2 掲載論文要旨 - 富山県環境科学センター

２
掲載論文要旨
(1) 富山県における環境因子と金属の大気腐食との関係
鳥山成一、奥村秀一、近藤隆之、日吉真一郎、溝口俊明、山﨑敬久、木戸瑞佳
掲載誌：Journal of Ecotechnology Research
10，91−99(2004)
富山県は日本海沿岸地域で冬季には降雪が多く、 着、ろ紙残留物、大気汚染物質、海塩粒子等の環
また、古くからの銅器・アルミの美術工芸品の伝
境因子との関係について、地域特性が明確に現れ
統地場産業や、アルミサッシに代表されるアルミ
た。また、重回帰分析(説明変数：屋内 9 項目、屋
ニウム関連企業が多数立地しており、金属の腐食
外 27 項目)を行ったところ、金属腐食にはＳＰＭ、
について関心も高い。そこで、富山県内６地点で
風速、SO2 等の環境因子が大きく回帰式に寄与し
1988年から1997年までに各調査地点毎に各１∼２
ていた。これらの重回帰式を用いて環境因子から
年間実施した金属腐食調査を取りまとめ、気象、
それぞれの腐食量を推定したところ、比較的よく
大気汚染物質、酸性雨等の環境腐食因子との関係
一致した。
について詳細に調査し、重回帰分析を行い、各環
炭素鋼板及び銅板のリーチングによる鉄成分
境因子の寄与について検討した。
及び銅成分の溶出量及び不溶解性成分量につい
Ｘ線回折では、炭素鋼板の腐食生成物は水和酸
て、各金属板の腐食増量・減量と同様な地域特性
化鉄（α-FeOOH、γ-Fe2 O3 ･H2 O）であり、屋外
が見られた。また、鉄成分及び銅成分の溶出量及
曝露では安定なγ-Fe 2 O3 ･H2 O が多かった。銅板
び不溶解性成分量と環境因子との関係について
の腐食生成物は塩基性硫酸銅 (Cu4 SO4 (OH)6 ･H2 O)
重回帰分析(説明変数：27 項目)を行ったところ、
と酸化第一銅（Cu2 O）であり、屋内曝露では塩基
金属板のリーチングには SPM、SO42−(湿性)、Ｈ+ (湿
性硫酸銅が多く、屋外曝露では Cu2O が多かった。
性)、Ca2＋(乾性)等の環境因子が大きく回帰式に寄
銀板の腐食生成物は各地点とも塩化銀（AgCl）で
与していた。これらの重回帰式を用いて環境因子
あり、酸化銀（Ag 2 O）、硫化銀（Ag 2 S）が認めら
からそれぞれの溶出量及び不溶解性成分量を推
れる地点もあった。
定したところ、比較的よく一致した。
各種金属板の腐食量(１か月毎)と気象、湿性沈
64
(2) 人工植物暴露装置を用いたガス状ホウ素化合物による
ゼラニウムの被害の検証
鳥山成一 1)、近藤隆之 1)、水畑 剛 1)、奥村秀一 1)、水上昭弘 1)、神保高之 1)、山﨑敬久 1)、
木戸瑞佳 1)、日吉真一郎 1)、溝口俊明 1)、安田 洋 2)、田中
田尾 博明 5)（1:富山県環境科学センター
敦 3)、西川雅高 3)、吉永
2:富山県林業技術センター
淳 4)、
3:国立環境研究所
4:東京大学大学院 5:産業技術総合研究所）
掲載誌：環境化学
14，825−834(2004)
2001 年、県内のある鉄鋼製造工場から、工場周
辺において樹木の葉が枯れる等の被害がみられ
Drying oven（Max
220℃）
Artificial environment control room
たとの相談を受けた。植物被害現況調査、工場発
(35℃)
Air pump
(20L/min)
生源・周辺環境、樹木葉中のホウ素濃度等の総合
Outlet
○
○○
的な調査を行った。工場に対し、ホウ素の排出抑
Outdoor air
Temperature controller
S ensor
of
Raw material （ Boric
制に関する技術的な指導を実施したところ、排ガ
ス中のガス状ホウ素化合物濃度の低減が図られ
Hot air generator
た。ガス状ホウ素化合物で植物被害が本当に発生
Artificial environment control room
Air pump
(35℃)
(20L/min)
wet scrubber
(Draft fan ）
Temperature controller
するのかどうかの検証と植物に対する影響範囲
( sodium hydroxide）
Heater
Sensor
や影響濃度（閾値）の解明を目的とし、ガス状ホ
of
○
○○
Measurement point
Measurement points
Senser of temperature
Fan
ウ素化合物発生装置を用いて人工植物暴露装置
Heater
cooler
Temperature controller
へ導入し、実際に植物被害が発生するかどうかゼ
ラニウムで検証した。
とを示した。ゼラニウムの葉が障害を起こす過剰
ホウ素化合物による植物暴露試験では、既報の
限界濃度は、最終段階で 1600、3000、5000μg/g
植物被害の発生状況と同様に、葉の先端・周縁部
で一定にならなかった。
に枯れが見られ、その濃度は 160∼5000μg/ｇで、
以上の結果から、ゼラニウムを用いてガス状ホ
暴露日数にほぼ比例してホウ素濃度の増加が見
ウ素化合物が気孔から取り込まれ、蒸散流に乗っ
られた。暴露葉の先端部／中央部は 1.2∼3.6 倍濃
て先端・周縁部に移動し、先端・周縁部でホウ素
度が高く、また、先端部の暴露葉／未暴露葉は 2.2
が濃縮され過剰限界濃度を超えたため褐変・枯れ
∼45 倍で先端部の暴露葉の濃縮割合が高いこ
の障害を起こすことが推定された。
65
(3) 人工曝露装置を用いた酸性霧，ガス及びエアロゾルによる
金属溶出及び各イオン表面挙動
鳥山成一，大西勝典，奥村秀一，近藤隆之，日吉真一郎，山﨑敬久，溝口俊明，
木戸瑞佳
掲載誌：環境化学
13，733−738 (2003)
金属板の腐食は因子として酸性雨，ガス(ガス状
大気汚染物質；SOX，NO X 等)及びエアロゾルに大
Flow sensor
別される。酸性雨（酸性霧又は純水霧）及び雰囲
FogAtomizer
generation point
Atomizer
47mmf
Exposure m etal
Fog
Emission
point
An acrylic holder
気（ガス＋エアロゾル又はガスのみ）の違いによ
Fan or Clean bench
る 3 通りの条件下で，曝露する金属板を既報より
0
air intake
point
Mil lipore filter
(0.8µm,White
AAWP,47mmf)
Sampler
約 12 倍大きくし，各種金属板の溶出特性及び各
Air compressor
イオン成分について検討した。
Flow controller
Pomp
Artificial acid rain
炭素鋼板中の Fe(イオン) の溶出寄与率は，エア
or Pure water
Fig.1
ロゾル分が 80%，ガス分が 14%でエアロゾル占め
る割合が大きかった。アルミニウム合金板中の
Leaching tests by artificial acid fog and pure water fog
各金属板接触後の各雨水イオン成分の濃度は，
Al(イオン)は，人工酸性霧分が 51%，エアロゾル分
曝露面積を約 12 倍大きくしたが，各種イオン成
が 24%，ガス分が 25%で人工酸性霧分が大きかっ
分の増減については，H+ は減少が現われたがそれ
た。青銅板及び銅板中の Cu(イオン)や青銅板及び
以外は余り大きくなく，腐食生成物上の各種ガス
鉛板中の Pb(イオン)は，人工酸性霧分が 60%，59%，
の酸化反応や金属表面へ物理吸着など，より明確
49%，25%，ガス分が 40%，58%，36%，69%でガスの
にすることはできなかった。
占める割合も大きかった。また，各金属板の各金
金属板接触後の成分とブランク成分の母集団
属イオン溶出量は，既報より曝露面積を大きくし
に違いがないかと検定を行ったところ，有意差の
た分，２例以外は増加を示した。
見られるイオン成分が多かった。
66
(4) 大気中のホウ素化合物の工場発生源排出濃度及び周辺環境濃度
測定方法の検討
鳥山成一* ，近藤隆之* ，奥村秀一* ，水上昭弘* ，山﨑敬久* ，木戸瑞佳* ，日吉真一郎* ，
溝口俊明* ，田中
敦** ，西川雅高** （*:富山県環境科学センター
掲載誌：Journal of Ecotechnology Research
**:国立環境研究所）
11，23−27(2005)
ガス状ホウ素化合物が原因と見られる植物被
Outlet
Stainless tube
Heater
害が発生し，公定法もない状態で総合的な調査を
Heater
Temperature sensor
実施し，その結果を報告した。工場に対し、ホウ
Air pump
(20L/min)
素の排出抑制に関する技術的な指導を実施し、排
ガス中のガス状ホウ素化合物濃度の低減が図ら
Temperature
controller
れた。
Stainless tube
Vinyl chloride tube
Mimic measurement points
(five points)
Temperature sensor
Temperature controller
Stainless steel container（２L）
Raw material（Boron acid）
Drying oven（
Max 220℃）
Washing device of
Temperature sensor
the discharge gas
Temperature controller
（Caustic soda）
正確な発生源排出ガス濃度及び周辺環境濃度
の 把 握 を 目 的 と し ， 実 験 室 内 で 250 ℃ 以 下 、
Fig.1 The generator of boron compounds.
1.3mg/m3 ∼2.7mg/m3 濃度のホウ素化合物発生装
置を開発した。ホウ素化合物の発生装置を使って， 吸収瓶で捕集し，ＩＣＰ−ＭＳで測定する方法で
工場発生源・周辺環境の測定技術の検討を行った。 ある。
ガス状ホウ素化合物の測定方法は，発生源測定
発生源及び大気環境測定において，ＩＣＰ−Ｍ
については 130℃保温で，大気環境測定について
Ｓ測定上，各種汚染の問題があり，試薬の選択，
は常温で，それぞれ 0.2μm テフロンフィルター
オートサンプラーのメソッドの追加，内標元素の
を通過させて粒子状物質を除去した後，吸収液に
見直しを行い，測定精度の向上で定量限界を 0.5
３％過酸化水素溶液入れたポリプロピレン製の
μg/m3 以下まで下げることが可能となった。
67
(5)
Mineral dust layers in snow at Mount Tateyama, central
Japan: formation processes and characteristics
K. Osada1 ,
H. Iida2 , M. Kido 3 ,
2
K. Matsunaga1 ,
and Y. Iwasaka1
1
Nagoya University,
3
Now at Toyama Prefectural Environmental Science Research Center
Tateyama Caldera SABO Museum,
掲載雑誌：Tellus, 56B, 382-392 (2004)
立山連峰の西側中腹に位置する室堂平（標高
峰であった。6 年間にわたって得られた積雪中の
2450m）に堆積した冬季積雪中の不水溶性粒子降
ダスト分布を見ると、ダスト濃度は春季にしばし
下量を測定した。大気中のエアロゾル粒子濃度の
ば高く、ダスト降下量は年によって大きく異なっ
時系列変化および積雪深の増加、積雪中のダスト
ていた。室堂平における冬季から春季にかけての
濃度の解析から、立山積雪に含まれる厚みのある
平均ダスト降下量（ 7.7g/m2 ）は日本付近の海底堆
汚れ層は主に湿性沈着によって形成されること
積物から見積もられた年間フラックスに近かっ
が示唆された。積雪中の汚れ層には、典型的な黄
た。これは、春季の汚れた降水が大気を介して輸
砂粒子に見られるカルシウムに富んだ物質が含
送される鉱物ダストの年間降下量に大きく寄与
まれていた。積雪中に含まれるダストの体積中央
していることを示す。
径は 6∼21μm であり、粒径分布は一峰または二
68