研究者に聞く
西川 雅高
化学環境研究領域
計測技術研究室主任研究員
「大気エアロゾルの計測手法とその環境影響評価手法に関する研究」から黄砂研究に取り組んできた西川雅高さんに，そして2000年から新たな黄砂プロジェクトを共同で推進している杉本伸夫さん，菅田誠治さんに加わっていただいて，「中国北東地域で発生する黄砂の三次元的輸送機構と環境負荷に関する研究」について，研究のねらい，成果などをお聞きしました。
●研究の動機
Ｑ：大気エアロゾルの研究が黄砂に絞られてきましたね。その経緯を含め，まず研究のきっかけからお願いします。
西川：大気エアロゾルは気体中に浮遊する微粒子のことですが，この特別研究を始めようと考えたのは1994年でした。当時から中国の大気汚染は世界的に有名なほど深刻で，それは2000年に発表された国連環境計画(UNEP)のWorld Resources 1998-1999 によると，1990年代半ばの大気エアロゾルによる汚染が激しい世界の上位10都市のうち9都市が中国だったことからも窺えます。研究を始めた当時，中国は高度成長が始まったばかりで，エネルギー源の約8割が石炭でした。
そこで大気汚染の原因究明は，石炭燃焼由来のエアロゾルがどのくらい出ているのかを調べればわかるのではないかと思っていましたが，実態はそんな単純なものではありませんでした。石炭燃焼だけではなく，自動車も増えていました。さらに，季節によっては土壌由来の汚染が非常に激しいという状況でした。
当時，北京の大気汚染について大気エアロゾルの濃度は世界的に知られていましたが，その化学組成や，季節や月単位の時系列変化データがほとんどありませんでした。ですから，研究はまずそれらを調べることから始まりました。
表１ CMB＊法から推定した発生源寄与率（1998-2000年）
*CMB(Chemical Mass Balance)法は，都市大気粉じんの発生源の推定に用いられる手法で 1970年代に米国で開発されました。
元々北京では春を中心に7カ月ほどの期間，黄砂が見られます。その時には大気エアロゾル濃度が高く，乾性降下物の量も多いなど，いわゆる大気汚染がより厳しくなることもわかりました。北京市内で巻き上がる土壌もあるのでしょうが，市外から飛んで来る土壌の割合を調べることが重要ということになり，少しずつ研究の中身もシフトしていきました。それが黄砂研究を始めるきっかけになりました。
Ｑ：北京の大気エアロゾルは思った以上に土壌由来が多い。そこで，外部から来る土壌由来物質，これは黄砂だと思うのですがその割合が多いことがわかったのですね。
西川：外部から来るものと，北京市内で発生するものでは化学成分に違いはないのだろうかと思い，まず調べました。ところが，北京市内の土壌自体が黄砂に近かったため，その意味では化学成分だけでは区別の違いは見出せないことが今回の研究でわかりました。そうなると，どうやって違いを見分けるかになります。飛んでいる粒子を大きさで分ける方法，北京以外の地域で同時モニタリングを行って，その地域から発生して飛んで来る割合を調べる方法が考えられますが，黄砂の発生源といわれているタクラマカン砂漠，ゴビ砂漠，黄土高原は，合わせると日本の3〜4倍の広さになり，調査も大がかりになってしまいます(P4,図1)。しかし，これらの場所を含めて北京以外の内陸からの黄砂の飛来ルートや飛来量を明らかにすることがどうしても必要で，飛来する黄砂の大気動態を追いかけるためには，さらに多点ネットワーク化を図ることが欠かせません。
図1 黄砂発生源である主な砂漠・黄土地帯の概略
そのような調査を行えば，北京市外から来る黄砂の割合を出せると考えています。現在，そのために研究体制を固めながら進めているところです。
Ｑ：そこまでして行う意義はどの辺にあるのでしょうか？
西川：北京の大気エアロゾル濃度は非常に厳しい状況にあり，そのうち土壌由来の割合が高いことは先に述べました。2008年のオリンピックを控えた北京の，そのような状況を改善するためには，科学的に「どこから発生する土壌由来エアロゾル(ほとんどが黄砂)が主原因か」を明らかにする必要に迫られています。この目的では，海外協力版の地域密着型研究といえるかもしれません。
また，東アジアあるいは地球規模スケールでは，黄砂による地球温暖化現象への影響や海陸での物質循環だけでなく，黄砂現象が見られる地域の生活環境への影響を考慮する時，「どの負荷レベルが本来のベースラインで，それを超えるとどんな影響が現われるのか？」あるいは「この地域の黄砂に対する環境負荷容量はどれだけか？」ということを知るための基礎的科学情報の提供，いい換えると将来の対策をにらんだ“初めの一歩”として重要な意義があると考えています。