鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第5報） : 昭和57年度調査報告

(1)

鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第5

報） : 昭和57年度調査報告

著者

竹下寿雄, 前田滋, 今吉盛男, 原之園弘子

雑誌名

鹿児島大学工学部研究報告

巻

25 ページ

99-119

別言語のタイトル

AIR POLLUTION IN KAGOSHIMA CITY AND SAKURAJIMA

CAUSED BY THE VOLCANIC ASHES ERUPTED FROM

MT.SAKURAJIMA (Part V) : Investigation from

April 1, 1982 through March 31, 1983

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鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第5

報） : 昭和57年度調査報告

著者

竹下寿雄, 前田滋, 今吉盛男, 原之園弘子

雑誌名

鹿児島大学工学部研究報告

巻

25 ページ

99-119

別言語のタイトル

AIR POLLUTION IN KAGOSHIMA CITY AND SAKURAJIMA

CAUSED BY THE VOLCANIC ASHES ERUPTED FROM

MT.SAKURAJIMA (Part V) : Investigation from

April 1, 1982 through March 31, 1983

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鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第５報）

昭和５７年度調査報告

竹下寿雄・前田滋・今吉盛男・原之園弘子＊

（受理昭和５８年５月２７日）ＡＩＲＰＯＬＬＵＴＩＯＮＩＮＫＡＧＯＳＨＩＭＡＣＩＴＹＡＮＤＳＡＫＵＲＡＪＩＭＡＣＡＵＳＥＤ

ＢＹＴＨＥＶＯＬＣＡＮＩＣＡＳＨＥＳＥＲＵＰＴＥＤＦＲＯＭＭＴ･ＳＡＫＵＲＡＪＩＭＡ

（ＰａｒｔＶ）InvestigationfromAprill，１９８２throughMarch31，１９８３

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１．緒論桜島火山から噴出する火山灰や火山ガスがもたらす大気汚染による農作物その他への被害，山腹等に降り

積った降灰が降雨によって，土砂や岩石と一緒に押し

流されるいわゆる土石流は現在大きな社会問題となっている．

著者らはここ数年，鹿児島市および桜島の数地点で

の降灰量・降灰成分・大気中の硫黄酸化物等の調査を行なってきている''-7)．その結果降灰量にはやや周期 '性のあるらしいことや3),４１，桜島の有村地区や野尻地区では，他の地区に比べて，特に硫黄酸化物汚染が著しいことがわかってきた．今回は引き続いて行なった昭和５７年４月から昭和５８年３月までの５７年度調査結果について報告する． *元鹿児島大学学生 2 ．実験方法２．１調査方法の概要図１に示す桜島（鹿児島市桜島地区と鹿児島郡桜島町）に７ヵ所，桜島を除く鹿児島市（以後鹿児島

市と称す）に１４カ所，合計２１カ所の測定地点を設

定し，英国規格のデポジットゲージ81,91に準ずる降下

ぱいじん（降灰）捕集器（ロートの直径約３０cm，容器の容量２０４，鹿児島市ではガラス製，桜島ではポリエチレン製容器を使用）を設置して，毎月末に降灰・降水混合試料を採取した．採取試料をろ過し，ろ液について降水量（２．ｍｍ)，ｐＨ，ＳＯ４２‐濃度，Ｃｌ‐濃度を測定し，ろ液の蒸発残さ分から降灰の可溶性成分量を求めた．今までの研究により，鹿児島市での降下ぱいじんの大部分は明らかに桜島降灰からなることがわかっているので，降下ぱいじん量を降灰量と表現した．

(4)

桜島桜島南岳火口２１

○１９

−−４−０また適宜降灰の不溶性成分中の重金属成分分析，粒度分析，降灰に吸着されたタール分，ＤＯＰ，ＤＢＰについても調べた．一方桜島中学校，国民宿舎桜島荘を除く１９測定地点に設置した二酸化鉛キャンドル法8),9)により捕集された硫黄酸化物も毎月末に測定した． 2 ．２降灰量測定方法降灰量(不溶性成分十可溶性成分)測定方法は前報２１と同じである．２．３降灰共存降水中の硫酸イオン・塩素イオン定量法前報２１に記した方法によった．９ ○ １ ○

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２７皿Ⅳ

鹿児島市役所南中学校高免小学校黒神中学校図１測定地点玉竜高校４九州電力９谷山福祉会館１４桜島病院１９吉野中学校甲東中学校中山農協桜島中学校有村配水池

１６ｕ胴皿

伊敷中学校３鹿大工学部８朝日生命谷山１３国民宿舎桜島荘１８

(5)

１０１出し，抽出液をガスクロマトグラフ法（以下ＧＣと称す）によってＤＯＰ（ジ（２−エチルヘキシル）フタラート)，ＤＢＰ（ジブチルフタラート）を分析し，試料中の含有率を求めた．ＧＣ分析条件は次のとおりである．ＧＣ装置：柳本ガスクロマトグラフＧ８０固定相：ＳｉｌｉｃｏｎＯＶ−１７（５％）カラム：３ｍｍ径×2.25ｍガラスキヤリアガス：Ｎ２（99.999％)，２５ｍ０/ｍｉｎカラム温度：２３４℃（ＤＯＰ)，２０２℃（ＤＢＰ）注入口温度：２７０℃ 検出器：ＦＩＤ(水素圧0.7k9/cni,空気圧1.0k9/c㎡）２．８大気中の硫黄酸化物定量法前報2)と同じ方法によった． 2．４不溶性成分のタール分含量と粒度分析昭和57年６月定期採取降灰のうち，鹿児島市14測定地点中降灰の多かった３地点と，桜島７測定地点について分析した．試料採取量を約509とし前報２１と同じ方法で測定した． 2．５不溶性重金属成分分析法桜島中学校を除く桜島６測定地点において，昭和 57年８月に定期採取した降灰・降水試料を，ろ過して得られた不溶性成分中のＭｎ・Ｆｅ・Ｎｉ・Ｃｕ・Ｚｎ・Ｐｂ含有率を求めた．また定期採取とは別に，鹿児島市役所で８月に採取した雨に濡れていない降灰についても同様に分析を行なった．降灰約１０９を前報２１と同様な方法で酸分解し，その酸分解液を適宜希釈し，標準添加法を用い，フレーム法による原子吸光分析法で分析した． 3．実験結果と考察２．６可溶性重金属成分分析法 3.1月末測定結果前項降灰．降水試料のろ液中のＭｎ・Ｆｅ・Ｎｉ・Ｚｎ・Ｐｂイオン濃度を前項と同じ方法で定量し，この値に降水量を乗じて可溶性重金属の降下量とし，降灰量に対する含有率（ｐｐｍ;降灰１ｋ9あたりの重金属の､9数）を求めた。２．７ＤＯＰ・ＤＢＰ分析法各測定地点における毎月末測定結果を表１∼表２１に，鹿児島市と桜島の平均データをそれぞれ表２２，表２３に示す．１年間の測定値の中にはやむを得ぬ事情で欠測値になったものがあったが，それらは表ごとに示し，そのデータを除いて平均値を求めた．表２４には鹿児島地方気象台調べの測定期間中における桜島の噴煙活動状況と噴煙の流向を示す．試料約１２０９をソツクスレー抽出器でエーテル抽表ｌ吉野中学校

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表２伊敷中学校降水量

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０−０〕.０９０．９ 1.8 ｍg／、１９１．１表４原良小学校 253 ７ 246 不溶性成分 to､/k㎡・ month 蒸発残さ、g／０＊人為的と思われる異物混入のため，降水量，硫黄酸化物以外は欠測値 *＊降水量，硫黄酸化物以外は１１ヵ月平均硫酸イオン塩素イオン硫黄酸化物

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(7)

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表５鹿児島市役所６３９２０９２６２０４６●■●●●●●●●●□●４５４５５４５５５５５４降水量ＰＨ蒸発残さ、g／＠硫酸イオン塩素イオン硫黄酸化物

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黄物吋７７２９２８７５６３２０２月４５６７８９０１２１２３｜鞘１１１竹下・前田・今吉・原之園：鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第５報）７０４８０７７９２１９８９２８６９２０８７３０２１

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１４５９１１１１４３１５７５１５５８６８３４３３２１７３２０４９２４４２４６１２１３３６８４６０３６３３４０２９８０３１９７３１３１１

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７７８１８８５１２８８４１１１８２２１４０５３２１３８５１３３３５２２７２２１１７２６１５７２３５２２４１＊人為的と思われる異物混入のため，降水量，硫黄酸化物以外は欠測値 *＊降水量，硫黄酸化物以外は11ヵ月平均６ＯＯＯ０１００００００１８１４８９７２５６２９４●●●●■●●●●●●ｐ４５６７８９０１２１２３｜鞘１１１２２週５０４９３９６１表１０南中学校１５４１２５１６２４４４９３８８６１

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(9)

【)‐（】１０５表１１中山農協竹下・前田・今吉・原之園：鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第５報）降水歴

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(10)

1１２１ 604 2820 ４５２５１３３００１４１３８３ 835 1523 4991 ８８４２２４７９５３５７４７２

７１２２３１５８１

１表１４鹿経大７２２５５９７９４０７０●■●●■●①Ｇ■●●● ３２６３５０００４４９４１降水歴

J

雪

蒸発残さ、g／、硫酸イオン塩素イオン硫黄酸化物

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減

０．１３０．１７０．３５０．１５０．１６０．１９０．１６０．０４０．１１０．１２０．００．１３０．１４月 11.99 12.54 14.63 27.33 ６．２４１０．３３１．２０９．１０５．８４８．８４７．８４２２．９４ 173 181 211 394 ９０１４９１７１３１ 84 127 113 331 １９９６９７９０５３０８●●●●●●●●●●●● ５４４５５５５６５５５４７５４６５５９３３５２４

０１１

１２４５８０４３１５４８７

４５３４３９２７３１１

７１１５３５２３８３１１４５５１８０１６０８３８１

１２１１１１１

１５０２００８６１３４６２

１１２１１１

９５９７２３１３４８６

● ●●●●巳●●■●● ００２３１１００１１００３１２２０３７４６４０４

２１

５２４８７５１５６４４２●●●■●●■ｅ●●●■ ００００１０００００１１４５６７８９０１２１２３｜鞠１１１５２０１．２０．７表ｌ５高免小学校

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㎡

０．１３０．１２０．３６０．７８０．１５０．０８０．１１０．０９０．０７０．１７０．０７０．０９０．１９月 13.22 12.84 17.81 35.09 13.96 12.01 １．５７１３．４７２．０５６．４７７．２０２４．０４１５７６１３３５０４４６９８５００７２９３９０４

１１２５２１１１３

３３３４４４４４４４４４ _{８６９０６４７２５１２３●■●●●●●●●●●①} 1087 594 2792 ４３８４９８２８９１３９３７７ 826 1512 4975 ８６７７７８８５９１３３７４９７５０２７５２３４５４４１１１２１１４０７４４１３６９２６６

３１２１１１１１１

＊台風によるデポジットケージ破損の為欠測値 *＊１１ヵ月平均４５６７８９０１２１２３−輪１１１９３２９３８６０２３７４

２２２２１１４３３１

_{５１７６３５４８６４１７●●●●●●●●●●●●５４５４４１０１１２４４} １２００１２１４４．６表１６桜島中学校６８８６１１１降水量８３４ 907 1150 ５９８硫酸イオン塩素イオン硫黄酸化物

珊

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月均平１１．３２１３．５８１０．７７２９．８３ 163 196 155 431 ４１３８ ■●●● ４４４４８１８ 898 1131 ５８２９８４６１１３３６７５２１６ 456 1028 ７２４ 771 2679 ９３５９６５４２３４６２３１１１５２２５_●●●●４６５３１１２４１５２２２３０_●●●凸３０９９ 1１．３３１．２８９．２７１．４９６．０４５．７０１９．２０４９４２７２７６１３２８８７１１２００６２５４３ ■■●●●●● ５４４４４４４６５２１２４５０１０１９７１８ 766 2655 ６０１３４５８５９４２９５８１３１１８５８３０８８８７３１２１２２１２１３４３４９５２ ●。●０●●●●● ２０２３１１６

１２６１１２

６８７１０９１２００１０１５_{●●●■●●●} ８５９７７７６８４７

(11)

ｍg／（ 107 ｍＩｎ表１７国民宿舎桜島荘４５６７８９０１２１２３｜軸１１１ 10.85 14.06 14.45 20.80 16.62 12.79 １．３４１２．２７１．７９５．７９７．１８１９．０４降水量

面

硫酸イオン２９４＊異物混入の為欠測値 *＊降水量を除き１１ヵ月平均表１８桜島病院＊台風による二酸化鉛キャンドル破損の為欠測値 *＊二酸化鉛キャンドル破損の為欠測値表１９桜島荘１．７降水量不溶性成分 to､/k㎡・ month 蒸発残さ、g／’ 可溶性成分 to､/k㎡・ month 硫酸イオン塩素イオン硫黄酸化物

嚇

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c

㎡

１．０５０．２２０．６３１．８１＊＊＊１．２６０．０７０．４１０．４２０．３３０．８８０．７１降灰量 to､/k㎡・ month 月ＰＨ to､/k㎡・ month to､/k㎡・ month 、 _ｍg／‘ 竹下・前田・今吉・原之園：鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第５報）硫黄酸化物

瀞

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㎡

０．５７０．２９０．３３０．０６０．０６０．４１０．４６０．１２０．９６０．３４０．３５０．９９０．４１塩素イオン１２６２７８８３９６６３３２５００９３８１７２８０７

１２２２２１１１２

_{９９９１２２５７４００８●●●●■●●●●●●●３４４４４４４４４５５３} 368 1915 3456 745 1929 714 1457 ３９７１６０１１８２１６８０５４１３６５８２４３８１９７５２７７６５３０３３４１

５１

２０５４６３０６３２３３

１１２３１１１１

１３８３７２５８６９３８５１

２１６１

０６７１９９２９３２９０■●●●●申●●０●●●２１２３４２１００００４ 164 1023 1２１０３６ 4.0 2.1 2230 ｍg／《ｍg／、降水量不溶性成分 to､/k㎡・ month 蒸発残さ、g／‘ 可溶性成分 to､/k㎡・ month 硫酸イオン 2219 ９．６７１２．２１１３．１１６．９０１１．５０８．３６１．２４１２．５７１．５６６．０９６．００１４．７４降灰量 to､/k㎡・ month 月ＰＨ to､/ｋ㎡・ month to､/k㎡・ month ０３９８５１８９５７４９１５３４３４８４１５０１１

４７２１１

２２８１８５１８３６１２９５６１，３４４１３９１１０１６４８０６９００７３５０４３６１６ｍ、４５６７８９０１２１２３｜蒲１１１７２５３４６８８０７０３

２１２１１２

７３５８３８７８３６５８３７８９６１１７２８８０

１１１１１

１２６５３０８６８４６７４３●Ｄ●●●●●●●●●● ４５４５４４４４４４４４００２０１００１２１２４ _{８３８９５６８７３８５０●。。●●●。●●ｅ●○} 123 ２３５ 186 1861 １４２５６５ 350 1400 1023 4826 9025 3514 3638 ７３７０４２４０３７４４３１１１３３８１４３

２２１

０５９９１５８００００８●●●●■●●■●岳●●１０６２２１３５８８４６６２５３０５７０２６８０１１４１８２２２

(12)

2486 204 表２０黒神中学校表２１有村配水池黄物吋０００２２８７３４３８５３

上側３３７７４１１１２１２３３

硫馴職：：：：：０００

塩素イオン硫酸イオン可溶性成分 to､/k㎡・ month 蒸発残さ、g／、不溶性成分 to､/k㎡・ month 降水髄 _{降灰量} to､/k㎡・ month へＰＨ月 to､/k㎡・ month to､/k㎡・ month ｍg／０ｍg／、、ｍ、７４９６５４２５２１５５１

１１３５１６５３１

７４９６５４２５２１５５１

１１３５１６５３１

０８１１９０７７６１９９●●●■。●●●●●●● ３０５８７１１２２４４４３８４５５６３４９０４６７６２１３１０１９６６１１１１３８４５５６３４９０４６７６２１３１０１９６６１１１１７０４６５８２５４８０２●●●●●●■●●●●●２３６７０３３２８４９５１１３ 1733 3872 3361 1042 5450 １０１９５４ 552 2045 2528 5955 2527 ４１５２４３４１４５９０５６４８４３５５６７２６１１１

２３３１１

７１８１５７１９５４８９

２３３４５１１１１１

1706 3841 3322 1001 5395 ９３９４３ 542 2030 2513 5937 2508 ４２３７２５２１６７５３。●●●●●●●●●□●４４４３４４４４４３４４ '2.38 13.95 18.95 35.71 17.05 15.80 ２．３０１３．４６２．３９７．１７９．３０２３．７２５７８５１４３１４２２５７９６０４２３９３０３３

１１２５２２１１１３

４５６７８９０１２１１１２３｜鞘 3.9 8.9 2510 2４｜’ １２３ − 平均 ■■■■■■■■■■■■■■■ ４５６７８９０１２１１１硫酸イオン to､/k㎡･month ]‐４８【)‐（肥【)−９(］【)‐４０【)−６(」 J、４と＊欠測値 *＊１１ヵ月平均表２２鹿児島市14地点平均月９２９２９０５５６７７００●●●●●■●●●●● ００１６２１０００００１硫黄酸化物、g/lOOcnf･day ０．２１０．１６０．３２０．２００．２１０．１７０．１８０．０９０．１５０．１６０．０６０．１７０．１７塩素イオン to､/k㎡･month 0.9 降灰量 to､/k㎡･month 可溶性成分 to､/k㎡･month 不溶性成分 to､/k㎡･month 降水量、、月−４５６７８９０１２１２３｜鞠＊１１１９３５４４６３５６２０６●■●ｃ●■●●Ｐ●●● ０００１２０００００１１ 1２７６ 132 1.4 ＊降水量，硫黄酸化物以外は南中学校を除く13地点平均１５７硫黄酸化物

嚇

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㎡

０．４８０．２２０．２８０．０９０．１７０．９００．５４０．１８１．４６０．４０＊０．６００．４８＊＊降水量《ｍ、ＰＨ不溶性成分 to､/k㎡. month 蒸発残さｍg／、可溶性成分 to､/k㎡． month 降灰量 to､/k㎡。 month 硫酸イオンｍ９／、 to､/k㎡．_month 塩素イオンｍ９／、 to､/k㎡．month 9.71 13.36 14.68 30.04 12.71 10.13 ０．９１１２．６３１．７０６．４２６．７０１５．９１ 137 189 208 425 180 143 １３ 178 2４９１９５ 225 １１０１１９５５７７８４●●●◆●●●■ｐ●●● ４５４５５３４４４４４４ 579 1204 3116 １６０４２０ 471 3322 1647 3968 6464 4389 3940 7１２４ 140 ４９９３２２ 1422 4９ 693 264 101 9００４９４４４８８１９００

１２１１２１１２

₅₈₉ 1209 3145 175 425 476 3340 1655 3989 6483 4399 3960 １１６６０３３１１１１ 632 １６ 273 1０１４６１２５１３３２９８７２２７６●■●●●●●●●●●●１１３４２１７２８７４２

１３４１７２１１

３２０１７９３８５５７６ _{８９３４２３２３３８７５■●●●●●●●●●●Ｇ１５８０１１０１２１１３} 159 1３ 2487 4.0 2.5

(13)

１０９表２３桜島７地点平均、溶性成分。､/ｋ㎡･month 丁溶性成分ｏｎ/ｋ㎡･month 灰量ｔｏｎ/ｋｍ２･ｍｏｎｔ硫酸イオン to､/ｋｍ２･month 塩素イオ to､/ｋｍ２ｍｏｎｔｈ硫黄酸化物、g/lOOc㎡･ｄａｙ０．５１０．２３０．４６０．６９０．２００．３９０．５１０．１２０．６３０．２９０．２６０．５８０．４１月４５６７８＊＊９＊＊＊ lＯｌｌｌ２７００５７６１８６０８９５９１７０６２６２９９６

１１２３２１１２

792 1347 2355 575 4198 495 1187 690 1886 3389 3094 2128 ８０６２１１６７２２９８

１１２２３１１１１

809 1357 2381 597 4230 506 1195 697 1897 3401 3103 2146 ６８４１３３２５９５６０●●●●●●●●ｅ●●●５３５５６３３２４４４４１６２３０６２９４６８３３早●■●。●●●●●●● ２２４３５２０１１１２４２３平均１８４５＊桜島中学校，国民宿舎桜島荘を除く５地点平均＊＊桜島中学校を除く（６地点平均，ただし降水量は７地点，硫黄酸化物は４地点平均（桜島病院欠測値） **＊硫黄酸化物については桜島病院を除く４地点平均表２４桜島の噴煙活動（昭和57年度）２７７０３１４５３２８５

２２１１１２１３１１

９９９７２６９２２１６３

２１１２８０６２

１噴煙の流れた方向月不明一㈹鈍認弱別如犯配”卵弱詔一ｍ竹下・前田・今吉・原之園：鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第５報） 3 ．２降灰量が多かったのは鹿児島市役所で３６２ton/knimonth （2.2倍)，次いで玉竜高校２５８ton/knf･month（2.1 倍)，原良小学校２５３ton/kIf･month（2.3倍)，甲東中学校２３４ton/kllfmonth（1.7倍)，伊敷中学校２００ ton/knfmonth（3.0倍）と市のほぼ中央部から北部での降灰量が多かった．また（）内の数字は５６年度の降灰量に対する倍率であるが，上述した地点についてみると，５７年度は５６年度の約1.7∼3.0倍量の降灰に見舞われていた．５７年度最も降灰量の少なかった測定地点は，中山農協で年平均１９ton/knf･month であった．例年中山農協，鹿経大は降灰量の少ない測２８４４４５６７８９０１２１２３｜錨１１１ 158 161 152 123 156 106 131 123 166 263 219 185 1

１２１１１１１

１２６４７６２２０８４９６９０５１２３５３１１１１０６３５７６１４１１１４７５０２４３

１２１１１

１１２１１１４１３３４

８４４１４２０５５３８４１１＊Ａは気象台の分類による４∼７までの大型噴煙 *＊Ｂは同じく１∼３までの中型または小型噴煙１３図２に表２２より得られた５７年度の鹿児島市１４測定地点の平均月別降灰量を示す．５７年度の年平均降灰量は，１３２ton/knf･monthであり，これは５６年度の８５ton/knf･monthの約１．６倍量にあたり，５３年度の２３８ton/knfmonthに次ぐものであった．図３に表１∼表１４より得られた鹿児島市１４測定地点別の年間平均降灰量を示す．５７年度最も降灰量１１２６８１１１１３９１１２１１４７８３１６劃９５９６１２１７４２１４１６２３１１５４１１１２１９４３

(14)

２Ｘ１ 700 1００ L ＞一層ヨ二首○日・垣、目ｇ︶咽匿逆２ 600 500 400

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200 400 ０４５６７８９１０１１１２１２３平均ｑ! 〕Ｃ

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一一月図２鹿児島市14地点平均月別降灰量定地点である．図３より最も降灰量の多かった鹿児島市役所と，また最も少なかった中山農協を選び，この両測定地点の月別降灰量を表５，表１１に基づき図４に図示する．図４からわかるように，年間を通して鹿児島市役所の降灰量が多く，８月の２４７０ton/kni･monthおよび１１月８８ｔon/kni･month，１２月９４ｔon/knf･month，１月４３ton/klf･monthを除き，150∼250ton/kIf･month であった．一方中山農協では１００ton/knf･month以上の降灰に見舞われた月はなく，６月６０ton/knf･month を最高に，ほとんど３０ton/knf･month程度の降灰量であった．また両地点の月別降灰量にはかなりの差がみられ，特に８月はその差が２４５７ton/knf･monthであり，差が最も小さかったのは１月で３６ton/kIf･monthであった．鹿児島市の測定地点において，鹿児島市役所での８月の２４７０ton/kIf･monthという大量降灰は，昭和５３年８月吉野中学校３１８６ton/knf･month以来のことで三色○日・垣、目ｇ︶咽塵堂

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鹿大工学部糊

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３図平均一月図４鹿児島市役所，中山農協における月別降灰量 300 ０ lOO 200

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(15)

１１１あった．８月は各測定地点で相当な降灰に見舞われ，鹿児島市で１０００ton/knf･month以上の降灰があったのは市役所のほか原良小学校１６５８ton/kIfmonth，伊敷中学校１３２３ton/kIf･month，甲東中学校１２０４ton／ knf･month，玉竜高校１００８ton/knf･monthであり，この月は日常生活等各方面にかなりの影響をおよぼした．平均国民宿舎桜島荘に 1６ ](】１６]Ｏ(」︵彊目○日・逼、目ｇ︶咽匿逆 4500 DOO(】 4000 量目昌・室、ロｇ︶咽匿逆４２ □Ⅱｌｌｌｌｌｌｌｌｌ 3000 ]OＣひ--0Ｆ￥ 2000

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竹下・前田・今吉・原之園：鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第５報）図５桜島全島平均月別降灰量一＝月高免小学校，桜島中学校，おける月別降灰量図６ lOOO 4０００図５に桜島全島平均月別降灰量を示したが，鹿児島市に比べやはり５７年度もかなり大量の降灰量であった．年平均の１８６０ｔon/klf･monthは５６年度の 1521ton/knf･month，５５年度１１０７ton/knf･month，５４年度１１３９ton/knimonthより多く，５３年度の２２１９ ton/knfmonthに次ぐ大量降灰であった．月別にみると，８月が最も多く４２３０ton/knf･month で，これは昭和５３年度８月の７１８３ton/knf･monthに次ぐ大量降灰であった．次いで１月が３４０１ｔon/klf ･month，２月が３１０３ｔon/k1,f･monthと３０００ｔon/knf month以上の降灰量であった．その他の月は約５００ ∼2400ton/knimonthの降灰量であった．図６∼図８に，表１５∼表２１より得られた桜島７ 9000ｒ‐-。--桜島茅０３年平均４５６７８９１０１１１２１２一月宣旨○日・垣、ロｇ︶咽墜遺平一一一月均桜島病院，桜島荘における月別降灰量図７ワー＜ＪＣ』

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3 0 0 ｒｄｃ

(16)

3.0 8000 _{降った灰の量としては，５３年度８月桜島中学校の} 18,810ton/kIf･monthに次ぐ豪灰であった．３．３可溶性成分・硫酸イオンおよび塩素イオン含有率・ＰＨ巽○の・余悟起煙信 2000 6000 彊員○日・迫、ロｇ︶咽墜逆 4.0 ０ 2.0 訳︶冊仰佃１５ 4000 ０表２３より求めた桜島における可溶性成分・硫酸イオン・塩素イオン降下量の降灰に対する百分率(月別の桜島全島平均値)を図９に示す．図をみると３成分ともほぼ同じような変動をしており，３月を除き SO42‐含有率はＣｌ‐含有率より高かった．可溶性成分，ＳＯ４２‐，Ｃｌ‐含有率の年平均値はそれぞれ 0.81％，０．２８％，０．１５％で，５６年度の平均値(それぞれ１．２６％，０．４７％，０．２４％）よりいずれも小さく，大量降灰に見舞われ５３年度の値(それぞれ０．７２％， 0.21％，０．１３％)に近かった．図９を図５と比較すると全般的に降灰量の少ない時が可溶性成分含有率が高い傾向にあり，これは今までの研究でもみられていた．表２３より３成分の年平均降下量をみると，可溶性成分は１５ton/k,,f･month，ＳＯ４２−は５．３ton/knf･month，Ｃｌ‐は２．７ton/knfmonthであり，５３年度から５６年度までの各成分の降下量，可溶性成分１２∼１７ton/knf ･month，Ｓ042-4.7∼５．２ｔon/knf･month，Ｃｌ-2.7∼４．６ ton/Ｍ・monthと比較して，ほぼ同程度であった．年平均３４５６７８９１０１１１２１２ − − 月図９測定地点の月別降灰量を示す．５７年度最も降灰量の多かった測定地点は黒神中学校で，年平均値が２５１０ ton/knfmonthであり，次いで有村配水池２４８７ton／ kIf･month，国民宿舎桜島荘２３１３ton/kIIf･month，桜島荘（市）２２３０ｔon/kllf･month，高免小学校１２１４ ton/knf･month，桜島病院１０３６ton/knf･monthの順であり，最も少なかったのは桜島中学校の８５８ton/knf ･monthであった．月別にみると，同じ月であっても測定地点間でかなりの降灰量差が生じている月もあるが，これは表２４の噴煙の流れた方向，爆発規模の違いからもうなずけることである．桜島では１測定地点の降灰量としては，１０００ton/kIf･month以上の月は珍らしくなく，また2000∼3000ton/knf･monthも測定地点によってはたびたび観測される．５７年度１月当たり５０００ton/knf･month以上の大量降灰に見舞われたのは，図６では国民宿舎桜島荘８月の16,478 ton/knf･month，図７では桜島荘１月の９０２５ton/ｋｌＩｆ･month，図８では有村配水池１月の６４８３ton/knf month，黒神中学校２月の５９５５ton/knf･month，８月の５４５０ton/knf･monthであった．特に国民宿舎桜島荘８月の16,478ton/knf･monthは，５６年度９月桜島病院での13,762ton/knf･monthより多く，１ヵ月に図８黒神中学校，有村配水池における月別降灰量１．００４５６７８９１０１１１２１２３年平均一一＝月桜島全島平均月別可溶性成分・ＳＯｉ２−・Ｃｌ-含有率

(17)

１．０竹下・前田・今吉・原之園：鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第５報）図１１粒度分析（鹿児島市６月）ＰＨについて考察すると，ｐＨ４．０以下を示した月が５６年度鹿児島市１６５例中１１例（6.7％)，桜島８４例中３６例（42.9％）に対し，５７年度は鹿児島市１６６例中１例もなく，また桜島では８２例中１４例（17.1 ％）と少なかった．この理由として一つには，降水量が１月当たり年平均１６５ｍｍで５６年度年平均１２６ｍｍより若干多くなったこと，またＣｌ‐降下量が５６年度よりやや減少したことが考えられる．降水の酸性化に SO42-，Ｃｌ‐濃度が何らかの影響を及ぼしているらしいことは前報2)で述べたが，５７年度年平均のＳＯ‘2‐ およびＣｌ‐降下量はそれぞれ５．３ton/knf･month，２．７ ton/knf･monthで５６年度はそれぞれ５．３ｔon/knf month，４．６ton/knf･monthであり，ＳＯ４２‐降下量は変らぬもののＣｌ‐降下量が５６年度の約６割に減ったことも，降水のＰＨを上げる一因となったと思われる． 3．５粒度分析一一粒径い、） 4０玉竜高校（９．７km） 3０ 2０

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１００ママｏｔ − 守鹿児島市役所（９．８km） 4０３．４タール分分析６月定期採取降灰について，鹿児島市の１４測定地点のうち降灰量の多かった玉竜高校，鹿児島市役所，南中学校および桜島７測定地点のタール分分析を行ないこれを図１０に示した． 3０ 2０の。［０．１０ 113 1０︵彊巨○日・室、ロｇ︶余ミー毎﹂逆ｌｌｌＩｌ

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校所校校校荘院荘校池図１０タール分分析（６月降灰）鹿児島市では降灰中タール分％は0.025∼0.066％，一方桜島では，0.013∼0.040％と鹿児島市の場合測定例が３例と少ないのではあるが，タール分含有率は桜島に比べ幾分高いように思われ，この傾向は今までにもみられた．降下タール分についてみると桜島の方が多く，特に黒神中学校では０．９５ton/knf･monthであった． 2０ 1００。つぬつぬ函の︾［

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115 めていた．250∼500鰹、の粒径成分は高免小学校が約５８％と最も高く，南南西もしくは南の風がかなり強く吹いたことがわかる．降灰の粒径は火口からの距離，風力等に左右され，また噴火の時期によっても粒図１１．図１２に鹿児島市３地点および桜島７地点の降灰の粒度分析結果を示す．図には南岳火口からの距離も並記した．鹿児島市では500ﾉα、以上の灰はほとんどなく，また250∼500鰹、の灰もわずか５％以下であったのに対し，桜島では500ﾉL４ｍ以上の粒径の灰も所によってかなりあり，高免小学校，黒神中学校で１２．５％を占径の異なった灰が降るようである．３．６重金属成分表２５不溶性・可溶性重金属成分分析結果銅一蜘匪肌血酎恥試料 _{高免小学校} _{国民宿舎桜島荘}

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癖一恥睦ＭＱ加恥８１６１１１２２０３．０×，0４１０３４６５２００．５０．２０．０３２６０３．２×１０４９４７２７２０ 0.05 0.3 0.02 2２ 0.3 ３ 0．０６表２６不溶性・可溶性重金属成分分析結果 0．０５０．０２試料 _{桜島病院} _{桜島荘} 竹下・前田・今吉・原之園：鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第５報） 9２２３０３．０×，0４１０４３４８２１可溶性金属イオン含有率ｐｐｍ３４１２２１９０２．３×１０４１０３９１９２４ 0．０３０．０９０．０１２３０２．４×１０４１２１７０３３２５４１０２ 0．０１０．２０．００８ 0．０４５６表２７不溶性・可溶性重金属成分分析結果 0.2 試料 _{黒神中学校} _{有村配水池} 銅一恥睦Ｍｑ酎鮎可溶性金属イオン含有率ｐｐｍ３３５６２６０２．６×１０４９２４０４５１９ 0.2 0.2 0.02 ７７ 0.008 0.09 0.02

(20)

句定期採取とは別に採取した雨にぬれていない降灰（粒径：149∼500ﾉu、）であり，国民宿舎桜島荘，黒神中学校，桜島病院は８月定期採取の降灰（粒径：149∼ 500ﾉα、）であり，降灰（５月）とは桜島荘を除く桜島６測定地点の５月定期採取降灰をそれぞれ等量ずつ混合したもの，降灰（１０月）とは高免小学校，桜島中学校を除く桜島５測定地点の１０月定期採取の降灰をそれぞれ等量ずつ混合したもの，降灰（１２月）とは有村配水池，黒神中学校，桜島荘の１２月定期採取の降灰を重量比で２：１：２に混合したものである．降灰（５月)，〃（１０月)，〃（１２月）とも105∼250 "、の粒径のものを使用した．著者らは以前にも降灰中のＤＯＰ，ＤＢＰを調べた4）が，その際には桜島降灰中に７∼９ｐｐｍのＤＯＰ，１ ∼８ｐｐｍのＤＢＰを見出し，また同時に行なった有珠山降灰中には１４３ｐｐｍのＤＯＰ，２４１ｐｐｍのＤＢＰを検出した．今回行なった桜島降灰の分析では，０．１ ∼1.7ｐｐｍのＤＯＰ，0.1∼0.4ｐｐｍのＤＢＰが検出された．地点別および季節による差は小さいようであるが，５月降灰中に１．７ｐｐｍとやや高いＤＯＰが検出された．フタル酸エステルはプラスチックス等の可塑剤として大量に使用されている．その実害についてはまだ明らかではないが，今後も注意して調査する必要があると思われる．表25∼表２７に５７年度８月桜島６測定地点（桜島中学校は台風のため欠測値）定期採取降灰の不溶性成分および可溶性成分（降水中）に含まれる６種の重金属について調べた結果を示す．デポジット容器の中に繁藻抑制剤として0.1ＭCu(NO3)2を約１，２入れているため，可溶性成分中のＣｕ含量は測定しなかった．またｐｂについては検出限界（0.007ｐｐｍ）以下であったので記載しなかった．不溶性成分は乳鉢ですりつぶして，ふるいにかけ４４ﾉα、以下の粒径のものを使用したが，桜島荘および有村配水池の不溶性成分は量的に少なかったため，４４∼74浬、の粒径のものも加えて使用した．不溶性成分中の重金属については，測定地点間の差はほとんどないものの，Ｃｕについては有村配水池および桜島荘での含有率が240ｐｐｍ，170ｐｐｍと他に比べるとかなり高い値となった．このため粒径の違いによる重金属成分含有率を調べるため，鹿児島市役所の８月定期採取とは別に採取した雨にぬれていない降灰をふるいわけし，250∼500ﾉｕ７７ｚ，４４ﾉ〔"7Z以下の２つの粒径の降灰について分析した結果を表２８に示す．表２９降灰中のＤＯＰ・ＤＢＰ表２８不溶性重金属成分含有率ＤＯＰｐｐｍｗ/ｗ】ＨＰｎｒ甲甲字秋峰〃 ,仁

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３．７ＤＯＰ・ＤＢＰ分析結果５７年度の鹿児島市および桜島の平均月別硫黄酸化物（表２２．表２３）を図１３に示す．５７年度鹿児島市年平均値は０．１７，９/100c㎡･dayと５６年度の０．１８，９ /100cnf･dayとほとんど変らず，鹿児島市での硫黄酸化物汚染は小さいようであった．月別にみると鹿児島市ではほとんど０．２１，９/100cnf ･dayの硫黄酸化物量であったが，６月の０．３２，９/100 cnMayは５３年度からの調査期間中鹿児島市平均としては最も高い値であった．６月の噴煙活動状況を表試料３．８硫黄酸化物 500∼250ﾉα、灰に吸着されたＤＯＰ・ＤＢＰの分析結果を表２９に

示す．表２９の試料名において鹿児島市役所は８月に

２６０４２．６×１０９２７０４４１８表２８をみると，Ｍｎ・Ｆｅ・Ｎｉ・Ｚｎ・Ｐｂについてはさほど粒径による違いはみられなかったが，Ｃｕについては若干の差が生じた．不溶性成分中にはＦｅが最も多く，2.3∼3.0×104ｐｐｍ含まれていた．Ｆｅについては例年とさほど差はなかったが，Ｐｂについては５６年度より少し低い値をとり，その他の金属についてはやや高い値であった．

(21)

0.1 竹下・前田・今吉・原之園：鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第５報）Ｕ００．７年平均０．６語句己・蜘冨○つつ［へ画昌 0.5 0.4 鐸ど趨躯鱈ｈⅢｌｌｌｌｌｌｌ 0.3 0.2 １１７一一朝日生命谷山朝日生命谷山，谷山福祉会館における月別硫黄酸化物一月４５６７８９１０１１１２１２３一一月図ｌ３鹿児島市および桜島の平均月別硫黄酸化物２４よりみると，Ａ級噴煙が１２回あり，そのうち９０．６

回が南西に流れており,そのため図'からわかるよ言

うに,火口のほぼ南西に位置する朝日生命谷山(０．５０壱０５

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が０．６３，９/100cnf･dayと，やはりかなりの硫黄酸化

わらず’硫黄酸化物量は０．２０，９/100cnf･dayと小さ図１４

かつた朝日生命谷山および谷山福祉会館の月別硫黄酸地点でも化物量を示した．年平均値はそれぞれ０．２２，９/100cnfつたが，４．day，０．２３，９/100ｃ㎡･dayであって，とりわけ汚染囲内にあ‐ を問題にする値ではないが，６月にみられた約０．５，９ /100cnf･dayは注意を要する値である．６月には他の地点でも０．３，９/100clIf･dayを越えたものが数カ所あったが，その他の月は例年でもしばしば観測される範囲内にあった．年平均３４５６７８９１０１１１２１２

(22)

０４．結論昭和５７年度調査結果を要約すると，鹿児島市も桜島もかなりの降灰に見舞われ，その量は５３年度に次ぐ大量のものであった．特に８月２５日の噴火は市の中心部から北部にかけて集中的に豪灰をもたらし，市民の生活にかなりの被害を与えた．降灰の年平均可溶性成分およびＳＯ４２‐・Ｃ２−含有率は５６年度に比べ低くなっており，大量降灰のあった５３年度の年平均値に近いものであった．降水のｐＨについては降水量が多かったことや，Ｃ２−降下量が少なかったこともあってか，５６年度に比べやや高かったが，それでもまだかなりの酸性を示していた．降灰の不溶性成分・可溶性成分中の金属成分含有率については，Ｆｅを除き例年に比べて全般的にやや高いものであった． 2.2 _1.5 − ４５６７８９１０１１１２１２３年・平均一月図１５桜島病院，桜島荘，有村配水池における月別硫黄酸化物図１５には桜島で５７年度中に硫黄酸化物の多かった３地点の月別硫黄酸化物量を示す．桜島病院の８．９月および有村配水池の２月は台風その他のやむを得ぬ事情で欠測値となった．年平均値は桜島病院が 0.71,9/100cni･dayと最も高く，次いで有村配水池 0.48,9/100cnf･day，桜島荘０．４１，９/100cnf･dayの順であった．月別にみると桜島病院７月が１．８１，９/100 ｃｌ１ｆ･dayとかなり高い値を示し，また有村配水池でも１２月に１．４６，９/100cni･dayを示した．二酸化鉛キャンドル法で１．０，９/100cIi･dayはかなりの汚染（５４年度鹿児島県環境白書）とされているので，１．０，９ /100cni･dayの硫黄酸化物量はそうめずらしいことではない桜島においては，常に火山ガスに対する何らかの対策を考えておかなければならない．桜島５測定地点の５３年度（有村配水池は５６年度）からの年平均硫黄酸化物を図１６に示す．図１６には５ヵ年間（有村配水池は２ヵ年間）の平均値も示した．最も硫黄酸化物汚染のひどいところは，桜島病院で５カ年平均が０．６５，９/100cIf･dayであった．次いで有村配水池０．６２，９/100cnf･day（２カ年平均)，桜島荘 ÷ 高免小学校 - - 。 - − 桜島病院 −−←桜島荘（市）･･･…●…･･･黒神中学校 − 卜有村配水池１易何つ・蜘巳ハ︶つつ［へ国巳 2.0 １．８１．０１．６︵声旬も。雨戸むつｏ［へ画昌

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図,６桜島測定地点別年平均硫黄酸化物舌

0.59,9/100cnf･day，黒神中学校０．２３，９/100cnf・day，最も汚染の小さかったのは高免小学校で０．１６，９/100

cmf､dayであった．黒神中学校は０．３５，９/100c㎡,day

以下，高免小学校は０．２０，９/100cnf･day以下と硫黄酸化物量も少ないし，また変動も小さい．これに対し，桜島病院，桜島荘は0.41∼0.87,9/100cni･dayと汚染度も，変動も大きく，明らかに有村，野尻地区は硫黄酸化物をはじめとする火山ガスに対して常に注意を払っておかねばならない地区といえよう． 0.4

(23)

竹下・前田・今吉・原之園：鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第５報）１１９降灰に吸着されたＤＯＰ・ＤＢＰについては，５月の灰について１．７ｐｐｍのＤＯＰ，鹿児島市役所の雨にぬれていない８月の降灰から０．４ｐｐｍのＤＢＰが検出された．硫黄酸化物については，５３年度からの調査で，桜島中学校，国民宿舎桜島荘を除く桜島５測定地点中では，高免小学校が最も硫黄酸化物汚染の少ない地点で，次いで黒神中学校であり，桜島病院，桜島荘，有村配水池のある野尻，有村地区は，高濃度の硫黄酸化物を含有する火山ガスに常に襲われる危険性を持った地区であることが明らかになった．終わりに本研究に当たり，桜島噴煙データを提供して戴いた鹿児島地方気象台に厚く感謝の意を表する．文献 1）小牧・竹下：鹿児島市の大気汚染調査，鹿児島大学工学部研究報告，２０，８１∼8８（1978） 2）竹下・前田・下原：鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第１報)，鹿児島大学工学部研究報告，２１，１３７∼159（1979） 3）竹下・前田・西牟田・今吉：鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第２報)，鹿児島大学工学部研究報告，２２，１３９∼155（1980） 4）竹下・前田・永田：桜島その他の火山灰に含まれる二三の微量成分について，大気汚染学会誌１５，２９８∼305（1980） 5）竹下・前田・今吉・早水：鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第３報)，鹿児島大学工学部研究報告，２３，１３３∼151（1981） 6）竹下・前田・今吉・橋口：鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第４報)，鹿児島大学工学部研究報告，２４，１２３∼144（1982） 7）今吉・前田・永田・竹下：桜島の降灰調査（１）大気汚染学会誌，１７，３１９∼327（1982） 8）Ｗ､Leithe，新良宏一郎：大気汚染の測定１版，化学同人，１１０，１６４（1973） 0）大気汚染研究全国協議会編：大気汚染ハンドブック（１）測定編，５版，コロナ社，３８，１４５（1971）

鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第5報） : 昭和57年度調査報告

鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第5

報） : 昭和57年度調査報告

著者

竹下 寿雄, 前田 滋, 今吉 盛男, 原之園 弘子

雑誌名

鹿児島大学工学部研究報告

巻

25

ページ

99-119

別言語のタイトル

AIR POLLUTION IN KAGOSHIMA CITY AND SAKURAJIMA

CAUSED BY THE VOLCANIC ASHES ERUPTED FROM

MT.SAKURAJIMA (Part V) : Investigation from

April 1, 1982 through March 31, 1983

鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第5

報） : 昭和57年度調査報告

著者

竹下 寿雄, 前田 滋, 今吉 盛男, 原之園 弘子

雑誌名

鹿児島大学工学部研究報告

巻

25

ページ

99-119

別言語のタイトル

AIR POLLUTION IN KAGOSHIMA CITY AND SAKURAJIMA

CAUSED BY THE VOLCANIC ASHES ERUPTED FROM

MT.SAKURAJIMA (Part V) : Investigation from

April 1, 1982 through March 31, 1983

鹿児島市および桜島の大気汚染（降灰）調査（第５報）

竹下寿雄・前田滋・今吉盛男・原之園弘子＊

ＢＹＴＨＥＶＯＬＣＡＮＩＣＡＳＨＥＳＥＲＵＰＴＥＤＦＲＯＭＭＴ･ＳＡＫＵＲＡＪＩＭＡ

（ＰａｒｔＶ）InvestigationfromAprill，１９８２throughMarch31，１９８３

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竹下寿雄, 前田滋, 今吉盛男, 原之園弘子

竹下寿雄, 前田滋, 今吉盛男, 原之園弘子