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⑧麟。,一.。,一

0          冒00

駿1鯵萎滋譲二二

     200

  nss.Ca2+K+

ss−Ca2+

 ss−SO42噂   NO2一

300        400 イオン濃度(μoqu四ごり

500 600 アoo

o 50 謹00     150     200 イオン濃度(μequlvじ1)

250   300

58.c82+ K+

層理醸豪驚鱗{獄灘ξ響

88.C8曾

ss−SO42一

ノノメノ ル

1雛

!〃1!ノ!z

NO2

創齢 嚢叢難i{NO3,

0 50 100 150     200     250     300     350     400     450

  イオン濃度(μoqりlvじり

        図5.18(A)降水のイオン組成

・88・

         ss.C 2+ns8 Ca2+K+

   毒蝶〜〔 澱さ一一盆・   ・協

      ss−SO42−   NO2疇

ss_C82ゆ  K+

cf

5s−SO〜零  N◎2齢 くガー一藝i…瞳(冶

1;鱗舅 O

0 50 100   150   200 イオン濃度(μoqu四じ1)

250 300   0       50      100     150

      イオン濃度(μeqUlvじり

5s.82+獅唐刀│c82+K+

臓嬬憲毒建艦藻難蕪灘灘灘講灘義蓑繊羨 二銚〜尋   ノノノノ ノ  1霧

8s−SO42,

200

N◎2一

¢r 二㌃肇蓼i鍵 o

0         100        200        300

      イオン濃度(μoqu麗し 1)

      ss.Ca2+ns C 2+K+

 つややギきソきちさマ

 讃1が雪転顔参影二嚢彰姦

   ㊨) ss一、。、2一。砺一

400 500 600

0       50      100      150      200

         イオン濃度(μoquivじ1)

       +NH4

;ミ,・蝿露・々

       M・駅・8掌Ca21。2

250 300

39.C92+  K+  H+

灸講繋

    M

窃〔 葺‡急:;i=N◎3

s3−SO42騨@ N(簗一

一響一?一雫一一鰹

¢ド 吋03

0 50   100   150 イオン濃度(μoq曲じ1)

200 0 50       100      150

イオン濃度(μ●qUlv L−1)

200

図5.18(B)降水のイオン組成

・89・

5 4.2 日本海側における各イオンの濃度及び沈着量の分布   目本海側地域における各イオンの濃度や沈着量の分布状態を知  るため、各イオンの濃度及び沈着量の変動係数を求めた。この変  動係数(σ/μ)は、各地点の平均値に対しての全体の標準偏差(σ)

 と平均値(μ)の比から求めることができる(2)。日本海側地域にお  ける各イオンの濃度及び沈着量の変動係数を表52の(A)、(B)に

 示した。

  (A)に示す各イオンの濃度の分布状態は、変動係数から    ①変動係数の値が小さいもの

       (NO3一、 nss・SO42一、 nss−Ca2+、 NH4+)

  ②変動係数の値が比較的大きいもの(Cl一、 Na+、 Mg2+)

  ③変動係数の値が中間的なもの(NOゴ、 Kl+、 H+)

 に分けて考えられる。

  このことから、NO3一イオン、 nss・SO42一イオンは、日本海側地 域において場所によらず、比較的、同じ濃度で分布しており、大 陸からの越境汚染の影響を一様に受けていることを示している。

  しかし、酸に対応するNO3『、 nss−SO42一がほぼ同じ値なのに、

H+の変動は大きい。これは、アルカリ物質の地域差が大きく、中 和に差が生じたためだと考えられる。

 また、海塩起源物質のCrイオン、 Na+イオン、Mg2+イオンで は、変動係数が大きくなった。これは、海岸からの距離による違 いが、地域差として表れたと考えられる。

 (B)に示す各イオンの沈着量の分布状態でも、濃度の分布と同様 の傾向が見られた。

一90一

表5.2日本海側地域における濃度及び沈着量の分布

(A) 濃度

Cド    幽mO NO叩 SO 2一 鑓a+ K+ Ca2+ Mg2+ 麗H+ H+ 雁βε一so42卯 弼5−c82+

霊苑 57.68 α50 2矯5 4729 4975 447 4337 1425 2重71 466 4127 4114

90.00 0.35 22.68 5152 69.50 320 35.フ5 准7.96 絡93 123フ 43.12 3269

o 17a20 033 24.12 6577 132.19 442 41{〕2 30.89 22.05 15灌3 49.77 34.58

鳥取 459.40 031 24.6著 86β5 330.99 7.91 4502 68ρ7 23.で4 1828 46.60 3045

巨井 162.84 Q24 2t59 7485 重2S.82 5.G◎ 3惚2 3G.審3 26.{2 2547 59.5◎ 26.24

石川 274.48 α63 35.84 9998 20585 762 54.56 4719 3853 2212 7507 4550

甲山. {5592 052 2927 フ805 12α47 452 3a12 27.83 46.¢0 准6.18 6347 32」2

533.?8 0.59 25!45 10128 38425 9お8 4662 78.64 36.19 1715 54.79 29.71

烈}325 0.88 2t7事 6859 で5323 47肇 38.09 35.12 38.53 1099 50心5 3t35

平均( 23506 .048 25.20 74.89 174フ8 5.フ3 4t61 38.90 29.9雀 15.82 53.?4 33.フ5 差( 1飢マ847 020t638 4毒9012究 栂05955 94刈733 2,鱗0929 67重67重9 2t 854刊 {Oβ72{ 6惚4571 賃剤859 583624

σ/ o.69 042 Oj 9 0.25 054 0.37 0.16 056 o.34 039 0.21 0.17

各イオンの年間平均濃度の単位;euivL}1

(B) 沈着量

福岡 米子 鳥取 置井 石頭 嚢山

準 差( )

σ/

降水量

1673.51 著281.49 1662.67 1596,21 1573.29 馴フ,66

c藍 96528.39 115337。96 296280.92 7333◎045 256199.{1 22443t2葺 963.10

168496

13縛.50

150で62,69 899400.47 267171.70 1396.38 337645.88

324.96 283052、{1

0,23 0.84

NO

83033

446.89 552.33.

498,31 385,で2

51428

§◎t49 989,42 1150,23 652.05 269β1 041

NO3騨

360フ望.遷2 29058.79 40◎96,?5 39289.90

SO42■

79146.58 6602745 10934627

1383◎4.73 33969.95 望17ア57.24 29306.32 2818フ.86

4288699

28531.52 34155.47 5682β{

0.1フ

81747.51 75167.43 17065294 90f64.90 組3146」2 3429326 033

Na+

8326t26 K+

748で.95 89057.70.@410ス02

219785.11 528327.41 199529.45 168316,82 料6026.34 64744044 2Q1422.76 250G51.92 199865.34 0.80

7349.95 12631.00 7867.で8

622784

4348.87 16315.97 6霊8872 8057、61 3971、58 α49

C自2+

72586.59 45812.14 68墨99.{4 71853.80 502で439 44609.57 67曝426 78549.0コ 50069.76 5フ623.等9 15老41.57 0.26

Mg2+

2385025 230准t28 51358.77 108648.16 47410.83 38584.46 268◎625 132508β9 46164.52

5537t43

38876.89 0.70

NH4+

36330.で1 217005で 36658.11 36937.84 411◎036 3モ507.31 44305.15 609フ4.68 50650,84 4001833 11259.05

028

H+

779335

15852.45 25准58.23 29霊81.52 40065.19 18086.69 15583.43 28904.08 14450.75 21675.08 9922.92 0.46

g誌一SO略2一

6907197 5525t47 8275227 74377漂2

936霊4.葉フ 61381.18 61128.24 92312.65 65792.75 72853.53 13933.で1 0.著9

n銘一C〜寺 68856,49 4霊893.60 57499.68 48607.4G 4{2754フ 3フ203.63 30938.56 5◎061.63 41207,16 46393.74 11417.86 0,25

各イオンの年間沈着量の単位:μeuiv m−2年一1

一91・

5.4.3 降水量、pH、電気伝導度(EC)

 (1)日本海側における降水量と電気伝導度(EC)の関係

   降水中に含まれるイオンの濃度は、他から補給されなければ   初期降雨で最も高い値を示し、降水量とともに指数関数的に減

  少する(7)。電気伝導度(EC)は、イオンの総量の目安となるので、

  降水量の増加とともに電気伝導度も指数関数的に減少していく   と考えられる。そのため、降水量をX(mm)、電気伝導度(EC)

  をY(μScm−1)とすると下の①式の関係が成り立つことが多

  いことが報告されている(5)。

   そこで、日本海側地域の降水における降水量と電気伝導度の   関係に①式を適用した。

  Y;A×e一(ln2)x/B……①

   ここで、電気伝導度(EC)が初めの値の半分に減ずるに要す   る降水量を半減量として、Bで表した。

   そこで、目本側側地域の降水について、①式をコンピュータ   のグラフ作成ソフト「カレイダグラフ」を用いて、最小2乗法で   フィッティングを行い、図5.19に示すような結果を得た。

  ①式にフィッティングできる地域(福岡、萩、米子)とそうで  はない地域(その他の地域)があることが分かった。①式にフィ   ッティングできなかった福井と①式にフィッティングできた福  岡について、降水量と電気伝導度の関係をさらに検討した。

  図5.20の(A)、(B)に、福井と福岡における降水量と電気伝導  度(EC)の関係(2000年7月〜2001年6.月)を示す。

  福井の降水では、降水量が増加してもECの値がほとんど変  わらない降水試料が多い。そのため、降水量によらず、ECの  値は幅をもって分布している。これに対して福岡の降水は、降

・92一

A 60187

 聖      」

ユ      5 B 73711

 ㎜

@鋤

マ  400

?フ  300

T0  200四 100 0

」     捺

ォ             艦

@  」1      = ゆ     }

Q層  一    ←    一  r       い

 うー ・       ,tO        

E、四卜

T

0  50 100 150 200 250 300

@  降水量(iゆ

 400

§

切 300

3

O ⑳0

100

00 鉛 100

150 ⑳0 250 300

ひ 400

§

9り 300

0 200

loo

00 50 100 150 200

隠水量伽。

濁0 釦0

ゴ  400

ω 300

e

0 200

塞oo

石艶1

0050100150三重鋤

A 24717

r ▼  一

P

8 2468

9   胃

ア 

  一P

晦水量(劇

臓博

ρ 400

§

ω 300

5

0 20D

100

0050重0。150㎜勘鋤

A 451刀

8 捌08

  卜

ォ      r   l

{  =       彌

g

=      ト      「

Q      γ

卿亀

  ←

o      よ、

s      「

ρ  ρ c

川水澱伽)

ぞ  400

§

の 300

3

0 200

1oo

00 50 100 150

A 158.

8 4792

1

o o

     →一 願  一 1

。♂

Oo

く1 o)

5

1

嚇n 冨も。 o

o

降水量(観)

勾0 250 300

駁殿

ぞ  柵

《0 3α0

3

0 200

100

00 50 100 150 200 250 300 A 8115

L B

7

5

1

∩ヤ書

r牌

曾」

一 

v 犀1 ⊇

隠水量㈲

亭  400

ω 3α0

5

0 200 u

100

00 50 100 150 200 250 300 A 44901 B 26795

     ↓     一ウー 一   響

゙      匹       匹

         「

1     8

     1      ,      冨

c ウ      、

 「

?   レ     瞬 噌

@星

@oρ、O

@      O  o

峰水量(■ゆ

ひ 400

9D 300 ε

0 200

100

00 50 100 150 200 蜘 300

       1      「 A 3321

B 4

}      一 冑    ,

@   L

@   ,

昭  :

艦      レ      3

@ 1       1

@ ←

匹1         , ,  1

o。 普̀ 一.

降水量(醐。

図5.19降水量とECの関係

・93・

(A) レインアウトの寄与が大きい地域(福井)

120.0

100.0

  80.0

§

の 60.0

3

  40の

20.0

0.0

降水量に関係なくECの値は一定である。

降水をもたらす雲によって濃度が異なるため、

降水試料は、ある幅をもった範囲に分布する o

廻9 0 o

o   o o o     o

早? Oo o

O    o o       o

oo

一〇  8

o  o o o o

0.0 50.0  10α0

降水量(mm)

150.0 200,0

(B) ウォシュアウトの寄与が大きい地域(福岡)

600.0

500P

400つ

5 ω3000

δ 田200.0

ECの値は降水が増加すると指数関数的に減少する。

全ての降水試料は、この指数関数曲線とX軸、Y軸に 囲まれた範囲内に分布する。

100.0

OP O  o◎o

0.0 50.0 100.0    150.0    200.0

   降水量(㈲

250.0 300.0

図5.20降水量とECの関係

一94・

水量の増加にともなってECの値が減少している。このような地域 による分布の違いが生じるのは、前述した降水の汚染の過程が異な るためだと考えられる。

 福井の場合は、レインアウトによって、降水をもたらす雨雲の移 動の際に汚染物質を取り込むので、ECの値が降水量に関係なく一 定になったと考えられる。また、降水のECはその雲の状態を反映 するため、ある幅をもった範囲に分布したと考えられる。

 一方、福岡の場合は、ウォシュアウトの寄与が大きい地域である ため、降水とともに大気中の浄化作用が進むにつれ、降水中の汚染 物質濃度が低下する。そのため、:ECの値は降水量が増加すると指 数関数的に減少し、指数関数曲線とX軸、Y軸に囲まれた範囲内に 分布したのだと考えられる。

 次に、図5.21(A)、図5.21(B)に、季節による福井と福岡の降水 量と電気伝導度(:EC)の関係(2000年7月〜2001年6月)を示す。

 福井の冬季(11月〜2月)や春季(3月〜6月)の降水では、降 水量が増加してもECの値がほとんど変わらない降水試料が多く、

ECの値は幅をもって分布している。これに対して、夏季(7月〜

10月)の降水はウォッシュアウトの寄与が大きく、降水量の増加に ともなって、ECの値が減少する。

 一方、福岡では、冬季、春季、夏季のいずれの降水も、ウォッシ ュアウトの寄与が大きく、降水量の増加にともなって、ECの値が 減少している。

 このように降水量と電気伝導度の関係をみていくと、その地域の 降水がレインアウトとウォッシュアウトのどちらの寄与が大きいか を知ることができる。また、降水を季節ごとに分類することによっ て、季節ごとの寄与の状態も知ることもできる。

一95・

レインアウトの寄与が大きい地域(福井)

7月〜10月  200.0 沿150.OI

の100つ

3

0

田 50.0

  0.0 o

  oO o

o o

o

o

0.0 50.0  100.0

降水量(mm)

150.0 200.0

11月〜2月  200.0 ρ150.O

の100,0

3

0

山 50.0

  0.0

  ロロ

面 島口

 200.0

』150.0

ω100.0

3

0

山 50.0

  0.0

0.0 50.0  100.0

降水量(㈲

150.0 200.0

凶  ム

。碧凶ム  詮

α0

図5.21(A)

 50.0         100.0        150。0

      降水■(㈲

季節による降水量とECの関係

200.0

・96・

ウォッシュアウトの寄与の大きい地域(福岡)

7月〜10月  200.◎

r ,50.0

1

§

の100.0

3

箔5α0

  0,0

 200.◎

ρ150.Ol暮 ω葦0α0

3

0

磁 5α◎

  α0

0.0 50.0

11月〜2月

100.0    150.0    200.0

   降水量(旧m)

250.◎    300.0

0.0

[麺コ 2・α・

       4へ150.0        藍

        蓉

       の1000        3        0

       田 50.0       0.0        α0

         図5,21(B)

50.0 100,0    書50,0

   降水量(㈱

200.0    250.0    300.0

50.0     望00.0    150.0    200.0    250.0    300.0

       降水量㊥m)

季節による降水量とECの関係

  ・97一

 そこで、(A)海塩や酸性物質の影響の大きい11月〜3月と(B)

比較的影響の小さい11月〜3月以外の月に分けて①式のフィッテ

ィングを行い、図5.22の(A>、(B)に示すような結果を得た。

 ①式にフィッティングできない地域(柏崎、石川、鳥取、米子)で も、(B)の11,月〜3月以外の月では①式でフィッティングできるこ とが分かった。しかし、(A)の海塩や酸性物質の影響が大きく出る 11月〜3月では、①式にフィッティングできなかった。また、秋田 や福井については、海塩や酸性物質の影響を考慮しても①式にフィ

ッティングできなかった。

 以上のことから、越境汚染の影響の大きい11月〜3.月や一部の地 域(秋田・福井)を除けば、電気伝導度(Y)と降水量(X)の関係

は、①式で表すことができることがわかった。また、①式を適用す ることによってウォッシュアウトの寄与の大小を分類することがで きることもわかった。これを使って日本海側の降水を分類すると、

①式にフィッティングできる兵庫や萩、福岡の降水は、年間を通し てウォッシュアウトによる寄与の大きい地域であり、①式にフィッ ティングできない秋田や福井は、ウォッシュアウトよりもレインア

ウトの寄与の大きい地域であると判断することができる。

 この方法を使って日本海側地域の降水を分類すると、

 ① 年間を通じてウォッシュアウトの寄与の大きい地域        (富山・萩・福岡)

 ② 11月〜3月にかけて、レインアウトの寄与が大きい地域        (柏崎・鳥取・米子)

 ③ 年間を通じてレインアウトの寄与の大きい地域        (秋田・福井)

の3つに分類することができた。

・98一

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