黄土地帯における硫黄酸化物の乾性沈着に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12374003
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 坂本 和彦 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (20111411)
• 研究分担者: 福山 力 国立環境研究所, 大気圏環境部, 研究室長 (90011642) ; 関口 和彦 埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (50312921) ; 石原 日出一 埼玉大学, 工学部, 助手 (20261878) ; 内山 政弘 国立環境研究所, 大気圏環境部, 主任研究員 (20160294)
• キーワード: 乾性沈着 / 黄土 / 硫黄酸化物 / オゾン / 湿度影響 / 沈着速度 / 濃度勾配法 / パッシブ法

研究概要

平成12-14年度の間に、日中友好環境保全センター、環境科学研究院大気環境研究所所属の海外共同研究者とともに、交通の便、資材調達の便、地面の平坦度、広がりの面積等の地形情報、植生を含めた地表面状態、二酸化硫黄のベースライン濃度、代表的な風速、平均気温、湿度等を考慮して、観測地点として中国の北京、甘粛省蘭州市を選んだ。両地点で、それぞれ、二季節に乾性沈着の測定実験を行った。乾性沈着速度の測定には濃度勾配法ならびに代理表面法を用いた。なお、北京、蘭州ともに、黄砂のレセプター地域である。蘭州を観測地点とした理由は、中国で最初に光化学スモッグが観測された汚染都市であり、黄土地帯に位置しており、黄土への硫黄酸化物の沈着とともにオゾンの乾性沈着も調べることができるためである。
二酸化硫黄とオゾンの乾性沈着速度を濃度勾配法で求めた。なお、二酸化硫黄については、実際の土壌を用いるパッシブ法を提案し、それで求めた乾性沈着速度と濃度勾配法で求めたものを比較したところ、一般に濃度勾配法の方が高い沈着速度を与えた。
また、沈着速度の支配要因を解明するために、フィールド測定データとの整合性を考慮し、硫黄酸化物単独とオゾンの共存条件、ならびに湿度を変化させ、室内実験を行い、それぞれの沈着速度を調べた。その結果、硫黄酸化物沈着速度はオゾンの共存により変化しないが、沈着した硫黄化合物の分析の結果、オゾン濃度が高いほど、沈着した硫黄酸化物の酸化[S(IV)→S(VI)]された割合がより増加する傾向がみられた。湿度は高いほど硫黄酸化物の沈着速度は増加するが、実測時のような乾燥条件下では、加湿時に比較して小さな沈着速度となっていた。

研究成果

• [文献書誌] 坂木和彦, 李丹, 石谷治, 内山政弘, 福山力: "人工肺による気流中SO_2の捕集"大気環境学会誌. 35. 242-249 (2000)
• [文献書誌] Sorimachi, A., Sakai, M., Ishitani, O., Nishikawa, M., Sakamoto, K.: "Study on drydeposition of SO_2-NOx onto loess"Water, Air & Soil Pollution. 130. 541-546 (2001)
• [文献書誌] Utiyama, M., Fukuyama, T., Izumi, K., Sakamoto, K., Sekiguchi, K., Kim, W., Koyama, A., Hara, H.: "Fine Particle dry deposition onto cropland"Water, Air & Soil Pollution. 130. 547-552 (2001)
• [文献書誌] 穆海林, 坂本和彦, 外岡豊, 周偉生, 寧亜東: "中国の大気汚染物質排出モデル"NEDO情報誌. 853. 1-6 (2001)
• [文献書誌] Mu H., Tonooka., Sakamoto K., Zhou W., Ning Y., Kondo Y.: "Development of gray system model on energy consumption and emissions of air pollutants and GHGs in China (I) Gray system model on energy consumption in China"JIE. 81. 738-753 (2002)
• [文献書誌] Mu H., Tonooka., Sakamoto K., Zhou W., Ning Y., Kondo Y.: "Development of gray system model on energy consumption and emissions of air pollutants and GHGs in China (II) An emission model of SO_2, NO_x and CO_2"JIE. 81. 754-766 (2002)
• [文献書誌] Mu H., Dong X., Sakamoto K., Tonooka Y., Zhou W., Ning Y.: "Improved gray forecast models on China's energy consumption and CO_2 emission"J. Desert Research. 22. 258-265 (2002)