開発途上国環境技術共同研究

〔内　容〕
　石炭燃焼を中心とする人為汚染系エアロゾルは，燃焼過程に伴って発生する元素状炭素（煤）が主成分である。その元素状炭素に付着して多くの炭化水素類がエアロゾルとして大気中を浮遊する。一方，土壌起源系（黄砂）エアロゾルによる大気汚染は，北京では晩冬から春にかけて最もひどい状態であるが，内陸部ではその他の季節も含め，１年中無視できない。土壌起源系（黄砂）エアロゾルは，その風送過程で，人為由来の酸性ガス成分を表面捕捉することが知られており，その結果として，土壌起源系（黄砂）エアロゾルの化学組成や形態の変質現象が生じる可能性がある。このような汚染物質の捕捉作用や変質作用まで考えるとき，土壌起源系（黄砂）エアロゾルが，中国の都市大気汚染を促進あるいは抑制のいずれの方向に働くのか未だ客観的な評価がなされていない。このような土壌起源系（黄砂）エアロゾルの大きさは，発生源に近い内陸部の都市域と北京のような発生源から比較的離れた都市域を比較すると粒径分布が異なると思われる。燃焼過程を経て大気中に放出される人為起源系エアロゾルの粒径分布がサブミクロン以下の微小粒子として存在していることと比べると，土壌起源系（ 黄砂）エアロゾルの粒径は，地域ごとに異なり，起源が単純な割には解釈の難しい物質と言わざるを得ない。
　本研究は，以下の４サブテーマをたて，それを中国側研究者と多年継続研究を行い，中国都市環境保全に寄与する成果を得るよう努めている。
（１）土壌起源系（黄砂）エアロゾルと人為起源系エアロゾルの混合割合が著しく異なる都市域，例えば北京と蘭州における大気エアロゾルの通年モニタリングを行い，それぞれの起源別エアロゾルの寄与率を明らかにする。
（２）土壌起源系（黄砂）エアロゾルが，酸性ガスとどのように反応し変質するかを研究するために，典型的な土壌起源（黄砂）エアロゾル（標準物質）を作成する。
（３）発源地からの飛来量やルートを特定するために，発生源地特有の指標成分を探索する。
（４）大気エアロゾルと並行して，都市域での降下物をモニタリングする。両者の組成や粒径分布にどのような対応関係があるのかを調査し，粒径の大きな土壌起源系（黄砂）エアロゾルが都市環境に対して汚染の促進あるいは抑制のいずれに寄与しているのかを推定する。

〔成　果〕

　本年度は，大気エアロゾルの長期モニタリングの継続と主たる人為起源系成分である元素状炭素（煤）と有機系炭素成分の分析を行った。また，基礎実験材料として有用な人工黄砂エアロゾルと黄土標準試料のパッキング及び均一性テストを中心に行った。
（１）大気エアロゾルモニタリング
　中国３カ所（北京，蘭州，銀川）の大気エアロゾルのモニタリングにおいて，本年度に生じた砂塵嵐は，４月以降数回あった。最も広範囲かつ高濃度であったのは，５月１〜１０日に記録したものであり，北京にまで到達したが，日本までは飛来しなかった。なお，日本で記録した４月１１〜１５日の黄砂現象は，蘭州，銀川，北京を経ないで飛来したものである。北京，蘭州，銀川のいずれの箇所における大気エアロゾル濃度も，冬季に１０００μｇ／ｍ３を超えることが多く，夏季は，その５〜７割程度のエアロゾル濃度であった。

（２）炭素系エアロゾル
　人為起源系エアロゾル成分のうち，元素状炭素と有機系炭素成分が１０〜３０％の割合を占めていた。その傾向は，夏季よりも冬季に顕著であった。冬季エアロゾルにおける無機系炭素成分よりも有機系炭素成分の方が，北京，蘭州，銀川の順にエアロゾル中に占める割合が顕著に低下していた。人為汚染源の種類ごとの寄与割合の違いが反映していると考えられる（表１）。また，炭酸塩炭素成分の分析から，砂漠を後背地に持つ蘭州，銀川では，北京の１０倍以上の土壌起源系（黄砂）エアロゾルの寄与が認められた。なお，５月１〜１０日の試料では，蘭州，銀川の炭酸塩炭素の占める割合は，全炭素成分の５０％以上であった。

（３）人工黄砂エアロゾルと黄土標準試料
　人工黄砂エアロゾルと黄土標準試料（それぞれ，１ｇ入りと２０ｇ入り）を各３０００本作製した。その中から，ランダムに採取した試料１０本による全分析を日本側と中国側のそれぞれの機関で行った。分析は日本側がＩＣＰ発光分析法，蛍光Ｘ線法，ＰＩＸＥ分析法により，中国側が蛍光Ｘ線法と放射化分析法により行われた。また，含有する鉱物成分は，Ｘ線回折法により特定された。保証値は，現在集計中である。
〔発　表〕Ｂ-５７，８１，ｂ-１４０，１４１，１４４，１４８，１８３，１８６