大気汚染物質が ウメノキゴケの レカノール酸含量 に及 ぼす影響

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Ⅰ 緒 言 ‑ル酸含iitに及ぼす影呼 を調べた｡

環境汚染 の測定法 には,化学的,物理学的及 び生

物学的方法があ り,特 に後者 については環境指棟生 II 実験材料および方法 in

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物が利用 され る｡ ウメノキゴケ 1994

Jm)を含 む着生地衣 は,樹木 や岩,ll'な どの地表 市上佐 曽利 (実験 2及 び 3)及 び川辺郡猪名川町 (実 l L

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‑ 1992‑ 年 に兵障県川西市赤松 (実験 l),宝塚

‑ 面 と離れ た所 にあ る進物 に宕生 し,大気汚染がその 験 4)で採取 したウメノキゴケを, 1カ月間 を限度

に室内で風乾 して保存 し,葉状体 の辺縁部 を 1

成長 に直接的 に影響す ることか ら,指標生物 として 3

役立 つ】)｡特 に,ウメノキゴケの成長 は大気中の二酸 cm2に切 って実験 に使用 した｡

化硫黄 (以後,SO2ガス と称 す る) に阻宅 され るの 中川 らS)はウメノキゴケの成分 の うち, エ タノー で2), この地衣 の 自生分布 は硫黄酸化物 に よる大 気 ルに溶 けるのは レカノール酸 のみであ り, この抽出 汚染 の状 況 を知 るのに役立 つ と言われ てい る3)｡ さ

らに,都市 に近 い所 に自生す るウメノキゴケほ ど, レカノール酸 (オルセ リン殻 の ジデブシ ドで, ウメ ノキ ゴケの主要 な地衣較り の含鹿 が少 な くな る と の報祭 もある5)｡しか しなが らなぜ,大気汚染が レカ

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るレカノーJL艶兄 の間に は比例関係 があ ることを報, 告 し, この事実 を利用 して ウメ ノキゴケの レカ ノー ル穀舎兄 の簡易定免法 を開発 した｡本研究 における レカノール酸 の定丑 は, この中川 らの方法 を一部変 における吸光度 と,その中に含 まれ てい

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ノール酸舎兄 を減 らすのかについては, あ ま りよ く 更 して行 った.すなわち,材料 か ら 2前後 の葉 m】

0 知 られ ていない. そ こで郵老 らは,汚弟物質 として 状体小破片.を切 り出 して拝見 し,1mgにつ き5

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人工酸性雨,SO2ガス,大阪府 ･奈良県内の大気及

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0Co の割合 の市販特級 エタノールに入れ, 5‑1 条件 びその地域 で降 った雨水 が, ウメノキゴケの レカ ノ 下 で 11｣間抽 出 して津過 し,再 びェタノール を加)i

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近畿大学農学部紀要 第30号 (1997)

空気 で希 釈 して10Lとし, この中 か らシ リンジで 0

10mlを取 り出 したガスを密閉容器 に入れて (この て もとの血 に定零 した液 の2

を求 めた｡なお, その紫外線 吸収 スペ ク トル を調べ 3nmにお け る吸光度 1

た結果 ,213n mに特性吸収 を示す レカノール酸特有 とき容器 内の SO2ガス濃度 は約 0 1.5ppm), 3時間 の吸収 スペ ク トルが確認 された｡ 中川 ら5)はレカ ノ 思 いた後,材料 を容器 か ら取 り出 した.

ール酸の療晶 を用いて検丑線 を求 め,吸 光度 に一定 実験 3で は,凍紙 に固定 した 3個休の材料 をガ ラ の係数 を掛 けて レカノール酸 の絶対含丑 を求 めてい ス管の中央 に征 き,材料 を清浄化 した外気 に晒す た

めに管のロに約1

た｡ ま晒すためにプラスチ ック粒 を詰めたカー トリッジ

2

この吸光 度 を レカノール酸相対 含有個 として示 し リッジを付 けた もの (清浄化 区) と,外気 にその ま るが,敢者 らは標 品が入手 で きなかった ことか ら, 0cm3の活性 炭粒 を詰 めたカー ト

人工酸性雨 の原液 は,硫酸 イオ ン,塩化物 イオ ン を付 けた もの (外気区) を一組 に した器具 (Fig 及 び硝酸 イオ ンが約 2 :1 :1になるように,硫酸, を用意 した｡ そ して この器具 を都市域 として大阪府 塩酸 及 び硝酸 を混 合 して作 った｡人 工酸 性 雨 液 の 大阪市天王寺 区,堺市上野芝向 ヶ丘及 び兵庫 県西宮 .1)

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p は, この原液 を純水 で薄 めて調整 した｡ 市中島町,及 び非都市域 として大阪府池田市伏尾台 実験 1及 び2において は,沌紙 を1枚欺 いた9cm 及 び奈 良 県奈 良市 中町 の野外 の風 通 しの良 い所 に 有蓋ペ トリ皿 に材料 を 5個体印lu床 し,それ を 2週間, 1994年10月26E]か ら 5週間疋 いた. なお,材料 に用 近畿大学農学部研 究室 (奈良県奈良市 中町) の南側 いた兵庫 県宝塚市上佐 曽利 に自生 していたウメノキ 窓際 に罷 いた｡ その臥 実験 1で は 3, 4日毎 (過 ゴケの レカノール酸相対含有値 を,実験開始前 に測

2回)に,材料 をpH 4及 び5の人工酸性雨液及 び対 定 した｡

実験 4で は,材料 を雨 に晒 すため, また は晒 さな 照 区 として pH 5.6の純水 に30分 間浸 けた り,pH 2

4

及 び の人工酸性雨液及 び純水 に10 0

分間浸 けた後, す ぐに pH 5.6の改変 Czapek液6)に9分 間浸 けた｡

い ようにす るために, 3個体 の材料 を両端 のロが開 いた, または上端 の口が閉 じ,下端 の口に寮侵入防 実験 2で は 3, 4日毎 に,材料 を風乾状態の まま及 止用 ガーゼが群われ た透明 プラスチ ック製 の筒 の内

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戟 (内容積約41L)に入れ た｡ そ して亜硫酸水紫 ナ ト 器具 を都市域 として大阪府大阪市天王寺 区,大阪市 リウム と硫酸 の化 学反応 に よ って生成 させ た SOZ 淀川区及 び豊沃中市 中桜塚,及び非都市域 として実験 び.純水や改変 Czapek 分間浸 けた後,密閉容 壁 に固定 した器具 (Fig.2)を用意 した｡ そ して この

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空気 とともに入れて 10 とし,さ らに このバ ッグか であった｡

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いておいたテ ドラ‑バ ッグにガスメー ター を通 した いた｡ なお, この期間中に降雨があった 臼は計 16日

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5年3月27日か ら5週間置 ガスをシ リンジで60m7取 り, これ を予 め空気 を抜

0ml取 り出 したガ ス を同様 に して 材料の レカノール鞍相対含有個 は各実験終了後 に

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g 坂東 ･杉野 :大気汚染物質が ウメノキゴケの レカノール酸舎兄 に及 ぼす影

,ガ ス の影 呼 を受 け な か っ た

mにお ける吸光度 の平均 ±標 準偏 測 定 し,測 定 値 間 の差 の有 意 性 の検 定 を,t検 定

果

lに示す通 りであ る｡pH 4

酸相対含有値 は,対照 区に比 べて有意 に小 さかった｡

また,pH 2の人工酸性雨液 に浸 けた後改変

液 に浸 けた材料中の レカノール酸相対含有値 も有意 た｡

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酸 相 対 含 有 値 は S Ta e2

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実験 3の結果 は Ta e3に示す通 りである｡ 5週 間,外気 区の材料 の レカノール巌相対含有値 は.清

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実験 4の結果 はTa eJに示す通 りであ るO大阪 実験

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O 2ガスに晒 した材料 の レカノー ル 市天王寺 区及び淀川 区では,雨 に晒 した地衣体 の レ

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浄化区の ‑ 倍 であ り, これ らの間 に有意差 は なか った. また,実験前 に測定 した レカノール観相

土 であ り, この実験終了時 の各区 の レカノール酸相対含有値 との間 に有意差 はなか っ

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:坂束 ･杉野 :大気汚染物質が ウメノキゴケの レカノール酸含旗 に及 ぼす影響 5 カノール転相対含有値が,晒 さなか った もの よ り有

意 に小 さ くなった ものの,他 の場所 では差がなか っ た｡

I V

考 察

現在, 口本 で観測 され る酸性 雨 には,硫酸,塩酸 及 び硝穀 な どが含 まれ てお り, そのpH は4.5‑ 5.0 である7)｡本実験 で使用 した人工酸性雨 は,天然 の酸 性雨 を摸 した ものであ り,pH 4及 び 5の人工酸性雨 を退 2回30分間与 えると, 2週間後 にはレカノール 酸相対 含有値 が減 っていた｡ この結果 は天然の熊性 雨が レカノール酸舎兄 に影甘 してい ることを示唆す る｡しか し一般 に,酸性雨 の pHは一定 で はな く,降 りだ しの雨 ほ ど pHが低 い ことが多 い7㌧ そこで pH

2の人工酸性雨 を10分間与 えた後 に, pH 56.の改変 Czapek液 を90分間与 えると, 2過後 に はレカノー JL,鞍相対含有個 が有意 に減少 したが,pH 4の人工酸 性雨 を与 えた後,pH 5.6の改変 Cz p ka e 液 を90分rl'fJ 与 えて も,有葱 に減少 しなか ったO この結果 は初期 に降 る低 いpHの雨が極 めて速 やかに レカノール酸 を減少 させていることを示唆 す る｡ また酸性雨中の 汚染物質が,地衣体 の含水鬼 の減少 によって恐縮 さ れ ることか ら,地衣体 の速 い蒸散が,西安性雨の影坤 を助長 している と考 え られ る｡

Rainy days

従来 ,実験 的に大気汚染物筋が地衣 に及ぼす影響 を調べ る場合,風乾 した地衣 は大気汚染物質の影響 を殆 ど受 けないことか ら,湿 らせた地衣 を材料 に し て,高湿条件下で行われて きた8)｡しか しなが ら,過 常,野外 に自生 す る地衣 は,大部分 の時間,風乾状 態 にあることか ら

,

帝者 らは風乾 したウメノキゴケ に0.15ppmの SO2ガス を処理 す る実験 を行 った｡

現 在 の大 阪 平 野 に お け る SO,ガ ス浪 度 は0.004‑

O.013ppm と言 わ れ て い る9)｡本 実験 で使 用 した SO2ガス濃度 は, その11.5‑ 37.5倍 であるが,実験 2では, この ような高波度 のガスにウメノキゴケを 晒 した ものに もかかわ らず, レカ ノール酸相対含有 値 は有葱 に変化 しなか った｡ これ は一般 に,SO2ガ スが地衣 に吸収 され るには, ガスが水分 に溶 ける必 要 があ る ことか ら

1

㌧ 風乾 したウメノキゴケで は, SO2ガスが殆 ど影響 しなか った と考 えられ る｡ しか

し,湿 った ウメノキゴケに SO2ガスを晒 して も,そ の影廿 が はっきりしなか った｡これ らの実験結果 は, 室 内条件下 で は,SO2ガスが レカノール酸含有丑 に 及ぼす影響 が少 ないか, また は遅 い ことを示唆 して いる｡

実験 3で は, ウメノキゴケを都市域 の汚染 された 外気 に晒 したにもかかわ らず, レカ ノール酸相対 含 有値 に有意 な変化 はなか った｡一方,実験 4ではウ

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6 近畿大学農学部紀要 メノキゴケを非都市域 の雨 に晒 して も, レカノール 轍相対含有値 は雨 に晒 さなかった場合 と有意 な菱が なかったが,都市域 の雨 に晒す と有意 に小 さ くなっ た｡ これ らの結果 は,大気汚鞄 ガスよ りも,汚染 さ れた雨 (酸性雨)のほ うが, レカノール酸含丑 に対 す る影響が大 きい ことを示 し. ウメノキゴケが較性 雨の指標生物 として役立 つ可能性 が商 い ことを示 し ている｡

以上 の結果 よ りウメノキゴケは,晴天時 に は含水 丑が減 り,大気汚染 の影･V を受 けに くくなるが,雨 が降 りだす と含水丑が増 し,雨水 に溶 けた汚染物質 が地衣体 内に取 r)込 まれ, レカノール枝 を減少 させ ると考 えられた｡ また雨 が止 む と,地衣体 の含水丑 が減少 し,すでに取 り込 まれ た汚染物質が沸縮 され, 再度 含水虫が増 えた ときにレカノール鞍

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兄 を減少

させ ると考 え られた ( g3｡Fi )

今後 は,天然の酸性雨 の pHの避 いが L/カノール 酸相対含有値 に及 ぼす影哲 な どを調 べ, ウメノキゴ ケが酸性雨啓 の指標 に役立 つ ことを実証 して行 きた い｡

V 要 約

ウメノキゴケを 3, 4日毎 に pH2の人工酸性雨 に10分間, または pH4及 び 5の人工酸性 雨 に90分 間浸 ける と, 2週間後 の レカノール酸相対合有値が 減少 した｡

室 内 にお いて, ウ メノキ ゴケを0.15ppmの SO2 ガ スに 3, 4日毎 に90分間晒 して も, レカノール酸

第 30号 (1997)

相対含有値 は有意 に変化 しなか った｡

都市域 の外気 に ウメノキゴケを晒 して も, レカノ ー/レ酸相対含有値 は有志 に変化 しなか った｡ また, 都市域 に降 った雨 にウメノキゴケを晒す と, レカノ ー/レ散相対含有値 が有恵 に減少 したが,非都市域の 降雨で は有意 に変化 しなか った｡

以上 の こ とか ら, ウメノキゴケの レカノール殻相 対含有値 は,酸性雨 の指標 にな り得 る と考えられたo

V

l 引 用 文 献

1)V AE. MAJAE DI N :The Lceihn Smboi.y iss. JonWjeh ly&Sn, eosN wY rok( 3199) 2) 中 川 吉 弘 ･光 木 偉 勝 :環 境 研 究,79,31‑

41(1990)

3)杉野 守 ･芦田 磐 ･尾垣光治 :近畿大学環境 科学研究所研究報告,ll,85‑95 (1983) 4) 吉村 柵 ･鼎川被子 :高知学聞短期大学紀要,

22,663‑672 (1991)

5) 中川苦弘 ･光木健勝 :兵庫県公審研究所研究報 告,17,12‑17 (】985)

6) M.BANXr) ad M.uLO:n ScN JPlnat Rse,

108,572‑529(1995)

7) 大政謙 次 :生物環境調節,30,1‑8 (1992) 8)中川吉弘 ･光木健勝 ･渡辺 弘 :大気汚染学会

誌,17,370‑376 (1982)

9) N.HA ^M [)A I. YWAI n.lMIA K adA YA F. MA)A:

JP/ナrRs 18 43･9 1oZ e.0.8 11( 599)