4000
㍗ 3000 ξ
§2。。。
面
環1000
o
10◎0
4．3，8主要イオンの推定流出量について
4．3．6、4．3．7のことから、ふれあいの里において、主要イオン種間で、
積雪からの時間ごとの流出量にどのような違いがあるか、積雪の沈着量及 び同時期の降水の沈着量を用いて、図4−3−11のような方法で、各イオン 種の積雪中からの流出量（率）を推定した。これは、2月3日から3．月17 日までの週ごとの積雪から積雪水量を求め、各イオン種の積雪での沈着量 を、同時期の降水（雪）量から降水（雪）による沈着量を算出した。なお、積 雪水量は、積雪の密度と積雪深から算出した。流出率が1に近い場合は、
流出量速度が速く、積雪中から流出しやすい。0に近い場合、流出速度は 遅く積雪中にとどまりやすいと判断した。．
一123一
降 雪（含乾性降下物）
b
i灘iiii藝i薯…i…
霧第笏第擁笏．
擁。流 出 c
a1， a2：積雪水量から求めた沈着量
b：a1の積雪からa2の積雪までの期間の降水量から求めた沈着量 c：a1の積雪からa2の積雪までの期間の流出量（c＝a1＋b−a2）
と仮定すると、流出率は以下のようにして求められる。
流出率 ＝ C／（a1＋b）
図4−3−11積雪中からのイオンの流出率の推定方法
・124一
この結果、図4−3−12のように、硝酸イオン（NO3一）と非海塩硫酸イオン
（nssSO42一）は流出率が0．85以上で、他と比較して高かった。次に、海塩硫 酸イオン、塩化物イオシ、ナトリウムイオン、海塩カルシウムイオンで、
流出率は、0．8であった。また、アンモニウムイオン、カリウムイオン、
非海塩カルシウムイオン（nssCa2＋）は、0．75と低かった。ただ、水素イオン だけは、流出率の変動幅が大きく判断が難しい。
以上のことから、積雪中からのイオンの流出は、イオン種間で流出速度 に差が認められる。また、その流出過程は、初期に硝酸イオンや非海塩硫 酸イオン等の酸性化物質が流出し、次に、塩化物イオンやナトリウムイオ ンなどの海塩物質が流出するように思われる。アンモニウムイオンや非海 塩カルシウムイオンなどのアルカリ性物質は、流出速度が遅く最後に流出 すると考えられる。
一125巳
∴
ま 爆
1．0
0，9
0．8
0．7
0．6
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〇 〇
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○ ： l l ：
…［コ
．L一＿一一．1＿＿一一1．『
： 1
： 0 ： 0
・ ○
nssSO42 NO、， ssSO42 Cl N・・ssCa2＋Mg2＋NH4＋K＋・ssCa2＋H＋
図4−3−12各イオンの積雪からの流出率
流 出 速 度 大
流 出 速 度 小
4．3．9連続融水分析について
4．3．8の結果を受けて、採取した一定量の積雪を実験室にて自然融解さ せ、流出する主要イオン種の濃度の比率を算出した。実験をおこなった積 雪試料は、以下の地域の積雪を使用した。
・栃ノ木峠（滋賀県余呉町）、採取日2001年1．月22日、採取量 500g ・蛇谷ヶ峰（滋賀県朽木村）、採取日2001年3，月3日、i採取量 500g ・木戸峠（滋賀県志賀町）、採取日2001年3．月8日、採取量5009
積雪試料は、できる限り降雪直後のもので、乾性降下物等の影響の少な い上部層のものを採取した。また、実験室までの運搬、保存には、融解が 進まないように、クーラーボックスを利用した。
実験室では、超純水で洗浄した大型ロートとメスシリンダーを使い、室温 状態で自然融解させた積雪融水を50m1つっ分取した。この分取した積雪雨 水をろ過後、pH、 ECを測定し主要イオン濃度をイオンクロマトグラフで測
定した。
pH、 ECの変動を図4−3−13a、4−3−13bに示す。図4−3−13aの栃ノ木品の 場合、初期の融水（分取融水の番号1）は、pH＝4．8であったが、以降融解が 進むにつれて上昇し、最終の融水（分取融水の番号10）では、pH；5．6とな つた。また、ECは、初期の融水（分取浸水の番号1）は、60μS cm−1であっ たが、以降融解が進むにつれて減少し、最終の融水（分取融水の番号10）
では、ほぼ0μScm−1に近づく。いずれの地点も融解が進むとともにpHは 上昇しpH＝5．6前後に近づき、 ECが低下していくことから積雪中のイオン が急速に流出していることがわかる。
一127・
直 鵠
5．8
5．6
5。4
モ52
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4．8
4．6
60 50 T 40
§
ミω30 畠20
書0
0
1 2 3 4 5 6 分取融水
7 8 9 10
モ
5．9
5．8
5．7
5．6
5．5
5．4
20
15
T
§
ω10ミ 盆
5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 分取融水
一σ＼o、
〉《） 0
分取融水 分取融水 図4−3−13a積雪の連続融水中のpH，ECの変化
分取融水の番号は、融水初期（1）から後期（9，10）の番号を示す。
山 陰
5．8
5．6
5，4
モ5．2
5、0
4．8
4．6
40 35 30
1ε25
む
の20ミ 箔15 10
5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 分取融水
0
123456789
分取融水
図4−3−13b積雪の連続融水中のpH，ECの変化
分取融水の番号は、融水初期（Dから後期（9，10）の番号を示す。
主要イオンの積雪からの流出については、図4−3−14a1〜4−3−14c2に示 す。縦軸は、採取積雪試料500g中からの各イオンの全流出量に対する流 出開始からの積算流出量の比、横軸は、採取積雪試料500gの全融水量に 対する積算融水量の比である。図は、一定量の積雪の融解時に、そこに含 まれる各イオン成分がどれだけ流出したか、その過程（速度）を比較検討し たものである。
蛇谷ヶ峰の結果をみると、流出速度に顕著な差異が認められるのは、図 4−3−14a1の陰イオンでは、亜硝酸イオン（NO2 ）の流出速度が遅いこと、図 4−3−14a1の陽イオンでは、アンモニウムイオン（NH4＋）の流出速度が遅いこ
とがあげられる。さらに、細部を比較すると他のイオン種間においても、
流出速度に差が認められた。陰イオンでは、硝酸イオン、非海塩硫酸イオ ン（nssSO42一）は流出が速く、塩化物イオンや海塩硫酸イオン（ssSO42りで流出 が遅い。陽イオンでは、ナトリウムイオン、カリウムイオンは流出が速く、
アンモニウムイオン、温海塩カルシウムイオンの流出が遅かった。図
4−3−14b1、2の栃ノ漏出では、陰イオンでは、非天塩硫酸イオン（nssSO42一）
は流出が速いが、硝酸イオンはやや遅く、陽イオンでは、非海塩カルシウ ムイオンが最も流出が遅かった。図4−3−14c1、2の木戸峠では、陰イオン は、蛇谷ヶ峰とほぼ同じだが、陽イオンは、非海鳥カルシウムイオンの流 出が比較的速くなった。このように積雪試料を採取した地点により多少の 差があるものの、4．3．8でおこなった流出率の推定ともほぼ一致している。
また、大半のイオン種は、全積雪試料の40％の融解で、総イオン量の80％
程度の流出が認められた。
一130
100
80 ま＼ 劇 λ 60 ヤ
淋 40繹
20
0
×NO3脚
▼nssSO42騨
ocr
◇ssSO42一 凹NO2，
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ノ 〆
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芦一遍｝一…瞳
， nssSO42帽
，！@ 80
ssSO 2一
60 C1
80
！
0
100
20
図4−3一14a1
nssSO42禰竄mO3幽 の流出が速い。
40 60 80 積算融水量／％
連続融水中の陰イオンの流出比（渋谷ケ峰）
80
ま＼
ハ 60
鰍 40
20
0 十H＋
▽Mg2←
●Na＋
△ssCa2＋
xK＋
◆nssCa2＋
■NH4＋
、
げ
oo
Mg2＋
60
NH4＋
nssCa2＋
0 20 40 60 積算融水量／騰
80
げやMg2＋の流出が 速い。nssCa2＋（黄砂）
の流出が遅い。
図4−3−14a2連続融水中の陽イオンの流出比（蛇谷ケ峰）「
一131一
ヌ＼ 咽 ハ
ヤ 一 一
100
80
60
40
20
0
2一
▼nssSO4
0cr
◇ssSO、2甲 XNO3曹
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！
！
頭
ノ 〆
！ ノ
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！
！
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ノ
／
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／
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／
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，瓢
！
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0 20 40 60 80 100
積算融水量／％
図4−3−14b1連続融水中の陰イオンの流出比（栃ノ木峠）
＼ 咽 λ
ヤ 100
80
60
40
20
0
▽Mg2←
●Na＋
△ssCa2φ XK＋
十H＋
■NH4＋
◆nssCa2＋
0 20 40 60 80 100
積算融水量／％
図4−3−14b2連続融水中の陽イオンの流出比（栃ノ木峠）
一132一
100
80
ま＼ 劇
ハ 60
ヤ 碧
40
20
0
▼nssSO42−
XNO3一
◇ssSO42噌
OCr
■村02申
！ ノ
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〆
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！
／ ノ
0 20 40 60 80 100
積算融水量／％
図4−3−14c1連続融水中の陰イオンの流出比（木戸峠）
1◎0
ヌ＼ 噸 λ
ヤ
80
60
40
20
0
▽Mg2＋
△ssCa2＋
●討a＋
◆nssCa2＋
XK＋
十H＋
■NH4＋
0 20 40 60 80 100
積算融水量／％
図4−3−14c2連続融水中の陽イオンの流出比（木戸峠）
一133
本調査地域は、降雪はあるが比較的温暖な地域であり、降雪直後より融 解が始まるものと思われる。従って、図4−3−15に示すように、早春や気 温の上昇した時期に一気に高濃度のイオンが流出するのではなく、冬季の 積雪中のイオンは、降雪直後より連続的に流出しているものと思われる。
この時の、、各イオン種の流出は、硝酸イオンや雪占塩硫酸イオンは初期に 流出し、非海塩カルシウムイオン、アンモニウムイオンは流出が遅く、融 雪後期まで積雪中に残っているのではないかと考えられる。この積雪中の イオン種間の流出速度の違いの原因については、地域的な特性を反映した ものか、化学的な要因によるものかは不明だが、今後、さらに詳細な調査 や他地域との比較検討が必要である。
これまで、高緯度寒冷地域では、春の融雪初期に積雪中から高濃度のイ オンが流出し、特定イオンにおいて、流出速度に明確な差があることが報 告されている。日本の場合、北海道などの中緯度寒冷地域では、初冬の積 雪初期に気温の上昇を受けると、融雪水量の増加と高濃度のイオン流出が 起こることが報告されている。しかし、イオン種間の流出速度の差異につ いては明確になっていない。また、実験室で融解させた場合と野外でライ
シメーターを使った自然融解の場合でもその結果は多少異なる。37）・38）・39）・40）
一般に、積雪は、融解・凍結を繰り返しながら結晶成長し、ザラメ雪に 変化する。この過程で、雪粒表面に高濃度の不純物が濃縮されると予想さ れる。融雪は雪融の外側から始まるため、融雪初期に高濃度のイオンが流 出するとされている。（Acid shock）ところが、伏見らは、本県のような温 暖な積雪地では、冬季に融解・凍結が繰り返されることから、雪の結晶内 部の酸性化物質の分布特性を明らかにすることにより、不純物（酸性化物 質）が漏壷内部まで分布する可能性が高いことを報告している。41）つまり、
温暖な地域では、酸性化物質が比較的融雪後期まで流出し続ける可能性を 示唆している。以上のようなことから、積雪中からのイオンの流出は地域 的な特性とともに、雪の物理的な構造と大きく関わっている。
・134一