2004 Fiscal Year Annual Research Report

黄砂の森林への影響評価と乾性降下物の起源・寄与率の推定

Research Project

Project/Area Number	15380114
Research Institution	Forestry and Forest Products Research Institute
Principal Investigator	酒井正治独立行政法人森林総合研究所, 九州支所, 主任研究官 (00353699)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小林政広独立行政法人森林総合研究所, 立地環境研究領域, 主任研究官 (50353686) 岡田直紀京都大学, 農学研究科, 助教授 (40335302) 村野健太郎国立環境研究所, 大気圏環境領域, 総合研究官 (40109905)
Keywords	黄砂 / 乾性降下物 / エアロゾル / SO_2ガス / 硫黄同位体比 / コジイ林 / 樹幹流 / 林内雨
Research Abstract	本枅究では、黄砂の森林への影響を評価するとともに、硫黄同位体比の違いをマーカーとして硫黄酸化物を識別し、その起源の特定および酸性化の寄与率を推定することを目的とする。今年度は九州支所立田山実験林内のコジイ林と本館屋上においてフィルターパック法で採取した乾性降下物の硫黄同位体比分析を行い、また蛍光X線による予備分析も行った。成果の概要は以下の通りである。 1.エアロゾルおよびSO_2ガスの硫黄同位体比はそれぞれ2.7〜4.3‰、-0.5〜-2.1‰となり、両者に大きな違いが認められ、SO_2ガス同位体比はマイナスの低い値を示した。また、これまでの研究から、雨水の硫黄同位体比や硫酸イオンについて以下のことがわかっている。平均値で硫黄同位体比は林外雨(4.2‰),林内雨(3.6‰),樹幹流(2.4‰)の順に値が小さくなった。一方,硫酸イオンの平均値は,林外雨(1.6mg/l),林内雨(3.8mg/l),樹幹流(6.4mg/l)の順に高くなり,硫黄同位体比と逆の傾向を示した。このことは森林内を流下する林内雨,樹幹流に硫黄同位体比の小さい硫酸イオンが徐々に負荷されることを示していた。以上の結果と今回の乾性降下物の硫黄同位体比の結果は、樹幹流、林内雨の硫酸イオウはSO_2ガスの影響を強く受けていることを強く示唆していた。 2.エアロゾルの蛍光X線分析から、黄砂飛来時は黄砂粒子の主成分であるケイ素、Alなどの組成比が高く、非黄砂時と著しく異なっていた。さらに、黄砂飛来時エアロゾルのSEM-EDS分析では、硫酸とカルシウム分布が一致することから、硫酸カルシウム(石膏)が存在する可能性を示した。これは黄砂が日本に飛来する過程で、土壌起源の炭酸カルシウムと中国の産業活動で発生した汚染物質(硫酸アンモニウムなど)が反応して石膏が生成された可能性を示唆していた。