2015 Fiscal Year Research-status Report
航空燃料由来の有害微量元素汚染の初解明、特に鉛汚染に着目した全国規模での空港調査
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26870180
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
尾崎 宏和 東京農工大学, 大学教育センター, 助教 (40396924)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 有害微量元素（有害金属）汚染 / 空港屋上堆積物 / 道路脇粉塵 / 全国調査 / 鉄道脇土壌 / 交通由来汚染 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・有害元素汚染レベル：成田、羽田、関西の3空港の屋上堆積物は、Zn、Cd、In、Sb、Biのエンリッチメントファクター（EF）が40を超過する「きわめて強い汚染」が認められた。Cdの場合、羽田空港で最高濃度19.5mg/kg（EF=15.3）を示し、他2空港も同レベルがみられた。また、3空港すべての試料でIn、Cu、As、Mo、Sn、Pbは「強い汚染」または「汚染」から「きわめて強い汚染」のレベルに達した。庄内、山形、松本空港では、Cdは「きわめて強い汚染」、Cu、Zn、As、In、Sb、Bi、Pbは「汚染」から「強い汚染」のレベルであった（5＜EF＜40）。よって、空港周辺の有害金属汚染は空港の規模に依存するが、汚染を起こす元素は規模に関わらず共通することが示された。
・空港とそれ以外で採取した屋上堆積物の比較：空港の屋上堆積物は、我々が過去に調査した東京都内の非空港7地点の屋上堆積物と比べ、元素濃度は明らかに高かった。Li、Ni、Zn、Rb、Mo、In、Cs、Ba、Tlは共通して、Mn、Ni、As、Zn、Cd、Pbは一部を除き、非空港試料より有意に高濃度だった。したがって、小規模空港周辺でも有害金属汚染が存在することが示唆された。
・自動車、鉄道との比較：とくに羽田空港と成田空港は、元素濃度は道路脇粉塵よりも屋上堆積物で高い傾向が強かった。羽田空港では、Be、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Se、Mo、Cd、Bi濃度が屋上堆積物で道路脇粉塵よりも有意に高かった。鉄道周辺で採取した土壌試料ではNiやCrが高く、汚染パターンが異なった。したがって、航空機、自動車、鉄道では周辺における有害金属汚染の形態はそれぞれ異なることが示された。
・発着便数との関係：屋上堆積物のCr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Se、Mo、Cd、In、Sn、Sb、Tl、Pb、Bi、Hg濃度は各空港の1日当たり発着便数によって有意に直線回帰された。したがって、航空機運航と空港屋上堆積物における高濃度の有害金属汚染との関連が推測された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2015年度における本研究への取り組みは、これまでに採取してきた試料の有害元素分析と、それにもとづくデータの解析を主としてきた。また、これら成果の公表として、国内外の学会（環境化学討論会、Society of Environmental Toxicology and Chemistry）で発表した。
2015年度における研究進捗として、航空機運航による汚染を、さまざまな交通手法の中で位置づけるという観点を取り込んだことが特筆できる。すなわち、これまで重視してきた空港ターミナルビルの屋上堆積物に加え、ビル前のバス、タクシーなどの乗降場で道路脇粉塵を集めること、鉄道との比較を行うため東京近郊の電化区間と非電化区間、北海道の非電化区間で線路近くから土壌や堆積物を採取し、それらの分析結果との比較も進めている。
試料分析の結果、主要大型空港と位置付けた成田、羽田、関西の3空港で、屋上堆積物のZn、Cd、In、Sb、Biはエンリッチメントファクターが40を超過し、「きわめて強い汚染」であると判定された。一方、これら有害金属元素は、地方の小型空港で採取した屋上堆積物では、前記3空港と比べ大幅に低かった。道路脇粉塵は、主要大型空港と地方空港での元素濃度差は屋上堆積物より不明瞭だった。屋上堆積物と道路脇粉塵では、とくにZn、Cd、In、Biは屋上堆積物で高く、空港ごとに両者の有害金属レベルを比べると、濃度差は大型空港ほど大きかった。これらのことから、道路脇粉塵では明瞭でない汚染が屋上堆積物に現れており、空港周辺における汚染の存在が示唆された。空港ターミナルビル前の道路脇粉塵は、空港来場者数に伴う自動車交通量を反映し、ターミナルビル屋上堆積物は空港周辺大気との関与が強いと考えられる。したがって、空港における有害金属汚染は航空機の離発着が汚染源である可能性が支持され、当初の目的達成に近づいている。
このような研究の進捗から、本課題の進捗状況はおおむね順調であると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究から、空港ターミナルビル屋上の堆積物中重金属濃度は空港規模が大きいほど高いこと、小規模空港の場合でも屋上堆積物は空港以外の建物と比べて重金属濃度は有意に高く、同様に、空港バスターミナルで採取した道路脇粉塵に対しても有意に高いことが示された。したがって、空港周辺では他と比べ重金属汚染が進行していることが示唆された。一方で、これまでに認められている汚染が航空機の運行そのものに起因するか否かを示すには、いまだ状況証拠的であり、結論を導くには十分な科学的根拠とはいえない。2016年度は、前年度まで採取してきた試料について、鉛同位体比の測定をメインとし、これまでの重金属元素分析も補完的に実施して汚染源推定に対するデータを蓄積する。
鉛同位体比（207Pb/206Pb、208Pb/206Pb）の分析は、とくに高濃度がみられている成田、羽田の試料の測定を優先的に行う。また地方空港屋上堆積物や道路脇粉塵におけるこれらの値も比較のために欠かせない。得られたデータは、各種の大気降下物で測定された文献値との比較を行うほか、航空用有鉛ガソリンを入手し、ガソリンの無機元素測定法に基づき、鉛同位体比分析を含めた元素分析を実施する。
また、これまでに調査の及んでいない中国地方について、広島空港で試料採取を行い、全国規模での調査を完成させるとともに、道路脇粉塵や鉄道脇土壌の分析結果と比較して、航空機による汚染を相対的に評価する。
各空港の発着便数は、これまでに行った旅客便だけでなく貨物便を含むことで総数を求め、重金属濃度や鉛同位体比との関連を検討しなおす。
そして、これらをまとめ学会等での発表を行う。
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| Causes of Carryover |
もともと想定していた額と比べ、実際は安価な額で済ませることができたため、次年度の研究活動に利用することとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
試料分析のための消耗品購入代金または謝金に使用する予定である。
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[Presentation] High level radio-cesium pollution in street dust samples collected across eastern Japan and their probability as a supply source to river systems2016
Author(s)
Ozaki,H., Takahashi,H., Watai,C., Inamochi,R., Nagashima,T., Gomi,T. and Watanabe,I.
Organizer
SETAC Europe 26th Annual Meeting
Place of Presentation
フランス・ナント
Year and Date
2016-05-21 – 2016-05-25
Int'l Joint Research
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