Kimura, Kazuyoshi

Noritake, Takeo

Tanakamaru, Shigemi

Okayama University Scientific Achievement Repository

払芋研究 61:47-55(1986)降雨経過に伴う雨水のpHと電気伝導度の変化木 村 和 義 ･田中九重美 ･則 武 知 夫緒 言近年,降雨水の慣性化によって,自然環境,膿作物に種々の影鞘を与えていることが世界の各地で問掛 ヒしている,一般にテFj数されていない 雨水は大気中 こ存在するC02を溶解しているため,弱い慣性を重し,先液が-i/-･衡しているとき,pHの僻は5.6である,このため pH5.6よりも代い雨水が恨性雨と定轟きJLている也).一般に恨俳的41人旗が化石燃料を消増して,人気がイオウ憶化物や平瀬恨化物などで汚放され,降水がそれらを取込んだ結果であることが知られている,ヨーロッパでは,1960年代から雨水の pHの代下が観測され,巾部で発生した汚染か国境を越え,北部スカンジナビア地方- ｢朽劉生雨｣をもたらし,土壌や陸水の惰性化を通して,森林や湖沼の生態系に壊滅的lJ:膨岬を与えて,砥大なr!即妙二なっている11),また7メL)カ,カナダ必 'r!-地域でも同様の越境汚梁が17日庖となっている8･12･14) 日本でも各地+,J-JLいて pH4-5の低い仇の両性雨が観測されている1･5･6,7･19'これらの観測及び研究は雨水の pHの長年)ld)変化や地域差という観点から行｣っJt/二例が多く,降り始めからの雨もli-ごとの pHの変化についてはケ日 一項J畔iが･'-あるがr'･7･9).艮勅Fr'lL)Lわたって詳細 こ検討された例は数少ない.筆名らは雨に対する作物の生FJF_生態反応の実潜を解明し,そf7r)の植物反応を通して.降雨の意苑について検討している213). これら0.)研究を行っている中で, 降水の物理的,化学的性質についても参考資料として並礎的知見を得るため,若干の軌洲を行っている.前掛こ.机 ､て,筆者らは1972-1976年の 5年間,剛 Il県合敷JhJで,降雨を1Llごとに採水Lて.pH,ECの観測を行ない.降水U)矧 Jt化がかたり進んで いること-i(R)Ji､,か:r_したい本論文では,1981-1985JIJに,同JiJTで師雨水を降 り始めから雨過1mm ごとに分取して,雨水の pHおよびECを州定し,そ叫時雨経過に伴う変化について検討した.1'[.一巣を糾告する.朝 測 方 法観測は1981年10月かU･,1985年9月までの4J'F間計205EirIの降雨について行った.雨水の採取は岡LIL大学頗菜生物研究所寓助において,小笠原計掛拠作Jr製の雨水採水mi(R-100昭和61年 1月10日受理.本研究の一部は昭和56,57,58年度文部省的矧抑兜吐1｢作物群落における浮遊杓f状物fi-の動態と作物の生理生態に与える影抑こ1料するW.'J宅｣(代光Ii.漸FB琢郎)によって行われた.47型)を用いて行った.雨水採水器はnt/i径 355mm の硬JBJヵラス製ロートで雨を受け,桐 丘1mm ごとに雨水 100ccを採水ビンに採水するようになっている.採水ビンは フロー ト式 輔有水するとフロートが上がり栓をして,次の採水ビンに雨水を蓄えるようになっている.両茄 5mm までは,溶血 100ccの採水ビンで,それ以上の而立については 52のフラスコで採水した,乾性降下物fl'の混合をなるべく避けるため,通常は1']屈のふたで埋っておき,降水が見込めるときにふたを除いた.ロートおよび採水ビンは定期的に洗浄を行った .雨水の採水は一雨ごとに行い,降雨終了後,採水ピソよりビーカーに移して,ECおよび pHを測定した,ECの洲促 には,兼並電波=菜製の白金黒電極セル式唱導度計 (CM-2A型)杏,pH の測延には横河屯臓製作所製の ガラス閏椀式ポケットPH メ-クー (PH51型)をそれぞれ用いた,観測結果及び考察1.降雨経過に伴うpH の変化I) pH の頻度分布及び平均値降り始めから耐危 1mm ごとのfl.I-水の pH の値を0.5ごとに区分して,各階紋ごと0)也現頻度を百分率でホしたのが Fig.1である.1mrnRから6mm R以上lJ-3どの両社区分50403020? ? ?? ?? ???? ?? ? ??∠183 4 5 6 7 3 4 5 6 7 3 4 5 6 7pHFig.I.Fr●equencydlStrlbLltionorprtofrainWatersallPled in every Imnlofr'lLnFallatKurashiki(1981,Oct.-1985,Sept,).NunlberofSamp一esare205fol-lstmm ofrElinraH,177for･2ndmm,161loT3rdnlm.148for4thmm.139for5thmm and107fol･6thn111, ThesanlenLlmbers foreEIChlotapplytothef0日oW川gEjgures,T:'f'LlVC研 ノ先でも,分布の砲臥 形とも大差なく,りをもった正規的な分布をしていた.くの頻度がみられた.各両立 区分で の pHの平均値は,pH4,46-4.52の問 にあって,区分による差:まみL;)れなかった (Fig.2). すなわち このよう/亡雨抗区分ごとの､l'-均伯から検討すると, 雨か降り進ん-亡も,pH仙 が在り始めとほとんと変らないことを示している.2) 降り始めの雨水の pH とその後の雨水のpHとの関係降り始めの雨水の pHの甜ltとその後o)雨水の PHの生血を知るため,1mm 日の pH と2mm 日以降の雨水の pH との朗緒を図ホしたのが Fig.3である. この凶においては,状軸 に 1mm 日のpHを,縦鰍 こ2-5mm 目のPH〓? ? ? ? ?? ?? ??? ?? ? ??? ??? ? ? ? ? ?〓? ? ?〓?? ????pH4.0-4.5の階紋に屈原他をもち,やや左に片寄4mm 目以上ではpH4.5-5.0の階級でもかなり多1 2 3 4 5 6m mFlg.2.A＼rcr;lgePHofI.alnWaterSampledineverylmm ofrainfall.r)HoflstnlntOFra川ra=Flg･3･Relat10nShlPbetweenpHoflらtmm ofrainfalandpHofsubsequentrainfall6t怨 (1986) 49とImmvHの pHとの差をとった.両者の問には,どの雨止区分を対象にとっても,威い負の相幽関係 (1%水軒 亡有意)れ･tAcJ.められ,また雨ili:の進むほどI.:;J'い相関を示した.このことは.降り始めの pH値の低い降雨はそれより高し､値を,逆に降り始めの pH値の高い降TT:lLはそれより低いlIliをとる怖向があることを/I(し,降雨か連続するにつれて雨水の PHがある伯に収れんする傾ILJがあることを/i{している.2.降雨経過に伴うRCの変化1) ECの頻度分布及び平均値降t)始めから山i-ilmm ごと0)雨水(I)ECを10Ij･S/cm r上に分級したヒス トクラ フの形はILは1.i区分によって-iEy少jt･なっこいた (Flg.4).頻度数の',l.ljfIが虹も多かった階級は50403020lsLl¶ln? ??? ? ? ? ????? ? ?3020100??? ??0 50 100 200 3000 50 100 -20O 30OO 50 1r)0 200 30()LIC(/LS/cnl)Flg.Jl.Fl-eqLlFlCydisrliL)LILIO=UlLT･Lufl'lInWとIT(}rs(lnPledlnCVelyhlnlorralnf;IL.1mm 日では40-50JS/cmでちり,21Tlm Fj以肺でけ10-20FLS/cm ctAi.().1祁 Jか推むにつれて30JLS/CITllJ｣二の ECのLLJ.現頻健か少なくたる帆J'jJがみられた.各内証一区分でのECの平均値も1mm 日では56FLS/cm と出も高く,2mmElで31JLS/cm,3mm 目で 26/LS/cm と帆 卜したれ 4mm 日以降では22-23FLS/cmの低い値で,降トTlfが進んでもほとんど変化しなかった (Fig.5).2)降り始めの雨水のECとその後の雨水のECとの関係降L)始めC)Al:J]'水のECの.1:.-)'低とその後のTl:j水の ECの変動を知るため,Fig.6におい こ横軸に 1mmのECな,縦軸に2-5mm目と 1mm 日のECとの差をとって検討した.50 飽学 研究5040? ?? ?? ? ?? ?????20?? ? ?1 2 3 LI 5 brnmF唱.5.Avcl.ageECotI.alnWとlLL:I. SLl111)ユedlneverylmmoFrainilalL.? ???? ??〓???? ?????????? ??? ???? ??? ????? ???? ? ? ?-r:JO? ?? ?? ? ? ??? ? ?0-50-loo-150どのr机i:区分においても,強い負a))も目地関係かみとめられ,雨皿が進むほど高い相関を示した.しかし特に 1mm 目の ECが 低い値 を示したとき,その後の雨水 が 1mm 目の ECよりも六もい値を)I-,す場rTが各軸it区分で1割凝鑑みtL)れた.ECは. いけ水中U:)総 イ71ソ戯虹V)梢P,A～;と考えト))Lており,個が大きいほど小純物が多く汚染がlLんでいると替えられている,雨水小uj_i_牽ri:イオンとしては,陽イオンては H.,Na+,Kl',NH∴ Ca十十,Mg++.陰イオンでは Cl-,NO3~,SO.~~などかあることが知F)九ている10).今までの馳州別で･t,,郁々のTrJ水中成分は櫛両のはじめに おいて高狼畦L{示し,その後南瓜の増加とともに減少する傾向があるれ このような帆句31dnl】Tlr--()72i5o ZnfIEColl!tllH10rrh,lTITdll(/LS/rm)Fig.6･RelatlOnShlPbet､veenECoH strnmofrainfallaldECofsubsequentrainfaHl61巻 (1986) 51は人災中の諸成分がl鋸 -1･が 降 り続 くにつ′～して waSh10utされた縦架7:'あると考えられている,3.pHとECと の関係各･FTJ･畳区分での pHとECと¢欄 係 を 小した u:,がFig･7 であ る･pHと EC との仙 こほどの冊 立区分でも;fj意な牡]Lq閑 孫がみ 帥 た･ その開園 ま 1mm 日ではやや 弘 かっ た れ2mm 目から5mm 目へと降雨が進むにつjLて,両7.･の関仁和.t次:ril'i二動くなる帆;-Jかみい･')Lた.pHとECとの的掛.T.各地で観測さ′吊こ例で も地域によって異なり,比例関係がある場合とない場合の両方が糾合されている6･7). これはJこTdJ水 ごとに,上述のエ･uf諸成びそれらの比率が舛fi:るために,一般r_pHとECとの幽係を酢TLに鼓現することは閃鮒である.今JTnのように依り始めから後 のト行水 ほど,pHとECa)I糊の相順LXl係が強くなるのは,降雨が進むほどTI･i水のイオンや詔物質の組成が巾純化してくるためであノ⊃うと推察される.ZOO?? ??? ? ? ? ? ?? ? ?? ??? ?? ?3 Ll 5 6 3 4 〇 6pHl｢'g.7･lくel21LJOlSL-1PL)eLvJerUPltandECorra川＼∨こILcrs;川IPIcdineveryIlln10lralnlall･4.-両ことのpHとEC1)pHとECの頻度分布一雨ごとの降雨水の pHとECL'1mm ことJ)旭IJl伯より算.'liLL pHとAECu)(粧 r各雨足区分の他をliftj蛙について力‖屯平均して}求めた (Fig･8)･一雨ごとの PHの披大の出現頻攻は pH4.0-4.5にLL-)れ,観測期は1に おける般低値は pH3,24,1は.I帥 LPH6.74,両抜加BT_平均値 は PH4･38であった. これを 10年前 〟)1972-1976咋に同桝で行った硯il脚青果4)と比･較すると,前JnJの pHは最低値3･6, 柚 ■h(Lliのいわゆる恨他.T5の刊 liは前山85%であったものか, 今剛 土96%に,PH4.0以下u)新願性の降雨も前Llt4%であったものが, 今い･]は14%に過してお り,降ド何の惚性化か進行52 出亡It研究? ??? ? ????? ? ?Ⅲ? ???? ?? ? ???? ? ?50403020100uL ooTlg･8.FreqLl(lnCrrHsrlbuti01lOFl-H l川(iEC()FIZlinM terIllndlV】dLlalr【lizILilrrevents.していることを示している.一雨ごとのECは,娘大仰276FLS/cm,滋中値2.7JLS/cm,平均値19,3FLS/cmであった.附級別頻度は0-10/⊥S/cmで5.5%と少なく,10-20〝S/cmで29%ともっとも多く,20-30FLS/cmで21%,30-40ILS/cmで 14%と減少し,それ以上のECの高い仙こおける.'fuR頻度は急激に織少した.しかし10年前のECが ド均伯は34.7FLS/cmであり,今回の伯 (19.3FL/Cm)を上いくr)かfJtい伯を ′1-,した.2) 雨丑とptI,ECとの関係-雨ごとの雨晶と pH,ECとの問の関掛二はその分小 二特徴が人らILた (Fig.9).軸比が少ない切付ま,pH3-7までの広い範LIJlq)伯のものがtl現し,降雨Liが多くなるとともにその出現栢UM＼狭くなる仰向がちLl)jL.pH4-5の範朗に収れんしてくることを/T,.していた .雨量とECとの問には,有,.'1了にljの仰閲がちr)れるが, 雨爪の少ないとき,pHの切什0 2U ･1Ll tJり hO lrU 12り い 20 -1U r;t1 8日 川0 120n^10untOr-ll;nrzLll(rTHn)Fig.9.Relat10nShlPbetWcL,∩PHorECoF r'linWaterand<lrnOuntorralnFaH.61苫 (1986) 53の傾向と同じく,ECの値は低い値かr,高い肌まで広い範は月のものが出現し, 降雨塩が多くなると低い値だけが出現するようになる.このことは少雨のときは,近餅の地域に おける大気中の浮遊物質の多少 の'訳Z幣を受けて,熔易にPH,ECともl7'T:が変化することを/TJ_ている.摘 要倉敷において,1981年10月から1985年 9月までの4年間,205円の降雨について, 雨水のPH.ECの測定を行い,その 1mm ごとの降雨経過に伴 う変化を検討した.D lmm E]から6mm 目まで すべての 雨足区分において,lj水のpHの出現頻度のもっとも多いのは pH4.0-4.5の階級で, その分布の撒棚,形とも大差がなかった,普た各雨嶺区分 ~CLの pHQ)平均値もpH4.46-4,520I)閑にあって,区分による題はちらIlなかった.2)降 り始めとその後の降雨の PHとの踊孫を検討した結果,降 り始めの pH値の低い降雨はその後の降雨ではそれより高いPH仲を,i(L,迎に降 り始めの pH値の1.領 ､降雨はその後それより低い情Jk'Tl'十帆17]が.I7JJ'た.3) ECのJlJ.覗,軌賃は,1mm t]では 40-50/⊥S/cmの階級で もっとも多 く,2mm L:l以降では10-20/JS/cmの肝紋で5,かった. また各閃iJTIA分でのECの乎Jy:JIJ廿土1mmRで56〃.S/cm ともっとも高 く,2mm llで,31pS/cm,3mm[十で26ノ⊥S/cm.4mm 臼以降では22-23/⊥S/cmと両が降り進むにともflって淋少した.4) pHとECとVjl抑二は. どの(､何姐_<-_/tでも'打意な相関関係が7*lこ,九,鯛が陣 り進むとともに高い相関がみL))1た.5) 一間ごとの雨水の pHの雨鬼加jItlp-･y-細山 4.38であり, また pH5.6以 卜V-)恨性雨4.t総観測Lr,l数の96%に止した.ECについては そrn､P均佃 よ19.3/⊥S/C11で(-LJ,り,紘観測教の約50%が 10-3UJ⊥S/cmの値,irJ示した.また雨億が 少ないとき, 雨水の pHは3から7まで♂)広い穐朋の他のものが 出現するれ 雨Iri:が多いときにはーpH4-5の狭い相聞に限られ 変動が少なかった.雨水のECもr軒址が少ないとき, 高い伯か｢'低いlrI'J111+広い;剛 肘)もUヽ,J刷現したれ 両iliが多(玩ると低い値だけが出現しナ-.文 献1.TEWI境庁.1981.湿性大気汚染詞庶総合報F.1ぷ (総括桐)p,266_2.木村和裁.1978.Tl-と植物-リー チソクを中心として-.瓜実171奴34:23-303･木村和鼠 1984.両とru'1物反応に榊す7,研究 (Ⅶ)降雨ki雌後の_li等の障頂と生長隅甘 地Yl'<(魚40:133-139.4木本Ll和英,則武心太 Il't淵 謙一.ユ982.fT肋におけ/さすIJ水のPTT,I.Lrく山ノ汀l&:rJ-よび-/･サ ノJ-)一花弁の脱色反応.Lr注芋研究60:39-52.5･小泉清明.1975.倍件の両と環境-の膨艶 産業公r.Lf.I():25-306･古明地召人,沢EI正.大-平俊9Il.JiM和蘇,門jLl甘地.197'5.1i水の成分凋むについて 1Ji克郎公苫研究所寸描6:104-112.54 )]笠'jl:rJF′光7,古明地i_1人.絹岡三郎,中野欣岡.朝来野国彦,大平政T,.1976.rlJl水の汚染とそのメカニズムにrtJする研'Jlri:.東京耶公蒋研究所咋報 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thesamelnaltlelots.Averagepfivalueslneachlotfrom thelsLmm tO6thmllWerebclWeen4.46and4.52,anddldnotd】feramongthelots,WhenthepH＼ralueolthelnltlEtlrainh=汀 nslow,thepHolasubsequentralnfnlLW(lS hiか1erthanthatoFtheinlt121lratn.But､′hentheplivalueoftheinitialrnlnrEt‖ ＼VnS h噌h,tlePH or asubsequentrnLHhll＼＼.こげlolverthr=1thaL10rthelnlliaLr;1Ln.2) Themosth･equenlrangeofECorr<linWatel■was40-50FLS/Cm lntheistllmorraJnf'1日 ,lnd10-20FLS/cm lnthelotsfL'C)n12ndmnllo6lhnlm,TheaverageECIVnS56FLS/cnlil一thelstmnlOfralnfaH,31FLS/cm in2ndmm,26Its/crn Ln3rdmm md22-23/LS/cm lnthelotsfrom4thmm to6thnlm.V21luesofEC decreased markedlyWlhlnCreaSlngamountOfrainfa日.3) AsigniRcantcorreLEltionWasfoundbehveenpHClndEColrain l､′'lleTln'lllthelo[S,andltJnCreaSedwlthIncreasingamountofralnfal1.4) We唱hLpdave1-agepHandEC 和luesforalnOunlofrainfallobservedfoI'4ye(lTSWere4.38and19.3/LS/cm.rest)eChl.亡hy.'l､IPSO-Caled"ac】dra】1'WhlChhadEIpHvalLIelowerthan5.6,wasobsCr､'ed on(36% olthetotalsampJesln lndLVldlこ1rainfauevents.WhentheLln10unLolraillal】＼vassmaH,[hepHvaluesofrainlVatervariedwidelyFI･0113to7,butrh(･pHvLllups､vereconfilCdtoarelativenarrowTa叩efrom4to5lvhenamoLlll0(raLnral ＼m Slarge.EC Ellsovaried widely when the,lmOuntOfi-ainf(lH u′:lSSmal.andvarleLlliLtlL･＼VJlen川eanlOunlofr'llnrL11WZlSlarge.61y=p-(1986) 55

Changes in pH and Electric Conductivity of Rain Water with the Amount of Rainfall

http://ousar.lib.okayama-u.ac.jp/files/public/5/51139/20160528105453742047/bbr_61_1_047_055.pdf

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