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世界中を汚染した放射能 チェルノブイリ原発事故
（『地球環境が危ない』増田善信氏著 発行者 山本功氏 新日本出版社発行１９９０：４：２０）
チェルノブイリ原発事故は、このように発電所周辺に重大な被害を与えただけでなく、放射能を全世界にまき散らした。放射能雲は、その時どきの風に運ばれてヨーロッパ全域を汚染し、さらにその一部は偏西風にのって東に流され、日本の上にもやってきた。図38（略）は１９９６年５月から六月にかけて、つくば市にある気象研究所で観測した、チェルノブイリ原発事故に起因した放射能の濃度の変化を示したものである。観測した放射性物質は、雨などにあまり影響されないルテニウム103という元素である。この図から、放射能を含んだチリは、５月３日にはじめて日本の上空に達し、じょじょに強さを増して、５月９にピークに達し、それ以後一度減少し、再びじょじょに増加して５月２６日に第二のピークを示し、それ以後急速に減少していることがわかる。第二のピークはおそらく地球を一周してきたもので、薄れながらも、塊りになって地球の周りを二回はまわっていたことが推測される。
気象研究所の青山道夫ら（１９９７）の調査によると、１９８７年５月の一ヶ月のセシウム137の蓄積量は一平方メートル当たり１２９・８ベクレルで、これは大気中の核実験がもっとも頻繁に行われた１９６３年五月の値とほぼ匹敵するものであった。事故直後には日本にまでかなり高濃度の放射性物質が流れてきたことがうかがえる。ただし、日本でのチェルノブイリの事放によるセシウム137の蓄積量は、１９６０年から８２年までの核実験による蓄積量の１・６〜４・３パーセントで、なんといっても長期的にみると、核実験による放射能汚染の彭響か大きいことがわかる。
気象研究所の木村富士男・吉川友章は、チェルノブイリ原発の事放による放射性物質がどのように地球規模にまで拡散していったかを、数値シミュレーションの方法で調べた（『気象集結』六六巻第三号、１９８８年、４９９ページ）。
彼らは気象庁が日常使っている予報モデルを用いてまず風の場を予報し、次いでこの風の場を使って、放射性物質がどのようにして広がっていったかを求めたのである。ただし、二週間もの先が予報できるほど、今の予報モデルの精度は良くないので、二日ごとに実測の風の場におき直して、予報する方法を採用した。この種の問題では、どれだけの放射性物質が放出されたか、放射性核種は何で、全体の減衰率はいくらかなどを正確に知る必要がある。しかし、これは不可能に近いので、一個の粒子は五〇〇〇キュリーの放射能を帯びていると仮定し、図37（略）の放出放射能を与える数の粒子を追跡した。ただし、二週間くらいの間は放射能の減衰はないと仮定した。このような仮定をすると追跡する粒子の数はおよそ１万個になった。この粒子が図37（略）の放出量に比例して原発から放出され、その粒子は高度５００メートルから１０００メートルの間に一様に分布するものと仮定した。
図39（略）はこのような仮定のもとで追跡した粒子を地表面に投影したときの分布図である。事故から約１日後の２７日の０時（グリニッチ時）には、放射能を帯びた雲は北北西に移動している。これは２６日には地表付近の風が南南西から吹いていたためである。次の日にはバルト海を越えてフィンランドとスウェーデンに達した。ソ連が事故を発表する以前にスウェーデンが、ソ道の原発事故を発表したのは、スウェーデンでこの放射能雲を観測したからである。
２９日にはフィンランドの上の放射能雲の一部は強い偏西風に流されて束の方に移動している。一方、原発の南南西にも放射能書が広がりはしめた。これは２８日に風の方向が変わったからで、主として２８日に放出された放射性物質が南南西に流されたからである。
翌３０日になると、北の部分はさらに東に流され、５月１日○時にはバイカル湖の上を通過した。一方、南の部分も早い速度で移動を開始し、これもまたシベリアを越えて東に向かった。これら放射能書を東に移動させた強い偏西風は、２６日から２８日にかけてシベリアの北西部にあった強い低気圧にともなうものであった。この低気圧はその後シベリアの北を通って東に移動し、５月１日にはシベリア東部で南東に方向を変え、サハリンと北海道付近を通過して５月３日には太平洋に達した。この低気圧の西の部分の北西の風で、放射能書は南に流され、５月２日に朝鮮半島に、５月３日には日本に達した。これが図38で示した５月３日に日本ではじめて放射能が観測されたものである。しかし、東に移動した放射能書は少量で、大部分は長期間ヨーロッパを覆い、ヨーロッパ中を汚染した。
チェルノブイリ原発事放でとくに深刻だったのは放射能による食物汚染であった。野菜が汚染されただけでなく、牛乳が汚染され、赤ん坊をもった母親はパニックにおちいった。ソ連各地で牛乳中に含まれたョード131を調べたところ、ウクライナや白ロシアなどでは、ソ連政府の定めた規制値より１００倍も高い放射能が含まれていた。政府はすべての子供の施設にヨード剤を配り、汚染した牛乳の摂取制限をした。ラプランド地方ではトナカイが食べる苔が汚染されたため、トナカイの肉が汚染され大問題になった。ギリシャではパニック状態が発生し、２５００余人の妊婦が人口中絶をしていたとさえいわれている（野口邦和「出生数に見るチェルノブイリ原発事故の影響」『日本の科学者』 一九八八年四月号、三六ページ）。
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参考資料
地下水 ㈱循環資源研究所 寄本勝美氏編集 村田徳治氏著 ぎょうせい（一部加筆）
地下水汲み上げと地盤沈下
地下水の過剰な揚水が続くと、地下水の涵養が問に合わず、帯水層である砂層は収縮するがこの収縮は短時間で終わる。しかし、粘土層は水の移動が非常に遅いため、徐々に収縮して行く。粘土層には多量の水が含まれているので、砂層に比べて粘土層の収縮量の方がずっと大きい。地層全体の収縮は粘土層によって決まる。地層の収縮は長期間にわたって進行する。地層の収縮、これが地盤沈下である。地盤沈下区域の分布は、沖積低地とその周辺の洪積台地が中心になっている。これらの地層は、地下水の利用上有効な帯水層（砂疎層）と、収縮しやすい粘土層が存在していることに加えて、これらの地域が水陸の交通の使に恵まれて、昔から各種の産業や人目が集中し、地下水の利用が盛んであったことが原因になっている。
日本における地盤沈下の歴史は古く、１９１０年代から注目され始めていた。代表的な地域における地盤沈下の経年変化を図４（略）に示す。１９８８年までに、地盤沈下が認められた主な地域は図５（略）に示すとおり、４７都道府県のうち３６都道府県６１地区に及んでいる。ここ数年の全国的な地盤沈下の状況は、一応鎮静化の傾向がみられたが、一部の地域では依然として激しい地盤沈下が続いている。
１９８８年度において最も激しい地盤沈下量が観測された地域は、佐賀県筑後・佐賀平野等で、５・６ｃｍである。
次いで埼玉県関東平野北部地域の５・４ｃｍで、地盤沈下地域の拡大がみられた。このほかに年間４ｍ以上の著しい地盤沈下が認められた地域は、茨城県関東平野、千葉県九十九里平野および青森県八戸市である。
かつて激しい地盤沈下を示した東京都区部、大阪市、名古屋市等の地下水揚水規制を実施した都市部は、地盤沈下の進行は鈍化あるいはほとんど停止している。
長年継続した地盤沈下により、多くの地域で建造物・治水施設・港湾施設・農地および農業用施設等に被害が生じており、ゼロメートル地域では洪水・高潮・津波等による甚大な災害の危険性のある地域も少なくない。
高田平野等の積雪地域の地盤沈下は、消雪用に地下水を汲み上げることに原因がある。このように地盤沈下は地下水の過剰な揚水が主な原因である。
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被圧地下水
地下水 ㈱循環資源研究所 寄本勝美氏編集 村田徳治氏著 ぎょうせい（一部加筆）
自由地下水層の下部に存在する難透水層のさらにその下にある洪積層中には、透水性のよい妙理からなる帯水層が
何層も存在している場合が多い。第二層以下の帯水層や第三紀層中の帯水層は、上部も下部も透水性の悪い粘土質の
難透水層で遮断されている。河川上流の川床や地層に、この帯水層が地表にあらわれている妙理からなる露頭がある。この露頭から浸透した水が低いところまで流下してくるため、この地下水には圧力がかかり、また、難透水層と難透水層とに挟まれている帯水層は、真上に重なっている水を含んだ重い地層に押し付けられているので、圧力がかかっている。そのため地上から孔を掘り抜くと、その孔を通って地下水が地下１０〜２０ｍぐらいのところまで上昇してくるので、それをポンプで揚水して利用している。圧力が高い場合には、地上にまで自噴することがあり、これを掘り抜き井戸という。このような地下水を自由地下水に対して、被圧地下水という。当然、第五層・第六層など深いところの帯水層ほど圧力は高い。日本の洪積層では、ほぼ３００〜４００ｍの厚さで七〜八層まで、彼圧地下水を含んでいることが判明している。
透水性の良好な連続性のある帯水層の水質は一般に良質であるが、透水性が悪く連続していない帯水層の水質は鉄
分などが多く、水質が悪い場合が多い。海に近い地域では、塩水の地下水が存在する場合がある。
一番浅い堀り抜き井戸でも、その深さは３０ｍ以上あるのが普通で、近年、井戸側管には塩化ビニール管が使われているが、古いものは竹箆が使われていた。狭い地域に多数の掘り抜き井戸が掘られると、自噴量が次第に減少し、ついには自噴しなくなってしまう。また、水量が豊富ということで大量に水を使う工場が進出し、動力削井により、大規模な井戸を掘り、ポンプを用いて大量の水を揚水するため、水圧が低下し自噴しなくなってしまった掘り抜き井戸が各地にみられる。このようなことを放置しておけば、日水中の現在自噴している掘り抜き井戸も、消失することになろう。
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自由地下水とその利用
地下水 ㈱循環資源研究所 寄本勝美氏編集 村田徳治氏著 ぎょうせい（一部加筆）
沖積層、台地を形成している洪積層、丘陵をつくっている第三紀層等の地下の浅いところには、天水が直接浸透したり、川の水が浸透した地下水が存在している。地下に浸透した天水は、重力によって次第に深部へと降下し、通常、地下１０〜２０ｍに存在する難透水層の上にたまる。地表から一番浅いところに存在する泥・粘土・粘土質砂煙層等からなる難透水層の上部に砂・砂煙等からなる透水層が存在し、その透水層に貯留されている地下水を自由地下水あるいは不圧地下水と呼んでいる。自由地下水は、天水の供給によってその水量が変化するため、地下水の水面（地下水面）も上下する。また、難透水層には、不規則な凹凸があり、そのため難透水層の起伏により地下水面も変化する。地下水面が３〜４ｍ程度の関東ローム層では、３０ｍｍ以上連続して雨が降らないと、地下浸透して地下水として貯留されないといわれている。
人類は浅井戸を振り、この第一難透水層上の自由地下水を古くから利用しており、現在でも家庭で使用している井戸水のほとんどは、自由地下水である。上水道水源や工場用に自由地下水を利用する場合には、直径３ｍ以上のコンクリート枠を沈下させてつくった浅井戸が用いられており、川のほとりや特殊な地下水脈を利用する場合には、一つの井戸で日量１０００〜３０００㎥程度の地下水を汲み揚げることができる。これらの浅井戸は手振りで、井底から水が湧き出す。
大量に自由地下水を揚水するために、コンクリート製井筒の側壁から、細孔が多数穿孔されている細いパイプをタコの足のようにつきだして、井底のみでなく、周辺から広く集水する井戸がつくられている。この井戸は、我が国の地下水工学の権威であった清水本之助博士が、戦前、水の乏しい満州（現、中国東北部）で大量取水できる浅井戸として開発したもので、満州井戸と呼ばれている。この満州井戸は自由地下水を取水するため、地盤沈下を引き起さないということで、四日市市の上水道水源の一つである河原田水源池、山形県東根市の上水道水源、その後神奈川県座間市・東京都三鷹市などに建設された。
満州井戸は、図２に示すように帯水砂理層の中に沈下させた鉄筋コンクリート製井筒（内径５〜６ｍ・深さ１０〜２０ｍ）の壁面から多孔集水鋼管（長さ１０〜２０ｍ）を帯水妙理層中に水平放射状に突出した構造をしている。多孔集水鋼管の突出により井戸の直径を２５〜３５ｍの超大型井戸に拡大したと同じ効果があり、帯水地層に配置した多数の多孔集水鋼管によって地下水の流入速度を微速に保持することができ、周辺の帯水地層の圧密を防ぐことができる。このため井戸の宿命的欠陥ともいえる井戸損失水頭の発生を防止できる。
また、わずかな水位降下高（２〜４ｍ）で、日量１万〜３万もの大量取水ができる。
ヨーロッパでは、ライン川をはじめとする河川の水を利用するためにバンク・フィルトレーションという自由地下水利用技術が採用されている。図３に示すように河川の近くに浅井戸を掘り、川床から浸透してくる水を揚水する方法である。ライン川における地下水利用は、河川から浸透してくる地下水を揚水し、凝集沈澱・急速濾過・活性炭吸着・緩速濾過した水を再び地下に浸透させ、それを再び揚水して塩素滅菌した後、上水道として給水する。この方法は土中の微生物による有機物の分解や土による無機物の吸着による水質浄化をするものである。
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