鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査(第3
報) : 昭和55年度調査報告
著者
竹下 寿雄, 前田 滋, 今吉 盛男, 早水 裕之
雑誌名
鹿児島大学工学部研究報告
巻
23
ページ
133-151
別言語のタイトル
AIR POLLUTION OF KAGOSHIMA CITY AND SAKURAJIMA
FROM THE VOLCANIC ASHES ERUPTED FROM
MT.SAKURAJIMA (Part III) : Investigation from
April 1, 1980 through March 31, 1981
鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査(第3
報) : 昭和55年度調査報告
著者
竹下 寿雄, 前田 滋, 今吉 盛男, 早水 裕之
雑誌名
鹿児島大学工学部研究報告
巻
23
ページ
133-151
別言語のタイトル
AIR POLLUTION OF KAGOSHIMA CITY AND SAKURAJIMA
FROM THE VOLCANIC ASHES ERUPTED FROM
MT.SAKURAJIMA (Part III) : Investigation from
April 1, 1980 through March 31, 1981
鹿児島市および桜島の大気汚染(降灰)調査(第3報)
昭和55年度調査報告
竹 下 寿 雄 ・ 前 田 滋 ・ 今 吉 盛 男 ・ 早 水 裕 之 *
(受理昭和56年5月29日) AIRPOLLUTIONOFKAGOSHIMACITYANDSAKURAJIMAFROM THEVOLCANICASHESERUPTEDFROMMT・SAKURAJIMA (Partlll)InvestigationfromAprill,1980throughMarch31,1981 ToshioTAKEsHITA,ShigeruMAEDA,MoriolMAYosHI, andHiroyukiHAYAMIzu TheamountsofthefallingashesandrainwhichwerecollectedbytheBritishStandard DepositGuage,andthoseofthesulfuroxideswhichwereadsorbedonPbO2-candlewere determinedeverymonth・ThedeterminationwasmadefortwentylocationsofKagoshima cityandSakurajimacounty・ ThefiltrateofthefallingashesandrainwasanalyzedeverymonthforSO42-,Cl−,pH, andtotalsolublematter・Onsomeresidualsamples,agradinganalysisandthedetermination ofacetone-extractivematterweremade・Contentofheavymetalionsinboththeresidual andthefiltratesamplesofsomelocationsweredetermined・ Theresultsobtainedrevealedthattheamountofthefallingashesinthisperiodwas nearlyequaltotheamountinthelastperiod・Maximalvalueofthesulfuroxidesadsorption was2.89mg/100cm2.daywhichwasdetectedatSakurajima-soinJanuary. 1 . 緒 論 桜島の火山・噴煙活動は昭和30年以来続いており, 近隣市町村に大きな被害を与えている.著者らは鹿児 島市での調査1)2)に引き続き,昭和53年度より,鹿児島 市および鹿児島県の委託により,降灰量・降灰成分・ 大気中の硫黄酸化物の調査を行い,昭和53年8月に桜 島中学校で18,800ton/km2・monthという莫大量の 降灰に見舞われたことや3)4),昭和54年度降灰量は, 昭和53年度に比べて減少したものの,可溶性成分含有 率が著しく増加しており,質的に汚ない降灰が多かっ たことを報告した5)6).また昭和53.54年度の調査に より,桜島噴煙活動に周期性があるらしいことが判っ た5》6)のは興味あることであり,今回は引き続いて行 った昭和55年度の降灰調査について報告する. * 元 鹿 児 島 大 学 学 生 2 . 実 験 方 法 2.1実験方法の概要 図1に示す桜島(鹿児僅 図1に示す桜島(鹿児島市桜島地区と鹿児島郡桜島 町)に6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20カ所の測定地点を設定し,英国 規格のデポジヤトゲージ7)8)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20 ‘,鹿児島市はガラス製,桜島はポリエチレン製)を 設置して,毎月末に降灰・降水混合試料を採取した. 試料をろ過し,ろ液について降水量(‘。m、)・pH・ SO42-濃度,Cl−濃度を定量し,ろ液の蒸発残i査分か ら降灰の可溶性成分を求めた.ろ過残置を不溶性成分 とし,両成分の和を降灰量とした.鹿児島市程度の都 市の月間降下ぱいじん量は全国の都市の例では10∼20 ton/km2・monthであるが,昭和53年度の20測定地点 の測定結果ではそのように少ない地点・月は非常に少鹿 児 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 3 号 ( 1 9 8 1 ) なく,多くは数百ないし数千ton/km2・monthをしめ し3)4),降下ぱいじんの大部分は明らかに桜島降灰か ら成ることが判ったので降灰量の表現を用いることに したものである.また適宜降灰中の不溶性成分のター ル分・重金属成分の分析・粒度分析を行った.一方 N0.16桜島中学校とNo.17国民宿舎桜島荘を除く同 じ測定地点に設置した二酸化鉛キャンドル7)8)により 捕集された硫黄酸化物も毎月末に測定した.今回は昭 和55年4月より昭和56年3月までの1年間の結果につ いて報告する. 2.2降灰量測定方法 降灰量(不溶性成分・可溶性成分)の測定方法は前 報3)4)と同じである. 2.3共存降水中の硫酸イオン・塩素イオン定量法 前報3)4)に記した方法によった. 2.4不溶性成分中のタール分分析・粒度分析 桜島6測定地点について,降灰量の多かった昭和55 年5月と8月を選び,各月の不溶成分70gからソック 1 0 鹿 ○躯○躯 ○応 20 3○ 児 鹿児島郡桜島町 鹿児島郡桜島町 40 5060 島 OⅣ 鹿 児 島 市 2 0 0
159週Ⅳ
市 134 桜島 桜島 南岳火口 肥○ ⑥ U 四0 M○48旭賂別
原 良 小 学 校 九 州 電 力 朝 日 生 命 谷 山 桜 島 中 学 校 黒 神 中 学 校 玉 竜 高 校 鹿 大 工 学 部 中 山 農 協 高 免 小 学 校 桜 島 荘 ( 市 ) 地 点 吉 野 中 学 校 鹿 児 島 市 役 所 紫 原 中 学 校 南 消 防 署 国民宿舎桜島荘 2 伊 敷 中 学 校 6 甲 東 中 学 校 1 0 南 中 学 校 1 4 鹿 経 大 1 8 桜 島 病 院 図 1 測 定37u妬凹
159 135 スレー抽出器によりアセトン抽出分(10時間抽出)含 有率を測定してタール分含有率とし,また降灰量にこ の含有率を乗じて降下タール分(ton/km2・month)を 求めた.そのアセトン抽出残澄について飾による粒度 分析を行った. 2.5不溶性重金属成分分析法 定期採取の降水と共存し,ろ過して得られた不溶性 成分であるNo.15高免小学校(9月)・No.16桜島 中学校(9月)・No.17国民宿舎桜島荘(9月)・No. 18桜島病院(9月)・No.19桜島荘(9月)・No.20 黒神中学校(8月,9月)について行い,分析方法は 前報3)4)に示した方法によった. 2.6可溶性重金属成分分析法 2.5の試料を得る際のろ液(降水)中におけるMn .Fe・Cu・Zn・Pb・Cdイオン濃度を求め,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 含有率を求めた.分析方法は前報4)5)に示した方法に よった. 2.7大気中硫黄酸化物定量法 前報3)4)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20に, 鹿児島市と桜島の平均データをそれぞれ表21.表22に 示す.1年間の測定値の中には己むを得ぬ事‘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23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 表 1 吉 野 中 学 校 表 2 伊 敷 中 学 校 硫 酸 イ オ ン 塩 素 イ オ ン 黄物誠”1217192221700 レし叩.lllO100111011 411 ●●●●●●●●●●●●◆
硫酸”0000000000000
月 456789mu吃123−判 15.51 31.20 29.18 32.50 13.95 12.05 16.48 1.55 5.55 2.15 5.45 20.05 02498331594112938622727724341122
455455555454●●●●■●●●●●●● 652787154825312
09141012
384612745460 1 206123214130131
322
12241112
580835959590 1 731225705984 111 534848522570 ●●●●●●●●●●●■ 110000101001 686381551360561254553
209 153 34 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) mg/、 456789m、吃123|鞠 15.14 30.05 27.31 30.50 13.05 12.07 13.25 1.27 6.25 2.65 5.87 20.73 不 溶 性 成 分 ton/km2・ month 蒸 発 残 液 、g/0 可 溶 性 成 分 to、/km2・ month 降 水 量 硫 黄 酸 化 物 、g/lOOcm2・ day 0.20 0.17 0.15 0.10 0.14 0.15 0.11 0.17 0.15 0.08 0.23 0.15 0.15 硫酸イオン 塩 素 イ オ ン 降 灰 量 to、/km2・ month PH 月 2 to、/km2・ month to、/km2・ month m、 mg/、 000000000000 000000000000 0.9 45615178873312838781838924341112
455454455454●p●●●①●●●●●● 645589665535 2253216512
259273433261422565731
729483506407 11003224015234 1 25238744959564316612
22 0 421226076493112
994840835888 ●●●●●●●●●●●● 000001101000 210 58 25 5 63鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 3 号 ( 1 9 8 1 ) 表 3 玉 竜 高 校 18.69 33.29 34.29 34.92 16.91 14.25 14.51 1.88 6.48 2.58 5.13 19.96 ,』酸イオン 塩 素 イ オ ン 047343662028
3241255663
月 46238042630316151802847824442122
456789m皿旭123−物 445455455454●●●①●●●●●●●● 4824648849454611
72570323
02028110438053113646621
265330013572 11 176135216223 1 1954163105028358042113
4611
000000000000 000000000000’0 6112267’54995 11 354950413772 ●●●●●●●●●●●● 100001101001 表 4 原 良 小 学 校 硫 酸 イ オ ン 表 5 鹿 児 . 島 市 役 所 月 136 298354336763 ●●●●●●●●●●●● 100101201001 456789m皿廻123|Ⅷ24452222
015446974748789040029378 454444455454●●●●。●●●ゆ●●● 447597325722 2350319312
732268995354 822144126232231
615105212
544392111586121
000000000000 000000000000 400225914186 112 1 050834775 ● ●●●●●●●●● 100101101001 67 35 622329吃肥田訓98 硫 酸 イ オ ン 202 449 431 464 236 171 195 17 77 27 65 184 月 213247626223 111 1 367 331 58 4 24 113 99 16 14 10 12 44 309674754834 ●●●●●●●●●●●● 464455455454 14.00 31.11 29.87 32.16 16.33 11.82 13.52 1.15 5.33 1.88 4.47 12.73 訂塑調4略総別舵、皿創肥 1060
● ● ● 300000201000 505206349701524208114
331
456789mu⑫123|鞠 1 50000040200011
4 ● 000000000000 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) 521228955508 2121 表 6 甲 束 中 学 杖 295956828889 ●●●●●●●●●●●● 100001101001 訪排イオン 041181189664
17293242
21
可 溶 性 成 分 to、/km2, month 降灰量 to、/km2・ month 月 456789mu辺123|側 13.39 29.29 30.85 31.30 15.94 11.62 14.10 1.20 6.05 2.15 4.94 18.62 56852957812192453601837714442122
464454455454●●●●●●●●●●●● 201659424840 1370359513
93421320446442513666822
465355795497 913146316227121
13815596114
858349510680 40000000000032
● 61122910659011121
200000100000 2 100001201002●●●●●●●●●●●● 244954225774 表 7 鹿 大 工 学 部 蒸 発 残 置 、g/2 発液4169453351664ノ43313608882
92
蒸残、 溶八m068146319326 性分総巾 T上 可成mmlll 硫 酸 イ オ ン1
7
1
-
F
雨
月 Ing/2 000000040000 5 137 * デ ポ ジ ッ ト ロ ー ト 破 損 の た め 硫 黄 酸 化 物 以 外 は 欠 測 値 **硫黄酸化物以外は10ヵ月平均 2 . 3 平均** 16.59 29.96 34.30 33.05 16.69 14.50 14.40 0.45 7.60 2.62 4.88 19.03 802498669803認偲⑲卿躯加加皿377
2 638557934833 ●●●●●●●●●●●● 464454455454293033512
009228408989211
456789mⅢ吃123|鞠 表 8 九 州 電 力 36229 23944 ●●●●● 55454612
27565 00000 可 溶 性 成 分 tOn/km2・ month 月 219 391 409 475 219 FDウ]令1ワ︼、。 00000 37797 ●●●●● 454453321
466368948
16345 2 7 ● 00000 08496 ●B●●● 10000 ** 456789mu皿 14.80 26.38 27.55 32.02 14.79 76498 213 313327838
2 75014 11 46767 ●●●●● 01001 1.05 6.75 1.67 4.10 17.12 185 63 117 34 42 537846113
420000 5548219254 2鹿児島大学工学部研究報告第23号(1981) 表 9 紫 雌 中 学 校 硫 酸 イ オ ン 塩 素 イ オ ン 硫 黄 酸化物 、g/100cm2. day 0.23 0.25 0.14 0.19 0.13 0.16 0.12 0.22 0.18 0.12 0.13 0.16 0.17 月 16.65 30.24 34.02 35.76 18.50 18.00 15.10 1.00 7.30 2.08 4.80 18.80 456789mu⑫123 ワ︼44A4Fon乙ワ﹄ワム−入ワ白幻4句○Q﹀勺1戸0戸blユーュハUn○戸○局fハU戸Oq1︿O[I、︶R︺44FDnUQJn○ 454454555454●●●●●●●●●●●① 465876213302
51244131
314245944426 2 54936258409212212725932
1 413245626335 11 1 727480460651523453312
2 000000060000 3 6 ● 000000000000 311226007097 1213 755065139877 ●●●●●●●●●■● 000101201000 411220125497 11313’ 1
耐 T 可 一 語
「 五 詞 寺 而 司 而 司 − 1 丁
平 均 表 1 0 南 中 学 校 表 1 1 中 山 農 協 硫 酸 イ オ ン 月 138 456789m、⑫123|物 15.82 27.95 29.64 31.30 13.10 12.24 11.40 0.40 6.85 1.86 4.51 18.37 83829756975520258769266
24441112
455454555454●●●●●●●●●●●● 48195753382331
8231613413
217344028701332136羽7u31
607580686459 831245118334 11 1 03857903603593416144111331
1000000090000 433
● ● 200000000000 000001101001●●●●●p●●●●●● 944947826876 401225735795 11204042410193
● ●●●●●●●●●● 100101102101 456789mu吃123|軸 月 2 ● 000000000000 581973445945 ●●●●●●●●●●●● 455455555454 11263241141684282211
257202582638 124858 16.62 30.40 27.40 36.27 14.90 18.41 14.60 0.70 8.50 3.41 6.08 20.19 095456103981439216112489243522212
000000000000 2 9861767752271711
371135817411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) 612880732023 ●●●●●●●●●●●● 465455555554 表 1 2 朝 日 生 命 谷 山 17.23 28.47 28.24 31.53 13.50 16.26 11.15 0.85 7.50 2.91 4.85 19.69 ;酸イオン 塩 柔 イ オ ン 黄物が鋤9053863241306 化伽dl211111211121
硫酸皿0000000000000
m 月 044943027973 ●●●●●●●●●●●● 100001201002 000000070000 1 2 ● 000000000000 411226357599 1113 50035274331512313706063
11
481237216359 1 1 旬j︻JPO44戸O1Lnoq︾勺1q︾nD44 幻444ワムワenoワ今14ワム ー上 602880441841 ●●●●●●●e●●●● 4654555555544312211
394235184735 1 17.05 27.83 28.04 32.88 13.60 15.51 11.25 0.70 6.45 2.00 4.75 20.28 49215210298149079261926923441212
456789mu皿123|側 1.0 0.0 47 215 表 1 3 南 消 防 著 硫 黄 酸 化 物 、g/100cm2. day 0.21 0.21 0.15 0.14 0.19 0.18 0.12 0.24 0.12 0.09 0.16 0.25 0.17 月 139 918555128204410593610478244412112
351111111
085258981067 000000000000 411226345886 1112 044943027065 ●●●●●●●①●●●● 100001201101 456789m、皿123|軸25111
30703377375021212896812
981440075289 788234218317 1 000000000000 40 17 1.0 12 1,9/、 219 表 1 4 鹿 経 大 000000000000 塩 素 イ オ ン 487237518626 1 硫 酸 イ オ ンi
7
I
-
F
凧
月 379440149100760576212782244412213
455454555454●●●●●●●●●●●● 781858223817 111226167904 000001202101●●●●●。●●●●●● 354945424891 11121 000000000000 66786712835211112795922
躯弘拓““兜誕叫拠拠副巧 828L2秘50845213231112
1211
04305253232513111211
420288150942 13 456789mⅡ胆123|鞘 38 239、g/@ 鹿児島大学工学部研究報告第23号(1981) m、 140 表 1 5 高 免 小 学 校
−可一面
rT−5詞一雨
、而司一丁詞一F正す
硫酸イオン 硫 黄 酸 化 物 、g/100cm2. day 0.15 0.38 0.26 0.41 0.15 0.12 0.02 0.09 0.09 0.05 0.17 0.08 0.16 月 456789mu⑫123|軸 19.78 33.64 26.29 35.39 14.22 15.96 13.98 1.22 6.47 1.98 7.15 21.96 669150283937 羽姐訂団加一羽即19201 13 890703522995 ●●●●■●●●●●●● 334344454433 569709411343 07283285189419220268930731111
211
如朋駆巧弱拠訂師髄茄釦飢140111
174728727369 1 236550578153242314889418 57070941134332111
342
070004000000 1042
●● ● 081005000000 15 71698000711912212221321
409434301025●●■●●●●●●●●● 925483947834 1 2 3 8 1 0 6 2 8 7 2 0 1 0 8 3 6.2 4.3 表 1 6 桜 島 中 学 校 820噸*’44191830*. 不 溶 性 成 分 to、/km2・ month 蒸 発 残 渡 、g/2 可 溶 性 成 分 to、/km2・ month 降 水 量 硫 黄 酸 化 物 、g/'00cm2. day 硫酸イオン 塩素イオン 降 灰 量 to、/km2・ month 月 PH ton/km2・ month tonmonth/km2・ 2 Ing/、 144968835850 ●●●●●●●●●●●■ 200001601002 456789mu一辺123−軸 * 15.60 27.62 25.47 32.12 15.98 14.10 15.03 2.01 5.10 0.37 4.41 18.53 598414794507翠釣調妬認加迦2766
2 1725556 ●●●●●●●4454444 1708 3685 1289 92 966 181 722 72238181215160122975322
1 514164124016142
1723 3726 1294 93 973 185 742 73000“000000 23126
●● ● 630002000000 1 1 502277塑賜必皿廻旧 11 340011501003●●●●●●●●●●●● 407964151176 7726 ●●●● 4443 57 14 82 229 田叫拠珊 212 2.7 1.9 *異物混入のため,影靭の大きいと思われるPH,不溶性成分,降灰量を欠測値とした。 念*11ヵ月平均 表 1 7 国 民 宿 舎 桜 島 荘 硫 酸 イ オ ン 塩 素 イ オ ン 硫 黄 酸 化 物 唾/100cm2. day 月 砺諏““、釣弱幻艶妬記師23342111
弘肥⑲6皿如訂哩2124 865520222587 2 11 091660148308 ●●●●●●●●●●●0 445444454453 456789,,⑫123−鞠 14.21 24.73 25.20 30.73 14.60 11.72 10.77 1.84 5.65 1.79 3.70 13.66941
●● ● 560000000000 1011231507800 1411311 60435516815153112655221
1 1 115134425312 11 2 06065464770964061092213430224312
11 21980000000500141 456789m、胆123|軸 表 1 8 桜 島 病 院 403845013509262997441も64 ●●●●●●●●●●●ロ 741921916143
1232111
不溶‘性 成 分 ton/km2・ month 蒸 発 残 渡 、g/、 降 水 量 可溶‘性 成 分 tOn/km2・ month 硫 黄 酸 化 物 、g/100cm2. day 0.40 0.68 0.30 0.14 0.33 1.20 0.49* 0.49* 0.14 0.11 0.19 1.67 0.51 硫 酸 イ オ ン元
7
1
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耐
塩 素 イ オ ン 降 灰 量 to、/km2・ month 月 PH 0 ton/km2・ month Ing/0 m、 Ing/、9445480
●● ◆ ● ●●● 390070103140 1 17.16 32.26 29.07 30.83 13.35 13.85 11.84 1.24 6.80 2.14 6.48 17.60 637219087132 塑妬型“四四Ⅳ19395 2 938307211365 ●■●●●●●●●●●● 354443445443-52181704111.7
11月に測定したため,2カ月分の平均とする, 1.7 表 1 9 桜 島 荘 ( 市 ) 表 2 0 黒 神 中 学 校 硫酸イオン 月 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) 2 4 9 2 3 3 9 1 2 8 3 2 2 3 7 1 1 6 . 2 5 . 2 狸泌挫哩唖唖唖加師犯開虹 1 866118182465 ●●●●●●●e●●●● 4444444443345511
30296530423
躯必卯だ“肥調伽瓢、測焔66283144541
901486450438 11191 7192765338031211111
5511
剥船羽7蛇伍別釦似偲錫別 2598143348495231395
770090207880 684217884674 1 3283 1 587811082567 ●●●●●●●●●●●● 121021102320 硫 酸 イ オ ン 817189026927 ●●●●●●●●●■●● 270384301062 11 硫 黄 酸 化 物 唾/100cm2. day 0.24 0.20 0.41 0.39 0.18 0.28 0.17 0.10 0.19 0.05 0.25 0.18 月 323621789819 記碑妬拓旭妬妬1m3,銘17065543
●●●●●● ●● 703031000070344411
1122421125
054970284729 217612400949 ●●●●●◆●●●●●● 443344454333 伽謁汀妬髄狸釦妬和髄拠妬 ●●●●●●●●●●●● 03222881727323331112
456789m、吃123 2093 4766 4031 5861 6605 2385 531 211 262 634 875 199 2081 4712 3945 5780 6538 2361 518 210 257 630 844 196 261488423890419859564151111312
15886212562743154瓢326993414
55601700016021
*硫黄酸化物以外は,NQ8・九州電力を除く13地点平均 142 表 2 2 桜 島 6 地 点 平 均 表 2 1 鹿 児 島 市 1 4 地 点 平 均 状況と噴煙の流向を示す. 3 . 2 降 灰 量 図2に表21から得られた鹿児島市14地点平均の月別 降灰量を昭和53.54年度の結果とともに,また図3に は表1∼表14から得られた鹿児島市14測定地点別の月 平均降灰量の年平均値を昭和53.54年度のデータとと もに示す. 図2より,年平均降灰量において,昭和55年度は, 65ton/km2・monthと昭和53年度の238ton/km2・mon‐ thの27%に減少しているものの,昭和54年度の67 ton/km2・monthとほとんど変わらず,また昭和55年 硫 黄 酸 化 物 、g/lOOcm2・ day 0.19 0.21 0.15 0.16 0.16 0.18 0.12 0.19 0.17 0.13 0.14 0.17 0.16 月 456789mu吃123−糊 **
129947758724332610919377
24442212
1351246522
215314125562
831235217325
11 1釦型鎚4“的“認皿796
2 137221
● ●●●000000000000
100101101001
064053.927975●●●●●●●●●●●● 223 59 65 0.1 1.0 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 3 号 ( 1 9 8 1 ) 度は5月・4月・3月の3ヵ月を除いた他の月では, 昭和54年度よりも降灰量が少なく,比較的被害の少な い1年であったと言える.しかし,昭和55年度5月の 市平均月別降灰量324ton/km2・monthは,昭和54年 度最高値の10月218ton/km2・monthの約1.5倍もあり, 月単位の短期間においては,むしろ昭和54年度よりも 被害が大きかったと言えよう. 図3より,昭和55年度の測定地点別年間平均降灰量 の大小関係は,昭和53年度と類似しており,中山農協 以南の地区の降灰量が例年のように少ない.また昭和 54年度を除き,昭和53.55年度と吉野中学校が鹿児島 2156 3535 1326 1125 1790 1137 617 201* 262 415 277 258靴血d副皿四配堅“縄鎚把祁品位妬
臓剛0000000000000
月 456789mu⑫123|物型狸“妬加加岨29285
816915920519
2 1092326602726585
1331211 2170 3573 1362 1141 1809 1149 634 204* 269 419 286 26353785533656
●●●、●◆●。●●●545695000030
11029469645111
●●●●●●●●●●●●343332301123
217 1107 5.2 2.7 *NQ16・桜島中学校を除く5地点平均143 表 2 3 桜 島 の 噴 煙 活 動 ( 昭 和 5 5 年 度 ) 者9日・副冒這巨g︶咽崖遺 5( mJ A*は気象台の分類による4∼7の大型噴煙 B**は同じく1∼3の中型または小型噴煙 市14測定地点中最高値を示していることが判る.これ は昭和53.55年度にA級噴煙が北西に一番多く流れた ためである.北西に流れたA級噴煙回数の全A級噴煙 回数に対する割合は,昭和53年度が全A級噴煙回数104 回中21回の20.1%,昭和55年度は102回中20回の19.6 %,昭和54年度が113回中8回の7.08%であった.火 口から同じ方角にある測定地点で,降灰量に差がある のは,火口からの距離によるものが多い.また伊敷中 学校,中山農協は,山などの地形的影響も少なからず 受けているようである. 一方桜島では表15∼表20.表22から描いた図4.図 5に示すような月別および測定地点別の降灰量であっ た.図5によれば測定地点別年間平均降灰量の全島平 均値1107ton/km2・monthは,昭和54年度の1139ton/ km2・monthと比較するとほとんど変化なく,昭和53 年度の2219ton/km2・monthの49.9%に当っていた. 昭和55年度降灰量が一番多かった測定地点は,火口よ り東部の黒神中学校であり,年間平均で2371ton/km2 ・monthの降灰に見舞われた.また表20より,5月∼8 月の4ヵ月は約4000∼6600ton/km2・monthの大量降 灰に見舞われ,図5の昭和55年度測定地点別年間平均 降灰量を昭和54年度の量と比較すると,年間平均2371 ton/km2・monthの黒神中学校が対54年度比188%で最 も大きく,いかに被害が大きかったかが判る.他の測 定地点では,桜島荘(市)が対54年度比47.3%で最も 小さく,これを除けば対54年度比82.5∼110%であり, 妄 昨 JOC 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) Ⅲ 0
1
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E j Kq 釦髄創氾記釦鉦犯Ⅳ娼躯弱一鋤一 不明 6 一 月 平 均 図 2 鹿 児 島 市 平 均 月 別 降 灰 量 昭和54年度年間平均降灰量とさほど差はなかった.南 部や東部が降灰量が多かったのに比べ,火口より西方 に位置する国民宿舎桜島荘は,桜島6測定地点中昭和 53年度および54.55年度と,いずれの年度も最小降灰 舗月456789m皿廻123
噴煙回数 噴 煙 の 流 れ た 方 向 北 北西 西 南西 南 南 東 束 北 東 A* B** A B A B A B A B A B A B A B 260 22285437437795 2111111 127 168 102 12515133
113217631
141 2465 4 11 1 2 1 1 32 38 2139 292117
15211
876471263
331
20 1291952 13 111911311
490551 236972993
22223146123
44 87 33 1 15 27 9 13516532182111
9 1112913221 9 30 13 17 7521411
3 17 9493617794
3112 2028 13 120 20 125 10 44 7 73 17 333 12 314 14 194 9 14900 144 1000 10 ← 1 1 借 Ⅲ] 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 3 年
一 一 月 平
均 図 4 桜 島 全 島 平 均 月 別 降 灰 量 4000 4000 一 一 昭 和 5 5 年 度 --.-‐昭和54年度 −−●一一昭和53年度 4碇 ︵君9日・函目望臣g︶噸僅堂llllllII 00 30 3000 Q 量黒神中学校灰
桜島荘︵市︶鮒桜島病院剛
国民宿舎撞島荘岬 目桜島中学校航
高免小学校雌
全島平均島
桜 5 図 ︵彊宮◎日・醐︻旦盲g︶咽崖堂 ⅡI ● 2000 2000罰
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︻■ 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 3 号 ( 1 9 8 1 ) 量を記録しており,桜島においては,わりに被害の少 ない地区と言えよう.I
:、歩
経大
消防署
日生命谷山山農協
中学校
原中学校州電力
大工学部 東中学校 児島市役所 良小学校竜高校
敷中学校 野中学校 児島市平均 図 3 鹿 児 島 市 測 定 地 点 別 年 間 平 均 降 灰 量 3000βovd《』、。-.Ab−6
gy 一○-一昭和55年度 ---0-‐昭和54年度 −−●一一11洲153年度1ハハー
7000 図4によれば,桜島の降灰量には周期性があり5)6》, 昭和53年5月から昭和54年1月までの9カ月間が全島 平均月間降灰量1000ton/km2・month以上の活動期で, その間,降灰合計は25,210ton/km2に達し,昭和54 年2月から同年8月までの7カ月間が月間降灰量1000 ton/km2・month以下の鎮静期である.昭和54年9月 より活動期となり,昭和55年1月,3月がやや少なか ったものの同年9月までの13カ月間がふたたび活動期 となっており,この間の降灰量合計は22,686ton/km2 となっている.昭和55年10月よりは鎮静期に入ってい ると言えよう. 昭和55年度の噴煙活動を表23よりみると,総噴煙回 数2,028回は昭和54年度の2,351回に対し,13.7%の減 少であり,また総A級噴煙回数についてみると,昭和 55年度の102回は,昭和54年度の113回に対して9.7% の減少であったが,昭和55年度鹿児島市および桜島全 島平均月別降灰量の年平均では,昭和54年度と比較す るとほとんど差がないことが判る. 図4でも判るように,桜島の噴煙活動が活発であっ 6000 5000 彊巨◎旨・酎日堂巨g︶咽崖蛍I
40001
。 2000 Q , ' Q 局6
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1000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) 1.4 た昭和55年5月のA級噴煙回数は43回と,55年度総A 級噴煙回数の42.2%にも当たり,また種々の方角へ季 節風が吹いたため,広範囲において降灰の被害を受け ており,国民宿舎桜島荘の1046ton/km2・monthを除 き,桜島荘(市)5065ton/km2・month,黒神中学校 4766ton/km2・month,高免小学校3743ton/km2・ 桜島中学校3726ton/km2・month,桜島病院3092ton/ km2・monthと,いずれも桜島の6地点平均月別降灰 量の年平均1107ton/km2・monthの約2.8∼4.6倍もの 大量降灰に見舞われた月もあった.また例年だと7月 ・8月は南東の季節風が吹くのであるが,昭和55年度 は,冷夏の影響で西風の日が多く,そのため火口より 東方に位置する黒神中学校が7月5861ton/km2・mon‐ th,8月6605ton/km2・monthという驚くべき降灰量 に見舞われ,夏期に黒神地区の被害が大きかったこと も昭和55年度の特徴である. 3.3可溶性成分・硫酸イオンおよび塩素イオン含 有率・PH 表22より求めた桜島における可溶性成分・硫酸イオ 一一○一一昭和55年度
32
︵訳︶醤惇佃中搭耕一達債 1.4 ﹁︲J FL2086
1 100
︵ま︶掛悔紬入枝持窪謹 b U 4 ● 0 1Ⅱ川111鞠
0.2 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 3 年 平 一 一 月 均 註昭和53年度の3月分は降灰量が200ton/km2・ month以下なので省略した. 図 7 桜 島 全 島 平 均 月 別 硫 酸 イ オ ン 含 有 率 一○一一昭和55年度 4. O−−−o−−‐M借 ]尼 8 1 1 鼎 一一○-一昭和55年度 ---0--.昭和54年度 −−●−.昭和53年度 145 4 ● 0 4111112086
1 100
︵○い︶計仲伽入柄︾牒碧 ● ロ■0︽ 4如如伽、︲︲︲︲︲︲︲’‘‘‘‘‘‘︲︲︲︲‘ r>一Q b 9 C変蝋,
4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 3 年 平 一 月 均 註昭和53年度の3月分は降灰量が200ton/km2・ month以下なので省略した. 図 8 桜 島 全 島 平 均 月 別 塩 素 イ オ ン 含 有 率 8 / 1 ○ 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 3 年 平 一 月 均 註昭和53年度の3月分は降灰量が200ton/km2・ month以下なので省略した. 図 6 桜 島 全 島 平 均 月 別 可 溶 性 成 分 含 有 率 9’18 Q︺● Q−g 0.2鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 3 号 ( 1 9 8 1 )
1
:
:
ン・塩素イオン降下量の降灰量に対する百分率(月別 の桜島全島平均値)をそれぞれ図6.図7.図8に示 す.図には比較のために昭和53.54年度のデータも一 緒に示した. 図6より,昭和55年度降灰の可溶性成分含有率年平 均値1.3%は,昭和54年度年平均値1.1%,昭和53年度年 平均値0.7%より高く,過去3年間をみる限りでは年 々増加してきている.月別では,昭和54年度6月の可 溶性成分含有率3.9%と異常なまでに高い値を示した 月はなかったが,昭和55年度は2月・10月・6月・12 月が高く,可溶性成分含有率が約2.2∼2.8%を示した. 図7において,昭和55年度10月・12月を除けば,可 溶性成分含有率の高かった月は,硫酸イオン含有率も 高い傾向を示し,昭和55年度2月は硫酸イオン含有率 1.26%で,昭和54年度3月1.34%,4月1.29%に次ぐ 高い値を示した.昭和55年度硫酸イオン含有率年平均 値0.47%は,昭和54年度年平均値0.41%,昭和53年度 年平均値0.21%より高く,過去3年間をみる限りでは, 硫酸イオン含有率が年々増加してきている. 図8の昭和55年度塩素イオン含有率年平均値0.24% は,昭和54年度年平均値0.27%に比べ,若干減少して いた.昭和55年度塩素イオン含有率は,3月1.18%が 最も高く,ついで2月0.73%,10月0.57%,12月0.56 %であった.可溶性成分中に硫酸イオン・塩素イオン も含まれており,これらは農作物その他に大きな被害 を与えている.このため可溶性成分を多く含む降灰は 汚ない降灰であり,昭和55年度2月・10月・6月・12 月は極めて汚ない降灰に見舞われ,被害が大きかった ことが判る. pHについて考察すると,鹿児島市14測定地点でpH 4以下を示したのが,昭和54年度168例中13回だった のに対し,昭和55年度は166例中わずか1回しかなか った.一方桜島6測定地点では,昭和54年度69例中25 回であったのに対し,昭和55年度は71例中25回と,ほ とんど変わらなかった.これは,昭和55年度は降水量 が鹿児島14地点月別平均の年平均で223mm/month, 桜島6地点月別平均の年平均で217mm/monthを示し, 昭和54年度のそれぞれ1.4倍,1.3倍と雨の多い1年間 であり,PH低下に影響をおよぼすと思われる硫黄酸 化物その他が,桜島噴火後,拡散する前に雨水ととも に降下し,鹿児島14測定地点まで到達し得なかったた めと考えられる.また到達したものも,降水量が多い ため,その水素イオン濃度が希釈されたと思われる. pHに影響をおよぼすと思われる硫酸イオンの可溶性 成分に対する割合を年平均について算出すると,桜島 では昭和54年度39%,昭和55年度37%と,ほとんど変 わらないが,鹿児島市では昭和54年度28%であったのO
-
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O
% 0 . −0−降灰中タール分% ---0--‐降下タール分 ︵君臣。E・雨日堂屋g︶ホミー毎倍堂.kぃllIlllnUnUnUnUnUnUnUnU
●●●●
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︵壱g目・醐昌ミ屋g︶余今へIい﹂堂h八ぃIlllll4300
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︵訳︶中今へl、任崖堂OO
︵訳︶余今へl、任崖堂︲jlllllQG
Q − C 146 画 夕 CG圭騨豚白玩七 図10タCO﹄宣副語
Qljo 夕 グ グ 図9 ル 分 分 析 ( 桜 島 8 月 ) O−−−Cl 〃 、 / 、 ′ 、セリ ○圭型画高免小学校タ
1 月 5黒神中学校島
桜島荘︵市︶蝋桜島病院州
国民宿舎桜島荘分 し 桜島中学校ノ0043
訳︶鶴仲佃
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) 度 分 析 ( 桜 島 5 月 ) に対し,昭和55年度は1.6%しかなく,鹿児島市と桜 島では明らかな違いがあった. 3 . 4 タ ー ル 分 図9.図10にそれぞれ桜島昭和55年5月・8月降灰 のタール分分析結果を示す.降下タール分は,主とし て大気中に浮遊する自動車廃気・重油燃焼廃ガス中に 含まれる有機成分が降灰に吸着されて降下したものと 考えられる. 図9(5月)と図10(8月)の降灰中タール分(%) を同じ測定地点において比較すると,黒神中学校を除 き,すべて8月の降灰中タール分(%)が高い値を示 した.これは図11.図12の粒度分析より,8月の降灰 は5月のものに比べて小粒径成分が多く,このためタ ール分吸着量が増加したことによると思われ,特に火 口からの距離が5.6kmであり,降灰浮遊時間の長い 国民宿舎桜島荘(8月)の降灰中タール分(%)が0.127 %と他の同月5地点の約3.8∼5.3倍と異常に高い値を 示した.国民宿舎桜島荘(8月)を除き,他の地点の 降灰中タール分(%)は0.023∼0.041%であったが 降下タール分については,5月に4766ton/km2。 monthおよび5065ton/km2・monthの大量降灰に見 舞われた黒神中学校,桜島荘(市)がそれぞれ1.60ton/ km2・morth,1.43ton/km3・morthと高い値を示し, 8月6605ton/km2・monthの降灰量であった黒神中学 校が1.42ton/km2・monthを示し,全般的に降灰量が 多いと降下タール分も大きい値を示していた. 3.5粒度分析 降灰(不溶性成分)5月・8月分の粒度分布を,そ れぞれ図11.図12に示す.図には南岳火口からの距離 も示した. 図11(5月)によると,桜島6測定地点中南岳火口 に最も近い桜島荘(市)は,粗い成分が多いことが判 り,他の5地点についても図11(5月)は,全般的に 図12(8月)より粗い成分が多かった.これを表23よ り考察すると,8月はA級噴煙回数4回であったのに 対し,5月は43回であり,桜島の噴煙活動が活発であ ったことと風力の違いによるものと考えられる.火口 からの距離が5.6kmの国民宿舎桜島荘や5.2kmの 高免小学校は,他の地点に比べるとやや粗い成分が少 なかった. 唖つ[ 、︾[ 桜島中学校(5.0km) つ ママ マト 国民宿舎桜島荘(5.6km) つぬ函 つつぬ 高免小学校(5.2km) 40 30 20」
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30 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 3 号 ( 1 9 8 1 )
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148 時期および測定地点の違いによる差はほとんどなかっ た. 55年度試料を54年度試料と比較すると,55年度試 料ではFeが最も多く,19,000∼23,700ppmで降灰の 約2.0%も含んでおり,54年度試料の17,000∼18,500 ppmより若干大きい値を示した.つぎに多かったMn は130∼160ppmで,54年度試料と大体同じであった. 降灰中にはFe,Mn,Pb,Cu等などが多く,Zn,Cd が少なかった.特にCdは0.3ppm以下と極めて微量 しか含まれていなかった.また54年度試料のPbは最 0.42 0.72 0.2 <0.0026 <0.0003 <0.0058 国民宿舎桜島荘(5.6km 桜島中学校(5.0km) ) 高免小学校(5.2km) 3011
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一 一一へ マト ママ つ 表 2 4 不 溶 性 ・ 可 溶 性 重 金 属 成 分 分 析 結 果 径(") 図 1 2 粒 度 分 析 ( 桜 島 8 月 ) つい園 つつぬ 、︾[ 唖つ[ マト ママ つ 降灰の粒子径は爆発の規模,風向,風力,火口から の距離によって大きく左右されていることが良く判る. 3.6重金属成分 表24に昭和55年8月定期採取分の黒神中学校の降灰 (55年度試料)について,表25∼表27に昭和55年9月 定期採取桜島6測定地点の降灰(55年度試料)の不溶 性・可溶性成分(降水中)に含まれる6種の金属につ いて分析した結果を示す.また比較のため,表28に鹿 大工学部で昭和54年8月,昭和53年8月に別途採取し た降水に触れていない降灰一以下桜島(54年),桜島 (53年)と表示する−と,定期採取の降水と共存し, ろ過して得られた不溶性成分である鹿大工学部(54年 10月),桜島荘(市)(54年9月)・黒神中学校(54年 9月)および昭和54年8月に採取した桜島の昭和溶岩 ・大正溶岩について行った前報5)の金属分析結果を示 した. 表24∼表27より,昭和55年度は不溶性金属成分含有 率が,桜島中学校9月定期でZn30ppm,Pb95ppm, 国民宿舎桜島荘9月定期でZn29ppm,Pb71ppmを 示し,他の試料のZn6.0∼8.0ppm,Pb6.0∼27ppm に比べやや高い値を示した.その他の金属では,採取 試料表 2 7 不 溶 性 ・ 可 溶 性 重 金 属 成 分 分 析 結 果 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) 149 表 2 5 不 溶 性 ・ 可 溶 性 重 金 属 成 分 分 析 結 果 鯛朋娼誕犯弱遍
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Ca 図 1 4 硫 黄 酸 化 物 ( 桜 島 ) 図 1 3 硫 黄 酸 化 物 ( 鹿 児 島 市 ) 。 。 0 ● 1 八111111 ● ︵叩叩︾ 4列如卸︲︲︲︲IIIIIIIIII0︲︲︲︲‘‘II0○nU
10 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 3 年 平 必j − − 月 aC 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 3 年 平 均 一 一 月竹下・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) 151 硫黄酸化物中の二酸化硫黄(亜硫酸ガス)は有毒で あり,空気中に1ppm以上含まれているとかなり汚染 されている.これら汚染度の高い地区では,早急の対 策が望まれる. 4 . 結 論 以上,昭和55年度の降灰・硫黄酸化物の調査結果を 要約すると,桜島および鹿児島市での各地区平均降灰 量は,昭和54年度とさほど変わらなかったが,降灰の 可溶性成分.硫酸イオン含有率が昭和53年度,54年度 よりも高く,年々増加しており,汚ない降灰が多くな ってきていることが判る.pHについては,年間降水 量が増加したため,昭和54年度より高い傾向にあった. また黒神中学校(黒神)では,夏期に多量の降灰に見 舞われ,年間平均で,昭和54年度の約1.9倍量もの降 灰であった.硫黄酸化物については,依然として有村, 野尻地区の汚染度が高く,早急の対策が切望される. また昭和55年11月初旬桜島荘(市)(有村)で,直径 10∼20mmほどもある多数の火山篠に見舞われ,自動 車のフロントガラスを割る被害が出たことも,昭和55 年度の特徴であった. 文 献 1)小牧,竹下:鹿大工研究報告第20号(昭和53年) P、81. 2)小牧,竹下:第19回大気汚染学会(札幌)昭和53 年9月. 3)竹下,前田:第20回大気汚染学会(神戸)昭和54 年11月. 4)竹下,前田,下原:鹿大工研究報告第21号(昭和 54年)p、137. 5)竹下,前田,西牟田,今吉:鹿大工研究報告第22 号(昭和55年)p、150. 6)竹下,前田,永田:大気汚染学会誌第15巻(7号) (昭和54年)p、298. 7)W・Leithe,新良宏一郎:「大気汚染の測定」,p、 110,164.(昭和48年) 8)「大気汚染ハンドブック(1)測定編」,大気汚染 研究全国協議会,p、38,145(昭和46年)