北陸地方の酸性物質の環境動態解析

取得学位：博士(薬学)，学位授与番号：博甲第496号，学位授与年月日：平成14年3月22日,学位授与年：200

Inorganic Constituents in Snow Accompanied by Winter Wind and their Origin in the Hokuriku Districts

The ion constituents contained in fresh snow immediately after snowfall were examined at 5-10 km intervals over 50 km from the coast of Hakui city in Ishikawa Prefecture leeward of the northwestern seasonal wind to the plain in Toyama city in Toyama Prefecture. The concentrations of sodium ions and sea-salt-sulfate ions that originated from the Sea of Japan decreased exponentially from Hakui city in Ishikawa Prefecture to Toyama city. The concentration of non sea-salt sulfate ions, which probably originate from human activities, also decreased exponentially, but it was lower than the concentration of sea-salt sulfate ions until 25 km from Hakui city and higher in the farther regions. We considered that this was due to additive effects of non sea-salt sulfate ions transported from a distance and local sulfate ions. The concentration of non sea-salt sulfate ions transported from the Asian Continent was estimated in each sampling station. Its contribution was 0.98 of the total at the coast of Hakui city and 0.65 at Toyama city, respectively, and showed a pattern similar to those of sodium ions and sea-salt sulfate ions. The concentrations of ammonium ions and non sea-salt calcium ions were slightly higher in the plain in Toyama than on the coast of Hakui city, suggesting that they mostly originated from the sampling regions in this study. The concentration of nitrate ions was almost constant in the regions from the coast to the inland areas, suggesting also that they mostly originated from the sampling regions

広域大気汚染の現状と森林生態系への影響 : 屋久島と立山の事例

アジア大陸からの広域大気汚染は、海を介して大陸に面した離島や山岳地域の大気環境に直接的な影響を及ぼしている。汚染源から放出されたNOxやSO_2は、輸送されている間に硝酸ガスやオゾン(O_3)、あるいは硫酸塩エアロゾル(SO_4^<2->)の等に変化して日本に到達する。O_3濃度やSO_4^<2->を主体とした酸性エアロゾルの負荷量は、大陸からの季節風の強い冬期から春期にかけて高まり、夏期にも風向きによっては一時的な濃度の上昇が観測されている。屋久島における長期観測の結果は、冬期のSO_4^<2->負荷によって土壌や植物体表面からの溶脱が促進されていることを示している。本州・中部山岳地域の立山でも、SO_4^<2->濃度の高い強い酸性霧の発生には、中長距離輸送されてくる汚染物質が影響している。また、弱い黄砂である「バックグラウンド黄砂」の影響も、夏期や秋期に検出されている。大気汚染濃度の日変動について詳細に後方流跡線解析を行った結果、いずれの地点でも大陸からの気団の影響下で汚染濃度は高くなり、広域大気汚染の影響が明らかである。立山ではO_3に加えて100μM以上の高濃度な過酸化水素(H_2O_2)を含んだ酸性霧が度々観測されており、葉の光合成蒸散機能にO_3ストレスと類似した影響を与えている可能性が高い。日本の森林には、大気汚染に対して異なった感受性を持った様々な樹種が生育しているため、大気汚染ストレスに弱い樹種から強い樹種への樹種交代が促進されている可能性が示ある。野外で実際に植物に負荷される大気汚染物質の量は風向きや微地形の影響を強く受け、植物表面では化学的・生理学的反応が活発に進行しているため、現場における環境化学的過程の評価が必要となる。多様な影響を与える広域大気汚染の森林生態系への影響を評価するためには、地球上には人為的な大気汚染影響を受けていない場所は存在しないという前提で、大気環境影響を考慮した植物動態のモニタリングや解析手法を開発していくことが重要であろう

Atmospheric deposition and interactions with Pinus pumila Regal canopy on Mt. Tateyama in the Northern Japanese Alps

To estimate the impact of atmospheric deposition on alpine ecosystems, we evaluated the interactions between atmospheric deposition and the Pinus pumila canopy close to the summit of Mount Tateyama, central Japan. We analyzed the chemical characteristics of rain, fog, and throughfall under the canopy in the summertime for 5 years. The concentrations of inorganic nitrogen and sulfate in precipitation at the summit (2839 m a.s.l.) were lower than at the base (13 m a.s.l.), but the total amounts deposited tended to be larger, because the precipitation was greater at the summit and highly concentrated fog water was deposited on the pine canopy. Large fluctuations in the quality and quantity of deposition were due to interannual variations in the meteorological conditions. About 80% of NO3--N and NH4+-N (0.40 and 0.47 kg ha-1 month-1) from rain and fog were retained in the P. pumila canopy, and contributions from fog were twice those from rain. Considerable amounts of K+, Mg2+, and Ca2+ ions (0.97, 0.13, and 0.13 kg ha-1 month-1) were leached out from the canopy to the soil as throughfall. The leaching did not increase with rainfall, but increased as the duration of the fog and dew increased