LA火災：消火剤（長期消火剤、水増粘剤、A級フォーム）には、有害金属が含まれている
消火剤にはフッ素系以外に金属の問題もあるらしい
https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/acs.estlett.4c00727?ref=article_openPDF
Notebook LMによるまとめ
山火事抑制剤に含まれる金属に関する研究
頻発する山火事への対応として、アメリカ西部で使用される消火剤（長期消火剤、水増粘剤、A級フォーム）には、有害金属が含まれていることが判明しました。 特に長期消火剤は、飲料水の基準を大幅に超える濃度の金属を含み、環境中に放出された場合、水生生物に有害となる可能性があります。 2009年から2021年の間に、アメリカ国内の消火剤の使用により、約38万kgの有害金属が環境中に放出されたと推定されています。 この研究は、消火剤に含まれる金属が環境汚染に寄与する可能性を示唆しており、さらなる環境への影響評価が必要とされています。
火災抑制剤に含まれる金属による生態系と人間の健康への影響
本研究では、アメリカ合衆国西部で頻繁に発生する野火において、火災抑制製品（長期消火剤、水増強剤、クラスAフォーム）に含まれる金属濃度を定量化し、これらの製品が火災後の環境における金属濃度上昇に寄与する可能性を評価しています。
研究の背景
近年、野火の頻度と深刻度が増しており、特にアメリカ西部での空中消火の利用が増加しています。
米国森林局は、消火に使用する製品が効果的、無毒、非腐食性であることを保証するために広範な製品テストを要求していますが、製品配合の最大20%は「企業秘密」として公開されていません。
野火後、水域で有害金属の濃度上昇が広く観察されており、その原因は灰の堆積や都市部からの人為的影響、土壌や焼けたバイオマスに自然に存在する金属の動員などが考えられています。
火災抑制製品に含まれる金属
長期消火剤には、飲料水の規制値よりも4〜2,880倍高い濃度の有害金属（V, Cr, Mn, Cu, As, Cd, Sb, Ba, Tl, Pb）が含まれており、環境に放出された場合、水生生物に対する毒性閾値を超える可能性があります。
水増強剤とクラスAフォームにも金属が含まれていますが、消火剤よりも濃度は低いです。
米国森林局の適格製品リストに掲載されている消火剤であるPhos-Chek LC-95Wは、クロム含有量が72,700 ± 1,500 μg/Lで、カドミウム含有量が14,400 ± 300 μg/Lであり、飲料水の最大汚染レベルをそれぞれ727倍、2,880倍も超えています。
Phos-Chek LC-95Wに含まれるCr, Cd, Vの濃度は、有害廃棄物の可溶性閾値限度濃度を超えており、連邦およびカリフォルニアの規制下で有害廃棄物に分類される可能性があります。
環境への影響
2009年から2021年の間に、米国での消火剤の空中散布によって、約380,000 kgの有害金属が環境に放出されたと推定されています。
バナジウムとクロムがその質量の52%（199,000 kg）と32%（121,000 kg）を占めています。
消火剤の散布は特定の地域に集中しており、総金属の32%が南カリフォルニアの国有林に、9%がロス パドレス国有林に散布されています。
消火剤の使用量の増加に伴い、有害金属の環境への放出量も増加しており、野火の頻度と強さが増加し続けると、この傾向が強まる可能性があります。
環境への負荷
2009年から2021年の間に、約100万ガロンの消火剤が水域に誤って落下し、850 kgの有害金属が水域に流入したと推定されています。
米国の推奨水生生物クライテリアの基準値を下回るためには、水域に落下した消火剤100ガロンあたり、800,000ガロン以上の水が必要になると推定されています。
金属の由来
消火剤には、航空機や貯蔵タンクの腐食を防ぐための腐食防止剤が含まれていますが、その成分は企業秘密として公開されていません。
クロムとカドミウムは、アルミニウムの腐食防止剤として広く使用されており、長期消火剤に高濃度で含まれている理由として考えられます。
リン酸塩鉱石や肥料にもCr, Cd, Pb, Cu, Mn, Asなどの金属が含まれていることが知られており、長期消火剤の主成分であるポリリン酸アンモニウムへの金属の混入源となる可能性があります。
これらの製品に含まれる多くの金属は、一般的な金属合金の成分であり、製造または保管中にタンクから溶け出した金属が製品に混入している可能性も考えられます。
今後の課題
空中消火によって放出された金属の環境動態（土壌に留まるか、地下水に浸透するか、流出によって近くの水域に流入するか）を特定する必要があります。
これらの金属が、人間や生態系の健康リスクにどの程度寄与しているかを評価する必要があります。
この研究は、火災抑制製品に含まれる金属が環境に与える影響について警鐘を鳴らしており、今後の研究によって、金属の環境動態と健康リスクを評価し、より安全な消火方法を開発する必要があることを示唆しています。
長期防火剤には、V（バナジウム）, Cr（クロム）, Mn（マンガン）, Cu（銅）, As（ヒ素）, Cd（カドミウム）, Sb（アンチモン）, Ba（バリウム）, Tl（タリウム）, Pb（鉛）などの有害金属が含まれています。
これらの金属の濃度は、飲料水の規制値を4〜2,880倍も上回る場合があり、環境に放出されると水生生物に対する毒性閾値を超える可能性があります。
特に、Phos-Chek LC-95Wという長期防火剤は、クロム含有量が72,700 ± 1,500 μg/L、カドミウム含有量が14,400 ± 300 μg/Lであり、飲料水の最大汚染レベルをそれぞれ727倍、2,880倍も超えています。
Phos-Chek LC-95Wに含まれる**Cr（クロム）, Cd（カドミウム）, V（バナジウム）**の濃度は、有害廃棄物の可溶性閾値限度濃度を超えており、連邦およびカリフォルニアの規制下で有害廃棄物に分類される可能性もあります。
ChatGPTで聞いてみた
金属が抑制剤に含まれている理由として、以下の可能性が挙げられます。
腐食防止剤：抑制剤には、航空機や貯蔵タンクの腐食を防ぐための腐食防止剤が含まれている可能性があります。クロムとカドミウムは、特に航空機産業において、アルミニウムの腐食防止剤として広く使用されており、長期防火剤に高濃度で含まれている理由として考えられます。ただし、これらの腐食防止剤の具体的な成分は、企業秘密として公開されていないことが多いです。
リン酸塩鉱石や肥料の金属汚染：リン酸塩鉱石や肥料には、Cr（クロム）, Cd（カドミウム）, Pb（鉛）, Cu（銅）, Mn（マンガン）, As（ヒ素）などの金属が含まれていることが知られています。長期防火剤の主成分はポリリン酸アンモニウムであるため、リン酸塩鉱石の汚染が金属の混入源となっている可能性があります。
製造または保管中のタンクからの金属の溶出：抑制剤に含まれる多くの金属は、一般的な金属合金の成分です。そのため、製造または保管中にタンクから溶け出した金属が製品に混入している可能性も考えられます。
これらの要因が複合的に影響して、抑制剤に金属が含まれている可能性があります。
日本で使用される消火剤は、火災の種類や用途に応じてさまざまな種類が存在します。主な消火剤とその特徴は以下のとおりです。
1. 粉末系消火剤
粉末（ABC）: リン酸塩を主成分とし、普通火災（A火災）、油火災（B火災）、電気火災（C火災）に対応します。
粉末（Na）: 炭酸水素ナトリウムを主成分とし、油火災（B火災）や電気火災（C火災）に適しています。
粉末（K）: 炭酸カリウムを主成分とし、特に厨房火災（K火災）に効果的です。
2. 水・泡系消火剤
水（浸潤剤等入り）: 浸潤剤や不凍剤を添加した水で、普通火災（A火災）に適しています。
強化液: アルカリ金属塩類を含む水溶液で、A火災およびB火災に対応します。
中性強化液: 中性の水溶液で、放射時に泡を形成し、A火災およびB火災に効果があります。
機械泡（水成膜）: 炭化水素系界面活性剤を主成分とし、泡を生成してA火災およびB火災に対応します。
化学泡: 化学反応により泡を生成し、A火災およびB火災に効果的です。
3. ガス系消火剤
二酸化炭素: 窒息効果で消火し、B火災およびC火災に適しています。
ハロン1301: ガス状の消火剤で、主に精密機器や電気設備の火災（C火災）に使用されます。
これらの消火剤の中には、環境や健康への影響が懸念される物質を含むものもあります。特に、泡消火剤の一部にはPFOS（ペルフルオロオクタンスルホン酸）やPFOA（ペルフルオロオクタン酸）などの有害なフッ素化合物が含まれており、これらは環境中で分解されにくく、生物蓄積性や毒性が問題視されています。そのため、日本ではこれらの物質を含む消火剤の使用が規制され、代替品への切り替えが進められています。
また、粉末消火剤に関しては、ドイツの環境ラベル「ブルーエンジェル」の基準を参考に、鉛やカドミウム、銅などの重金属の含有量が制限されています。ただし、市場に出回っている消火器の中には、これらの基準値を上回る重金属を含有するものもあり、完全な除去は難しいとされています。
環境や健康への影響を最小限に抑えるため、消火剤の選択や使用に際しては、最新の規制情報や製品の成分表示を確認し、安全で適切なものを選ぶことが重要です。
粉末消火剤に含まれる重金属について、日本では環境負荷低減の観点から、以下のような対応が取られています。
1. 重金属の含有制限
粉末消火剤には、リン酸塩類などが主成分として使用されていますが、製造過程や原材料に由来して、微量の重金属が含まれる場合があります。日本では、環境ラベル「エコマーク」の認定基準において、再生消火薬剤に新たに鉛、カドミウム、銅などの重金属を処方構成成分として添加しないことが求められています。
2. 国際基準との比較
ドイツの環境ラベル「ブルーエンジェル」では、消火器の重金属含有量に関する厳しい基準が設けられています。しかし、日本国内で流通している消火器の中には、これらの基準値を上回る重金属を含有するものもあり、完全な除去は技術的に難しいとされています。
3. 環境負荷低減への取り組み
日本消火器工業会などの業界団体は、環境負荷の低減を目的として、重金属の使用削減や代替材料の検討、製造プロセスの改善などに取り組んでいます。また、使用済み消火器の適切な回収・リサイクルを推進し、環境への影響を最小限に抑える努力が続けられています。
これらの対応により、粉末消火剤内の重金属含有量の低減と環境保護が図られています。消費者や事業者は、製品選択時に環境ラベルの有無や製品情報を確認し、環境に配慮した製品を選ぶことが推奨されます。