クロムと六価クロム

このニュース、知っていますか?

  • 広島県福山市は、3月11日午前7時ごろ市内の柳津町にある「野村鍍金福山工場」で、工場内にある有害物質の六価クロム溶液が入った槽に猫が落下し、そのまま逃げたと発表した。
    報告を受けた福山市では、異常がみられる猫を発見したら、絶対に触らず、市か警察に連絡してほしいと呼びかけている。(2024/3/12 )
  • なぜ猫に触れてはいけないと呼びかけているのでしょうか?
    触れてはいけない理由、わかりますか???
  • 答えはこちら

クロムとは?

  • クロムとは、自然界に存在する金属の一種。
    鉄に似た重金属という仲間。(簡単にいうと、密度の大きい金属)
  • クロムめっきや、ステンレスの材料として使われるクロムめっき製品やステンレス製品は、装飾、水道用品、
    調理用品などに多く利用され、有害性は全くない
  • 金属としてのクロムの特徴
  • ● 光沢がある
    ● 硬い
    ● 耐食性がある(さびにくい)
  • また、人体の”必須ミネラル”のひとつ
  • クロムは身近にあふれている!
  • 工業的に優れた材料で、人体必須の元素でありながら、有害性もあわせ持つクロム。
  • クロムは、金属化したクロムの他、主に安定した二つの形態で存在する。

    三価クロム  無害

    六価クロム  有害

豆知識

  • クロムはいろいろなカタチに変身できるよ。
  • 手の数によって“性質”が変わる
  • なかでも、3つの手を持つものを三価クロム
    6つの手を持つものを六価クロムと呼ぶよ

三価クロムとは?

  • 自然界に広く、安定して存在
  • ・人体に無害
  • 人体の必須ミネラル(13種)のひとつ
    レバー、あさり、ひじき、チーズ等に含まれる物質
    サプリメントとしても、販売されている
必須ミネラルのはたらき

①血液や骨など生体の構成成分
②神経や筋肉の機能を保つ
③酵素のはたらきを助ける
④体温や血圧の調整
⑤有害ミネラルを体外へ排出

六価クロムとは?

  • 人工的に生成(三価クロムを高温で焼く)
  • 工業的に、とても優秀
  • ・”クロム酸”という液体の状態で利用されることが多い
  • ・金属表面処理業界において、過去100年で最も広く使用された化学薬品のひとつ

クロムめっき、亜鉛をはじめとする防錆、変色防止剤としてのクロメートやその他、塗料の顔料、触媒、皮なめし剤等に使われる

  • 人体、環境にはよくない
  • ・気化しやすく、消化器や肺、皮膚などから体内に吸収され
    発がん性、鼻中隔穿孔、皮膚炎や潰瘍を引き起こす
    さらに、目に入ると結膜炎を起こし、失明することもある
  • ・土壌、地下水を汚染し、その土地には草も生えず虫も生息しない
    荒地となる

経口摂取の致死量は、成人では1~3g,小児では10~50mgとされる

事業所の排水、土壌、大気に対する濃度規制が定められている
放流される河川等の公共用水も、各種法令等で厳しい濃度管理が行われている

六価クロムの健康被害

  • 六価クロムによる健康被害で代表的なものが、鼻中隔穿孔※とよばれるもので、
    左右の鼻の穴の間の壁(鼻中隔)に穴があいて、左右の鼻が貫通してしまう症状だよ。
  • ※鼻中隔穿孔びちゅうかくせんこう
  • 鼻中隔穿孔の他にも、肺がんや鼻腔がん、皮膚炎、潰瘍等を引き起こす原因となるため、しっかりと保護具を着用し、取り扱いに十分注意をして作業をすることが大切です。
  • クロムによる皮膚潰痕

そもそも、なんでこんなに嫌われるの?

1973年[昭和48年]
日本化学工業跡地の、都営地下鉄用地が汚染されていることが発覚。
六価クロム汚染事件の発端となった。

発覚するまでの間に、約52万トンのクロム鉱さい※1を
江東区の広範囲にわたって投棄していた為、当時その土地には、草も生えず虫も生息しない荒地となった。
また、周辺に住む子供の皮膚炎が異常に多かったとされる。
当時の従業員は鼻の粘膜に炎症を起こし、鼻中隔腫瘍※2や鼻中隔穿孔を患っていた。

※1クロム鉱さい:六価クロムを含んでいる、めっきや皮なめしの工程で生じるゴミ
※2鼻中隔腫瘍:左右の鼻を分けている鼻中隔に形成される異常な組織の塊

1993年
六価クロムを10年以上にわたり垂れ流し、地域の地下水を汚染し続けた。
全米史上最高の350億円の和解金額で決着がついた事件。

ジュリア・ロバーツ主演「エリン・ブロコビッチ」という映画を知ってますか?
実は、六価クロムによる健康被害をテーマにした映画。(2000年)

[あらすじ]
離婚歴2回。3人の子持ち。無学、無職。貯金残高16ドル。
そんな彼女が1枚の書類から大企業の環境汚染を暴き、
住人634名の署名を集め、史上最高の和解金350億円を勝ち取り、
アメリカ中にスカッとした感動をもたらした。
実話に基づいた痛快なサクセス・ストーリー。

2006年
南部の焼き物工場の排水処理施設が故障し、六価クロムを含む汚染水が流出。
周辺住民が六価クロムに長期ばく露し、健康被害が多発。

  • 工場からの排水が、広範囲にわたって河川や地下水を汚染
  • 健康被害の内容
  • ・皮膚の腫れ物、胃腸障害、貧血、肝機能障害など、六価クロムの急性中毒症状
  • ・地下水を飲用していた住民を中心に、深刻な健康被害が報告された
  • 対応と影響
  • ・政府は、六価クロムの排出規制を強化する法令を制定
  • ・陶磁器業界は、排水処理設備の高度化や製造工程の見直しなどの大幅な対策に迫られた
  • この事故は、六価クロムによる深刻な環境汚染と、住民の健康被害が明らかになった典型的な事例。
    中国政府は迅速に法規制を強化し、産業界にも大きな影響を与えることになった。

これを機に、他国でも“六価クロムの管理強化”が進む。

2002年
北部の農場で、大量の電気・電子機器廃棄物の不法埋め立てが発覚。
廃棄物に六価クロムなどの有害物質が含有。土壌や地下水の汚染の深刻化。

  • 調査の結果、数千トンもの使用済み電化製品が、適切な処理もなく野外に放置されていた。
    廃棄物には、鉛、水銀、カドミウム、も含まれ、周辺住民の健康被害も懸念され、大規模な環境浄化作業が行われた。
  • これを受け、EU各国で電気・電子機器からの有害物質流出防止策の必要性が高まる。
  • 六価クロムの溶出は、主に電子機器の“クロメート被膜”が原因とされた。

EU議会においてRoHS指令の制定が本格的に検討される 廃棄物処理における安全管理の重要性が認識され、RoHS指令制定の大きな契機となった。
EU域内の電子機器産業に大きな影響を与えた。

そもそも、なんでこんなに嫌われるの?

2003年- RoHS指令(EU)
電気・電子機器に含まれる有害物質(六価クロムを含む)の使用を制限する指令
2006年- REACH規則(EU)
化学物質の管理を包括的に規制する枠組み、六価クロムの製造・使用・流通を制限
2011年- 六価クロムの飲料水基準(EPA:アメリカ環境保護庁)
アメリカで飲料水の六価クロム汚染問題を受け、EPAが基準値を設定
2016年- 六価クロムの水質基準(日本)
日本で”水道水” の六価クロム汚染が明らかになり、日本政府が水質基準を定める

六価クロムに関する規制

  • 水質汚濁防止法に基づく排水基準の改正(六価クロム)
  • 一律排水基準(日本)
    電気めっき業以外 0.2mg/L
    電気めっき業 0.5mg/L
    (暫定排水基準、3年間適応)

    ※ppmと表現されている場合もあるが、mg/Lと同じことを意味している。
    ※令和6年4月1日~

  • 工場から出る排水中の六価クロムの濃度

身近な六価クロム

  • クロムめっき(六価)
  • 〇クロメート
  • どんな時に、溶けだす??
  • pH、紫外線暴露、水分、塩分、機械的摩耗など強酸、強アルカリ環境や、長期にわたる水との接触で溶出が進みます。
    また、紫外線にさらされると、皮膜の劣化が進み、溶出しやすくなります。
    さらに、機械的摩耗による物理的損傷を受けることでも、六価クロムが溶けだす可能性が高まります。
  • もし口に入れたら?
  • 口内で溶け出す可能性は低いですが、?時間舐めたり、繰り返すことによって、溶出する可能性は高まります。
    仮に、クロメート処理されたものを飲み込んだ場合は、胃酸によって溶け出す危険性が一気に高まり危険です。(胃酸:強酸性のため)

身近な三価クロム

三価クロム化成皮膜(三価クロメート)

三価クロムは六価クロムの代わりになれたのか?

人体にも環境にもよくない六価クロム。
その代わりとして、無害な三価クロムを使った製品の開発が進みました。
実際、三価クロムを使った皮膜は、六価クロムと同等以上の性能を有しているのでしょうか?

化成処理
クロメート 三価クロム化成処理(三価クロメート)
耐食性
外観
環境・安全性 ×
自己修復能力
耐摩耗性
コスト
クロムめっき
六価クロムめっき 三価クロムめっき
耐食性
外観
環境・安全性 ×
自己修復能力 ×
耐摩耗性 (800~1000HV) (700~900HV)
コスト

安全で環境に優しい三価クロムへの移行が進む中、六価クロムの方が優れている面がまだまだあります。
特別に高い性能が求められるところには、いまだ六価クロムが採用されています。

このニュース、知っていますか?【答え】

  • さて、ここまでクロムについて学びましたが、
    なぜ、六価クロム槽に落ちた猫に触れてはいけないか、
    その理由がわかりましたか?
  • 猫に付着した六価クロムに触れると皮膚炎や、吸い込んだ場合は呼吸器系の異常を
    引き起こす恐れがあるため。

    [ 解説 ]
    この猫に触れると、汚染された猫の体毛や皮膚から、六価クロムが人に付着したり、
    吸い込む可能性があり、以下のような症状を引き起こします。

    皮 膚:皮膚を腐食し、皮膚炎、潰瘍
    目  :結膜炎、失明
    呼吸器:鼻、のどの粘膜を侵す、※鼻中隔穿孔、※肺がん ※長期暴露による
  • [ その後 ]
    残念ながら、2024年4月30日、猫は死骸でみつかりました。猫が死に至った原因を考えてみました。
    〇急性毒性
    六価クロムは強力な毒性を持ち、皮膚に触れたり摂取したりすることで
    急性中毒を引き起こします。猫が溶液に落ちたことにより、皮膚や口、鼻から六価クロムが体内に吸収され、
    急性中毒症状を引き起こした可能性があります。
    〇皮膚の損傷と吸収
    六価クロムは皮膚に強い腐食性を持ち、皮膚を通じて吸収されることで
    全身性の中毒を引き起こします。猫の体毛や皮膚が六価クロム溶液に浸ったことで、重度の化学火傷と
    毒性吸収が起こり、内臓機能の障害や多臓器不全に至った可能性があります。
    〇呼吸器への影響
    溶液から蒸発した六価クロムを吸入することにより、猫の呼吸器系に重度の損傷を
    与えた可能性があります。これにより、呼吸困難や肺水腫、最終的には呼吸不全が引き起こされた可能性が
    あります。
    〇内臓機能不全
    六価クロムは体内に入ると内臓(特に肝臓や腎臓)に深刻な損傷を与えることがあります。
    猫が六価クロムに触れたことにより、内臓に損傷を受け、これが致命的な結果につながった
    可能性があります。

よくある質問

  • クロムめっきから六価クロムは溶けだすのか?
  • 溶出しない
  • 解説

    なぜ六価クロムがめっき皮膜から溶け出すという話が出てきたのでしょうか?

    これは、RoHSの基準ができたきっかけの一つでもあります。
    放置されていた車のめっき皮膜から、酸性雨によって六価クロムが溶け出し土壌を汚染するという公害問題がことの発端です。

    でも、これはクロムめっきではなく、亜鉛めっきに施されたクロメートからの六価クロムの溶出です。
    クロメート被膜はめっき皮膜とは異なり、金属化したクロムではなく、六価クロム自体でゼリーの様な皮膜を形成します。そのため、酸性雨により、皮膜が壊されるとそのまま六価クロムが溶出します
  • 三価クロムめっきが六価クロムに変質するか?
  • 変質しない
  • 解説

    三価クロムめっきと言っても、施されためっき皮膜は、金属化したクロムです。したがって、通常六価クロムに変質することはまずありません。なぜこんな話が広まったのでしょうか?
    話の発端は亜鉛クロメートです。初期の頃の三価の亜鉛クロメートから、六価クロムが溶出したことが、話のきっかけです。三価クロメート皮膜も、六価クロメート皮膜同様にめっきとは異なり、金属クロムではなく三価クロムで皮膜を形成しています。
    この皮膜には、コバルトが皮膜改質剤として添加されています。このコバルトがより安定化するために、三価クロムの電子を奪い、三価クロムが六価クロムに変質してしまいました。※現在は、改良されている三価クロムめっきによって析出しためっき皮膜は、金属クロムであり、例え同じようにコバルトが添加されていたとしても、同様のはおこりません。
    ちなみに、三価クロムを800℃で熱すると六価クロムに変化します

まとめ

  • クロムがどの状態なのかを見極めよう!
  • クロムの性質を正しく理解するために
  • “クロム”というワードだけで、必要以上に怖がらないで!
    クロムは、工場やものづくりの世界でとても役立つ素材です。一方で、クロムについて間違った情報を聞くと、必要以上に怖がってしまうかもしれません。でも、クロムのことをよく知れば、怖がる必要はありません。クロムには色々な形があって、それぞれ性質が違います。
    大事なのは、“クロムがどんな状態なのかを知ること”です。
    金属としてのクロム、水に溶けるクロム(三価クロム、六価クロム)、それぞれ性質が違います。
    その特性や安全性が大きく変わることを認識し、適切に扱えば、クロムの良いところをたくさん活かせます。
    クロムについて正しく学び、正確な情報をみんなで共有することが大切です。
    そうすることで、クロムを必要以上に怖がることなく、その便利さを、安全に活かせるようになります。
    クロムは私たちの生活に役立つ大切な資源です。みんなでクロムのことを理解していけば、これからも工場やものづくりの世界で、クロムは私たちの生活をもっと便利で豊かにする力になってくれるでしょう。