吸光度)
  • 畜舎排水中トリハロメタン生成能の実態と特性:11ヶ所(12試料)の畜舎排水のTHMFP測定値の中央値(メジアン値)は、原水で7677μg/L、処理水で569μg/Lであった(図1)。指定地域内で一定規模以上の畜産農業事業場の規制値は1300～5200μg/Lの範囲内で定めることとなっている。処理水の測定値の大部分はこの値以下だったが、一部は大きく超過していた。(図2)より、THMFPを最も厳しい規制値以下にするためにはBODを約700mg/L以下、CODを約200mg/L以下程度にする必要がある。なお、水質汚濁防止法におけるBOD、CODの基準値は日平均値120mg/L、最大値160mg/Lであることから、水質汚濁防止法の基準値を下回る水質であればTHMFPも問題ないと推定される。
  • 畜舎排水トリハロメタン生成能の簡易予測手法の検討:THMFPと各種水質項目の値の相関関係を見たところE260との相関関係が0.855と最も高かった(図3)。よって、THMFPのおおよその値を推定するためにはE260の測定が効果的と考えられる。
  • 面源負荷に関する基礎検討:施用された堆肥等からTHMFPの溶出の特性を明らかにするため室内実験を行った結果、豚糞堆肥および牛糞尿液肥に由来する可溶性のTHMFPは土壌に対する吸着性が強く、土壌(松林の黒ボク土)と混合すると約85%が吸着され溶出しなくなった。しかし、豚糞堆肥および牛糞尿液肥に由来するTHMFPは、水中では14日間の実験期間中、減少はわずかであったことから、一旦水域に溶出したTHMFPは減少しにくいことが明らかになった(図4)。

成果の活用面・留意点

畜舎排水中のTHMFPの測定または簡易予測の際に利用できる。また、規制を遵守するための排水処理の指導にも活用できる。

具体的データ

図1.尿汚水原水および処理水のトリハロメタン生成能実測値 図2.畜舎汚水のトリハロメタン生成BODおよびCODの関係

 

図3.畜舎汚水のトリハロメタン生成態と260nm吸光度の関係 図4.堆肥及び液肥料に由来する可溶性トロメタン生成能の水中での減少経過

 

その他

  • 研究課題名:畜舎排水のトリハロメタン生成能に関する基礎的解析
  • 予算区分:科振調(重点基礎)
  • 研究期間:平成7年度(平成7年度)
  • 発表論文等:
    1)畜産排水のトリハロメタン生成能の測定に関する基礎的検討.第89回畜産学会大会(1994)
    2)畜産排水の水質測定値とトリハロメタン生成能.第89回畜産学会大会(1994)
    3)トリハロメタン生成能の測定における畜舎排水の特性.日本畜産学会法,66,p610～617(1995)
    4)Livestock wastes as the potential sources of trihalomethane precursors.2nd IAWQ Specialized Conference on Hazard Assessment and Control of Environmental Contaminants in Water,Book of Abstract,p157(1995)
    5)家畜排泄物の由来する有機成分の土壌及び水中での変化とトリハロメタン生成能との関係.第91回日本畜産学会大会(1996)