| Research Abstract |
地球環境問題の一つである,酸性雨として知られる,酸性降下物による環境の酸性化問題は,日本を始めとする東アジア全域で大きな問題となっている。酸性降下物の影響として,河川・湖沼の酸性化については,工業用水,農業用水,水産用水や飲料水としても不適となり,産業界ばかりでなく,社会的にも大きな問題となる。現在,河川水はほぼ弱アルカリ性に維持されているが,これは土壌による中和能によっている。本研究では,このような酸性降下物を中和する土壌を,気相,液相,固相の3相系と理解し,その中での物質移動の挙動を解析することを目的とした。その結果,河川水が弱アルカリ性に維持されている現象については,土壌の無機化学的中和能のみによって説明できないことを明らかにした。この説明として,土壌中の生態系によって放出された土壌気相中の炭酸ガスが,土壌の中和機構に重要な寄与をしていることが実験的に確かめられた。すなわち,土壌の中和能は土壌中の気・液・固相の3相系で理解する必要があることを示した。なお,当初計画していなかったが,土壌の中和反応に関して液相中の金属イオン濃度が大きく影響することが判った。特に日本海側の冬季に季節風とともに降水中に多量の海塩由来のアルカリ金属イオンが含まれる。これらが,土壌による降水の中和反応を妨害することが基礎的な回分実験などで明らかになった。これらの成果については,環境科学会等の学会で発表した。一方,カラム実験からは,2価のカルシウムイオン,マグネシウムイオンなどは土壌の中和反応に大きく寄与するが,1価のナトリウムイオン,カリウムイオンなどはほとんど中和反応を妨害することがないことを示すデータが得られた。現在さらに,カラム実験におけるイオン成分の物質移動に関する解析を行っている。
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