鉱山に求められるリスクマネジメント


 

かつて近代日本の産業を支えてきた鉱山で、今なお有害物質などの流出リスクがあることを知っている人がどれだけいるだろうか? 鉱山では、閉山後も長年にわたり流出する坑廃水に有害物質が含まれることが多く、国内の休廃止鉱山では、こうした水をそのまま河川に排出することがないよう坑廃水処理施設などで適正な処理を行っている。しかし、処理施設が突然の災害や事故で動かなくなる可能性もある。海外では、昨年8月に米コロラド州で環境当局の作業員が鉱山から出た排水を誤って川に放出する事故が発生した。国内の鉱山の危機管理体制はどうなっているのか?

岩手県から委託を受けて独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構(JOGMEC)が運営している旧松尾鉱山(岩手県八幡平市)の坑廃水処理施設を取材した。

 

松尾鉱山で大規模訓練
坑廃水の流出想定

岩手県の北上川の支流、赤川の上流部にある旧松尾鉱山で昨年10月末、処理施設から坑廃水が流れ出すことを想定した大規模な訓練が行われた。すでに閉山して40年以上も経過している鉱山にどんなリスクがあるというのか─。

 

旧松尾鉱山はかつて東洋一の硫黄鉱山と呼ばれた歴史を持つ。1914年(大正3年)に松尾鉱業株式会社が設立され、ここから掘り出された硫黄は、黒色火薬、ゴム、タイヤ、合成繊維、医薬品、農薬など幅広い産業分野で利用された。最盛期には従業員5000人、その家族も含めるとおよそ1万5000人もの人々が鉱山周辺で暮らし、当時最新の水洗トイレ、スチーム暖房付きアパート、さらには学校や病院、劇場などを備え、「雲上の楽園」と称された。今でも、これらの街の一部は廃墟と化しながらも当時の面影を残している。

しかし、1958年(昭和33年)頃からは、松尾鉱業の主要な取引先である化学繊維業界の不振を発端として鉱山の経営状態が悪化し、さらに、石油の精製過程で得られる硫黄が市場に出回るようになって決定的な打撃を受け、1971年(昭和46年)に松尾鉱山は採掘を終了し閉山した。

閉山に伴い、坑内から流出する大量の強酸性水は、赤川に流入し、北上川本流を汚染して大きな社会問題になった。強酸性水には有毒物質のヒ素も溶存している。

岩手県は、1971年から関係省庁と協議を開始し対策に着手。1981年に新中和処理施設と貯泥ダムが完成し、翌年4月から岩手県の委託を受けて、独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構(JOGMEC:当時、金属鉱業事業団)が施設の維持管理を行っている。

 

毎分18トンの坑廃水を処理

この「旧松尾鉱山新中和処理施設」で、昨年10月21日、22日の2日間にわたり、大規模な災害訓練が実施された。

想定は、近くにそびえる岩手山の火山活動が活発化し、夜間に震度6強の地震が発生、処理施設が被災するというもの。商用電源が停電して非常用発電機が自動的に稼働するものの、ケーブルラックが支持架台から脱落し、その際に電源ケーブルが破断・短絡により再停電が発生し、新中和処理施設の操業が停止する。電源ケーブルの復旧には3日程度を要する見通しとなり、坑廃水が処理できなくなる。河川へ坑廃水が直接流出することによる被害を防ぐため、仮設配管を設置して坑廃水を1カ所に集め、そこに炭酸カルシウムを投入することで緊急の中和処理を行う、という流れだ。

訓練では、さらに、施設内で火災が発生したとの想定を組み込み、被害状況の把握、動作確認などの初動から、初期消火、仮設配管の設置、炭酸カルシウム投入という一連の作業を確認した。

旧松尾鉱山には、標高差284mにわたって総延長255㎞の坑道が残っている。かつて坑内水を排出していた最下部の坑道「3メートル坑」には、坑内水が流れ出ることがないようコンクリートによる強固な閉鎖プラグが設置されている。これにより、坑廃水の水質が改善し、水量も減少したが、それでも毎分18トンの坑廃水を今なお排出しており、この水を適正に処理するため恒久排水路を設置し、中和処理施設まで導水している。

最悪のシナリオは、この毎分18トンの水が処理しきれなくなり、そのまま河川へ流れ込む事態だ。幸い、鉱山には、坑道(空間)が多く残っているため、恒久排水路を遮断することで、最大48時間は坑内に貯水することができる。震度6弱以上の揺れで、恒久排水路は自動的に遮断される仕組みになっている。48時間以内に中和処理施設の運転が再開できなくなった場合には、中和処理施設を使わない中和方法を考えなくてはならない。それが今回の訓練で実施した、坑廃水に直接、炭酸カルシウムを投入するというものだ。

平時において、中和処理施設では、鉄バクテリアと炭酸カルシウムによる中和方式を採用し、坑廃水を処理している。坑廃水を曝気することで鉄酸化バクテリアに酸素を与えて活性化し、その活動で二価鉄を三価鉄に酸化し、炭酸カルシウムで中和しやすい状態にしている。中和した後は、上澄み水は北上川の支流である赤川に放流し、鉄やヒ素を含む中和殿物は沈降させて貯泥ダムに堆積している。

 

炭酸カルシウムを直接投入する方法は、即効性のある中和効果は得られないが、流下するに従い反応が進むことで環境被害を防ぐ効果は得られるため、緊急時にpHを上げ、鉄分を下げる最終手段として描いている。

ちなみに、坑廃水の水素イオン濃度を示すpHは2.29(公共用水域に対する国の排水基準は5.8以上8.6以下)で、中和処理施設の設計当初の1.60からは改善している。ヒ素も現在は0.94mg/ℓ(同じく基準は0.1mg/ℓ)で、当初の5.77mg/ℓよりかなり改善している。

 

初動からの流れを確認

 

訓練では、操作室に職員を招集すると、緊急遮断弁が正しく作動したことを確認。続いて、施設内の被害状況を確認した。続く、屋外の訓練では、火災の発生場所で消火訓練を実施。その後、坑廃水処理の方法を協議し、炭酸カルシウムの河道投入を行うことになったとの想定で、仮設配管を設置。最後に炭酸カルシウムの模擬投入までを実演した。

これに合わせ、通信訓練も実施。情報の集約や関係機関との連絡調整の方法など、機能的な体制のあり方を確認した。実地訓練終了後には、関係省庁および自治体等で構成する「旧松尾鉱山坑廃水中和処理施設維持管理連絡会議」を開催し、炭酸カルシム河道投入の意思決定(模擬)を行うとともに訓練結果および災害発生時に生じる問題点などに関する情報・意見交換を行った。

同施設は、山腹にあるため、アクセス道が遮断することも想定し、常時20日分程度の炭酸カルシウムを備蓄している。炭酸カルシウムは、水に溶かしてから投入しないと、十分な中和効果が得られないため、現在、5キロ離れた河川の良質な水を同施設まで導水している。

JOGMEC松尾管理事務所所長の浅野英郎氏は「あらゆる緊急事態に対して対策を検討しているが、危機管理にゴールは無い。今後、この良質な水が止まることなども想定した訓練も考えていかなくてはいけない」としている。

北上川流域には農業、工業、住宅などが広がり、中和処理施設の機能が停止した場合には、重大な被害が発生し、年間約500億円の被害額にのぼるとの試算もある。

 

 

最悪のシナリオに備える
中和処理施設のリスクマネジメント

岩手県では、2006年にJOGMEC松尾管理事務所と、施設の運転管理を請け負うDOWAテクノエンジとともに、リスク分析を実施。

合計14回にのぼる勉強会を開催し、施設が抱えているリスクの洗い出し作業や、想定される災害の抽出、予想被害の分析、規模などのイメージ統一、リスクマトリックスの作成、リスク対応シートの作成、行動指針の取りまとめなどを行った。

結果、自然災害については、強風、陥没、豪雨、洪水、土砂災害、噴火、豪雪、寒波、雷、林野火災、地震の11項目を選定、事故災害については火災、停電を選定した。

各災害についての想定を一覧化し(表1)、「既往の事例」「予想される被害」「被害の規模」を整理し、災害または事故に対するイメージを統一した。

さらに、「豪雨→洪水」「土砂災害→土石流」「豪雪→雪害、バクテリアの死滅」など、個々のリスクが施設に与える影響も加え、リスク項目と設備グループに分け記号化(表2)。これらの発生確率と影響度を5段階評価し、それぞれの設備が受けうる被害を、影響度と発生確率からなるリスクマトリックスに落とし込んだ(グラフ1)。

その上で、これらの個々のリスクが顕在化した場合に、施設にどのような影響が出るのか、その影響を下げるためにどのような手法が有効かを検証するため、ツリー方式とよばれる分析手法をもちいて、最悪のシナリオと対策を検討した(図1)。

例えば今回の訓練シナリオになった地震については、管理施設や土木構造物、配管、電気施設などに影響が出ることが考えられるが、最悪のケースは、坑廃水が処理できなくなり、河川にそのまま流れ込む事態と分析した。

このように各リスクがもたらす事態への対応として、リスクの回避、低減、移転、保有の観点から事前対策、事後対策を洗い出し、リスク対策シートにまとめた(表3)。これらの実施状況は定期的に確認しているという。

事前対策としては、重要な施設・設備の整備・点検、耐震化などを確実に行うとともに、現場スタッフにもこうしたリスクマインドを共有してもらうため、行動指針を作成。スタッフへの教育とともに、災害時の対応および連携体制を点検・整備することを目的に、毎年、関係機関と連携して訓練を実施している。

事後対策としては、被害の拡大や二次災害を防止することを最大の目的に、初期の行動方針として、◇人員の安全確認、◇原水を外に出さない(原水取水バルブの閉塞)など、特に重要な作業を明確化。これらの必要な行動を災害・事故等対応マニュアルにまとめるとともに、重要設備の対策復旧方針も明確にした。

今後の課題としては、施設の老朽化や、気候の変動も考慮し、定期的にリスクを見直していくこととしている。

 

明治以降、国内では銅や銀などの生産が盛んに行われ、国を挙げての鉱山開発が各地で進められてきたが、高度経済成長期をピークに、良質な資源の枯渇と急速な円高進行などの影響を受け、その多くが閉山に追い込まれた。鉱山は、企業や地域に大きな利益をもたらしてきた一方で、「鉱害」という環境問題を発生させてきた。明治時代初期に発生した足尾鉱毒事件や、水俣病などとともに四大公害病の1つに数えられるイタイイタイ病の要因となった神岡国内の休廃止鉱山鉱山の鉱害はその代表である。 こうした公害問題は今日まで解消されているが、金属鉱山より発生する「鉱害」そのものがなくなったわけではなく、操業を停止した後も水質汚染や有害廃棄物の残置などにより周囲の環境に悪影響を及ぼし続ける可能性を有している。 

国内には、日本各地に5000以上の休廃止鉱山(いわゆる鉱山跡)があり、かつて何らかの鉱害防止対策が必要とされた鉱山だけでも約450カ所あった。これらの多くで対策が進んだものの、現在でもなお97カ所について鉱害防止事業を実施中、あるいはその必要がある。

ちなみに、鉱山のうち、かつて鉱山を経営していた企業が現存する鉱山は、「義務者存在鉱山(休止・廃止)」といい、経営していた企業が倒産・消滅した鉱山を「義務者不存在鉱山(廃止)」と呼んでいる。大企業が経営していた大規模鉱山の多くは閉山後も企業が管理しているが、中小規模の鉱山の多くは義務者不存在となり、その鉱害防止対策は地方公共団体に任されている。

 

米コロラド州を襲った事故

昨年8月5日、米コロラド州で環境当局の作業員が鉱山から出た排水を誤って川に放出する事故が発生した。廃坑になった鉱山から出た推定約1万1355立方メートルの汚水が近くを流れるアニマス川に流出し、川の水は一気に濁った赤茶色に染まった。CNNの報道によれば、EPA(米環境保護局)がゴールドキングと呼ばれる鉱山から汚水をくみ出して処理する作業を予定していたところ、重機を使った際に手違いで汚水が流出し、アニマス川に注ぐ小川に流れ込んだのだという。排水には鉄や亜鉛、銅を中心とする重金属が含まれており、赤茶色の流れはコロラド州南部を経て、アニマス川がサンフアン川と合流するニューメキシコ州との国境付近にまで達したと報じられた。EPAは地元住民対して川に近付かないよう呼びかけたが、下流のニューメキシコ州では、EPAが同州の住民への注意喚起を怠ったとして事後対応に非難が集まった。