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ワ 巴「斑
エ%、 Ol・\1
途中に、中国の工業地帯のnss−SO42一イオンやNO3一イオンを取り 込んで、日本列島に飛来するようになると考えられる。
・143一
5.4.7 降水をアルカリ化する汚染物質
(1) NH4+/nss・Ca2+濃度比
図5.38の(A)、(B)、(C)にNH4+/nss・Ca2+濃度比の経月変化
(2000年7.月〜2001年6月)を示す。
アルカリ性の汚染物質のうち、どちらの寄与が大きいかを知る ことができる。年平均値は、秋田1.23、柏崎1.22、富山1.43、
石川0.85、福井1.00、鳥取0.76、米子0.64、萩0.52、福岡0.53 であった。鳥取以西の地域では、nss−Ca2+の寄与が大きく、福井 以北の地域ではN且4+イオンの寄与が大きいことがわかる。これ は、黄砂の影響が西日本側の地域で大きいためである。
N且4+/11ss−Ca2+濃度比の経月変化は、12月を中心に左右対称に 折り返したような変動をしている。夏から秋にかけて下がり、季
節風の強まる10月〜2月に再び上昇する。3月には、黄砂の影 響により日本海側のどの地域も、Ca2+イオンの寄与が大きくなつ
ている。
一144一
(A)
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13 ♪2 姜1
0
匂 .ド ρ φφ臼り.,
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・口や,り,
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,ロ・・ ?!・
. β口
7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月 5月 6月 一秋田…・ 一柏崎一←富山
(B) 6
曇5 愚4
13
♪2 婁1
0
年悶平均 1.23 1.22 1。43
, 9 ムニ
,,, ・7 M、 ・・合\ .., 曹□ 一 一 口.
(C) 6
濃5
も4
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0
7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月 5月 6月
年間平均
一
ヒ竺型竺 福井→ 鳥取1
0.85 1.00 0.76
7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月 5月 6月
+米子…・…萩一砺一福岡
年間平均 0.64 0・52 0・53
図5.38 mH:4+/ns鋳Ca2+比(2◎00年7月〜2001年6月)
一145・
(2) (NH4+十nss・Ca2+)!(NOゴ十nss−SO42つ濃度比
図5.39の(A)、(B)、(C)に、(NH4+一トnss・Ca2+)/(NO3 +nss・SO42 )
比の経月変化(2000年7月〜2001年6月)を示す。
この比が大きいほど降水のアルカリ化が進んでいることを示し ている。比の年平均値は、秋田0.97、柏崎0.82、富山0.84、石 川。.76、福井。.65、鳥取。.75、米子。.77、萩。.75、福岡1.oo である。
アルカリ化が進んでいると思われる福岡の値が大きく、それに 続いて秋田が高い。その他の地域では、福井を除きほぼ同程度であ つた。福井の降水については、前で述べたようにアルカリ成分が 少ないため、酸性成分の中和があまり進んでいないため比が低く なったといえる。
濃度比の経月変化をみると、福岡や萩を除き、2月〜4月に高 くなっており、黄砂による中和進んでいることがわかる。また、福 岡や萩では、12月、1月に高くなっており、黄砂の飛来が他の地 域よりも早かったことを示している。
・146一
(A)考2
串{:1
翠14
1望1号 ≦o.8
弍①0.6 ,.
?0.4 葦α2 セ◎
乙 7月 8月
年間平均
(B)誓2
もt8
望1.6
影4
1。t2 窪 1 ・
碁OB ・
苫α6 、
あ 0.4 ロー一φ
釜02 ≧・
一 7月 8月 9月
年間平均 美
(c)も1孟
宏1.6
影4 ㌦t2 皇 1 ≦o.8 り
ま⑪ 0.6 「〔コ... ,ρ.
90.4 旱02
㌔ 0 菱 )
〜 ・ {ユ ρ
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Xぐ吐
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9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月 5月 6月
一秋田…・…柏崎み一富山
0.97 0.82 0。84
・口 ・一 ψ㌔
4コ , ,り ・
⇔
10月 斜月 12月 1月 2月 3月 4月 5月 6月
+石川…ロ…福井一一ゆ一一鳥取
0.76 0.65 0.75
ノ須 砿 り…減覗 一・ \、
9 軸1コ
7月 8月 9月 船月 斜月 犯月 1月 2月 3月 4月 5月 6月 一米子…ロ…萩一一福岡
年間平均 {L77 . 0.75 1.00
図5.39(NH4++nss−Ca2+)/(NO∫+nss−SO42」)比の経月変化(2000年7月〜2001年6月)
・147一
(3)鳥取におけるnss−Ca2+イオンの沈着量の経,月変化 (1999年、7,月〜2001年6月)
図5.40に鳥取のnss・Ca2+イオンの沈着量の経月変化(1998年 7.月〜2001年6,月)を示す。
2000年7,月〜2001年6月の黄砂は、飛来期間が長く、飛来量 も多いことがわかる。これは、暖冬や干ばつ、砂漠化によって大 規模な砂嵐が発生し、これによって巻き上げられた黄砂が中国本 土や韓国、日本に飛来しているためである。
資料5.1に砂嵐と黄砂についての新聞記事(朝日新聞)を示す。
目本での黄砂観測日は2000年で794日(過去2位)、2001年で 544日(過去4位:4月12日現在)であり、この2年間に多量
の黄砂が日本列島に飛来している。鳥取でのnss℃a2+イオンの沈 着量もこれを反映した結果となっていることがよくわかる。
・148一
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20
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取
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7 9 11
1998 1 3 5 7 9 判 1999
1 3 5 7 9 11
2000 1 3 5 2001
図5.40鳥取のnss℃a2÷イオン沈着量の経月変化(1998年7月〜2001年6月)
一149・
資料5.1砂嵐と黄砂
期 日 箭 聞 .2◎01零仰虞1S年⊃4の199・「噛7網曜日 13」蠣 6
倒)
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窮. ・〜 嚇冨
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鞭譜 コ 生 態 環 境 悪 化
喜、 「轍鱒u腺,てし塞う」.りあらし。馴ゆ常5け艦する脚8冊子・欄匿写す
鴇酬脚 幽載;』撫纏 ・鵜繊1
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・像。米翻塵宇宵罵(NASA)ゴダ:,
一欝四国円舞断が撫僕した詔AP,
2001年4月19日 朝日新聞
一150・
5 4.8 酸性化物質とアルカリ化物質の関係
図5.41の(A)にはH+イオンの濃度を、(B)には降水中の酸性 化物質(nss・SO42一イオンとNO3一イオン)の濃度からアルカリ化 物質(N且4÷イオンとnss−Ca2+イオン)の濃度を引いたものを示
す。
(A)のH+イオンの濃度は、11月〜12月の米子から石川にかけ て高くなっている。これは、これらの地域が、酸性の汚染物質の
影響を強く受けて、降水が酸性化されていることを示している。
特に、福井は10月〜2月にかけて高くなっており、酸性化が 他の地域に比べて進んでいることがわかる。
(B)のグラフでは、11月〜12月の米子から石川にかけての部分 が、H+イオンの濃度のパターンと似ている。このことから、降
水中の酸性化物質の濃度からアルカリ化物質の濃度を引いたもの が、H+イオンの濃度を表していることがいえる。
151・
(A)
∫「
秋田 惇柏崎、、
富山
石川 、窟 い
福井
鳥取、「』』凋_,胃
米子
濃度(μeq騒iv L−1)
1國■ 0〜10 圏
〔コ 30〜40〔コ 10〜20口
40〜50
20〜30
(B) nss−SO42一十NO3一一(nss葡Ca2+十NH4+)
秋田 柏崎炉
A
富山し、
石川 福井
鳥取 米子 萩 福岡
濃度(μequiv L,一1)
囮 0〜15 匿=コ
[=コ 45〜60 〔=コ
15〜30 [===] 30〜45 60〜75 ■■■■■ 75〜90
図5.41酸性化物質とアルカり化物質の関係
・152・
第6章 塩の濃度が高い降水のイオン分析に対する調題点
今回の日本海側地域の降水調査で、Crイオンが過多になる現 象がみられた。特に、Cl一イオンが過多になる傾向は、北西季節 風の強い冬季と海岸に近い地域で強くみられることがわかった。
日本海側の海岸に近い地域では、北西季節風によって巻ぎ上げら れた海塩の影響によって、海塩の濃度は兵庫における夏季の降水 の100倍以上になる。この降水をイオンクロマトで分析すると、
Cl一イオン過多の現象が起きた。
この現象は、本研究室の岡田(1999)が、日本海側の鳥取地区(気 高中など)で行った調査でも見られた。この時には、日本海から巻 き上げられたNaClが越境汚染物質の且2SO4と反応して、Na2SO4 とHCIができ、Na2SO4が海に落ち除去され、且Clのみが目本海 側の地域に飛来するためCrイオン過多の現象が起こると考えて
いた(10)。
本研究では、降水中の各イオン濃度は、20μequiv:r1に調製 した標準NaCl水溶液と前に述べた東亜電波工業(株)製標準溶 液の比から決定している。しかし、測定しようとしている日本海 側地域の降水中のNa+イオンやCrイオン濃度が、標準NaCl水 溶液の100倍以上も高いため、Na+イオンやCrイオンの濃度が 正確に評価できているかどうかわからない。
そこで、20μequiv L−1のNaCl水溶液を基準として、1倍
〜3000倍の濃度のNaCl水溶液について、Na+イオンやCl一イオ ンの濃度が正確に評価できているかどうか調べた。
調製したNaCl水溶液の濃度に対するNa+イオンやCrイオン
の濃度の関係を図6.1に示す。
C1一イオンは、すべてのプロットがほぼ111の直線上にある
一153一
ヂ
」
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0宏1霞屡
7104 6104 5104 4104 3104 2104 1104
0
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争
0
1104 2104 3104 4104 5104 6104 7104
麗aCl濃度(μequivじ1)
図6.1NaC1の濃度とCl−/Na+濃度比の関係
154・
ことから、ほぼ正しく評価されていると考えられる。
しかし、Na+イオンは、 NaCl水溶液の濃度が大きくなるにした がって、プロットが1:1の直線よりも下側に曲がった。このこと から、Na+イオンの濃度は、実際の濃度よりも過少評価されている
ことがわかった。
そこで、Na+イオンとCrイオンの濃度に補正を加えるため、補 正式を考えた。
まず、NaClの濃度が20μequiv:L−1の時を基準にしたので、
Na+イオンとCl一イオンの濃度は、それぞれ①、②式のように表す
ことができる。
[Na+]m。a,一20=([NaCl]一20)A …………① [Cr]m。。、一20=([NaC1ト20)B …………②
ただし、[]m。a,は測定値の等量濃度を、[NaCl]は調製したNaCl 水溶液の等量濃度を表す。
次に、図6.2に示すように、A、Bの値をグラフ作成ソフト「カレ イダグラフ」を用いて、最小2乗法で求めた。得られたA、Bの値を
①、②式に代入すると、
[Na+]m。a、一20=([:NaC1】一20)o・97105 …………③ [Cl一]m。a,一20=([NaC1]一20)1・ooo6 …………
C
となる。
次に、Na+イオンとCrイオンの濃度の補正値をそれぞれ
[Na+]。。rrect、[CI「。。rrectとすると、
[NaCl]=[Na+】,。rrect=[C1一]。。。。ectとなるので、
Na+イオンとCrイオンの濃度の補正値は、
[Na+]。。。,ect=20+([Na+]m,a,一20)1・0298 一・・……⑤ [Cl「,。r,ect=20+([Cl『]mea,一20)o・9994 一・・……
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