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鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査 (第6報) : 昭和58年度調査報告

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(1)

鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査 (第6報)

: 昭和58年度調査報告

著者

竹下 寿雄, 前田 滋, 今吉 盛男, 西 久人

雑誌名

鹿児島大学工学部研究報告

26

ページ

67-85

別言語のタイトル

Air pollution Kagoshima city and Sakurajima

caused by volcanic ashes from Mt. Sakurajima :

Part VI : investigation from April 1, 1983

through March 31, 1984

(2)

鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査 (第6報)

: 昭和58年度調査報告

著者

竹下 寿雄, 前田 滋, 今吉 盛男, 西 久人

雑誌名

鹿児島大学工学部研究報告

26

ページ

67-85

別言語のタイトル

Air pollution Kagoshima city and Sakurajima

caused by volcanic ashes from Mt. Sakurajima :

Part VI : investigation from April 1, 1983

through March 31, 1984

(3)

合冊 二一口 昭和58年度調査報告

竹下寿雄・前田滋・今吉盛男・西久人*

(受理昭和59年5月25日) AIRPOLLUTIONINKAGOSHIMAdTYANDSAKITRAJⅢACArSED BYVOLCANICASHESFROMMT・SAIWRAJIMA IPARTVIllmeStigationfromAprill,1983throughMarch31,1984 ToshioTAKESHITA,ShigeruMAEDA,MoriolMAYOSHIandHisatoNISHI

SamplesofvolcanicashesfromMt・Sakurajimawerecollectedmonthlyatl41ocationsin

KagoshimaCityandat71ocationsinSakurajimafromAprill,1983throughMarch31,1984

Thesamples‘collectedwerefiltered,theresiduesweredriedandweighed,andthefiltrates

wereanalyzedforpH,SO42-,Cl-,andwater-solublematter,

TheamountsofsulfuroxidesabsorbedbyPbO2-candleswhichhadbeenplacedatl9ofthe

abovementionedlocationswerealsodeterminedmonthly・

Thehighestamountofvolcanicashesinthisfiscalyearwasl9,393ton/km2/month,which

wasrecordedatKurokamiMiddleSchoolinOctober,Thisisalsothehighestvaluerecordeddur‐ ingthelast6years、 ThehighestamountofsulfuroxidesabsorbedbythePbO2−candlesinthisfiscalyearwas2、26 mg/100cm2/day,whichwasobservedatSakurajima-soinDecember・ Acidificationofrainwasobservedatalllocations,andthestrongestacidityoftheraincol‐ lectedwaspH2、8whichwasrecordedatSakurajimaMiddleSchoolinNovember. 1.緒

鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査(第6報)

を凌ぐ降灰量であったことがわかったが,それらを含 めて,58年4月から59年3月までの58年度調査結 果について報告する。 桜島は昭和30年以来火山●噴煙活動を続けており, 今なお依然として活発で,火山灰・火山ガス等による 被害,土石流の発生や空振による窓ガラス破損等かな りの被害が出ている。著者らは鹿児島市および鹿児島 県の委託により,昭和53年度から鹿児島市および桜 島の合計21測定地点での降灰量・降灰成分.大気中 の硫黄酸化物等の測定を行ってきている。その結果’ 53年度は噴煙活動が活発であり,鹿児島市,桜島と

もかなりの降灰に見舞われ'),その後54.55.56年

度とやや鎮静化した感があったが2 41,再び57年度

鹿児島市,桜島ともに大量降灰に見舞われた51。58年

度調査の結果,桜島全島平均において,更に53年度 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カ所,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6,71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201,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 *元鹿児島大学学生

(4)

桜島 南岳火口 68 桜島 南岳火口 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6.71により捕集された硫黄酸化物も毎月末に

測定した。 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(、および、、),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。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, 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')

と同じである。 18 ○ ○ 鹿 ○雨 ○雨 15 2 ○ 児 3 ○ 鹿児島郡桜島町 鹿児島郡桜島町 島 4 ○ 5060 市

鹿児島市ざ

C'7 鹿 N 19 ○ 鹿児島大学工学部研究報告第26号(1984) 図 1 測 定 地 点 8○加○ 7○ 13 9 ○ 2

6皿旭副

2 伊 敷 中 学 校 7 鹿 大 工 学 部 12朝日生命谷山 17国民宿舎桜島荘 3 玉 龍 高 校 8 九 州 電 力 13谷山福祉会館 1 8 桜 島 病 院 ’’ ○ 12 ○ 14 ○ ○ 錦 江 湾 吉野中学校 甲東中学校 中山農協 桜 島 中 学 校 有 村 配 水 池 4 原 良 小 学 校 9 紫 原 中 学 校 1 4 鹿 経 大 19桜島荘(市) 5 鹿 児 島 市 役 所 10南中学校 15高免小学校 20黒神中学校

(5)

竹下・前田・今吉・西:鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査(第6報)

69 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')に記した方法によった。

2.4不溶性成分のタール分含量と粒度分析 昭和58年4月定期採取降灰について分析した。市 内14測定地点で採取した降灰のそれぞれを降灰量の 割合で混合した試料(鹿児島市)と,桜島7地点で

の降灰のそれぞれ約409を試料とし前報'1と同じ方

法で測定した。 2 . 5 不 溶 性 重 金 属 成 分 分 析 法 鹿児島市役所と桜島7測定地点において,昭和58 年10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・Zn・Pb含有 率を求めた。

中村らの方法81により約’9の試料をテフロンビー

カー中で,46%フツ化水素(8ml),60%硝酸(2 ml),70%過塩素酸(8ml)により,150∼200℃で加 熱分解し,蒸発乾固後,70%過塩素酸(2ml)と水 (2ml)を加え,再び蒸発乾固する。内容物を6N塩 酸(6ml)と温水(20ml)で溶解し,ろ紙(東洋ろ 紙No5C)でろ過して100mlに定容希釈する。この 酸分解液を空気一アセチレンフレーム原子吸光分光光 度 分 析 法 に よ り 分 析 定 量 し , 降 灰 に 対 す る 含 有 率 (ppm:灰1kg当りの、g数)で表わした。 2 . 6 可 溶 性 重 金 属 成 分 分 析 法 前項降灰・降水試料のろ液中のMn・Fe・Ni・ Zn・Pbイオン濃度をろ液を濃縮することなしに前 項と同じ測定条件で定量し,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1kg当りの重金属の、g数)を求めた。

2.7DOP・DBP分析法 試料約309をソックスレー抽出器でエーテル抽出 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−l7(5%) カラム:3mm径×2.25mガラス キヤリアガス:N2(99.999%),25ml/min カラム温度:234℃ 注入口温度:270℃ 感度:SensitivitylAttenuatorl/2 検出器:FiD(水素圧0.7kg/cm2,空気圧1.0 kg/cm2) 2.8大気中の硫黄酸化物定量法

前報いと同じ方法によった。

3.実験結果と考察 3 . 1 月 末 測 定 結 果

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

I盾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。

(6)

101745716809847739241342

212431

70 814943171799 11 131 表 l 吉 野 中 学 校 293751953359 ■●●●●●●●●●●● 022201000000 1 324253155690

15111

黄物㎡

04499863225490

上01100011200001

1皿珂QQOQOQQQQOQOQ 硫酸叩. 塩素イオン 硫酸イオン 可 溶 性 成 分 to、/kIf・ month 蒸発 残さ 、9/’ 不 溶 性 成 分 to、/lqfo month 降 水 量 降 灰 量 to、/kIIi・ month 月 PH to、/hri・ month to、/kni・ month m9/’ 、9/( 0 、、 523355 201001●●●●●● 657978

79409

●● 4L2014

79409

●● 4L2014 984074 1 257658 12 294 149 379 227 40 243 126994464132126994464132 603857 ●●■■●● 454454 292 134 352 221 34 235 36.2 19.1 45.3 22.2 11.3 23.5 489 258 612 300 153 317 489 258 612 300 153 317 456789012123|輯 * 111 02685

5111

00001●●●●&62643 6686532554

3111

43398 00001 4255500001●●●●。●●●●。42555 138 100 110 61 75 138 100 110 61 75 21436 4472832453 23262114582326211458 66554●●●●● 31689 90191 ●●●●● 01336 1.0 1.6 141 133 7 212 *異物混入の為,硫黄酸化物を除き欠測値 表 2 伊 敷 中 学 校

蕊岬

硫 黄 酸 化 物

.

W

0

0

0.19 0.12 0.13 0.11 0.12 0.14 0.11 0.21 0.11 0.08 0.08 0.14 0.13 月 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 6 号 ( 1 9 8 4 ) * 異 物 混 入 の 為 , 硫 黄 酸 化 物 を 除 き 欠 測 値 753661974650 白●■●●0●●●●●● 102001000001 863834604472626538241332

212431

834229504791351612257847 1 348920222337

1111

416808997220 ●●●●●●●●●●●● 702002601347 324212 5262131 943413033599280942012459 444455666555●●、●●●●●●●●● 285550321782 456789012123−鞘 111 表 3 玉 龍 高 校 38.7 22.5 41.7 547 318 590

586 649 408 684 ●●■ 444 降 水 lPH 黄物㎡

06292910763480

上01101011100001 1皿珂QQQOOQQQQQQQQ 硫酸叩. 116 896 92 129 185 129 121 79 月 9.4 2.1 0.6 2.3 0.6 3.1 085472 13 23 14 599 672 422 67 1 425 57322611 ●●◆●毎●■G54666565 456789012123|箱 * 111 24223338 1 5868307913299956 00178785

131

●●●●●■ 072357 00100001 76289402 13111 12173564 ●●■e●●●●12100001 81138309 ●●●●●●●●13711347 12 114 882 90 128 182 126 118 71 7708576862012451

1311

(7)

71 〕(】 表 4 原 良 小 学 校 【 】 降 水 量 不 溶 性 成 分 to、/knf・ month 蒸発 残さ m9/0 性分・ 溶械地 、O 可成い、 硫 酸 イ オ ン 塩素イオン 黄物㎡

00229421575711

上02110111100011

硫蜘燭::0::Q:仏

降 灰 量 to、/knf・ month 月 PH to、/knf・ month to、/knf・ month 2 、、 m9 m9/0 456789012123|物 111 551845636115 0●●●e●●●●●●□ 699003511347 313212

5252131

714409193598286953812450 544455666565■●●●●●●●●●。●987973333729

2333

088487378639460657368552 332312.197853296068998825 504921122334 11 1 208 145 6 151 1.3 0.9 表 5 鹿 児 島 市 役 所

竹下・前田・今吉・西:鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査(第6報)

表 6 甲 東 中 学 校

P

!

酸 1 じ 、/10C 0 n u 0

(8)

021330064083 1

113111

721 96674753354 ●●●●● ●●●●●曲 500010000001 表 7 鹿 大 工 学 部 324252452989 1421 354622146398517123811350

5352131

PH 硫 黄 酸 化 物

0

0

c

m

0.21 0.19 0.23 0.15 0.22 0.20 0.20 0.21 0.13 0.00 0.33 0.19 0.19 月 839554874669 ●●●●勺●C●●。●■ 102000000000 843124962905 1

2111

138324653367 ▼①。●●●●●●。●● 111001000001 1 315251269098 1312 315251269098 1312 947990315508665539244432 2 789266102172643537244422 2 300889483934 25322言3270045 11 268734222336 11 1 268734222336 11 1 559724509632730402721361

5362131

444455666566●●■●●●●●①●●● 883696333513 456789012123|鞘 111 145216243548 ●●●●●●●●由●●● 032772511247

42412

表 8 九 州 電 力 表 9 紫 原 中 学 校

蒸発 残さ 、9/0 黄物㎡

00915619316498

上02121121211111

1皿珂000000000000O 硫酸叩d ● 月 ‘ 862467064550 ●●●●●●■●●●●● 102000100001 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 6 号 ( 1 9 8 4 ) 795098335720 ●●●●●●■●a①●● 444555666566 807759933764568884153332 2 497102908634132324221943 11 225726222334 11 1 132464155097670986253432 3 456789012123|軸 111 136365802326 ●●●●●●●●●●●e 920583511247

32412

727538881671 ●●●●●●●。●●●● 921562701368 32412

2236 11 硫 黄 酸 化 物

0

0

c

m

0.19 0.16 0.23 0.13 0.14 0.21 0.16 0.18 0.07 0.13 0.11 0.18 0.16 月 456789012123|鞄 111 413251154778 1421 302419326277720292111591

5362311

454455666565●●●●●●●①●●●● 806979433719 34856313211509052739153 1 802566087434442214309924 1 791666 121 731669050678350564231211 2 63105 ●●や79644732367 ●●●●●●●● 300000100000 201000100001●●●●●巳自●●●●凸537544154770 73 1 2425

(9)

73 * 二 酸 化 鉛 キ ャ ン ド ル 破 損 の 為 欠 測 値 表 1 2 朝 日 生 命 谷 山 表 1 0 南 中 学 校 − 平均 ■■■■■■■■■■■■■■■■■ 0.21 − )0 0 U 「 】 * 異 物 混 入 の 為 , 硫 黄 酸 化 物 を 除 き 欠 測 値 表 Ⅱ 中 山 農 協 蒸発 残 さ m9/’’

函 際

硫 黄 酸 化 物

0

0

0.17 0.18 0.19 0.10 * 0.15 0.13 0.22 0.02 0.00 0.06 0.15 0.12 月 207575612049 ●■●●●。●●●■●● 832673611357

32412

5362131

126819567384531313911471 554566666566■●●◆■●●●●■●■ 438713653913 456789012123|鞘 111 069259528687

114121

915304533823441436388725 439134312326

125223111

398283849904

11

2 954020872575 1113111 36428562558 ●●◆ ●ゆ■●●●●● 512013100001 321252178677 1321 866558966658 ●●●●●B●●。●●● 100000000000

竹下・前田・今吉・西:鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査(第6報)

021606596528442226173923 11 10* 11 12 438534123325 11 2 456789 123 PH 硫 黄 酸 化 物

0

0

0.25 0.23 0.16 0.18 0.18 0.26 0.19 0.23 0.06 0.07 0.08 0.16 0.17 月 346950384521 ●■●●●●●●●●●● 831203501258 324112

5351131

956510519656439853711371 554556666565●●●●■■巳●●●巳● 018092664939 378181151828277831131111 1 1 705605274143299843131212 1 1 845020836839

181

73937501201 ●⑧① ●e●●●●●e 412003010011 201000000001●●●●●G●●●■●■432474566560 456789012123|鞄 111 412251867788 521 月 404773028722222112231122 ●の●⑪●●①●。●●● 000000000000 硫 黄 酸 化 物

0

0

c

m

降 水 量 ’ 、、 PH 不 溶 性 成 分 to、/k㎡. month 蒸発 残さ 、9/《 可溶‘性 成 分 to、/k㎡. month 降 灰 量 to、/kni. month 硫酸イオン 、9/’ to、/k㎡. month 塩素イオン 、9/‘ tmontho、/knf. 07195471819 ●◆●■■■ ●■◆●白 03830201157 423112 577 342 550 201 152 323 06641127 114 70608032720 ●e●。●● ●申●●□ 45455666566 38 25 1 1899206568599364434 85915434 9 437555609934 1 3 14 21 9 1 23 12235 41 138 210 107 43779409564445 10 41342 36 15 13 99 23566743371 ●●●。⑧① ●■e●■ 61000000001 322251 34 19 19 79 96147443451 ●●■●●● ■■■●● 10100000001 199 68 7 75 1.1 0.7

(10)

74 月 表 1 3 谷 山 福 祉 会 館 37 82698812450 ●●● ●●●●●●。● 120001010001 硫 黄 酸 化 物

.

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0

0

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0.25 0.23 0.20 0;13 0.24 0.23 0.18 0.24 0.11 0.09 0.10 0.13 0.19 塩素イオン 硫 酸 イ オ ン 可 溶 性 成 分 to、/kIf・ month 不 溶 性 成 分 to、/k㎡・ month 蒸 発 残さ m9/《 降 水 量 降 灰 量 to、/kIf・ month PH 月 to、/kni・ month to、/knf・ month m9/《 、9/2 、 m、 436464856560 ●●①●由●●●●●●● 200000000001 62644872232 ■①● ●●●●●●●● 330036100001■①● 62644872232 ●●●●●●●● 330036100001 411241172678 1821 60 1 520851322326 11 2 520851322326 11 2 808181436499

1244331111

1 1 587665792407231335399824 2 388320113283

1033311111

1 1 000291613039 ●●●●●●●●。●●● 555556666665 475774946592 ■●●●●●●●●。●Q 832403501258 324112

5362131

5362131

5411538238154115382381423248563658423248563658 456789012123|鞄 111 047419830

21221

1 0.7 39 1.8 7 33 214 表 1 4 鹿 経 大

灘降岬

硫 黄 酸 化 物

W

4

0

0

c

0.16 0.16 0.05 0.08 0.17 0.15 0.15 0.21 * 0.04 0.07 0.12 0.12 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 6 号 ( 1 9 8 4 ) 221241459797 1111 1 266454036890 ●●●●●●●●C●●由 100000110001 248427332436

111

1043311212

229519850986 081293628559

18422121

2 843055669845141414315734 2 439402529607531143812503

53621311

555556666665。●巳●●●●●●●●● 330290621028 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 平均 419870880995 ●●●●■●●。。●●● 832493502369

32412

075176857 19 * 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 1 5 高 免 小 学 校 │蒸発

艶 叉 1 L j イ Z mo/100,7 J、08 【109 0.09 ].04

(11)

75 表 1 6 桜 島 中 学 校 竹下・前田・今吉・西:鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査(第6報)

P

硫 黄 酸 化 物

.

W

0

0

c

m

月 1505 3141 602 1090 31.5 23.5 38.2 19.6 455 339 551 283 2526 4444 77542613

121

0090 1515 3161 611 1100 8095 2 OO05 46aL 7555 312L 5585 * 均

**

平 1873 303 1069 305 891 84 72 599 133 193 26368

31

1905 309 1081 311 899 5442413744 2 70787 ●●■●● 53511 1153417549 41111●●■●●25149 34463 ●●●●● 66123 2 3 0808888234 11872 ■●●CG 44254 54 6.5 34 4.1 4.0 742 151 18 760 8.4 121 *台風によるデポジット容器破損の為欠測値 **実験操作ミスによる欠測値 表 1 7 国 民 宿 舎 桜 島 荘 ,蒸発 残さ 、9/0

硫 黄 酸 化 物

c

月 4521 zL55 2103 ■①●句 4444 1078 643 1230 3744 37 50 29 112 16 じ 15 15 28 1094 658 1245 3772 7896 1 3 0471 ●申●● 8249 5500 12 * 456789012 111 29.4 23.3 35.8 17.0 424 336 517 245 5804099 ●●●●●●● 2010101 1673 331 498 849 419 340 184 41783241151212 5110002●①●■吾●■1045776 7905057 41311 6301695 ●●●●●●●4636554 1639 329 494 846 415 337 173 94 24 196 103 124 42 101 4243431 3 1 0278706 ●●●●●●●5611247 2

31

12569806922351 2 3 平均 *台風によるデポジット容器破損の為欠測値 表 1 8 桜 島 病 院 664757512534 ●●●●●●●●巳●●● 326930010112 PH 硫 黄 酸 化 物

.

W

0

0

c

0.47 0.68 0.53 0.31 1.07 0.36 0.81 0.63 0.26 0.69 0.27 0.32 0.53 300194735169395158286675

211

月 130197976623636155722473

3343131

902 3264 3085 4916 1831 509 388 319 140 375 731 254 019834468383

1213118331

1 021080142387 口◆。①●●●●●●●● 464845120121 3 994042796078 132

3411

890 3237 3062 4848 1822 479 386 314 138 369 725 247 273890252668 12263 221719598203 ●●●●●●■●●●◆● 532114511359 223212 444355535454●●●●●qB●●●●●510604729230 456789012123|密 111

(12)

76 表 1 9 桜 島 荘 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 6 号 ( 1 9 8 4 ) 職脱剛Ⅱ 硫 黄 酸 化 物

.

w

0

0

0.32 0.33 0.06 0.24 0.27 0.35 0.34 2.00 2.26 1.51 1.27 1.02 0.83 月 3384 903 2698 2342 3249 1147 4499 348 3912 7163 9637 1063 077447535826 11 21268191 27131 774239317976 ●e●●●●●●■e●a 343135704751

121

564487186140 ■○●■●。●。●■①■ 103230751441 635167686161 ●●●①●●●●●●●● 324004511257 223212

3342131

458409953090318854722370 444444435445●●e●●●●●●●●●584578313597 3376 890 2681 2327 3231 1111 4469 310 3902 7142 9606 1057 784942688420243430860686 1134483 1 837486090116 1111333123 427882324740 2926651

21

456789012123|鞠 111 表 2 0 黒 神 中 学 校 │蒸発 │残さ '、9/《

硫 黄 酸 化 物

;

O

0

c

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i

O、43 0.32 0.21 0.45 0.28 0.23 0.10 0.36 0.16 0.17 0.10 0.25 0.26 月 873720252697 ●●●●●●■●匂●⑦● 575274965175 1 3 4918 7747 2218 4629 4222 1537 19393 4450 2049 944 8114 2598 25 279 457416280597 ●●●●●●●●●●●● 020403261165

182912

1671515393

408831529557 421 4896 7568 2197 4609 4177 1494 19231 4416 2018 935 8065 2575 51 590 32 62 461 119 1877 1099 942 190 586 151 291163241993 27224463342 1 1 476974311878 ●●●●●●●●●●●● 636275622350

224221

3363131

359499900413735205833585 434444434444。●●●つ●も●●e●●091431071754 456789012123|密 111 330960427101643323

2053

表 2 1 有 村 配 水 池 蒸発 残さ m9/‘ 【 】 J0cr ].[

(13)

77 表22鹿児島市14地点平均 降水量 、、 不溶性成分 to、/1㎡・month 可溶性成分 to、/lqf・month 降 灰 量 to、/lmfmonth 硫酸イオン to、/│㎡・month 塩素イオン to、/lmfmonth 硫黄酸化物 m9/lOOcnf・day 0.20 0.17 0.17 0.13 0.16 0.18 0.15 0.22 0.09 0.08 0.11 0.15 0.15 月−456789012123|鞠 111 092849740191519332812461

5352131

11222

106877144939852064357442 644937222336 11 1 740704366365864176357543

11222

463599162363●●●●●。●●●●●。711001900001 209 113 7 120 2.1 1.4 表23桜島7地点平均 021812 111 11 116261 1 硫黄酸化物 、9/lOOCIf・day 0.34 0.36 0.22 0.30 0.45 0.27 0.36 1.01 0.94 0.93 0.73 0.48 0.53 月−456789012123−鞘 111 628983540455934926823472

3352131

1953 3091 2017 3043 2899 1226 4143 2373 1515 3271 6185 1164 346534400374141223321121 '967 3135 2033 2783 2922 1260 4177 2393 1525 3285 6212 1178 6.2 17.0 2.8 13.6 8.3 4.3 19.2 9.0 2.2 3.2 12.6 4.2 129023116922①■●。●●●●C●●●343442831143 表24桜島の噴煙活動(昭和58年度) 3311 1 噴 煙 の 流 れ た 方 向 北 北西 西 南西 南 南東 東 北東 不明一娼如“ぬ““詔妬加配調哩一班 月 竹下・前田・今吉・西:鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査(第6報) A は 鹿 児 島 地 方 気 象 台 の 分 類 に よ る 4 ∼ 7 の 大 型 噴 煙 Bは同じくl∼3の中型または小型噴煙 2 '41 153 149 142 139 156 142 175 183 133 142 147 358110984214

12121

33 5 557954702425 11

211

456789012123|舗 111 322 111795483487068 1445443 955062559742 1

22126322

24 1111730038077378 111 1 1 112231 * * * 0179 11 3 23 2 2 213 2 4 1 2 1 11 26 7612 1 117 2 3 1 8 4 1 4 22 22 43 6

(14)

酬嵐逆 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 6 号 ( 1 9 8 4 ) ︵彊口○日・感冒著巨g︶噸冨逆lR帆IIllll 400 3 . 2 降 灰 量 図2に表22より得られた58年度の鹿児島市14 測定地点の平均月別降灰量を示す。年平均降灰量は 120ton/km2・monthで57年度の132ton/km2・ monthとさほど変わらず,58年度も依然として降灰 に'悩まされたことがわかる。月別にみると,9月264 ton/km2・month,6月240ton/km2・month,7 月217ton/km2・monthと200ton/km2・monthを 超える降灰量の月もあった。 300 己5日・道、ロ○ 200 300 0 78 │ 】

募裳玉原鹿甲鹿九紫南中端鹿

黙 鵜 蝿 琴

所 図3鹿児島市測定地点別年間平均降灰量 降下ぱいじん量からすると,数十倍の降下ぱいじん (降灰)汚染をこうむっていることがわかる。 図 4 に , 鹿 児 島 市 役 所 と 中 山 農 協 で の 月 別 降 灰 量 を示す。図4および表5,11よりわかるように,鹿 児島市役所での降灰量は49∼977ton/km2・month とかなり変動が激しいのに対し,中山農協では9∼58 ton/km2・monthと変動が小さい。これは中山農協 が市役所に比べ火口から遠い位置にあることと,降灰 量が噴煙の流れた方向,その時の風力にかなり影響さ れるためであろう。 図5に桜島7測定地点の平均月別降灰量を示した。 年平均値の2739ton/km2・monthは57年度の1860 ton/km2・monthより多く,また多量降灰に』悩まさ れた53年度を凌ぐ量であった。鹿児島市年平均降灰 量120ton/km2・monthに比べると約23倍の大量 な降灰量であった。月別に見ると,すべての月で降灰 量1000ton/km2・monthを記録しており,59年2 月には6212ton/km2・monthと53年8月の7183 ton/km2・monthに次ぐ降灰量であった。また図6 より測定地点別にみると,黒神中学校で年平均5234 ton/km2・month,有村配水池で5223ton/km2。 100 200 図3に鹿児島市14測定地点別の年間平均降灰量を 示す。58年度は鹿児島市役所,玉龍高校で300ton /km2・month以上の降灰に見舞われ,次いで甲東中 学校の183ton/km2・monthが多く,市のほぼ中央 部での降灰量が多かった。市内中央部から北部にかけ ての吉野中学校・伊敷中学校・原良小学校はそれぞれ 141,157,151ton/km2・monthの降灰量であり, その他の中央部から南部にかけての測定地点では21 ∼75ton/km2・monthの降灰量を示し,例年通り南 部の方が降灰量が少なかった。 58年度は,57年度8月鹿児島市役所の2470ton/ km2・monthというような大量降灰には見舞われなか ったものの,1カ月当りの降灰量としては,7月鹿児 島市役所の977ton/km2・monthが最高で,次いで 9月玉龍高校の896ton/km2・monthであり,他の 都市の1カ月当り25∼30ton/km2・monthという 0 lOO

456789101112123幸

一 一 月 均 図 2 鹿 児 島 市 平 均 月 別 降 灰 量

(15)

高 桜 国 桜 桜 黒 有

蕊§異。騨

校 校 桜 院 荘 校 池 島 荘 図6桜島測定地点別年間平均降灰量 month,次いで桜島荘3362ton/km2・month,桜島 病院1393ton/km2・month,高免小学校1230ton /km2month,国民宿舎桜島荘975ton/km2・month であり,火口より東側に位置する黒神中学校,火口より ほぼ南側の有村配水池での降灰量が多かった。 図7∼9に桜島測定地点別の月別降灰量を示したが, 降灰量は同じ月であっても測定地点によってかなりの 差が生じていることや,7測定地点は桜島のほぼ各方 位方向に位置しているが毎月いずれかの地点で少なく とも約3000∼4000ton/km2monthの降灰量に'悩ま されたことと,桜島の噴煙活動が年間を通じて活発で あったことがよくわかる。図9の黒神中学校では10 月に19393ton/km2・monthの降灰に見舞われており, 53年度8月桜島中学校での18810ton/km2month を凌ぐ記録的な降灰であった。 表24の鹿児島地方気象台調べの噴煙活動状況をみ ると,58年度噴煙回数は1802回と57年度1943回 より若干少ないもののA級噴煙が111回と57年度 98回をわずかに上回っていた。また雨や曇で流向が 不明なものが515回と総数1802回に対し約30%近 くもあったが,流向が明僚なものの中でA級.B級噴 煙とも南,南東,東へ多く流れており,火口より東に 位置する黒神中学校(年平均5234ton/km2・month) や,ほぼ南側に位置する有村配水池(年平均5224 ton/km2・month)で降灰量が多かったこととよく一 致する。 79 200 6000 1000 0 年平均 3

需一o-鹿児島市役所

-

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Q,III

人い…も

彊口○日・迫、ロg︶咽匿逆 君屋○日・道、ロg︶咽昼逆 800 4000 600

2000

400 0

竹下・前田・今吉・西:鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査(第6報)

5000 6000 年平均 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 − − 月 図4鹿児島市役所中山農協における月別降灰量 7000 4000 這口○日・這、ロg︶劇嵐逆 0 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 − 月 図 5 桜 島 全 島 平 均 月 別 降 灰 量

3000 2000 1000

(16)

IJI 80 / ノ ○ 0 20000 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 3 年 平 均 一 月 黒神中学校,有村配水池における月別降灰量 4000 一 一 黒 神 中 学 校 一一○一−有村配水池 己屋○日・重\pg︶劇匿遺 量員○E・這、ロg︶劇匿遺 15000 図9 3000 lOOOO 2000

5000 ○ Q1 ノ 、 / 1000 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 6 号 ( 1 9 8 4 )

8000 一 一 月 図8桜島病院,桜島における月別降灰量 0 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 3 年 平 均 一 月 高免小学校,桜島中学校,国民宿舎桜島荘 における月別降灰量 年平均 3 図7 3 . 3 可 溶 性 成 分 ・ 硫 酸 イ オ ン ・ 塩 素 イ オ ン 含 有 率およびpH 図 1 0 に 表 2 3 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)を示した。可溶性成 分・硫酸イオン・塩素イオンの全島平均の降下量は, それぞれ23ton/km2・month,8.6ton/km2・month, 3.7ton/km2・monthと57年度のそれぞれ15ton/ km2・month,5.3ton/km2・month,2.7ton/ km2monthよりやや多くなっていたが,降灰中の含 有率はそれぞれ0.84%,0.32%,0.14%と57年度 とさほど変化なかった。表23より降灰量と各3成分 降下量の相関係数を求めてみると,それぞれγ=0.37 (降灰量と可溶性成分降下量),γ=0.63(降灰量と硫 酸イオン降下量),γ=0.51(降灰量と塩素イオン降下 量)となり,硫酸イオン降下量とわりと良い相関を示 す。このことは噴火の際に火山灰が,火口周辺に滞留 している硫黄酸化物等のガスを吸着する他に,火山灰 と同時に噴出する硫黄酸化物等のガスが直接火山灰に 吸着されることも意味するものではないかと思われる。 ちなみに55年度,56年度,57年度の降灰量と硫酸 10000 0 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 量員。E・迫、ロg︶咽嵐逆 6000 4000

2000

(17)

国民宿舎桜島荘 81

ンの場合に比べて低いのは,小牧91が指摘した様に海

水飛沫等の影響が出ているのかもしれない。 鹿児島市14測定地点での降灰共存水中の降水の pHは,4.2∼6.6の範囲にあったがpH5.0以上が 165例中128例と約78%を占めていた。これに対し 桜島7測定地点でのpHは,2.8∼6.3の範囲であり pH5.0以上についてみると81例中19例とわずか 23%しかなく,大部分が5.0以下でそのうち4.0以 下が18例と鹿児島市のものより酸性が強かった。特 に桜島中学校の11月降水はpH2.8と今までに例を みない酸性化したものであった。

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2.8 L)4忽一含有率 2.6 誤︶爵仲仙︲己 ひ−−Cl‐台『有率 1.4 1.2 ○の.余憤強鯉信 1.0 0.8

0.6 3.4タール分分析および粒度分析 4月分の降灰についてタール分分析の結果,降灰中 の含有率は57年度とさほど変化なく鹿児島市平均 (14測定地点の降灰を降灰量の割合で混合したもの) で0.038%,桜島7測定地点では0.010∼0.057%含 まれていた。4月の降灰についての粒度分析結果を図 11に示したが,粒径が250ノαm以上の粗い粒径のも のについてみると,鹿児島市平均で3.2%あるのに対 し,桜島のものは9.2∼32.3%と比較的多い。1カ年 度を通してみると,桜島では1∼10mm程度の火山 レキの降ることは珍しくなく,自動車フロントガラス, ビニルハウス等への被害も多かった。 0.4 0.2 0

1。小言・ル。、。蝿全/{

4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 3 年 平 均 一 月 図]O桜島全島平均月別可溶1性成分 ・SO42-・Cl‐含有率 イオン降下量との相関係数γはそれぞれ0.78,0.51, 0.65であった。 塩素イオン降下量との相関係数が0.51と硫酸イオ

00000054321

有村配水池

高免小学校 鹿児島市平均 桜島中学校

竹下・前田・今吉・西:鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査(第6報)

.

■■■■

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訳︶劇仰仙 唖つ[ ①︾[

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54321

黒神中学校 つ ママ マト 桜 島 病 院 ○の函 oつ唖 桜 島 荘 、C[ ⑦︾[ α︾[ い○[ − − 粒 径 ( 〆 、 ) 守 司 字 1 0 t ∼ 寺 いつ[ 図11粒度分析(4月) g s C 、 胃 oの函 つつの ・ C ママ マト 。つい 司 則 マ ヒ ∼ 寺 ○中園 o○ぬ

(18)

表27不溶性・可溶性重金属成分分析結果(3) 82 』上 Zn,Pbとも57年度分析結果よりやや高くなった が,これは昨年度までの酸分解法(硝酸十塩酸)に比

べ,本年度の酸分解法8)(フシ化水素酸十過塩素酸十

硝酸)が試料降灰をより完全に分解できたことも一因 であろう。測定した金属中ではFeが最も多く含ま 3.5重金属成分およびDOP・DBP 表25∼表28に鹿児島市役所および桜島7測定地 点での10月定期採取降灰降水について,不溶性・可 溶性重金属成分分析結果を示す。 不溶性金属成分含有率は,Niを除きMn,Fe, 表25不溶性・可溶性重金属成分分析結果(1)

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M

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0.6 J,4 【 】 【 ] 表26不溶性・可溶性重金属成分分析結果(2) 表28不溶性・可溶性重金属成分分析結果(4)

1

0.33 0.06 <0.01 0.78 0.21 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 6 号 ( 1 9 8 4 ) 1.9 0.5 0.8 1.9

l

i

K

黒 神 中 学 校 有 村 配 水 池 可 溶 性 金 属 イオン含有率 ppm 0.8 0.1 0.69 0.62 <0.01 0.12 0.27 銅一恥陸肌動恥 1.0×103 5.0×104 2.0 150 97 9.2×102 4.9×104 1.0 87 91 4.8 4.3

(19)

83 試 料 名 鹿児島市役所(10月) 甲 東 中 学 校 ( 〃 ) 桜 島 中 学 校 ( 〃 ) 桜 島 病 院 ( 〃 ) 桜 島 荘 ( 〃 ) 黒 神 中 学 校 ( 〃 ) 有 村 配 水 池 ( 〃 ) れていて4.3∼6.0×104ppm,次いでMnの92∼110 ppmで,最も少ないものはNiの1∼14ppmあった。 X 線 回 折 パ タ ー ン 解 析 の 結 果 , 斜 長 石 (NaAlSi308-CaAl2Si208),α石英(α−SiO2), 紫蘇輝石((M9.Fe)SiO3),正長石(KAlSi308) 等が同定された。Feは一部紫蘇輝石によるものと思 われ,同定はしていないが磁鉄鉱(Fe304)等の酸化 鉄からのものも多いと思われる。 不溶性.可溶性重金属成分とも測定地点による大き な差はないものの,黒神中学校降水のFe,Mnイオ ン濃度は0.69mg/2,0.62mg/’とやや高く,有 村配水池降水のZnイオン濃度は0.78mg/’と他の 試料水に比べて高かった。時として降灰の構成成分が 僅かながら異なる灰が降るのではないかと思われる。 表29にDOP・DBP測定結果を示す。降灰中に DOPを0.1∼0.8ppm,DBPを0.2∼1.2ppm検出 したが,値としては57年度とさほど変化はなかった。 1.2 吉野中学校 青?君g[、旨︶尽豊翻躯鱈 ÷ 鹿 児 島 市 平 均 ?、

/ひ-Q

−−O−桜島全島平均 1.0 0.8 。 0.6 伊 玉 原 鹿 甲 鹿 九 紫 南 中 朝 谷

: 蝿 黙 窯 織

山 館 図l3鹿児島市測定地点別年平均硫黄酸化物

0.4 0.2 表29降灰中のDOP・DBP吸着量 0 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 − − 月 年平均 3

鹿経大

図12に表22,表23より得た鹿児島市および桜島 の月別平均硫黄酸化物量を示す。鹿児島市年平均は 0.15mg/100cm2.dayで,桜島年平均は0.53mg/

竹下・前田・今吉・西:鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査(第6報)

0 DBPppm(w/w) 鹿児島市平均 0.30 8375111 ●B●●●■● 0000000 0010000●●●●■●● 3425432 図12硫黄酸化物 3 . 7 硫 黄 酸 化 物 0.05 0.10 0.25 奇で・君g[、旨︶尋塁趨狐渥 0.20 0.15

(20)

[‐ 84 100cm2.dayであった。月別にみると鹿児島市の方は すべての月で0.22mg/100cm2.day以下の硫黄酸化 物量であったのに対し,桜島では11月,12月,1月 がそれぞれ1.01mg/100cm2.day,0.94mg/ 100cm2.day,0.93mg/100cm2.dayとかなりの硫 黄酸化物量を示した。これは表19,および表21から わかるように,11月から3月までは桜島荘および有 村配水池で毎月約1.3∼2.0mg/100cm2.dayという かなりの量の硫黄酸化物汚染であったことが原因であ ると思われる。 4 . 結 論 昭和58年度の調査結果を要約すると,桜島の噴煙 活動は総噴煙回数1802回と57年度の1943回より若 干少ないものの鹿児島市および桜島ともかなりの降灰 に見舞われており,桜島7地点の年平均降灰量2739 ton/km2monthは過去6カ年度中最も多く,また黒 神中学校では10月に19393ton/km2・monthと53 年度からの観測では例をみない降灰量を記録した。 桜島全島平均についてみると,降灰中の可溶性成 分・硫酸イオン・塩素イオン含有率は,57年度とさ ほど変わらないものの降下量としてはわずかながら増 加しており,また降水のpHも2.8を記録したもの があり,全般的に酸性化したものが多かった。 降灰中の数種の重金属成分は,例年とさほど大きな 変化はなく,測定した金属中ではFeが最も多く4.0 ∼6.0×104ppm程度含まれていた。 58年度は,降灰量の他にかなりの硫黄酸化物量を 記録しており,桜島5地点の年平均値0.53mg/ 100cm2.dayは過去6カ年度中最高であり,月別にみ ると桜島火山は11月,12月,1月にかなりの硫黄酸 化物を噴出しており,またそれらが火口より南,南東 の測定地点で集中して観測された。著者らの主目的は, 桜島降灰による大気汚染の調査に加え桜島の噴火活動 の予測であり,なおいっそうの観測調査および検討が 必要である。 終りに,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。 1.00 0.40 − 5 6 年 度 … 5 7 年 度 ■■■58年度 詩で・君g[、旨︶尋ご鐙紅渥 0.80 0.60 鹿児島大学工学部研究報告第26号(1984) r 』 0.20

文献 l)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,21,140∼147(1979) 2)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,22,141∼148(1980) 3)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,23,135∼142(1981) 4)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,24,126∼133(1982) 0 高 桜 桜 黒 有 桜 免 島 島 神 村 島 小 病 荘 中 配 平 学 院 学 水 均 校 校 ハ h 図l4桜島測定地点別年間平均硫黄酸化物 図13,14に鹿児島市および桜島の測定地点別年平 均硫黄酸化物量を56.57年度のデータと共に示す。 図13をみると,58年度は南中学校で0.21mg/ lOOcm2・day,谷山福祉会館,甲東中学校,鹿大工学 部で0.19mg/100cm2.day,九州電力で0.18mg/ 100cm2.dayと市内では高い値を示したが,全般的に 硫黄酸化物による汚染は小さいといえる。 図14をみると,桜島荘で0.83mg/100cm2.day, 有村配水池で,0.81mg/100cm2.dayと昨年までよ り非常に多い硫黄酸化物量を記録した。 従来同様,有村地区の有村配水池・桜島荘及び野尻 地区の桜島病院での硫黄酸化物量が多く,この2地 区はガス中の硫黄酸化物に対して常に注意を払ってお かねばならないといえる。

(21)

竹下・前田・今吉・西:鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査(第6報) 5)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):鹿児島大学工 学部研究報告,25,101∼109(1983)

6)W、Leithe,新良宏一郎:大気汚染の測定1版,

化学同人,110,164(1973) 7)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) 8)中村利麿・佐藤純・高橋春男:Ⅳ−38火山岩 中の微量元素の原子吸光分光光度分析,44,45 (1983) 0)小牧高志:鹿児島市の大気汚染,鹿児島大学工学部 研究報告,16,50(1975) 85

参照

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