結果及び考察

37 3.2.3 不 溶 解 性 成 分 の 形 態 観 察 法

不 溶 解 性 成 分 の 形 態 観 察 に つ い て は ， 不 溶 解 性 成 分 を 捕 集 し た ポ リ カ ー ボ ネ ー ト フ ィ ル タ の 一 部 を 走 査 型 電 子 顕 微 鏡 用 の ア ル ミ ニ ウ ム 製 試 料 台 に 載 せ ， カ ー ボ ン 蒸 着 し て 形 態 観 察 試 料 を 作 成 し た 。 形 態 観 察 に は ，X 線 分 析 装 置 付 き 走 査 型 電 子 顕 微 鏡 （SEM: JEOL, EM-ASID 10, EDX: KEVEX-7000J） を 用 い ， 加 速 電 圧 10kV で 10×10mmの 範 囲 を 走 査 し た 。ま た ，特 徴 的 な 粒 子 は X 線 分 析 装 置 に よ り 元 素 組 成 分 析 を し た 。

38 3.3.2 溶 解 性 成 分 の イ オ ン 種

表 3.3 に ラ イ ム と 新 雪 の イ オ ン 種 濃 度 と pH，EC の 値 を 示 し た 。主 要 イ オ ン 成 分 は ，ラ イ ム ，新 雪 と も 同 じ く Cl^–，NO₃^–，SO₄^{2 –}，Na⁺，NH4

+，K⁺，Mg^{2 +}お よ び Ca^{2 +}で ，Cl^–と Na⁺の 濃 度 が 特 に 高 い 。Cl^–/Na⁺比 は 1.84～1.94 の 範 囲 で ， 海 水 中 の Cl^–/Na⁺比 は 1.80 で あ る こ と か ら ，Cl^–と Na⁺の 起 源 は 海 塩 粒 子 と 考 え ら れ る 。 ま た ， ラ イ ム と 新 雪 の イ オ ン 種 を 比 較 す る と ， 元 素 濃 度 と 同 様 に ラ イ ム の 方 が

No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 No.1 No.2 No.3 No.4 No.5

Na 40.0 31.5 33.5 5.5 111 8.5 17.5 10.9 6.7 21.7

Mg 38.5 31.0 26.9 7.6 296 11.9 23.4 10.5 5.9 38.4

Al 430 425 406 35.7 1670 100 221 65.8 26.7 214

Si 1290 1050 1060 124 4270 284 566 196 92.8 553

S 3.5 4.8 2.3 1.4 19.2 2.1 3.1 1.5 0.6 2.8

Cl 2.1 1.9 <LOQ 1.3 5.7 <LOQ <LOQ <LOQ 1.6 1.0

K 69.2 52.5 58.8 5.8 352 13.0 31.7 9.7 4.3 39.3

Ca 21.7 16.8 16.3 1.5 88.3 4.3 10.4 3.9 0.9 8.8

Ti 17.4 14.7 17.9 1.1 82.2 3.3 8.2 3.3 1.0 8.7

V <LOQ* 0.2 0.4 <LOQ 1.3 ND <LOQ 0.1 <LOQ <LOQ

Cr 0.4 0.6 0.7 0.1 1.9 0.1 0.3 0.1 <LOQ 0.3

Mn 3.3 2.8 2.2 0.2 13.2 0.6 1.5 0.4 0.3 1.1

Fe 158 113 115 11.5 836 33.4 70.2 20.3 10.4 84.0

Co 0.6 0.2 0.5 <LOQ 7.5 ND ND ND ND 0.8

Ni 0.1 0.2 0.2 <LOQ 0.9 0.1 0.1 0.1 ND 0.1

Cu 0.3 0.3 0.2 0.1 1.8 0.1 0.2 0.1 <LOQ 0.1

Zn 2.3 1.8 2.4 0.2 5.1 0.5 0.9 0.6 0.2 0.5

Ga 0.4 0.2 0.3 <LOQ 0.3 0.1 0.1 <LOQ <LOQ 0.1

Br 0.1 0.2 0.1 0.1 0.9 0.1 <LOQ 0.2 0.1 0.2

Rb 0.5 0.2 0.3 <LOQ 4.3 0.1 0.1 0.1 ND 0.3

Sr 0.6 0.7 0.6 0.1 2.4 0.1 0.4 0.1 <LOQ 0.2

Zr 0.9 0.8 1.4 0.1 ND 0.2 0.2 ND ND ND

Hg <LOQ ND** ND 0.1 ND <LOQ 0.2 0.1 <LOQ 0.2

Pb 2.5 1.6 1.0 0.2 16.3 0.5 1.0 0.2 0.1 0.9

Rime (g/L) Fresh surface snow (g/L)

Element

*: Below limit of quantification. **: Not detectable. Elemental values of rime is average of two samples. No.1 sample was collected at 5 February 2004. No.2 sample was collected at 8 February 2004. No.3 sample was collected at 11 February 2004. No.4 sample was collected at 16 February 2004. No.5 sample was collected at 29 February 2004.

表 3.2 ラ イ ム と 新 雪 中 の 不 溶 解 性 成 分 の 元 素 濃 度

39 新 雪 よ り 数 倍 高 い 値 を 示 し て い る 。

ラ イ ム の pH は 4.2～4.9，EC は 52～282 S/cmで あ っ た 。 新 雪 の pHは 4.5～

4.9，EC は 17～77 S/cmと pH 値 で は ラ イ ム と ほ と ん ど 違 い は な い が ，EC 値 で は ラ イ ム よ り 数 倍 低 く な っ て い る 。こ の EC 値 の 違 い が イ オ ン 種 の 濃 度 の 違 い に 反 映 し て い る と 考 え ら れ る 。

3.3.3 不 溶 解 性 成 分 の 形 態 的 特 徴

図3.5と 図3.6に ラ イ ム ，図 3.7と 図3.8に 新 雪 中 に お け る 不 溶 解 性 成 分 の SEM 画 像 を 示 し た 。 ラ イ ム か ら は 小 球 体 ， 凝 集 粒 子 ， 立 方 体 の 粒 子 が 観 察 さ れ た 。 こ れ ら の 粒 子 を EDX に よ る X 線 分 析 を す る と ，小 球 体 の 主 体 は Si，凝 集 粒 子 は 元 素 状 炭 素 で DEP 由 来 粒 子 ，キ ュ ー ビ ッ ク タ イ プ の 粒 子 の 主 体 は Si で 土 壌 由 来 粒 子 と 推 定 さ れ る 。一 方 ，新 雪 か ら も Si 主 体 の 小 球 体 ，元 素 状 炭 素 粒 子 の 凝 集 ， Si主 体 の キ ュ ー ビ ッ ク タ イ プ の 粒 子 が 観 察 さ れ た 。

Si主 体 の 小 球 体 は ，一 般 的 に 石 炭 燃 焼 の 発 電 所 か ら 排 出 さ れ ，そ の 粒 径 は 0.05

N o.1 N o.2 N o.3 N o.4 N o.5 N o.1 N o.2 N o.3 N o.4 N o.5

F^– 0 .0 5 4 0 .0 3 9 0 .0 4 5 0 .2 9 6 0 .1 1 7 0 .0 0 8 0 .0 3 0 0 .0 9 8 0 .0 1 9 0 .0 1 2

Cl^– 47.6 31.8 9.91 10.5 52.3 17.5 14.4 3.95 4.63 2.31

NO₂^– ND* ND ND ND ND ND ND ND ND 0.007

Br^– 0.131 0.093 0.029 0.035 0.174 0.055 0.044 0.011 ND ND

NO3–

2.43 1.95 2.11 0.367 2.54 0.833 1.14 1.58 0.285 0.531

PO43–

0.022 0.012 ND ND 0.071 ND ND ND ND ND

SO4

2– 11.9 8.94 5.16 2.53 12.8 4.01 2.99 1.43 1.74 1.19

Na⁺ 23.2 16.4 5.12 5.32 35.7 9.51 7.47 2.44 2.56 1.46

NH₄⁺ 1.14 0.69 0.54 0.20 2.53 0.30 0.18 0.15 0.17 0.17

K⁺ 1 .1 6 0 .8 1 0 .3 3 0 .3 2 3 .7 8 0 .4 2 0 .4 1 0 .1 7 0 .1 4 0 .2 0

Mg²⁺ 1.05 0.74 0.32 0.25 1.37 0.36 0.30 0.18 0.12 0.11

Ca²⁺ 3.18 2.27 0.70 0.68 4.78 1.11 0.93 0.27 0.32 0.17

pH 4.30 4.32 4.21 4.91 4.52 4.47 4.64 4.48 4.78 4.94

EC 166 133 67.2 52.1 282 76.7 63.8 33.2 27.1 17.3

R ime Fr esh su r fa ce snow

*: N ot detecta ble. Unit of ionic species is mg/L. Unit of EC is S/cm. I onic species, pH a nd EC va lu es of r ime is

a ver a ge of two sa mples. N o.1 sa mple wa s collected a t 5 Febr u a r y 2 0 0 4 . N o.2 sa mple wa s collected a t 8 Febr u a r y 2 0 0 4 . N o.3 sa mple wa s collected a t 1 1 Febr u a r y 2 0 0 4 . N o.4 sa mple wa s collected a t 1 6 Febr u a r y 2 0 0 4 . N o.5 sa mple wa s collected a t 2 9 Febr u a r y 2 0 0 4 .

表 3.3 ラ イ ム と 新 雪 中 の 不 溶 解 性 成 分 の イ オ ン 種 濃 度

40

～10 m で ， 数 百 km の 遠 方 ま で 輸 送 さ れ る と い わ れ て い る ^{9 )}。 こ の 小 球 体 は ， 海 洋 の 空 気 ， グ リ ー ラ ン ド の 氷 ， 樹 氷 ， 湖 の 底 質 か ら も 検 出 さ れ て お り ， 長 距 離 輸 送 さ れ る 汚 染 物 質 の 環 境 評 価 の た め の マ ー カ ー に な っ て い る 1 0 - 1 4 )

。 森 吉 山 の 位 置 と 卓 越 風 向 か ら し て ， 樹 氷 中 か ら 観 察 さ れ た Si 主 体 の 小 球 体 は ， 北 東 ア ジ ア か ら 長 距 離 輸 送 さ れ て き た 可 能 性 が 高 い と 考 え ら れ る 。

図 3.6 ラ イ ム 中 の 不 溶 解 性 成 分 の SEM画 像（2）

図 3.5 ラ イ ム 中 の 不 溶 解 性 成 分 の SEM画 像 （1）

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