タングステン系代替弾のクレー射撃利用時における考慮事項

 埼玉県の長瀞クレー射撃場が閉鎖されて大分たちます。先日、昨年の国体で”やむを得ず”使われた鉛弾の回収が終わりました。この後のクレー射場再開にあたっては、タングステン系の無毒性散弾を利用を考えているそうです。でもちょっと待ってくだされ!なんだか議会などではタングステンって無毒で安全という扱いのようなんですが、タングステンって決して無毒じゃないですし、しかもレアメタルです。

 狩猟利用、つまり消費数も限られていて蓄積されない状況ならば、タングステン系代替弾は事実上、無毒性といえるでしょう。でも射撃利用のように、撃った弾が蓄積されて風雨にさらされる状況では毒性にクエスチョンマークが付きます。それにこの数年にタングステンの研究結果は変わってきてます。またレアメタルの多量消費は資源という面で問題になりかねません。

 そこでタングステンの毒性とかレアメタル度について調査してレポートにまとめてみました。これは埼玉県などに提出しておくつもりです。


表題 Title タングステン系代替弾のクレー射撃利用時における考慮事項
著者 Author ペロ
日付 Date 2005/2/22UPD

1 要旨 Abstract

 現在閉鎖されている埼玉県長瀞総合射撃場のクレー射場では、再開にあたってタングステンポリマー弾の使用が検討されている。タングステンポリマー弾の原材料となるタングステンには、毒性や希少度の点で考慮すべき課題があるが、射撃場の再開を議論する場ではあまり知られていない。そこで本レポートはタングステンの毒性および米国で報告されている小児白血病との関連を文献調査し、続いて日本におけるタングステンの供給情報を文献調査した。その結果、現時点でタングステン系散弾の毒性は比較的低いと推測されるが、タングステンそのものは中程度の毒性を持つ物質と位置づけられており、米国では小児白血病との関連を肯定も否定もできておらず、毒性研究が継続されていることが分かった。また希少度については、タングステンは輸入を中国に依存しており、供給状況は不安定であることが分かった。こうした調査結果から、タングステンを代替弾として利用する際は、回収とリサイクルを原則とすべきであると考察した。

2 序論 Introduction

  埼玉県長瀞総合射撃場のクレー射場は、鉛散弾による環境問題対応のため平成13年11月から閉鎖されており、再開にあたってはタングステンポリマー弾の利用が予定されている(埼玉県議会 2004年)。
 この長瀞クレー射場再開をめぐる議論の中で、タングステンポリマー弾はコスト面や国際ルールといった面で課題はあるものの、基本的に環境汚染の心配がないクレー射撃の代替弾という位置づけになっている。これは例えば、埼玉県議会に提出された平成16年請願第15号「長瀞総合射撃場クレー射場の早期再開について」に対して、議員から「もしどうしてもクレー射撃場の再開を、ということであるならば、タングステンなど環境汚染の心配のない代替弾による再開が考えられますが(以下略)」といった意見が出ていることからも窺える(日本共産党埼玉県議団 2004年)。
 確かに狩猟においては、すでにタングステン系散弾が利用されており、無毒性の代替弾として実用域に達している(USFWS 2000年)。しかしながらクレー射撃においては、タングステン系散弾を利用した例が世界的にまだなく、実用域に達しているとは言い難い。クレー射撃では、多量のタングステン系散弾が高密度で屋外に放置される点、また多量の散弾を生産するために多くのタングステン原料が必要とされる点など、狩猟利用と大きな違いがある。
 最近ではタングステン系散弾の安全性に対する懸念も時折見受けられる。例えば国立環境研究所の研究員からは、「タングステンも存外、毒性が強いと言うことが少しずつ分かって来ています(以下略)」といった発言が出ている(鉛弾問題シンポジウム 2003年)。またスウェーデンスポーツ射撃連盟の事務局長からは、「例えばタングステン、これはアメリカでは癌の要因になると発表されていますしね(以下略)」といった発言が出ている(全猟 2004年)。
 そこで本レポートでは、タングステン系散弾をクレー射撃に適用した際に考えられる考慮事項として、(1)タングステンの毒性、(2)タングステンの供給状況、の2点について文献調査を行った。その他にコスト面や国際ルールといった現実面の課題もあるがこれは調査対象外とした。

3 データと方法 Data and Methods

3.1 タングステンの毒性

 まずタングステンの毒性および特徴について文献調査する。具体的にはまず国内の情報として a) 神奈川県環境科学センター・化学物質安全情報提供システム(kis-net)で提供されているタングステンの一般的な毒性情報を調査する。次に海外の情報として b) 米国毒性物質疾病登録機関(ATSDR)で提供されているタングステンの一般的な毒性情報と特徴を調査する。 c) 連邦野生生物局(USFWS)で提供されているタングステン系代替弾の毒性情報を調査する。d) 世界鉛弾シンポジウム(2004年ローマ、射撃スポーツの未来に関する世界フォーラム(WFSA)主催)で発表されたタングステン系代替弾の最近の研究結果を調査する。
 次にタングステンによる健康被害の事例を文献調査する。具体的には海外の事例として e) 米国疾病管理センター(CDC)が提供されているネバダ州チャーチル郡の白血病の多発事例を調査する。 f) 米国国立医学図書館(NLM)で提供されているタングステン中毒の事例を調査する。

3.2 タングステンの供給状況

 まず世界のタングステン生産量や生産地、また日本のタングステン輸入量、消費量を文献調査する。具体的には g) 独立行政法人石油・天然ガス金属鉱物資源機構(JOGMEC)や資源エネルギー庁で提供されているレアメタル関連情報から調査する。
 次にクレー射撃用鉛散弾の生産量を文献調査し、現在のタングステン輸入量や消費量に対する程度を明らかにする。具体的には h) 鉛弾問題シンポジウム(2003年)で用いられた資料から調査する。

4 結果 Results

4.1 タングステンの毒性

a) kis-netによるタングステンの毒性
 神奈川県kis-netのデータベース調査により、タングステンの毒性は中程度であり、動物実験では催奇性、生殖に影響が認められ、皮膚、眼の刺激剤である、と位置づけられていることが分かった。
 タングステンのCAS番号(米国化学学会)は 7440-33-7 であり、許容濃度は米国産業衛生専門会議(ACGIH)でいう短時間暴露限界値(STEL)が 10mg/m3 であり、時間加重平均値(TWA)が 5mg/m3 である。ラットの経口投与では、最小中毒量(TDL0)が35週で1210μg/kgで、30週で1160μg/kgである。
 またタングステンは労働安全衛生法第五十七条の二で定める「名称等を通知すべき有害物」にあたり、神奈川県先端技術産業立地環境対策指針の毒性係分類で定める「A類物質」にあたる。A類物質の内容は、1) 発がん性物質(発がん性物質(ただしIARCグループ1、ACGIHのA1)、2) ACGIHのTLV-TWAが1ppm以下の物質、3) LD50値が30mg/kg以下の物質、となっている。
b) ASTDRによるタングステンの毒性と特徴
 米国ASTDRのホームページ調査により、タングステン化合物の多量摂取は呼吸器問題や行動様式の変化を引き起こしうることがわかった。
 タングステンの主な暴露経路は呼吸や飲食であり、ある調査によると通常大気中には 0.5ng/m3、土壌には 1〜83mg/kg、飲料水中には 0.31〜7.4μg/L、野菜中には 17μg/kg含まれている。
 タングステンが環境に放出される経路は風化と分解である。タングステンは風化作用によって塵となって空気中に移動し、その後地上あるいは水上に落下して戻る。また水の流れによって岩や土壌から分解して移動する。タングステンの粒子は水で分解されないため、あまり地下土壌や地下水に移動しないが、pHが7以上の場合(アルカリ性の場合)は可溶性タングステンが地下へ移動しうる。環境中では、可溶性タングステン化合物が不可溶性になり、また不可溶性のものが可溶性に変化する。
c) USFWSによるタングステン系代替弾の毒性
 米国USFWSのホームページ調査により、タングステン系代替弾に含まれるタングステンは比較的無毒とされていることがわかった。
 タングステン化合物の毒性は、可溶性か不可溶性かで大きな差があり、多くの毒性試験は元素としてのタングステンではなく、可溶性のタングステン化合物に対して行われている。タングステン系代替弾は元素としてのタングステンを利用しており、これは不可溶性であり酸に対しても非常に安定している。したがって毒性は低いと考えられる。鳥類に対する強制給餌試験で、急性また慢性毒性は確認されていない。
d) 世界鉛弾シンポジウム(WFSA主催)で発表されたタングステン系代替弾の毒性
 世界鉛弾シンポジウムのプレゼンテーション資料調査により、タングステンは初期研究において無毒性とされていたが、現在は毒性の可能性が指摘されて調査研究が継続中であり、近年、科学的な研究結果に変化の見られることがわかった。
 プレゼンテーションを行った米マサチューセッツ環境管理委員会の資料によれば、1999年〜2000年頃までの研究結果は不可溶性で毒性に問題が無い点を示唆するものであったが、2002年〜2004年現在にかけての研究ではタングステンの可溶性や毒性が指摘され、さらなる調査が必要とされている。近年の研究結果によれば、粉末の金属タングステンは可溶性であり 70〜475mg/L の濃度で溶けることが知られている。また米陸軍はタングステンについて、突然変異誘発や発癌性を引き起こす懸念があり、タングステンの移動についてもよく分かっていないという立場にいる。現在、米陸軍重金属オフィスは、タングステン系代替弾の致命性や移動に関する研究予算として90万ドルを計上している。
 こうした背景から米マサチューセッツ環境管理委員会は、代替弾であっても鉛と同様に管理の実施必要性があるとしている。
e) CDCによるネバダ州チャーチル郡の白血病事例
 米国CDCのホームページ調査により、ネバダ州チャーチル郡で見られる小児白血病の多発事例では、飲料水等によるタングステン暴露との関連を肯定も否定できず、水源の変更が推奨され、調査継続中であることがわかった。
 ネバダ州チャーチル郡はタングステン採掘の歴史を持つ街であるが、2001年に小児白血病患者の多いことが統計的に判明し、CDCが調査を行った。その結果、チャーチル郡居住者において、特にタングステンおよび砒素の高い暴露が認められた。尿中タングステン濃度は全国平均の 0.08μg/Lに対して、チャーチル郡では 1.19μg/Lと約15倍であった。また水道水中のタングステン濃度は 4.66μg/Lで近隣に比べて高い値が検出されている。しかし事例家族と対照家族との間で差が見られず、また近隣都市との間でも際立った差が見られないため、原因としては特定できなかった。タングステン濃度の健康上の基準は存在しないが、CDCはタングステンと砒素の暴露を最小限にするため代替の水源を使うことを推奨した。
 またCDCは米国家毒性計画(NTP)において、タングステンおよびタングステン化合物と癌との繋がりの調査を行うことを推奨した。現在NTPはタングステンおよびタングステン化合物について、産業用の重要な素材であるが尿中タングステン濃度の上昇が健康に及ぼす影響について十分なデータが無いとしており、発癌性を含む毒性の調査対象としてノミネートしている。特に可溶性のタングステン化合物に対して着目している。
f) NLMによるタングステン中毒事例
 米国NLMのホームページ調査により、19歳の青年が偶発的にタングステンを高濃度に含む液体を飲み、脳炎症状を呈する昏睡に陥り、回復まで5ヶ月を要した事例のあったことが分かった。
 フランス砲兵連隊の19歳の新兵が、ワインとビールを混ぜた飲み物250mlを、熱い155ミリ銃身に通してから飲んだところ、15分後に発作を伴う吐き気をおぼえ、脳炎の症状を呈しながら24時間の昏睡に陥った。腎臓の障害が見られ、その後尿細管壊死による無尿症状が見られた。飲み物や胃の残留物、血液と尿から高濃度のタングステンが検出された。こうした症状は今まで報告されておらず、おそらく新しい銃の合金に利用されていたタングステンが飲料に吸収されたことが原因と推測された。数週間にわたる治療を経て患者は5ヶ月後に完全に回復した。

4.2 タングステンの供給状況

g) JOGMECおよび資源エネルギー庁によるレアメタル安定供給
 JOGMECおよび資源エネルギー庁のホームページ調査により、タングステンは希少金属(レアメタル)として供給安定性に不安のある金属であり、国家備蓄が行われていることが分かった。
 タングステンは、政情不安な国への偏在性が高いレアメタルである7種の金属(ニッケル、クロム、タングステン、コバルト、モリブデン、マンガン、バナジウム)のひとつである。タングステンは埋蔵量の42.5%、また生産量の79%が中国によるものであり、日本は輸入の7割を中国に頼っているため、中国への依存度が極めて高いといえる。また、1989年の天安門事件による入荷遅延、1991年の新規契約締結の一時停止による国際価格上昇(約1.5倍)、1994年の新規鉱山開発遅延・生産減による国際価格上昇(約2倍)、そして2000年に行った輸出規制による国際価格上昇(約1.7倍)など、供給障害発生の懸念も極めて高いと言える。
 日本のタングステン消費量は1999年から2002年で5550トンから8000トンの間を推移している。レアメタルは国内基準消費用の60日分を目標として国家・民間備蓄が行われており、2003年時点で国家備蓄目標量は579トンであった。実際の国家備蓄量は410トンであり達成率約70%であった。
h) クレー用鉛散弾の生産量(鉛弾問題シンポジウム資料による)
 鉛弾問題シンポジウムで用いられた資料調査により、クレー射撃用鉛散弾の生産量は 2016トンと推計されることが分かった。
 環境省報告書から推計された鉛弾の生産量は、クレー射撃用が 2016 トンで狩猟用が 192トン(うち水鳥猟用 58トン)である。

5 考察 Discussion

 調査結果を踏まえ、タングステン系散弾をクレー射撃に適用する場合、毒性面および希少面で考慮しなくてはならない点がいくつか存在すると考える。
 まず毒性面について、情報源や研究時期によって毒性度の表現に差が見られるが、現時点ではタングステン系散弾の毒性は比較的低いと推測される。しかしながら、国内研究ではタングステンそのものが中程度の毒性と位置づけられている点、米国CDCの小児白血病事例や米国NTPで調査中である点、近年の研究結果に変化が見られる点、また狩猟と違ってクレー射撃場には大量の散弾が蓄積される点を考慮すると、射撃場周辺の土壌や地下水のタングステン濃度が増加しないように、何らかの防止対策や監視を行う必要があると思われる。防止対策には、定期的なタングステン系散弾の回収が考えられる。監視には、定期的な土壌や地下水の検査が考えられる。あわせて、消費されたタングステン系散弾が風化や流出によって環境中にどの程度放出されるのか、より毒性の強い可溶性化合物への変化があるのかどうか、また突然変異や発癌等の研究が望まれる。
 次に希少面について、仮にクレー射撃で用いられている鉛がすべてタングステンに切り替わったと仮定すると、現在のタングステン消費量約5550〜8000トンに、約1900トン(タングステン系散弾のタングステン割合を95%と仮定)が上乗せされることとなり、影響度が大きいと考えられる。これは消費量が34%〜24%上昇することを意味し、また国家備蓄量410トンの4〜5倍の値といえる。また中国の動向によって価格の大きな変動が予想されるため、一般スポーツ用の素材としては好ましくないと言える。こうした希少性に対する対策として、タングステン系散弾の回収とリサイクル利用が考えられる。
 毒性面と希少面に対する総合的な対策を考えると、タングステン系散弾を利用する際は、回収とリサイクルを導入すべきと言える。しかしながら回収とリサイクルを行うのであれば、従来の鉛散弾に対して行うことでも一定の環境対策効果が期待できるため(EPA 2003年)、あえてタングステン系散弾に切り替える必要性は低いとも考えられる。代替弾を利用する場合は、毒性や希少性に問題がなく回収やリサイクルの必要のない他の素材を検討する余地がある。具体的には、すでに米国や英国、またスウェーデンやデンマークで射撃に利用されているスチール弾(EPA 2003年、CPA 2004年、全猟 2004年)が考えられる。

6 参考資料 References

1) 「国体開催後のクレー射撃場の活用について」 埼玉県議会、平成16年6月
http://www.pref.saitama.lg.jp/s-gikai/gaiyou/h1606/1606h050.html
2) 「長瀞総合射撃場クレー射場の早期再開について(請願)」 埼玉県議会、平成16年9月
http://www.pref.saitama.lg.jp/s-gikai/gaiyou/h1609/1609_6.html#02 
3) 「環境防災農林委員長報告」 埼玉県議会、平成16年9月
http://www.pref.saitama.lg.jp/s-gikai/gaiyou/h1609/1609_4_3.html
4) 「公営企業決算認定及び請願に対するすみ靖子議員の討論」 日本共産党埼玉県議団、平成16年10月
http://www.jcp-saitama-pref.jp/gikai/2004-09/sumi_ht.html
5) 「国体開催後のクレー射撃場の活用について」 埼玉県議会議員・小菅健夫、平成16年6月
ttp://www4.zero.ad.jp/kosuge-takeo/16_6gikai.htm#kurei
6) 「Federal Register: September 6, 2000 (Volume 65, Number 173) Migratory Bird Hunting; Approval of Tungsten-Matrix Shot as Nontoxic for Hunting Waterfowl and Coots」 USFWS、2000年
http://www.epa.gov/fedrgstr/EPA-IMPACT/2000/September/Day-06/i22721.htm
7) 「鉛弾問題シンポジウム資料」 鉛弾問題シンポジウム実行委員会、2003年
8) 「スポーツ射撃における環境対策」 全猟、平成16年12月号
9) 「Toxicological Profile for Tungsten」 ASTDR、2003年
ttp://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp186.html
http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts186.html
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10) 「Churchill Country (Fallon), Nevada Exposure Assessment」 CDC、2003年
http://www.cdc.gov/nceh/clusters/Fallon/default.htm
11) 「Substances Nominated to the NTP for Toxicological Studies and Testing Recommendations Made by the NTP Interagency Committee for Cheminal Evaluation and Coordination(ICCEC) on June 10,2003」 NTP、平成15年6月
http://ntp.niehs.nih.gov/index.cfm?objectid=26FF275E-D1A6-973A-8475ADE1B9329E59
12) 「Tungsten determination in biologiacl fluids, hair and nails by plasma emission spectrometry in a case of severe acute intoxication in man」 NLM、1997年
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=9144946
13) 「レアメタル備蓄制度の概要」 JOGMEC、2005年
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14) 「レアメタル備蓄7鉱石の需要の現状について」 資源エネルギー庁、平成16年6月
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16) 「超硬工具製品の値上げについて」 住友電気工業(株)、2001年
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18) 「化学物質安全情報提供システム(kis-net)」 神奈川県環境科学センター、2005年
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