ISSN 2189-8839

Archives of Atmospheric Chemistry Research
第 49 号

目次

巻頭言 会長より新たな時代，大気化学の真価発揮へ向けて·································································· 金谷 有剛

Article No.
049N01

総説―トピックス：「農業と大気化学」―
アジアの耕作と大気環境・地球環境問題，その解決策と社会実装 ························· 須藤 重人

049A01

全球スケールで見た農地の窒素循環と窒素化合物ガス放出··································· 仁科 一哉

049A02

農作物に対するオゾンの影響 ··················· 山口 真弘，黄瀬 佳之，米倉 哲志，伊豆田 猛

049A03

第 18 回日本大気化学会奨励賞受賞記念論文
同位体分子種分析を用いた大気硫黄循環変動の解析 ············································· 服部 祥平

049A04

学会からのお知らせ
第 28 回大気化学討論会のお知らせ ·········································································································································· 中山 智喜，長濱 智生，竹谷 文一，入江 仁士，薮下 彰啓，·································································· 江口 菜穂，原 圭一郎，石戸谷 重之，江波 進一

049N022023 年度日本大気化学会奨励賞 受賞候補者推薦募集 ···· 日本大気化学会 運営委員会

049N03

第 1 回日本大気化学会論文賞の選考結果について ·············· 日本大気化学会 運営委員会

049N04

JpGU 2023 「大気化学」セッション開催報告 ························································································································································ 坂本 陽介，内田 里沙，岩本 洋子，石戸谷 重之

049N05

第 13 期日本大気化学会役員選挙の結果について ····· 日本大気化学会 選考管理委員会

049N06

日本大気化学会会員集会プログラム ··········································· 日本大気化学会 運営委員会

049N07

第 30〜32 回日本大気化学会運営委員会議事録 ················· 日本大気化学会 運営委員会

049N08

記事のご投稿について
論文や記事のご投稿をご検討されている方は，事前に本誌編集委員または日本大気化学会運営委員までご相談下さい。
大気化学研究編集委員（第 12 期，2023 年 6 月 30 日まで）：
山地一代（共同編集長），宮﨑雄三（共同編集長），八代 尚，大畑 祥
日本大気化学会運営委員（第 12 期，2023 年 6 月 30 日まで）：
金谷有剛（海洋研究開発機構），石戸谷重之（産業技術総合研究所），入江仁士（千葉大学），岩本洋子（広島大学），内田里沙（日本自動車研究所），加藤俊吾（東京都立大学），齋藤尚子（千葉大学），坂本陽介（京都大学），関山剛（気象研究所），竹川暢之（東京都立大学），竹谷文一（海洋研究開発機構），
宮﨑雄三（北海道大学），山地一代（神戸大学）
大気化学研究編集委員（第 13 期，2023 年 7 月 1 日から，準委員は 2023 年 8 月 1 日以降予定）：
大畑 祥（共同編集長），坂本陽介（共同編集長），染谷 有（準委員），佐伯田鶴（準委員），上田紗也子（準委員）
日本大気化学会運営委員（第 13 期，2023 年 7 月 1 日から）：
金谷有剛（海洋研究開発機構），石島健太郎（気象研究所），石戸谷重之（産業技術総合研究所），入江
仁士（千葉大学），岩本洋子（広島大学），江口菜穂（九州大学），江波進一（筑波大学），大畑祥(名古屋大学)，坂本陽介（京都大学），竹谷文一（海洋研究開発機構），中山智喜（長崎大学），町田敏暢(国立環境研究所)，宮﨑雄三（北海道大学）

巻頭言 会長より

Preface

Article No. 049N01

新たな時代，大気化学の真価発揮へ向けて
金谷有剛 1 *第 12 期に続き，第 13 期の会長を拝命しました金に，本会の取り扱う，地球大気の物質科学は，サイエ

谷有剛です。2025 年 6 月までの 2 年間，引き続きどンスの発展と持続可能な社会の構築の双方にとってうぞよろしくお願いいたします。

重要なものです。第 13 期はこれらの大きな目標を視第 12 期での大きな活動の 1 つに，「大気化学の将野に入れ，計画を着実に実行へ移してゆく大事な時

来構想 2022-32」の取りまとめがありました。各論 7 テ期となります。困難も伴うでしょうが，新たな知見や知ーマの議論と原稿作成には，多くの会員の方や会員識の獲得を目指して，自ら見出したサイエンスの糸口

外の方にご参加いただき，オープンな形で取りまとめを突き詰め，数値モデルと観測の連携を深め，物質ることができました。改めて関係の皆様にお礼を申しを複合する統合的な解析などに力を結集すれば，自上げます。現在，学会ウェブページや本会の「大気ずとゴールに近づく側面もあるでしょう。

化学研究」誌の第 47・48 号に掲載されていますので，

この目標達成のためには，データの国際的な可視まだの方はぜひご覧ください。現在，そのエッセンス

性やオープン性の向上や，データ科学の推進などもを要約した約 25 ページの「概論」を，日本学術会議

強化すべきポイントです。当分野では，気候安定と健第 25 期の「記録」として公表すべく，その査読の最終康の両立を見つめていますが，持続可能性に関する段階にあります。概論と各論を合わせた全体版につ

今後の議論では，食糧や生物多様性など，第 3，第 4

いても近日中にウェブで公開できる見込みです。

の価値とのバランスについても科学的な知見が必要

本将来構想の策定では，50 年ほど先の将来に大とされる場面も増えてゆくことでしょう。こうした期待に気化学が達成しているべき「究極のゴール」をまず設も応えられるように，研究者の多様性も高め，新たな定し，そこから遡って直近 10 年の計画はどうあるべき展開を生み出してゆけたらと思います。

か，と考えました。その究極のゴールとしてまとめられ当分野の最大の国際会議の 1 つである iCACGP

た 3 点を要約すると，「大気化学の専門的探求を深（大気化学と地球汚染に関する委員会）・IGAC（地球め，あらゆる大気成分について濃度や特性の変化を大気化学国際協同研究計画）合同会議は，次回，方程式等で表現でき，実大気中の現象や変化の仕2024 年 9 月に，マレーシア・クアラルンプールにて開組みの説明と将来予測を可能とすること」「大気化学かれます。若手を含む会員の皆様から，質の高い発と隣接する地球システムの学際的探求により，気候・表の申し込みをいただけますよう，IGAC 国際科学委

健康影響を定量化でき，陸・海・生物圏との物質科学員メンバーの 1 人としてもお待ちしています。対外的的な相互作用を体系的に理解すること」「これらの理には，隣接分野との連携や社会との対話，次期 IPCC

解の深化に基づき，社会との超学際連携により，気（国連気候変動に関する政府間パネル）第 7 次評価

候変動や大気汚染等の緩和・適応策のためのエビ報告書（AR7）サイクルなどのアセスメントへの貢献，デンスを提供すること，社会へ的確な将来予測情報

一般社会へのわかりやすい情報発信などを通じて，を提供できること」となります。このことでもわかるよう「大気化学」の真価を発揮してゆけたらと考えていま1

大気化学研究 第 49 号 (2023)

す。力を合わせて進んでゆきましょう。どうぞよろしく
お願いいたします。

著者所属：
1. 海洋研究開発機構・地球表層システム研究センター* 責任著者
Yugo Kanaya <yugo@jamstec.go.jp>

2

総説 ―トピックス： 「農業と大気化学」―

Research Focus

Article No. 049A01

アジアの耕作と大気環境・地球環境問題，その解決策と社会実装
Agriculture in Asia and global atmospheric environmental issues their solutions and social implementation
須藤重人
継続して増加する世界人口を支えるため,世界の農業生産量も増大している。水田からは CH4，畑からは N2O の排出があり，これらは田面水の制御や施肥体系の改善によって削減できる可能性もある。アジア域は主食であるコメ生産が活発であり，水稲作由来の CH4 削減は喫緊の課題となっている。バイオ炭や BECCS など土壌への炭素貯留による CO2 の削減が近年新たな炭素吸収源として注目されつ
つあり，4 パーミルイニシアチブなどの炭素貯留アクションが提唱されている。

１．はじめに
世界の農業は世界人口を支える産業であるため，農業生産は世界人口の規模拡大には必然的に連動する。図１からみた世界の人口増加率は 1950 年~2020 年の 70 年間で約 2.5 倍。一方で世界のコメ生
産量は同期間で約 1.5 倍（図 2）。コムギは 1.2 倍程度，トウモロコシは 2 倍程度であるから，人口増に比して食料供給は十分追従しているとはいえない。
2100 年までの人口変動の予測は 2075 年付近で頭図 1 世 界 人 口 の 動 向 と 予 測 （ 出 典 ： 国 際 連 合 World
Population Prospect 2022）

打ちとなり，その後減少に転じるとの予測となっているから，長期的には農業生産技術の向上が追いつく可能性もあるが，農地自体が土壌劣化，水資源枯渇などによって減少するリスクも孕んでいるため楽観はできない。このように農業生産は世界人口と一体で考えるべきものといえる。また，人口あたりの温室効果ガス（GHG）排出量は，世界の地域ごとに大きな隔たりがある（図 3）。一方で地球の大気，水，土壌などの有限な地球資源を活用する産業であることも意識する必要がある。1990 年～2019 年の間で，化石燃料消図 2 世界のコメ生産量の傾向（出典：国際連合食糧農業機関（FAO），FAOSTAT）

費由来の CO2 排出は 167%に増大しているのに対し，
1

大気化学研究 第 49 号 (2023)

土地利用変動による CO2 やメタン（CH4），一酸化二の大気中 CH4 平均濃度は 1.86 ppm であり，1750 年

窒素（N2O）などの農業由来温室効果ガス（GHG）のの 1.13 ppm からの増加は 0.73 ppm で，氷期・間氷放出も 130%程度に増大している（表１）。本稿では，期で繰り返される気候変動由来の CH4 濃度増減の農業が環境に与える影響について，水田 CH4，土壌

幅を遥かに逸脱していると報告されている[IPCC,

炭素，施肥由来の N2O 排出，バイオマス燃焼などの2022]。農業由来の CH4 放出は主に牛など反芻動物

視点から解説する。また，今後の農業のあり方や農の腸内管発酵と水田がほぼ同程度とされる。2020 年

業由来 GHG の排出削減に向けた社会実装の方法

における日本のメタン排出量 2800 万トン（CO2 換算）などについても解説する。

のうち，農業分野の占める割合は 78％に及ぶ。

２．農業生産活動と地球環境

表 1 GHG 排出量の内訳（出典：IPCC 第 6 次報告書）

2.1 水田 CH4 の放出
2.1.1 CH4 排出の現状と発生メカニズム
アジアの多くの国で主食はコメである。必然的にアジア域では稲作生産が多い。水稲作中の田面からはCH4 が放出される（図 4）。GHG 放出量の中で CH4 の寄与度は約 20%程度である（表１）。大気に放出された CH4 は，対流圏大気中で OH ラジカル等の反応性
化学物質の作用で酸化されて消滅するまでの間に，CO2 の 20 倍程度の放射強制力を発現して地球温暖化に寄与する。IPCC 第 6 次報告書によると，2019 年

図３ 人口あたりの GHG 排出量（出典：IPCC AR6 Technical Summary）

2

大気化学研究 第 49 号 (2023)

通気組織を通って大気中へと CH4 が排出される。このことから，水稲由来の CH4 発生を抑制するには，１．
水田土壌中の易分解性有機物を減らす，２．水田土
壌を還元状態から酸化状態に変える，３．発生した
CH4 の酸化を促進させる，などの方法が考えられる。
１．の有機物制御については，稲作で必然的に発生する稲わらの処理が関係する。土壌中へのわらの投入は有機物を増大させる。焼却や他用途への転用もケースバイケースで活用事例がみられるものの，国内だけでも 200 万トンの排出があるこうしたバイオマスの処理は容易ではない。複合型収穫装置（コンバイン）でのコメ収穫過程で，裁断された稲わらは土

図４ 水田メタン発生メカニズム
出典：須藤重人（2022）

壌に散布されるのが一般的である。焼却については，
後述するバイオマスバーニングの問題と関連するが，2.1.2 水田からの CH4 の削減手法
上述のように反芻動物の消化管内発酵由来の完全燃焼ではなく熱分解・炭化によって炭（バイオ炭）CH4 と水稲作栽培期間中に発生する CH4 の地球規として土壌に還元することも一つの方策となる。この

模での排出量はほぼ同程度と見積もられている。牛

場合，土壌に投入される稲わら由来のバイオ炭は難の体内での代謝に関わる機能に関わるため，食料生

分解性炭素となるためメタンの発生源にはならない。

産性との両立の観点からは消化管内発酵由来の２．の酸化状態への転換は，水管理手法の工夫によ

CH4 の排出削減をすることは容易ではない。一方で，って可能となる。日本の稲作では，4 月に入水，5 月

水稲栽培期間中の水田環境は，田面水の量を変え

田植え，9 月収穫が標準的な栽培期間である。田植ることで制御が可能である。また，東アジアの温帯地

え 45 日前後に，根圏への酸素供給や収穫時の地耐

域と東南アジア等の熱帯地域では異なる栽培体系が力向上を目的として「中干し」と称して一度田面の水行われていることも踏まえて田面水の制御を行う。図を落水（排水）する。このことがコメの品質向上ととも

4 に示すように，田面に水がある，つまり湛水状態にに栽培期間全体を通じての CH4 放出量削減に資すある水田土壌は還元状態におかれる。嫌気的細菌でる。落水の程度は一般に，栽培基準等の表記ではあるメタン生成菌は，還元状態において根圏の有機「こひびが入る程度」と表現されており，ひびの深さは物を分解し，CH4 を排出し，これがイネの茎すなわち10 cm – 20 cm 程度である。この中干しによって根圏

水位
(cm)

施業

田植え

イネ生育

活着期

中干し

間断潅水

最終落水

分げつ 幼穂形成 出穂 登熟+50
中干しは小ひびが入る程度

-5

4月

5月

6月

7月

8月

9月

図５図５典型的な日本の水稲栽培体系と田面水位
典型的な日本の水稲栽培体系と田面水位

310月

大気化学研究 第 49 号 (2023)に酸素が行き渡り，土壌の酸化還元電位はプラス

あるいは硝酸態窒素では同様の反応過程をたどる。

（酸化状態）となり CH4 の放出もゼロに近くなる。2 週

N2O は大気中濃度(約 300 ppb)では CO2 （約 400間程度の中干しの後は，再び湛水状態に戻すため，

ppm)の 1000 分の 1 に過ぎない存在量だが，地球温

水田の酸化還元電位はマイナスの値に向かうが，中暖化係数（GWP）は CO2 の 265 倍あるため，その存干しをしない常時湛水と比較すると弱い還元状態で

在は無視できない。20 世紀初頭にハーバーボッシュ推移する。結果的に栽培期間全体の CH4 放出量の法の発明によって合成窒素肥料の製法が確立され積算値は，中干しを行う水田では常時湛水と比較して以来，大気中の N2O 濃度は単調に増加し続けてて 30％程度の削減ができる[Itoh et al., 2011; 温室効いる。2020 年日本の N2O 排出量 2000 万トン（CO2 換

果ガスインベントリオフィス（GIO），2022]。

算）に占める農業起源の割合は約 48％に相当する。

2.2 肥料由来の温室効果ガスの発生

2.2.2 畑から発生する N2O を削減するには

2.2.1 畑由来の N2O 放出

農地に施肥された窒素成分の多くは，いずれにせ畑の土壌環境では土壌水分は水田に比べれば遥よ図 6 の経路によって硝酸態となり，最終的に窒素分かに低い。このような土壌条件において窒素肥料が子に戻る。N2O となって放出された成分は，長く大気施肥されると，アンモニア態の無機態窒素が土壌に中に残留し地球温暖化に寄与する。N2O の排出量を加えられる。図 6 では，アンモニア態の窒素成分が土抑制するためには，作物による窒素吸収効率の向上

壌中で微生物の作用によって化学形態を変化させるをはかることが近道といえる。硝化抑制剤（シアナミド

様を模式的に表している。アンモニア NH3 から硝酸イ等）入りの尿素肥料では，硝化作用の遅延作用があ--オン NO3 に変化する過程を硝化，NO3 から窒素分子

り，作物の根が硝酸を吸収できるように工夫されてい（N2）に変化する過程を脱窒という。それぞれ別の土る。こうした肥料のことを「肥効調節型肥料」という。硝壌微生物の活動に起因する。硝化，脱窒のどちらの化抑制剤入り肥料，石灰窒素などを N2O 排出係数

過程においても副生成物として一酸化二窒素（N2O）の特に高い茶園土壌に施用することで N2O 排出量が発生する。窒素肥料単位重量あたりの N2O 排出量の抑制をする方法が，J－クレジット制度「AG003・茶のことを「N2O の排出係数」という。わずか 1%程度の園土壌への硝化抑制剤入り化学肥料又は石灰窒素を含む複合肥料の施肥」方法論における農業分野の

N2O
硝化

NH3

方法論の１つとして認められている。

N2O
NO3-

脱窒

2.3 土壌炭素

N2

2.3.1 土壌炭素貯留
農業は植物の光合成産物を販売する産業である。

硫安、NPK化成肥料、尿素はい
ずれもNH3を土壌中に供給

大気の CO2 を取り込むことでネガティブエミッション技術と解釈されやすいが，光合成産物である食品，残図６ 窒素施肥による N2O の発生原理

渣，枯死植物は，体内での消化，ごみ焼却，土壌微
生物の分解などによってやがては CO2 に戻る。これ値ではあるが，この排出係数が温暖化に重要な意味がカーボンニュートラルの概念である。地球上に生ををもつ。これらの硝化，脱窒反応は，有機資材を原料受けたすべての生物には寿命があって，いずれは死とする家畜ふん堆肥などの有機質肥料であっても，んでいくことを考えればよい。農業活動は基本的にそれらの無機化反応で発現したアンモニア態窒素，
4大気化学研究 第 49 号 (2023)

はネガティブエミッション技術とは言えない。家畜ふ出削減量は，約 5,000 トン-CO2 と報告されている。

んや油しぼりかすなどの有機質を資源とする堆肥な2020 年 9 月に J-クレジット制度において「バイオ炭のどを土壌に投入することで，一時的に土壌中には炭農地施用」を対象とした方法論が策定された。本方素が蓄えられる。投入された堆肥はその後数年のう

法論は，バイオ炭を農地土壌へ施用することで，難ちにすべて微生物によって分解されて CO2 に転換す

分解性の炭素を土壌に貯留する活動を対象としているが，毎年，こうした堆肥が繰り返し投入されつづける。

れば，最初に土壌に堆肥が投入される前の土壌と比
べて土壌中の炭素は常に多い状態が維持されうる。

2.3.3 ４パーミルイニシアチブ

これが土壌中の炭素を貯留するという概念である。世４パーミルイニシアチブとは，世界の土壌（30 - 40

界の陸域バイオマスによる炭素貯蔵量は，約 600 Gt㎝）の炭素量を毎年 0.4% （4 パーミル = 4‰）増や

C であり，土壌中の深さ 1 m までは約 1,500 Gt C（2 m

すことができれば，大気の CO2 の増加分を相殺し，温までは約 2,600 Gt C）と言われている。大気と陸域生暖化を抑制できるという考え方に基づく国際的な取り態系の間での年間炭素フラックスは，60 Gt C yr

–1

程組みのことである。2015 年 12 月の COP21 でフランス度であるが，平均正味残留炭素吸収量は 1〜2 Gt C

政府が提案し，2021 年 4 月現在，日本国を含む 623である。人口爆発と土地利用拡大に伴い，過去 1 万の国や国際機関が参画している。山梨県は日本の都

2 千年の間に土壌中の炭素貯留量は，すでに 133 Gt

道府県ではじめて参加し，さらにこの取り組みを全国

C が人為的な理由で失われてしまったと指摘されてに拡大して，2021 年 2 月に山梨県が提案して全国協いる。この 133 Gt C の値は約 4,900 億トン CO2 に相議会を設立した。

当し，1870 年以降から 2011 年までの全ての人為起源の発生源からの CO2 排出量である約 1 兆 9,000 億

2.3.4 土地利用・土地利用変動（LULUCF）

トンと比較するとほぼ 1/4 と，大きな値であることがわ

森林土地開発等に伴うバイオマス燃焼はかる。このため適切な土壌管理を行い，これを回収し

LULUCF 分野での重要な CO2 排出源といえる。一方ていく必要がある。

で，森林を回復させる再造林の促進については，J－
クレジット制度方法論「再造林」における見直し議論

2.3.2 バイオ炭において，以下のような論点がある。①人工林が高バイオ炭は燃焼しない水準に管理された酸素濃度齢級化する中，将来的な吸収量を確保するためには，の下，350℃超の温度でバイオマスを加熱して作られ再造林を進めることが必要である。②主伐・再造林をる固形物と定義される。バイオ炭には、もみ殻燻炭や含むプロジェクトは，下刈り等の必要経費が造林後竹炭などがあり、農業資材の一つとして活用されてい10 年以上にわたって発生することから，認証対象期る。バイオ炭については，土壌炭素貯留（吸収源）の間のみの収支評価では経済障壁を適正に評価でき

算 定 方 法 が “ 2019 Refinement to the 2006 IPCC

ないことに加え，CO2 の吸収や脱炭素社会の実現にGuidelines for National Greenhouse Gas Inventories

十分な効果の発現が期待できないことから，森林経

Volume 4 Agriculture, Forestry and Other Land Use”

営の長期的な時間軸を踏まえたルール作りが必要でに提示された。これを受けて，2020 年の我が国の温ある。森林の成長による CO2 吸収，伐採木材製品の室効果ガスインベントリから，「バイオ炭の農地施用に利用による炭素固定，燃料等の代替による排出削減

伴う炭素貯留量」の算定・報告を開始した。これによをトータルで考えることが必要であり，これらの課題をれば，2018 年度のバイオ炭の炭素貯留効果による排踏まえて再造林を促し，森林の炭素貯留効果を増大

5大気化学研究 第 49 号 (2023)

させていくことが求められている。

Population Division (2022). World Population Prospects
2022: Summary of Results, UN DESA/POP/2022/TR/NO. 3.

2.3.5 BECCS （ Bio-Energy with Carbon Dioxide

Food and Agriculture Organization (FAO) (2022), FAOSTAT.

Capture and Storage）

IPCC (2022), Climate Change 2022: Mitigation of Climate

BECCS は，バイオマスエネルギーの利用と CO2 回

Change. Contribution of Working Group III to the Sixth

収貯留を組み合わせた技術のことである。ネガティブ

Assessment Report of the Intergovernmental Panel on

エミッション技術の一つとして位置づけられている。

Climate Change, Cambridge University Press.

例として，石炭火力発電の混焼にバイオマスを燃料

須藤重人 (2022). 農業生態系における温室効果ガスの動の一部として使用した上で，排出される CO2 を 90％

態と排出抑制策,公衆衛生, 87, 233-240.

回収・固定するならば正味の排出が負となる。このとItoh, M. et al. (2011) Mitigation of methane emissions fromき，混焼用のバイオマスの混焼率を 13.6%以上にす

paddy fields by prolonging midseason drainage, Agri.

る必要がある。火力発電のように元来化石燃料を燃

Ecosys. Env., 141(3-4), 359-372.

焼させて CO2 を排出させる過程であっても，バイオマ

温室効果ガスインベントリオフィス(GIO)編 (2022), 日本

スを燃料源に置き換えることでカーボンニュートラル

国温室効果ガスインベントリ報告書, pp.5-37 – 5-38.

の比率を高め，さらに排出される CO2 の大部分を回収すれば，固定した CO2 にバイオマス起源のものが加わることでネガティブエミッションを実現しながら発原稿受領日: 2023 年 5 月 9 日

電することが可能となる。発電以外にもバイオマスの掲載受理日: 2023 年 7 月 3 日

発酵により液体燃料を得ながら，生成する CO2 を回収貯留する方法も BECCS である。BECCS の前提と著者所属：なるバイオマス作物の栽培面積の拡大自身が

1. 農業・食品産業技術総合研究機構農業環境研究

BECCS で得られるネガティブエミッションの半量程度

部門を相殺してしまうとする報告もあるなど，技術的に克* 責任著者:

服すべき課題は多い。

Shigeto Sudo <ssudo@naro.affrc.go.jp>

３．おわりに我が国において，農業分野の GHG 排出量は全ゼクターからの排出量のわずか 2％程度に過ぎない。しかしながら，バイオ炭による土壌炭素貯留やＢＥＣＣＳ
技術へのバイオマス資源供給等のネガティブエミッシ
ョン導入のためには農業分野の排出削減がキーファ
クターとなる。4 パーミルイニシアチブなどの概念を通じて，世界規模の農業生産のゼロエミッション化が求められている。

参考文献
United Nations, Department of Economic and Social Affairs,

6

総説 ―トピックス： 「農業と大気化学」―

Research Focus

Article No. 049A02

全球スケールで見た農地の窒素循環と窒素化合物ガス
放出
Nitrogen cycling and reactive nitrogen gas & N2 emissions inagricultural soils at a global scale
仁科一哉 1, 2 *産業革命以後，反応性窒素の環境中への負荷は増大した。特に農耕地では，ハーバーボッシュ法による合成化学窒素肥料によって，現在では一年間で約 100 Tg-N と莫大な量の反応性窒素を土壌に投入しており，その大部分が収穫される農作物に利用されずに環境中へ放出される。農耕地から排出される主たる窒素化合物ガスは，アンモニア（NH3），一酸化窒素（NO），亜硝酸ガス（HONO），一酸
化二窒素（N2O），窒素（N2）であり，土壌中の生物・化学的プロセスによって生成され，大気-土壌間で交換が行われる。本稿では，農業生態系から排出される反応性窒素ガス放出について全球レベルの物質フローの観点から整理し，その不確実性について議論する。その上で各窒素化合物ガスの制御
要因について整理し，反応性窒素ガスに関わる課題を概観するものである。

１．はじめに

4 回の国連環境総会では全球レベルでの人為起源

現在，全世界の窒素の生物地球化学フローは，人為の反応性窒素の環境中への排出の削減の必要性に起源の窒素負荷によって地球臨界点を大きく超えた

ついて言及した持続可能な窒素管理に関する決議状況であると考えられている[Steffen et al., 2015]。窒（UNEA/EA.4/Res.14）が採択された。今後，国際的素の生物地球化学的フローの地球臨界点は，62Tg-

な枠組みの整備とともに，反応性窒素排出削減に向N/year と定義されているが，2020 年現在では主としてハーバーボッシュ法によって合成された化学肥料

Typeとして 100 Tg-N 程度の窒素が陸域に負荷されている陸域への窒素負荷 (Tg)150と見積もられており（図１）[Tian et al., 2022]，人為起源の反応性窒素は地球臨界点を大きく超えた状況

化学肥料
大気沈着

100

にあると考えられている[de Vries et al., 2013]。また，
大気沈着として更に年間 65 Tg-N の反応性窒素が追50

加的に陸域生態系に負荷されている状況にある[Tian et al., 2022]。過剰な反応性窒素は大気，水，土

01900

壌，気候変動の環境に負の影響をもたらすため，そ

1925

1950

Year

1975

2000

図 1 全球の陸域への人為起源窒素負荷の歴史的変遷.
データは Tian et al. [2022] による。

の対策が急務となっている。このような背景の中，反応性窒素の問題が国際環境問題として認識され，第1

大気化学研究 第 49 号 (2023)

けた取り組みが加速すると考えられる[Sutton et al.,

Su らの研究によって初めて確認され，OH ラジカルの2021]。

新たな供給源であるとして注目された[Su et al., 2011]。

本稿では，人為起源の反応性窒素の陸域最大のしかし，1960 年代には農業分野では既に”亜硝酸ガ

シンクである農耕地の窒素フローおよび農地土壌由ス 障 害 ” に 関 す る 研 究 が 進 め ら れ て お り [Allison,

来の窒素化合物ガス放出について全球レベルに着

1963]，窒素施肥の過剰な結果として土壌の pH の低目して概説し，陸域における窒素の生物地球化学的下や亜硝酸酸化の活性低下により，土壌中に亜硝

フローの不確実性の低減にむけて今後の課題につ酸が蓄積し，それがガスとなって拡散することが知らいて議論する。農耕地土壌で生成される窒素化合物れていた。障害が見られたハウス内では土壌中の亜ガスは，アンモニア（NH3），一酸化窒素（NO），亜硝

硝酸の蓄積だけでなく，施設内の水滴中にも多量の酸ガス（HONO），一酸化二窒素（N2O），窒素（N2）で亜硝酸が検出されたことが発見の契機であった[橋田,あり，窒素分子に対して様々な酸化還元電位を持つ

1966]。当時は窒素化合物ガス捕集方法はアルカリト

ガスが物理・化学・生物的な反応プロセスを経て土壌ラップ法が用いられており，土壌からは NO2 が放出さ中で生成され，大気-土壌間で交換される。N2 以外のれ，それが捕集されたものとして考えられていたが，窒素化合物ガス（すなわち反応性窒素ガス）は大気

強酸性条件下でかつ亜硝酸が土壌の液相に存在し質や気候変動を悪化させるため，その定量的な把握ている状態であることから，実際には HONO あるいはは重要な課題となっている。各種反応性窒素ガスのNO として発生したもの（それが酸化した後）が葉やハ

環境・大気化学的な見地からの重要性については，

ウス内の液滴に溶けて，亜硝酸になったものと考えら

本誌の過去の論文（NH3: [松井ら, 2023], NO andれる。近年では土壌からの NO や HONO 排出によっ

HONO: [金谷ら, 2022], N2O: [梅澤ら, 2022]と[豊田,て生成されるオゾンによる作物生育成長阻害に関す

2020]）を参照されたい。

る研究も行われている[Huang et al., 2018, Zhang et al.,

一方で土壌学あるいは農学においても古くから土2022]。N2 に関しても窒素損失の観点から研究が進壌代謝によって生成される窒素化合物ガスについてめられ，河川等の水圏への流入前に起こることは，特注意が払われている。いくつかの例について紹介しに水質浄化の観点から長らく研究が進められてきたたい。例えばアンモニア揮散は，アルカリ性土壌にお[Mosier et al., 2002]。このように，土壌・農学的見地か

いて肥料の主要な損失プロセスのため（多いところでらも，窒素化合物ガスの動態は重要な課題である。

は施肥した量の 30%が揮散），肥料の有効利用の観

農耕地土壌に関する反応性窒素の問題は，環境，点からも抑制が重要であり，NH3 揮散の施肥管理手

農業いずれの問題においても，基本的には過剰な法 等 に よ る 抑 制 技 術 の 検 討 が な さ れ て き た [e.g.,

窒素施肥により引き起こされている。そのため，化学

Sommer & Hutchings, 2001]。NH3 や”亜硝酸”ガスに窒素肥料の適正な使用方法を確立することは，環境

ついては施設野菜栽培における作物の生育障害のと作物の健全性を保つ上で非常に重要な課題である。

問題もある。例えば，トマトは NH3 に敏感であり，

2．全球スケールで見る農耕地の窒素フロー

5ppm を超える NH3 に暴露されると黄化や枯死が起こる。亜硝酸ガスによる被害も類似の症状が現れ，葉現在の全陸域に占める農地の割合はおおよその縁や葉脈間に水浸状の斑点が生じ，最終的には

11% 程 度 と 推 計 さ れ て い る [Ramankutty & Foley,

白化するが，これは葉の表面についた液滴中の亜硝

1999]。先の章で示したように，この限られた土地に年酸によって引き起こされる[加藤ら, 1974]。大気化学

間 100 Tg-N の化学窒素肥料が投入されている[Tian

分野では， HONO の土壌からの放出は，2011 年のet al., 2022]。陸域最大の人為窒素負荷である化学

2

大気化学研究 第 49 号 (2023)

肥料であるが，この数値には不確実性があることが知ていることがよくわかる。なお人為的な窒素投入量のられている。現在，利用できる全球化学窒素肥料投

うち作物として利用される窒素の割合は，窒素利用

入量のデータセットが複数存在するが，データセット

効率（NUE: Nitrogen Use Efficiency）という指標で表間には大きな不確実性があることが Zhang らの研究すことができるが，現在の NUE 値は全球平均で 46%

によって示されていて[Zhang et al., 2021]，7 つのデとなる。つまり，人為負荷の半分以上の反応性窒素ータセットの間に 2010 年時点で 82–102 Tg-N といっが作物に利用されず，その多くが環境中に放出されたばらつきがある。それぞれのデータセットは FAO

るという計算になる。環境中への反応性窒素のフロー（ Food and Agriculture Organization of the Unitedについて詳細化するために，本稿では Zhang et al.

Nations ） も し く は IFA （ International Fertilizer[2021]の人為起源窒素投入量に対して各ガスの排Association）の統計値をもとに作成されているが，そ出係数や既存の文献の推計値を参照して，窒素化れに加えた各国詳細データの利用や，ミッシングデ

合物ガスの放出まで含めた年間の農耕地における窒ータの扱い[Nishina et al., 2017]によるものである。残素フローのサンキーダイアグラムを作成した（図 2）。

念ながら FAO データセットはバージョン管理がなされガス放出に着目すると，量的には N2 放出が最も大ておらず，データを入手した時期によっても使用量がきく（図 2），作物として収穫される画分の次に大きな異なるという問題もある。化学窒素肥料以外の農耕値となっている。ただし後述するように N2 放出の推計

地への人為的な窒素の主要なインプットは，堆肥，窒は，そもそもの野外観測の不足によって，非常に不素沈着および大豆等の窒素固定菌をもつ作物による確実性が大きく，過去の文献値において農耕地から

生物的窒素固定となっている。これらのソースを積算の年間放出量は 17 Tg-N から 87 Tg-N 程度と開きがしたときの農地への全窒素投入量は 139 Tg-N からあることに注意が必要である[Scheer et al., 2020]。N2

192 Tg-N と推計されており，かなり大きな不確実性がの次に大きなフラックスは NH3 であり，年間 15 Tg-N

あることがわかる。このことから，全球の反応性窒素フ程度と推計できる。推計時に参照した排出係数は化

ローの予測をより確かなものにするには，まず人為起

学肥料で 12.6%，堆肥で 14.1%と他のガスに比べて源の窒素投入量データセットの改善，高精度が必要

大きく[Ma et al., 2021]，作物の窒素利用効率を上げである。

るためにも，NH3 揮散の低減が重要となる。ついで大次に，農耕地の窒素フローについて着目する。こきいフラックスを示すのは NO であり，8.4 Tg-N と推定

こでは，Zhang et al. [2021]のデータセット相互比較論された。NO と同じく土壌中の亜硝酸を前駆物質とす

文のうち中央値を参照する。陸域の全農耕地への人る HONO は，2.0 Tg-N であるが，HONO の排出係数

為起源の窒素負荷に着目すると，化学肥料に加えてを推定した研究例は依然として少なく，化学肥料の堆肥由来の窒素が年間 22 Tg-N，生物的窒素固定

投入量と HONO の排出の関係性については十分に（微生物による大気 N2 の同化）として 32Tg-N，大気

理解されていないのが現状である[Bhattarai et al.,沈着として 17 Tg-N の負荷が行われていると考えられ2018]。Wu らのモデル研究の推定では全球農耕地ているが，そのうち作物として収穫されるのは 78 Tg-

からの NO の排出は 7.7 Tg-N となっており（この数値

N 程度である[Zhang et al., 2021]。作物が吸収した窒は正確には土壌からの排出ではなく，キャノピーへの素のうち，半分が土壌有機物の無機化起源であると沈着を考慮し，大気へ放出される量として推定，土壌仮定すると，おおよそ 120 Tg-N 程度が水域，大気とからの放出は更に大きい）[Wu et al., 2022b]，図 2 でいった環境中へ放出されるという計算になり，農地が示した排出係数ベースの値よりもかなり大きい値とし反応性窒素の二次的なソースとしての役割も果たし3大気化学研究 第 49 号 (2023)

"L6

jk

L>3
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JMm`2kk

62`iBHBx2`

N3

>PLP
kXy

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L2 P

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d3 BMiQ *`QTb.2TQbBiBQM

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L ++mKmHiBQM BM bQBH

G2+?BM;jN

aQBH kRyy

図 2 全球の農耕地の年間の窒素フローのサンキーダイアグラム。矢印の太さは窒素のフローに比例する。数値の単位は
Tg-N/年を示す(土壌プールのみ Tg-N)。人為起源の投入量(化学合成窒素肥料(Fertilizer)，堆肥(Manure)，生物的窒素固定(BNF: Biological Nitrogen Fixation)，大気沈着(Deposition)，および作物としての収穫量は Zhang et al. [2021]の数値を用いた。土壌からのフラックス(窒素無機化量)は作物収穫のおよそ半分と仮定した。農耕地土壌の窒素賦存量は IGBP-DIS の表
層土壌の全窒素量の全球グリッドデータに，全球土地利用図による農地の面積のフラクションを積算して求めた。NH3 は Ma
et al. [2021]の化学肥料と，堆肥投入に対する排出係数を用いて算出した。HONO については Xue et al. [2022]の化学肥料に対する排出係数を用いて算出した。NO と N2O については Bouwman et al. [2002]の化学肥料と，堆肥投入に対する排出係数を用いて算出した。N2 は Scheer et al. [2020]による既存推計値を集めたメタ解析論文のレビューから農地土壌からの排出の平均値を参照した。

て推定されている。図 2 の排出係数を用いた N2O 放重要になる。例えば，NH3 は化学肥料の散布から数出は，3.8 Tg-N であるが，窒素モデル相互比較プロ

日内で揮散が落ち着く[e.g., Sommer & Hutchings,

ジェクト研究による推定値（3.3 Tg-N [Tian et al., 2019]）

2001]，NO についても施肥後すぐに発生ピークがあとも概ね一致している。

り，数週間以内に放出速度は無施肥処理と同程度ま本章では，農耕地の窒素フローに対する反応性窒で低下する[e.g., Nishina et al., 2012]。HONO につい

素ガス放出の相対量を概算によって示した。土壌のては，まだ野外での観測例が少ないが，施肥後数ヶ

窒素化合物ガス代謝は，N2 放出を除けば，マスバラ

月のうちには影響がなくなるとの例がある[Bhattarai et

ンスに対する寄与は大きくはないものの，総量としてal., 2018]。近年では，HONO の連続観測システムも無視できる量ではないことがわかった。また，それぞ導入され始めており[Tang et al., 2020]，今後の観測

れのガス放出は，大きな季節的変化を伴うことに留意の蓄積が期待される。このように，排出は基本的にはが必要である。特に NH3，HONO，NO ガスは大気寿

化学肥料/堆肥の施用直後に集中して起こること，農命が短いために，土壌からの放出の時間変化はより地の分布自体が偏在しているために，全球での排出4大気化学研究 第 49 号 (2023)

量以上に大気化学プロセスに大きな影響を与えると素の供給を主体とするものや，硝酸態を主体とするも考えられている。例えば，土壌の NO，HONO ガス放の，その両方を含むものである。著者らが開発した全

出は，自動車の排ガスに比べれば一桁小さいものの，球化学肥料データセットでは，化学肥料種からその季節によっては農村部で，土壌の NOy 供給は OH ラ割合を算出し，投入量のうちアンモニア態/硝酸態のジカルの生成に重要な役割を果たしていることが複比率を求めた[Nishina et al., 2017]。2010 年の世界の数の研究で示されている[Almaraz et al., 2018, Wu et

化学肥料消費のうち，硝酸態の割合は 13%であるが，al., 2022b]。また欧州では自動車等からの排出が減

北米では他地域よりも高く 3 割程度が硝酸態主体で少した結果，近年では土壌 NOx の寄与が 7%程度まある[Nishina et al., 2017]。例えば NH3 揮散は硝酸態で上昇しているとの試算もある[Skiba et al., 2021]。農窒素を主体とする化学肥料を施用した場合には揮散

耕地の空間的な偏在性を利用して，土壌の NO 排出量が少ないため[Ma et al., 2021]，広域推定に化学肥が支配的な地域を抜き出した上で，Aura 衛星のオゾ料の構成を考慮することは，窒素化合物ガス放出のン監視装置（OMI）を用いた逆解析で土壌の NO 放

不確実性低減に資するものである。

出の推定なども行われている[Vinken et al., 2014]。
3.2 温度3．土壌の窒素化合物ガスフラックス制御要因

温度は硝化（アンモニア酸化，亜硝酸酸化）や脱ここでは窒素化合物ガスの放出量を制御する土壌窒（硝酸の還元）などの微生物による代謝速度を決因子について着目し，ボトムアップの視点からの時空定する重要なパラメータである[Medinets et al., 2015]。

間分布の推定や，全球スケールでの農耕地からの窒生物的な過程は至適温度を超えると反応速度は低素化合物ガスの排出量の不確実性の低減に向けて下するが，例えば温帯では 30℃くらいまでは活性がの課題を抽出したい。なお窒素化合物ガスの土壌中増加し，それ以上になると活性が抑制されるでの生成メカニズムは，非常に複雑であるため，本稿[Medinets et al., 2015]。一方で，NH3 揮散は 45℃くらでは詳細な解説は行わない。以下の文献を参照にし

いまで単調に増加することが確認されており，これはて頂ければと思う[e.g., Hayashi et al., 2015, Medinets

生物的指摘温度を超える条件下では硝化菌によるアet al., 2015, Kuypers et al., 2018]。また沈着によるガス

ンモニア酸化が阻害されるため，NH4+の利用可能量

交換は，特に NH3，HONO，NO などに支配的な制御が増加し，結果として高い NH3 揮散量を維持すると要因であるが，ここでは土壌中での生成のみに議論考えられている[He et al., 1999]。また高い温度では，を絞った。

NH3 の溶解度が低下することも，高温条件下での高い NH3 揮散を説明することができる[Freney et al.,1985]。反応性窒素ガスの中でも，N2O は特に高い温3.1 無機態窒素
まず，土壌中での無機態窒素の多寡は，当然なが度依存性があることが知られており，微生物代謝のらもっとも重要な因子であり，図 2 で示したように農地

Q10（温度が 10℃上昇したときの活性の増加比）が一では化学肥料投入量や堆肥の投入が，主要な無機

般的に 2 から 3 程度であるのに対して，N2O 放出の態窒素源となっている。先に述べたように，全球の窒Q10 は 8 を超える土壌が報告されている[Smith et al.,素投入等のデータセットにはばらつきがあり[Zhang et2003]。温度上昇に伴って，微生物呼吸の上昇によるal., 2021]，全球推定を行う上で不確実性の主要因で酸素の消費が増え，結果的に土壌団粒の嫌気領域ある。また化学肥料と言っても実際には様々な化学が拡大されることによって，見かけの Q10 が大きくなる

種の肥料があり，大きく分類すればアンモニア態窒とが原因と考えられている[Smith et al., 2003]。N2 の発

5

揮散する [Hayashi et al., 2008]。

NO2

この

3.4 pHの生成に酸性であるほど活性が落ちる [Pilegaard, 2013] [Hayashi

配的な大気化学研究 第 49pH
号 は微生物の代謝全般に影響を与えるものであり、一般(2023)

生も同様に高い Q10 が報告されており（約 8），嫌気領
域拡大によって，その高い温度依存性の説明がなされている[Castaldi, 2000]。
3.3 水分土壌水分量は各種反応性窒素の分配に大きく影響している。硝化，脱窒プロセス由来の窒素化合物
ガスについて，それぞれの至適水分条件を乾燥から湿潤の順番で並べると，HONO(III)，NO(II)，N2O(I)，et al., 2015]。Harmonized World Soil Database に よ れば [FAO et al., 2012]、表層土壌の土壌 pH(土壌 1: 水 2.5 の（土壌 1:水 2.5 の割合で浸透した溶液の pH）は 3 から 10 までの範囲を示し，酸性土壌と呼ばれるpH6.5
割合で浸透した溶液のpH) は 3 から 10 までの範囲を示し、酸性土壌と呼ばれる
pH6.5 以下となる土壌は全体の49%以下となる陸域は全体の49%程度，農耕地に限って程度であり、農耕地に限ってみると酸性土壌の割合は
77%
みると酸性土壌の割合は 77%程度となる。

固体酸

中では下記式(R1)のとおり
下記式のとおり

原子に

NH4

+ −−"

+

(R1)

!
− NH3 (aq) + H ←−→ NH3 (g)反応が右側に傾き、NH33 としての存在形態が増えて、大反応が右側に傾き，NHとしての存在形態が増えて，

気中へ
NH3
NH3
pHpH
への感度は非常に
気中へ
NH3揮散する。
揮散する。
NH3
揮散の
への感度は非常にとの報告もある[Sommer&揮散のHutchings,
2001]。一方で，高く、例えば堆肥からの
NH3
揮散では
pH7.7
からｐ
H8.0H8.0
高く、例えば堆肥からのNH3 揮散では pH7.7からｐpH が 7 以下の酸性条件下では液相にNHがほとんれているため，乾燥時により HONO が生成されやす

領域拡大によって、その高い温度依存性の説明がなれていいという説明もなされている[Donaldson et al., 2014]。
領域拡大によって、その高い温度依存性の説明がなれてい
る また，HONO[Castaldi, 2000]。
る [Castaldi, 2000]。は土壌表層の亜硝酸の光分解によって

3.3 水分
3.3 水分乾燥状態でも生成されやすい。一方，NH3 揮散につ
土壌水分量は各種反応性窒素の分配に大きく影響して土壌水分量は各種反応性窒素の分配に大きく影響している。硝化、脱窒プロセス由来の窒素化合物ガスについいては土壌水分量に対して，単純な関係性をもたないる。硝化、脱窒プロセス由来の窒素化合物ガスについて、それぞれの至適水分条件を乾燥から湿潤の順番で並い。例えば，尿素の表層施用を考えた場合，土壌がて、それぞれの至適水分条件を乾燥から湿潤の順番で並
べると、HONO(III)、NO(II)、N2O(I)、N2(0) の順番とな
乾燥していれば尿素の加水分解が抑制されてNH3
べると、HONO(III)
NO(II)、N2O(I)、N2(0) の順番とな
り [Oswald
et al.,、2013]、より酸化数が低いものほど、土生成される経路も指摘されており[Yang et al., 2021]，

揮散が抑えられるが，土壌表層が乾燥していても大り [Oswald
et al., 2013]、より酸化数が低いものほど、土壌水分が高く、嫌気的な条件でより高い放出を示す傾向にから pH8.0 になったときに NH3 揮散が二倍になったになったときに NH3になったときにNH3揮散が二倍になったとの報告もあ
揮散が二倍になったとの報告もあど存在しなくなるため，NH3 揮散量が低下する。よっる [Sommer
。一方で、
pH pH
が 7が
以下
る
[SommerandandHutchings,
Hutchings,2001]
2001]
。一方で、
7 以下
3

て一般に酸性土壌ではNH3
NHがほとんど存在しなくなる
3 揮散が起こりにくい傾向の酸性条件下では液相にの酸性条件下では液相にNH3がほとんど存在しなくなる
ため、
NH3 揮散量が低下する。よって一般に酸性土壌ではにあるが，施肥したときに土壌のpH に影響を与える，ため、NH3 揮散量が低下する。よって一般に酸性土壌では
NH3揮散が起こりにくい傾向にあるが、施肥したときに土尿素，アルカリ性肥料，堆肥を施用した場合にはそNH3揮散が起こりにくい傾向にあるが、施肥したときに土壌の pH に影響を与える、尿素、アルカリ性肥料、堆肥を
壌のpH に影響を与える、尿素、アルカリ性肥料、堆肥をの限りではない。例えば，尿素の加水分解(R2)を例
施用した場合にはその限りではない。例えば、尿素の加水施用した場合にはその限りではない。例えば、尿素の加水に取ると分解を例に取ると分解を例に取ると+–−−"CO(NH2 )2 + 2 H2 O !
−− NH3 + NH4 ++ HCO3 (R2)–−−"
CO(NH2 )2 + 2 H2 O !
−− NH3 + NH4 + HCO3となり、生成された炭酸塩が水素を消費するなどの作用
炭酸水素塩が生成され，プロトン存在下では下記のとなり、生成された炭酸塩が水素を消費するなどの作用によって、撒かれた尿素の周辺の土壌は局所的かつ一時的反応(R3)が進みによって、にアルカリ性（pH>8）を示し、NH3 揮散が起こることが知HCO3 +[Sommer
H −−→etCO(g) +。一方で、
H2 O
(R3)
られている
al.,2 2004]
NH3 揮散や、–+壌水分が高く、嫌気的な条件でより高い放出を示す傾向にある。
N2 放出（すなわち脱窒）は完全湛水状態において気の湿度が高い場合は，尿素自体の高い吸湿性のある。
N2放出（すなわち脱窒）は完全湛水状態においてピークをもつ。HONO が NO よりも相対的に乾燥状態にために，土壌の水分状態に依存せずに尿素が加水

リ性（pH>8）を示し、NH3 揮散が起こることが知られて壌を酸性化する。したがって、尿素施用から時間経過とも鉱物表層で行われているため、乾燥時によりHONO が生
至適水分条件を持つことは、HONO の生成が土壌の無機変化しており、土壌の酸性度の情報だけでは不十分で、よによる
NH4+酸化は土壌にプロトンを供給して、土壌を酸ピークをもつ。
HONO が NO よりも相対的に乾燥状態に至適水分条件を持つことは、HONO の生成が土壌の無機

分 解 さ れ ， NH3 が 揮 散 す る こ と も あ る [Sommer &Hutchings, 2001]。また堆肥施用である場合，堆肥の成されやすいという説明もなされている[Donaldson
al.,鉱物表層で行われているため、乾燥時によりHONO etが生2014]。また、HONO は土壌表層の亜硝酸の光分解によっ水分状態も重要なファクターである。水田のような完成されやすいという説明もなされている[Donaldson et al.,[Yang et al., 2021]、乾2014]て生成される経路も指摘されており。また、HONO は土壌表層の亜硝酸の光分解によっ
全湛水状態でも，湛水のpH が高ければ，水面から燥状態でも生成されやすい。一方、
NH3 揮散については土て生成される経路も指摘されており[Yang
et al., 2021]、乾NH3 が揮散する[Hayashi et al., 2008]。

壌水分量に対して、単純な関係性をもたない。例えば、尿燥状態でも生成されやすい。一方、
NH3 揮散については土素の表層施用を考えた場合、土壌が乾燥していれば尿素の壌水分量に対して、単純な関係性をもたない。例えば、尿3.4 pH
加水分解が抑制されてNH3 揮散が抑えられるが、土壌表素の表層施用を考えた場合、土壌が乾燥していれば尿素の層が乾燥していても大気の湿度が高い場合は、尿素自体のpH は微生物の代謝全般に影響を与えるものであ加水分解が抑制されてNH3 揮散が抑えられるが、土壌表高い吸湿性のために、土壌の水分状態に依存せずに尿素がり，一般に酸性であるほど活性が落ちる[Pilegaard,
層が乾燥していても大気の湿度が高い場合は、尿素自体の加水分解され、NH3 が揮散することもある [Sommer and
高い吸湿性のために、土壌の水分状態に依存せずに尿素が2013, Hayashi
et al., 2015]。Harmonized World Soil
Hutchings,
2001]。また堆肥施用である場合、堆肥の水分加水分解され、NH3 が揮散することもある [Sommer andDatabase によれば[FAO et al.,NH3
2012]，表層土壌のpH状態も重要なファクターである。
は水田のような完
Hutchings,
2001]。また堆肥施用である場合、堆肥の水分
全湛水状態でも、湛水の pH が高ければ、水面から NH3 が状態も重要なファクターである。
揮散する [Hayashi et al., 2008]。NH3 は水田のような完全湛水状態でも、湛水の pH が高ければ、水面から NH3 が撒かれた尿素の周辺の土壌は局所的かつ一時的にアルカ
微生物による
NH4+酸化は土壌にプロトンを供給して、土プロトンが消費されることによって，撒かれた尿素粒

子の周辺の土壌は局所的かつ一時的にアルカリ性いる[Sommer
et al., 2004]。一方で、
NH3 揮散や、微生物に NH3
揮散量は低下する。土壌のpH はダイナミックに（時として pH>8 になる）を示し，NH3 揮散が起こることが知られている[Sommer
et al., 2004]。一方で，NHNH3
3
り正確にNH3 揮散を予測するにはプロトンの収支を予測性化する。したがって、尿素施用から時間経過ともにする必要がある。また土壌改良のために土壌の酸性度を中揮散や，微生物による NHpH
4 酸化は土壌にプロトンを揮散量は低下する。土壌のはダイナミックに変化して+和させることもあることにも注意が必要である。
おり、土壌の酸性度の情報だけでは不十分で、より正確に供給して，土壌を酸性化する。したがって，尿素施用
一方、
NH3 とは逆に、NO や HONO は酸性条件下で化NH3揮散を予測するにはプロトンの収支を予測する必要から時間経過ともに NH3 揮散量は低下する。土壌の学的に発生することが知られている [Su et al., 2011]。土がある。また土壌改良のために土壌の酸性度を中和させる

pH はダイナミックに変化しており，土壌の酸性度の情壌学では化学脱窒と呼ばれることもある。

こともあることにも注意が必要である。
−" HNO2 (aq) ←−→ HONO(g)報だけでは不十分で，より正確に
NH3 揮散を予測すNO2 – + H+ −!
−一方、NH3 とは逆に、NO や HONO は酸性条件下で化−" 2 NO(g) + HNO3 + H2 O
3 HNO2 (aq) −!
−るにはプロトンの収支を予測する必要がある。また土学的に発生することが知られている[Su et al., 2011]。土酸性土壌（の液中）ではイオンではなく亜硝酸の形態が壌改良のために土壌の酸性度を中和させることもあ壌学では化学脱窒と呼ばれることもある。
増え、非生物的にHONO、NO が発生する。pH が 5 以下
" HNO2 (aq) ←−→ HONO(g)NO2 – + H+ −−!
−
ることにも注意が必要である。
（土壌 pH として 4.5 以下）で進行すると考えられている。
−!
−" 2 NO(g) + HNO3 + H2 O
3 一方，NH
HNO2 (aq) とは逆に−NO や HONO は酸性条件下
また還元鉄がある状態では、下記のような反応経路でNO
3
酸性土壌（の液中）ではイオンではなく亜硝酸の形態がが発生する。

増え、非生物的に、Fe
NO+が発生する。
pH が 5 以下
NO2 – + Fe2 + + 2HONO
H+ −−→
3 + NO(g) + H2 O
6（土壌
pH
として
4.5
以下）で進行すると考えられている。
このように酸性条件は化学反応の観点から、NO、HONO

pH は微生物の代謝全般に影響を与えるものであり、一般

また還元鉄がある状態では、下記のような反応経路での生成に重要なパラメータであり、特に HONO について NOが発生する。
は Su ら（2011）におよる HONO 発生の発見以降、最も支

al., 2015]。Harmonized World Soil Database に よ れ
pHetは微生物の代謝全般に影響を与えるものであり、一般

et このように酸性条件は化学反応の観点から、
al., 2013] らの研究では、pH7 を超える、アルカリ性土
NO、HONO

揮散する
et al., 2008]。
3.4 [Hayashi
pH

3.4 に酸性であるほど活性が落ちる
pH[Pilegaard, 2013] [Hayashi

カリ性タである。pH がアルカリ性であれば、土壌の液相中ではている[Smithet al.,
2003]。温度上昇に伴って、微生物呼がている[Smithet al.,
2003]。温度上昇に伴って、微生物呼は完全湛水状態においてピークをもつ。HONOの発生も同様に高いQ10が報告されており（約88））、嫌気の発生も同様に高いQ10が報告されており（約
、嫌気

で存在

一方、

低いものほど，土壌水分が高く，嫌気的な条件でより大気化学研究Vol.50(Jan.
大気化学研究Vol.50No.1
No.11–9
1–9(Jan.2065)
2065)

NO よりも相対的に乾燥状態に至適水分条件を持つ水中のメータである。pH がアルカリ性であれば，土壌の液相

大気中へ NH3 揮散する。NH3 揮散の pH への感度は気領域が拡大されることによって、見かけのQ10
Q10が大きが大き
気領域が拡大されることによって、見かけのことは，HONO の生成が土壌の無機鉱物表層で行わ
くなるとが原因と考えられている[Smithetetal.,al.,2003]
2003]。
。N2
N2
くなるとが原因と考えられている[Smith壌におNO を

土壌 pH はアンモニア揮散にとって最も重要なパラメー

c 2065 Archives of Atmospheric Chemistry Research!
非常に高く，例えば堆肥からの NH3 揮散では pH7.7

吸の上昇による酸素の消費が増え、結果的に土壌団粒の嫌吸の上昇による酸素の消費が増え、結果的に土壌団粒の嫌et al.,

土壌 pH はアンモニア揮散にとって最も重要なパラ程度となる。

N2(0)の順番となり[Oswald et al., 2013]，より酸化数が高い放出を示す傾向にある。N2 放出（すなわち脱窒）

は Su らNO2 + Fe2 + 2 H −−→ Fe3 + NO(g) + [Oswald
H2 O
配的な制御因子になると考えられていた。しかし
–

+

+

+

表層が

おり、

壌の無機
燥状態に
NO が生
壌の無機

による
NH4+酸化は土壌にプロトンを供給して、土壌を酸
壌を酸性化する。したがって、尿素施用から時間経過とも性化する。したがって、尿素施用から時間経過ともに
NH3に NH3 揮散量は低下する。土壌の pH はダイナミックにn et al.,
解によっ大気化学研究 第 49 号 (2023)
り正確に NH3 揮散を予測するにはプロトンの収支を予測
おり、土壌の酸性度の情報だけでは不十分で、より正確にn etが生
al.,
NO

解によっ
21]、乾

021]、乾
いては土
いては土
えば、尿

えば、尿
ば尿素の
ば尿素の
、土壌表

、土壌表
素自体の
素自体の
に尿素が

に尿素が
mer andmer and
肥の水分
肥の水分
ような完
ような完
NH3 が
NH3 が

り、一般
り、一般
HayashiHayashiによれによれ
水 2.5 の水 2.5 の
を示し、
を示し、
の 49%
体の 49%は 77%
合は 77%

パラメー
パラメー
相中では
相中では

えて、大
えて、大

揮散量は低下する。土壌のpH はダイナミックに変化して変化しており、土壌の酸性度の情報だけでは不十分で、よする必要がある。また土壌改良のために土壌の酸性度を中NH3揮散を予測するにはプロトンの収支を予測する必要
和させることもあることにも注意が必要である。
がある。また土壌改良のために土壌の酸性度を中和させる
で化学的に発生すること(R4, R5)が知られている[Su
一方、NH3 とは逆に、NO や HONO は酸性条件下で化こともあることにも注意が必要である。

Cooper, 2002]。著者の知る限り，N2O（および N2）放学的に発生することが知られている[Suは酸性条件下で化
et al., 2011]。土
一方、NH3 とは逆に、NO や HONOる。
壌学では化学脱窒と呼ばれることもある。
学的に発生することが知られている[Su et al., 2011]。土出と pH の関係は依然として明らかになっていない。

(R4)

ここではこれ以上の議論はしないが，いくつかの事例(R5)について紹介したい。最新の世界のフィールド観測!
−
酸性土壌（の液中）ではイオンではなく亜硝酸の形
232

データを用いたメタ解析論文では，農耕地では土壌

et al., 2011]。土壌学では化学脱窒と呼ばれることもあ−" HNO2 (aq) ←−→ HONO(g)NO2 – + H+ −!
−壌学では化学脱窒と呼ばれることもある。
−
−
"
–
+
3 HNO+2 (aq)
2 NO(g)+←HNO!
−
3 + H2 O
" HNO
NO
H −−
(aq)
−→ HONO(g)!
−関連する数多のトピックがあるために，紙面の都合上，3酸性土壌（の液中）ではイオンではなく亜硝酸の形態がHNO (aq) −−" 2 NO(g) + HNO + H O
2

2

増え、非生物的にHONO、NO が発生する。pH が 5 以下
酸性土壌（の液中）ではイオンではなく亜硝酸の形態が態が増え，非生物的にHONO，NO が発生する。pH（土壌 pH として 4.5 以下）で進行すると考えられている。
増え、非生物的に HONO、NO が発生する。pH が 5 以下
が 5 以下（土壌 pH として 4.5 以下）で進行すると考NO
また還元鉄がある状態では、下記のような反応経路で（土壌 pH として 4.5 以下）で進行すると考えられている。
えられている。また還元鉄がある状態では，下記のよが発生する。
また還元鉄がある状態では、下記のような反応経路で NO
NO2 – + Fe2 + +NO
2 H+−−→ 2 NO(g) + HNO3 + H2 O
うな反応経路でが発生する(R6)。
が発生する。
このように酸性条件は化学反応の観点から、
NO、HONO–
2++
3+

pH は N2O 排出の強度に有意に説明する因子としては抽出されていない[Li et al., 2022]。一方で，土壌pH が低い土壌では， 脱窒と し て放出されるガス（N2O+N2）に対する N2O の割合が高いことが多くのの生成に重要なパラメータであり、特に HONO について
このように酸性条件は化学反応の観点から、
NO、HONO
このように酸性条件は化学反応の観点から，NO・は Su ら（2011）におよる HONO 発生の発見以降、最も支の生成に重要なパラメータであり、特にHONO の 生 成 に 重 要 な パ ラ メ ー タHONO
で あ りについて，[Oswald
特に配的な制御因子になると考えられていた。しかしは Su ら（2011）におよる HONO 発生の発見以降、最も支についてはSu et al.pH7[2011]によるHONO 発生etHONO
al., 2013]
らの研究では、を超える、アルカリ性土配的な制御因子になると考えられていた。しかし [Oswald
壌においてもHONOが放出されていることが確認された。
の発見以降，最も支配的な制御因子になると考えら
et al., 2013] らの研究では、pH7 を超える、アルカリ性土
水中の化学平衡では pH が酸性でない限り、亜硝酸の形態れていた。しかし
et al. [2013]の研究では，
壌においてもHONOOswaldが放出されていることが確認された。
で存在する量はほとんどないため、前述したようにアルpH7 を超えるアルカリ性土壌においてもHONO が放水中の化学平衡では
pH が酸性でない限り、亜硝酸の形態
カリ性を示す土壌において HONO 発生は微生物から直接で存在する量はほとんどないため、前述したようにアル出されていることが確認された。水中の化学平衡でNOを排出するメカニズムが存在することが示唆された。

研究で観察されてきており[Pan et al., 2022]，N2O が一方、[Donaldson et al., 2014] らは土壌中の水相ではなく、原子に配位する水酸基の形態によってきまる）、無機鉱物
示す土壌からの HONO の発生は，微生物から直接
固体酸性度が重要であり（鉄やアルミニウムといった金属
表層が HONO の生成サイトであることをあきらかにして

量はほとんどないため，前述したようにアルカリ性をで推定する。この推定法では時空間分布を推定でき

NO2 + Fe+ 2 H −−→ Fe+ NO(g) + H2 O (R6)

カリ性を示す土壌においてHONO
発生は微生物から直接一方、[Donaldson
et al., 2014]
らは土壌中の水相ではなく、は pHが酸性でない限り，亜硝酸の形態で存在するNOを排出するメカニズムが存在することが示唆された。
固体酸性度が重要であり（鉄やアルミニウムといった金属

N2 まで還元されないことが茶園などの強酸性土壌における高い N2O 放出量の原因になっていると考えられている[Wang et al., 2020]。
3.5 窒素化合物ガス間の相互関係
図 2 の排出係数ベースのアプローチは，土壌特性，
気象要因，栽培作物，および管理について均一性を仮定し，窒素化合物ガス生成について年間発生量
ないことは明らかであるが，それに加えて，ガス間の排出するメカニズムが存在することが示唆されている。
原子に配位する水酸基の形態によってきまる）、無機鉱物
おり、微生物による直接生成・排出があるかは未だ議論の関係まで考慮した推計は困難であることは，もう一つ

一方，Donaldson et al. [2014]は土壌中の水相ではなの手法的な限界である。ただし，観測研究において

く，固体酸性度が重要であり（鉄やアルミニウムといっ55

も，HONO が土壌の代謝ガスとして比較的新しい研た金属原子に配位する水酸基の形態によってきまる

究対象であるということもあるが，反応性窒素ガスをが，土壌固体は一般に酸性である），無機鉱物表層

網羅的に観測している研究例はかなり限られているが HONO の生成サイトであることを明らかにしており，（HONO を除いた NH3，NO，N2O の組み合わせも限微生物による直接生成・排出があるかは未だ議論のられている）。測定方法の違いや，着目する大気化学

わかれるところである。NO については微生物代謝にプロセスや環境影響について，対象とする反応性窒

よる生成（アンモニア酸化で生成されるヒドロキシルア

素ガスによってまちまちになり，研究の目的として必ミンから生成）および脱窒過程での生化学的な生成ずしも複数ガスを対象にするメリットがないことが原因が知られており，pH が中性~アルカリ性でも放出が確の一つとして挙げられる。また同様に数値モデル研

認されている。

究においても網羅的に計算を行っている例も少なく，

土壌 pH，あるいはその変化が脱窒プロセスに対し窒素化合物ガス間の関係性は十分に把握できていて直接的，間接的影響を持つことは明らかであり，主ないのが現状である。しかし，各ガス排出の間には，要な制御因子であると認識されているものの，その関直接的，あるいは土壌環境等による間接的な関係性

係性については長年議論の的となっていた[Simek &があることは明らかである。例えば，NH3 揮散量は，

7大気化学研究 第 49 号 (2023)

総硝化量に影響し，NH3 揮散が大きくなれば，相対ダウン分光法等を用いたレーザー分析計の発展によ的に NO や HONO の前駆物質である亜硝酸イオンって観測の時間解像度もあがり，定量的な観測がしの供給を減らし，また硝酸生成量を変化させるため，やすい。Global N2O Database [Dorich et al., 2018]なNH3 揮散の多寡は N2O や N2 へも影響があるはずで

どの，いくつかのフラックス観測の全球規模のデータある。HONO と NO は同じ亜硝酸を前駆物質とするたベースが現在では利用できる。また近年では大気濃め，なんらかのトレードオフがある可能性がある。近度観測を使った逆解析による陸域の N2O 放出の高年では NO と HONO の同時観測についても行われ精度化も取り組まれている[Thompson et al., 2019]。そ始めており[Wu et al., 2022a]，より正確な大気に対す

こで N2 発生量を推定するためにラボでの培養などにる NOy 源としての土壌の役割が明らかになることがよって得られた N2O:N2 比を用いて，より確度が高い期待される。

と思われる N2O の推定値に乗じることによって，外挿窒素化合物ガス間の関係の中でも，N2O:N2 比にすることによって N2 放出量を見積もることがしばしばついては窒素フローの不確実性を低減するために重行われている[Scheer et al., 2020]。しかし，N2O:N2 比要である。しかしながら，野外における N2 ガスのフラは pH の他，様々な環境要因にも大きく左右されるが，ックス観測は大気 N2 の高いバックグラウンド濃度のた

十分に定量的な関係性 が把握できているわけではめに難しく，土壌の N2 生成能は野外観測ではなく主なく，脱窒の総損失（N2+N2O）の大きさは，世界の窒として二つの方法による室内培養試験による評価が素収支における大きな不確実性となっている。

一般的である。一つはアセチレンブロック法と呼ばれ4．おわりにる手法であり，脱窒の最終過程である N2O 還元酵素を阻害することによって N2O を発生させ，その量を N2

世界の人為起源窒素負荷の環境への窒素量の損の代わりに定量して N2 発生量を間接的に測定する失量は，窒素 1kg あたりの市場価格を 1 米ドルとして手法である[Yoshinari & Knowles, 1976]。1960 年代か換算すると，年間 2000 億米ドル相当になる[Sutton etら現在まで本手法は広く使われているが，アセチレン

al., 2020]。つまり，反応性窒素を生産するために使が N2O 還元酵素だけでなく，目的外のプロセス，たと用されたコストやエネルギーが膨大な無駄になってえば硝化活性（NH3 から NO3-への変換）に影響を与いることを意味する。また，資源としての窒素が環境えるなどの副作用がある[Knowles, 1982]。もう一方は中に失われること自体が経済的損失であり，反応性

15

窒素ガスはさまざまな環境問題を引き起こし，さらなN 同位体希釈法である。同位体でラベルされた無
15

N2 を測

る経済的コストを生み出す。その窒素汚染に関連す定することによって直接的に N2 発生量を定量する。

る世界的な損害コストは年間 200~2000 億米ドルと概どちらの手法も適用に際し，時間的，空間的な限界算されている[Sutton et al., 2013]。図 2 で示したように，があり，高頻度に観測する手法が存在しないため，ホ

現在，全球農耕地の土壌からは年間 77 Tg-N の窒素

ットスポットやホットモーメントと呼ばれる定量する上で化合物ガスが放出されていると考えられるため，大気重要なイベントは十分に定量化ができないという弱点

中への損失だけで 770 億米ドルがかかり，さらに大気がある。つまり現場における N2 フラックスの定量はほ質の悪化による損害コストが加算されることになる。

とんど出来ていない状況であり，生態系の窒素のマNH3，NO，N2O に関連する窒素化合物排出量あたりスバランスを取るなどして消極的に見積もるしかないの損害コストについては，いくつかの研究で試算されという状況にある。一方で，N2O フラックスについては，ているが[Gu et al., 2023, Hayashi & Itsubo, 2023]，

比較的観測が容易であり，昨今ではキャビティリング

HONO に関しては今後の課題である。また，本稿で機態窒素を土壌に添加して，発生するガス8大気化学研究 第 49 号 (2023)

示したように，農耕地の窒素化合物ガス排出総量にin the presence of nitrite (NO2-). Agric. Ecosyst. Environ.,はかなりの不確実性があり，経済換算にも相応の不256, 194–199. doi: 10.1016/j.agee.2018.01.017

確実性が存在する。したがって，窒素化合物フラック

Bouwman, A., Boumans, L., & Batjes, N. (2002). Modeling

スの不確実性の逓減は環境だけでなく，農業およびglobal annual N2O and no emissions from fertilized

経済影響の評価において重要な課題である。特に，fields. Global Biogeochem. Cycles, 16 (4), 28–1. doi:

NH3，HONO，NO，N2O といった反応性窒素ガスは，10.1029/ 2001GB001812

それぞれ異なる環境影響評価項目を持つため，土壌

Castaldi, S. (2000). Responses of nitrous oxide, dinitrogen andの各窒素化合物ガス放出の定量化ならびに大気中

carbon dioxide production and oxygen consumption toでの反応メカニズムの理解と定量的把握が，より正確

temperature in forest and agricultural light-textured soils

な損害コスト推定につながると思われる。反応性窒素

determined by model experiment. Biol. Fertil. Soils, 32,

問題の全体像を明らかにするためには，窒素化合物

67–72. doi: 10.1007/s003740000218

ガスの動態について，今後の研究の発展が期待され

de Vries, W., Kros, J., Kroeze, C., & Seitzinger, S. P. (2013).

る。

Assessing planetary and regional nitrogen boundaries
related to food security and adverse environmental

謝辞

impacts. Curr. Opin. Environ. Sustain., 5(3), 392–402. doi:

京都大学の坂本陽介先生には JpGU における招10.1016/j.cosust.2013.07.004

待講演の機会を頂き，本原稿執筆にあたってのアイ

Donaldson, M. A., Bish, D. L., & Raff, J. D. (2014). Soil

デアを固めることができた。国立環境研究所の八代

surface acidity plays a determining role in the

尚博士に本特集号への執筆の機会を頂いた。誌面

atmospheric-terrestrial exchange of nitrous acid. Proc.

をもって改めて御礼申し上げる。本稿の執筆は環境

Natl. Acad. Sci., 111(52),

総合推進費 JPMEERF20235001 および人間文化研

10.1073/pnas.1418545112

究機構総合地球環境学研究所「人・社会・自然をつ

18472–18477.

doi:

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FAO,

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原稿受領日: 2023 年 6 月 5 日
掲載受理日: 2023 年 6 月 22 日

著者所属：
1. 国立環境研究所 地球システム領域
2. 総合地球環境学研究所* 責任著者:
Kazuya Nishina <nishina.kazuya@nies.go.jp>

12

総説―トピックス：「農業と大気化学」―

Research Focus

Article No. 049A03

農作物に対するオゾンの影響
Effects of ozone on crops
山口真弘 1 *，黄瀬佳之 2，米倉哲志 3，伊豆田 猛 4
光化学オキシダントの主成分であるオゾンは，植物に対して毒性が高いガス状大気汚染物質である。
オゾンは葉の気孔を介して葉内に吸収され，植物に害作用を引き起こす。葉内へのオゾンの吸収は，大気圏におけるプロセスでは沈着・除去に相当するが，植物側からは影響発現の発端となるプロセスである。農作物に対するオゾンの影響として，葉の可視障害の発現，光合成能力の低下，成長や収量の低下などがある。これらはいずれも現状レベルのオゾン濃度によって引き起こされていることがこれまでの数多くの研究によって示されている。本稿では，そのような農作物に対するオゾンの影響とそのリスク評価を概説する。

１．はじめにク評価に関する研究や植物保護のための光化学オ

人間の生活環境において，植物は緑地や並木な

キシダントの環境基準の設定に向けた研究や議論がどを構成して快適な生活環境を維持するばかりでは現在も活発になされている[米倉, 2016; 伊豆田,

なく，人間社会の生活基盤である食糧生産の重要な2020; 環境省, 2022]。本稿では，農作物の成長，収担い手となっている[戸塚, 1989]。しかしながら，産業量および光合成などの生理機能に対するオゾンの影

革命以降にもたらされた大気汚染によって様々な植響やそのリスク評価を日本における研究事例に基づ物被害が生じていることは，これまでの数多くの研究いて概説する。

によって明らかにされている[田崎, 1978; 小林, 1999;

2．オゾンの作用メカニズム野内, 2001]。数ある大気汚染物質の中でも光化学オ
キシダントは，その環境基準（1 時間値で 60 ppb）が大気中のオゾンは，葉の気孔を介して葉内に吸収ほとんど達成されておらず，未だ問題視されている大され，光合成などの生理機能に害作用を及ぼす（図気汚染物質である。光化学オキシダントの主成分は

1）[野内, 2001]。気孔とは，葉の表皮に存在する小さオゾンであり，日本における平均オゾン濃度は近年，

向軸面 (表面)
表皮上昇傾向にある[Akimoto et al., 2015]。このような現状

柵状組織の濃度レベルのオゾンが様々な農作物の収量の低下を引き起こすことが，世界中の研究者によって報告されている[e.g., Feng & Kobayashi, 2009; Ainsworth,

葉内2017; Mills et al., 2018]。そして後述するように，日本

葉緑体

大気 O

の様々な地域においてすでに，野外で栽培されてい3

る農作物の葉に，オゾンによる可視障害が発現して

気孔

CO2

海綿状
組織
表皮

背軸面 (裏面)(光合成) O2, H2O (蒸散)

図 1 大気から気孔を介した葉内へのオゾン（O3 ）の吸収経路を示した葉の断面の模式図。

いる。そのため，日本の農作物に対するオゾンのリス

1大気化学研究 第 49 号 (2023)

O3

O2−

SOD
H2O2

CAT

H2O,
O2

Asc
APX
MDA
DHA

H2O

GSH
GR

(a)

MDAR

(b)

(c)

(d)

(g)

(h)

DHAR
(e)

GSSG

(f)

写真 1 ハツカダイコン（a，e），コカブ（b，f），インゲンマメ（c，g）およびジャガイモ（d，h）の葉の健全葉（a-d）とオゾンによる可視障害が発現した葉（e-h）。ハツカダイコンとコカブでは漂白斑（e，f）, インゲンマメとジャガイモでは褐色斑点が生じる（g，h）。e, g, h: 長崎県長崎市（長崎大学）
における野外濃度のオゾンで発現, f: 山梨県甲府市（山梨大学）における野外濃度の 2 倍の濃度のオゾンで発現。いずれも 2015 年以降に観察された。

図 2 葉内の活性酸素消去系。緑枠で囲われた抗酸化物
質や青枠で囲われた酵素の働きによって活性酸素種が消去される。SOD: スーパーオキシドジスムターゼ，CAT:
カタラーゼ，APX: アスコルビン酸ペルオキシダーゼ，
MDAR: モノデヒドロアスコルビン酸レダクターゼ，DHAR:
デヒドロアスコルビン酸レダクターゼ，GR: グルタチオンレ
ダクターゼ，Asc: 還元型アスコルビン酸，MDA: モノデヒ
ドロアスコルビン酸，DHA: デヒドロアスコルビン酸，GSH:
還元型グルタチオン，GSSG: 酸化型グルタチオン。

て異なり，例えばハツカダイコンやコカブなどでは葉な穴のことであり，大気と葉の間で CO2 などのガスの脈間に無数の漂白された微細な斑点や比較的大き交換が行われる場である。葉内に吸収されたオゾンな漂白斑を生ずる。これは，細胞が崩壊した部分には細胞壁などの細胞外空間（アポプラスト）の水溶液

空気が充満したために生じると考えられている。一方，−に溶けるが，オゾンの分解によって O2 や H2O2 のようイネ科やマメ科などの農作物の葉では, オゾンによっな活性酸素種（ROS: Reactive Oxygen Species）を生て褐色または赤褐色の斑点が生ずる。これは，壊死ずる[Heath, 1980]。一方，アポプラストにはアスコルビ

した細胞に色素が沈着して生じると考えられている。

ン酸（ビタミン C）などの抗酸化物質が存在し，細胞内一般に, オゾンによる葉の可視障害は成熟葉や比較にはさらに抗酸化物質の酸化（ROS 消去）反応やそ的古い葉に生じやすく，主に葉の向軸面（表面）に発の再利用のための還元反応などを触媒する酵素も存現する。葉に可視障害が発現するオゾン暴露濃度は在しており（活性酸素消去系），それらの働きによって作物種によって異なり，ハツカダイコンやインゲンマメ

葉内に吸収されたオゾンや生じた ROS の一部は消などのオゾン感受性が高い（オゾンに弱い）農作物で去（解毒）される（図 2）。しかしながら，気孔を介したは，日最高オゾン濃度が 60〜90 ppb に達すると葉にオゾンの吸収速度や ROS の生成速度がその消去能

可視障害が発現する。このような可視障害の発現は，力を上回ると，光合成色素やタンパク質の分解，膜

葉物野菜の商品価値を低下させるため，経済的損失

脂質の過酸化による分解といった酸化ストレスを引きが大きい。なお，可視障害の発現に対するオゾン感

起こ し ， 後述するよう な害作用が発現する [ 野内,

受性は作物種によって異なるだけでなく，品種間でも2001]。

異なることが知られている。さらに，葉の可視障害の発現程度に基づいたオゾン感受性と後述する成長3．葉の可視障害や収量の低下程度に基づいたオゾン感受性は異な農作物が比較的高濃度のオゾンに暴露されると，ることも知られている[Izuta et al., 1999; 野内, 2001;

葉に可視障害が発現することがある（写真 1）[野内,Sawada & Kohno, 2009; 米倉, 2016]。

2001; 米倉, 2016]。その症状は農作物の種類によっ2

大気化学研究 第 49 号 (2023)

純光合成速度（μmol m -2 s-1 ）4．光合成，成長および収量に対する影響
4.1 光合成に対する影響
葉内に吸収されたオゾンは細胞内の葉緑体における光合成機能を阻害する[野内, 2001]。葉緑体では，光合成色素に吸収された光エネルギーが化学エ
ネルギーに変換され，それを利用して気孔から取り込まれた CO2 が固定されて有機物（光合成産物）が

40
浄化空気区

30

ab

b

a
bc

60 ppb O3区

abc

100 ppb O3区
Two-way ANOVA

20

O3
***
n.s.
品種
O3×品種 *

10
0
農林61号

シロガネコムギ

図 3 コムギ 2 品種（農林 61 号, シロガネコムギ）の止葉の純光合成速度に対するオゾンの影響。10-17 時に 60
CF 60 ppb O3 100 ppb O3
ppb もしくは 100 ppb のオゾンを暴露した。浄化空気区で同時刻（10-17 時）の平均オゾン濃度は約 13 ppb。オゾン
暴露開始後 31〜41 日目の測定値。Two-way ANOVA: * p< 0.05, *** p < 0.001, n.s. = not significant。異なるアルファ
ベットのついた値間には有意な差がある (Tukey’s HSD
test, p < 0.05)。Inada et al.[2012]より許可を得て作図。

作り出される。オゾンは，光合成色素であるクロロフィ
ルや CO2 固定反応を触媒する酵素である Ribulose1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase（Rubisco）の濃度を低下させ，純光合成速度（光合成による CO2
吸収速度から呼吸による CO2 放出速度を差し引いた
正味の CO2 吸収速度）を低下させる。
日本で栽培されている農作物の純光合成速度に4.2 成長や収量に対する影響

対するオゾンの影響に関する研究は限られているが，植物は光合成産物の一部を呼吸によって消費す

イネ，ハツカダイコン，コマツナ，コムギなどでオゾンるが，その残余分を使って新しく植物体を形成して成による純光合成速度の低下が報告されている。イネ

長する[野本・横井, 1981]。そのため，オゾンによる純（品種：コシヒカリ）では，活性炭フィルターによってオ

光合成速度の低下は農作物の成長や収量の低下にゾンを除去した浄化空気を暴露した場合と比較して，つながる。日本の研究事例では，オゾンによる成長

60 ppb または 100 ppb のオゾンを暴露した場合は止や収量の低下はイネ，キュウリ，コマツナ，ハツカダイ葉（イネ科作物の茎の最上位に発生する葉）のクロロ

コ ン な ど で 報 告 さ れ て い る [e.g., Kobayashi et al.,

フィル濃度や Rubisco 濃度の低下が認められ，それ1995; Izuta et al., 1995; Yonekura et al., 2005a]。イネらによって純光合成速度が低下したことが報告され（品種：コシヒカリ）では，浄化空気を暴露した場合とている[Yamaguchi et al., 2008, 2015]。この時，気孔に比較して，野外濃度の 1.0 倍または 1.5 倍の濃度のおけるガスの通りやすさの指標である気孔コンダクタ

オゾン暴露によって収量の低下が認められている（図ンス（気孔抵抗の逆数, gs）の低下も認められており，

4）[Yamaguchi et al., 2014]。海外の研究事例では，コ

気孔開度の低下もオゾンによる純光合成速度の低下

ムギ，ダイズ，ジャガイモ，イネ，トウモロコシなどの数の一因であると考えられている。

多くの農作物でオゾンによる収量低下が報告されて純光合成速度におけるオゾン感受性においても品いる[e.g., 小林, 1999; CLRTAP, 2010; Feng et al.,

種間差が報告されており，コムギではシロガネコムギ

2022; Gupta et al., 2022]。

のオゾン感受性は農林 61 号に比べて高いことが報農作物の収量におけるオゾン感受性においても種告されている（図 3）[Inada et al., 2012]。このようなオ間差や品種間差が報告されており，日本で栽培されゾン感受性の品種間差はハツカダイコンやコマツナている農作物で比較すると，ダイズ，ラッカセイ，ソバ

においても報告されており，その原因として葉内におのオゾン感受性は比較的高いが，トウモロコシやオオけるオゾンや ROS の消去能力の品種間差が指摘さムギのそれは低い[野内ら, 1988]。欧米の研究例でれている[Izuta et al., 1994, 1999]。

は，春コムギ，ダイズ，ワタのオゾン感受性は比較的高く，ジャガイモは中程度，イネやトウモロコシは比較
3

大気化学研究 第 49 号 (2023)

y = -0.0237x + 0.201
R² = 0.5471

0.00

浄化空気区

25

1.0×O3区

20

1.5×O3区

15

Two-way ANOVA
O3
***
***
時期
O3×時期 n.s.

10
5

0.00

(a)

C / [O3]（% ppb−1）

収量（1個体あたり, g）

30

(b)

-0.2

-0.2

-0.4

-0.4
-0.6

-0.6
R = −0.740(p = 0.023*)

R = −0.745(p = 0.021*)

-0.8

-0.8

0

5

10

15

20

25

30

35

30

気温（℃）

0
早植え

y = -0.0091x + 0.2836
R² = 0.5557

40

50

60

70

80

90

相対湿度（%）

図 5 ハツカダイコンの単位オゾン濃度あたりの地下部乾重量のオゾンによる変化率（C/[O3], % ppb−1）と栽培期間中の平均気温（a）および平均相対湿度（b）との関係。地
下部: 根と下胚軸（いわゆる大根の部分）。変化率（C, ％）＝（（非浄化空気区の乾重量/浄化空気区の乾重量）−1）×100。縦軸の値が低い方が，同じ濃度のオゾンを暴露してもオゾン害が顕著であることを示し，気温や相対湿度と負の相関がある。中島ら[2018]より転載。

遅植え

図 4 田植え時期の異なるイネ（品種：コシヒカリ）の収量（稔実モミの風乾重）に対するオゾンの影響。オゾン濃度
CF倍（1.0×O
1.0xO3
1.5xO3を野外濃度の 1.0
3）もしくは 1.5 倍（1.5×O
3）に
比例追随制御してオゾンを暴露した。10-17 時における平均オゾン濃度は 9-10 ppb（浄化空気区），27-29 ppb（1.0
×O3）および 40-43 ppb（1.5×O3）。Two-way ANOVA: ***p < 0.001, n.s. = not significant。Yamaguchi et al.[2014]より許可を得て作図。

田ら, 2017]，収量だけでは評価できないオゾンによる的 低 い こ と が 報 告 さ れ て い る [e.g., 小 林 , 1999;

経済的損失が引き起こされる可能性がある。

CLRTAP, 2010]。オゾン感受性の品種間差はコマツナ，ハツカダイコン，イネで報告されており，イネでは4.3 他の環境要因との複合影響

海外の品種と比較すると日本の品種はオゾン感受性

大気 CO2 濃度の上昇やそれに伴う気温上昇など，が低いことが報告されている[Izuta et al., 1994, 1999;

農作物の栽培環境は今後も変化することが予測され

Yonekura et al., 2005b]。このような収量におけるオゾている[Arias et al., 2021]。このような環境変化によっ

ン感受性の作物種間差や品種間差をもたらす要因とて農作物のオゾン障害の程度が変化することが知ら

して，気孔を介した葉のオゾン吸収量の違いや，葉れている[黄瀬ら, 2020]。日本の農作物を対象とした内におけるオゾンや ROS の消去能力の違いが考え

オゾンと他の環境要因との複合影響に関する研究はられている[e.g., Emberson et al., 2018]。

極めて限られているが，ハツカダイコンとコマツナで植物器官ごとの成長に対するオゾンの影響に着目

はオゾンによる葉面積の減少を高濃度 CO2 が緩和す

すると，葉や茎などに比べて根における成長低下がる相殺的な複合影響が報告されている[Yonekura et

著しいことはオゾン障害の特徴である[e.g., Nouchi etal., 2005a]。海外の研究事例をメタ解析した論文におal., 1991; 中島ら, 2018; Yamaguchi et al., 2018]。このいても，オゾンによるコムギの収量低下が高濃度 CO2

理由として，光合成を行う器官である葉に光合成産によって緩和されることが報告されている[Feng et al.,物を優先的に分配することによって葉の成長を維持

2008]。乾燥ストレスも同様にオゾン障害を緩和するこし，オゾンによる個体の成長低下を防いでいると考えとがダイズなどで指摘されているが[e.g., Kobayashi etられている[野内, 2001]。根の機能のひとつに個体のal., 1993]，そのような相殺作用が認められなかった報支持があり，イネでは強風などで倒れる倒伏の被害告もある[米倉ら, 2000]。一方，オゾン障害が顕著にを防ぐ役割も持つ。そのため，オゾンによる根の成長なるという相乗的な作用をもたらす環境要因もある。

の特異的な低下がイネの倒伏被害のリスクを高める

例えば，気温が高いとオゾンによるハツカダイコンの可能性も指摘されている[Yamaguchi et al., 2018]。ま

成長低下やイネの玄米の品質低下が顕著になることた，収量だけでなく，玄米の品質もオゾンによって低が報告されている（図 5）[伊豆田ら, 1988; Izuta et al.,

下することが報告されており[Sawada et al., 2016; 澤1993; 澤田ら, 2017; 中島ら, 2018]。また，農作物に4大気化学研究 第 49 号 (2023)
y = -0.4897x + 0.9959
R² = 0.9545

y = -0.0389x + 0.9749
R² = 0.9226

おけるオゾンと光強度や窒素施肥との相乗作用が報
イネの収量（相対値）

1.2

告されている[Izuta et al., 1991; Tatsumi et al., 2019]。
このような複合影響のメカニズムは明らかになっていないが，他の環境要因が気孔開度（オゾン吸収量）と葉内の活性酸素消去系の抗酸化物質濃度や酵素活

1.2
(a)

1.0
0.8

0.8

0.6

0.6

0.4

0.4

0.2

0.2

Y = −0.039X + 0.975
R2 = 0.923**

0.00

Y = −0.487X + 0.996
R2 = 0.955***0.00
0性（オゾンの消去能力）のいずれか，もしくは両方を

(b)

1.0

1

2
3
4
5
AOT40 (ppm h)

6

7

0.00

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

POD10 (mmol m-2)

図 6 イネの収量（相対値）とオゾンの AOT40（a）または
POD10 （ b ） と の 関 係 。 図 3 に 示 し た デ ー タ に 基 づ く（ Yamaguchi et al.[2014]より許可を得て転載）。相対値：
浄化空気区の収量を 1 とした時の各処理区の収量。
**
p < 0.01, *** p < 0.001 (Pearson’s correlation test)。

変化させることによって生じていると考えられている[米倉, 2016; 黄瀬ら, 2020]。

5．収量に対するオゾンのリスク評価
5.1 暴露オゾン濃度に基づいた評価

5.2 気孔を介した葉のオゾン吸収量に基づいた評価

農作物に対するオゾン暴露実験の結果から，オゾ2 章で述べた通り，大気中のオゾンは気孔を介してンによる収量低下とオゾン濃度などとの関係を表す

葉内に吸収されて害作用を発現する。気孔は光の強収量のオゾン暴露応答関数が得られれば，観測値

さや湿度などの環境条件に応じて開閉している。したや化学輸送モデルなどによって推定されたオゾン濃がって，大気中のオゾン濃度が同じであっても，植物

度と組み合わせることで，オゾンによる減収率を推定を取り巻く大気湿度や光強度などの環境条件に応じ（ リ ス ク 評 価 ） す る こ と が で き る [e.g., 米 倉 , 2016;て気孔開度が異なり，気孔を介して葉内に吸収されKobayashi, 2022; 木村ら, 2023]。

るオゾンの量が変化するため，オゾン障害の程度も植物に対するオゾンの影響は，暴露期間が長く，変化する。そのため，ヨーロッパでは暴露オゾン濃度

濃度が高いとより顕著である。そのため，オゾン暴露に基づいた指標である AOT40 を説明変数としたオゾ応答関数の説明変数には，栽培期間もしくは農作物

ン暴露応答関数は，オゾンによる減収率の算出などの収量を左右する重要な期間におけるオゾン濃度のを広域にわたって行う定量的な評価では使用せず，積算値（積算暴露量）がオゾン暴露指標として用いらリスクの高い地域の抽出にとどめることが推奨されてれることが多い。この指標の算出時には高濃度のオいる。したがって，農作物の収量に対するオゾンの影

ゾンの重み付けや閾値を超えた濃度のオゾンのみを響の定量的な評価は，気孔を介して葉内に吸収され積算対象とするなどの工夫もなされている。ヨーロッ

たオゾンの積算量（POD: Phytotoxic Ozone Dose）にパで提案されたオゾンの積算暴露量として，AOT40

基づいて行う必要がある[CLRTAP, 2010]。

（Accumulated exposure over a threshold of 40 ppb）がPOD は気孔を介した葉のオゾン吸収速度（Fst,

ある[CLRTAP, 2010]。これは，日照時（日射量が 50 W

nmol O3 m−2 s−1）を一定期間にわたって積算すること

m−2 以上）もしくは日中に，閾値である 40 ppb を超過によって求めることができる。葉内のオゾン濃度は 0

したオゾン濃度（1 時間値）の閾値超過分を指定されppb と仮定できるため[大政ら, 1979; Laisk et al., 1989]，

た期間にわたって積算した値である。このようなオゾ

Fst は大気オゾン濃度とオゾンの葉面境界層抵抗およンの積算暴露量を使った収量のオゾン暴露応答関び気孔コンダクタンス（gs）から求めることができる。こ数は，世界的には数多く報告されているが，日本でこで，光の強さや大気湿度などの環境条件に応じての研究例は限られている（図 6a）[Izuta et al., 1993;

変化する gs の推定が必要になる。そのため，gs 推定

Yonekura et al., 2005a, b; Sawada & Kohno, 2009;モデルの報告例が世界的に増えつつあるが，日本でYamaguchi et al., 2014]。

はイネを対象としたモデルのみが報告されている[e.g.,5大気化学研究 第 49 号 (2023)

Yamaguchi et al., 2014]。gs 推定モデルの詳細についKobayashi, 2022]。一方，その変動は栽培期間中のては，山口[2021]を参照されたい。

オゾン濃度の変動だけでなく，農作物の成長速度の

Fst の積算期間は収量を左右する重要な期間を対時期などによる違いによっても生じることが数理的解象とし，穀類や果菜類では可食部が実り成熟する期

析によって示されている[Kobayashi, 1997]。そこで，間に設定されることが多い。また，積算時にはオゾン

農作物の成長をシミュレートできる作物モデルを利用吸収速度に閾値（Y nmol m−2 s−1）を設けることが多く，した評価法が提案されている。作物モデルとは，光PODY のように設定した閾値を下付きで示す。図 6bや気温などの環境条件を入力値として，光合成，呼に示した例では，その閾値は 10 nmol m−2 s−1 である

吸，光合成産物の各器官への分配などの様々な生（POD10 ）。この閾値の設定根拠は，葉に吸収された

理プロセスに基づいて収量を推定できるモデルであオゾンの一定量は活性酸素消去系などの働きによっる[e.g., Masutomi et al., 2016]。この各生理プロセスにて無毒化されるという考えに基づく。オゾン吸収速度

オゾンの影響を組み込むことで，成長速度を加味しの閾値 Y は，その値を一定間隔で高くしていき，そのながらオゾンの影響を考慮できるため，オゾンによる都度算出した PODY を使って求めた収量のオゾン暴

収量低下をより良く説明できることが期待されている。

露応答関数の直線回帰式へのあてはまりの良さからこの評価法を確立するためには，光合成反応や光合判断されており，作物種（研究事例）によって異なっ成産物の分配といった農作物の成長における各プロている。しかしながら，活性酸素消去系の抗酸化物

セスに対するオゾンの影響を定量的に解明すること

質の濃度や酵素活性は常に一定ではなく，環境要が不可欠であり，今後の重要な課題である[小林,因によって変化するため，一定の閾値を設けることは

1999; Emberson et al., 2018; Kobayashi, 2022]。

生物学的に正しいとは言えない。そのため，そのよう6．まとめと今後の課題

な消去能力の変動まで考慮できていない現段階においては，オゾン吸収量に基づくよりも，経験的であ

作物種や品種，栽培条件等によって程度は異なるっても暴露オゾン濃度に基づいて評価した方が良いが，現在観測されているオゾンの濃度は農作物の成という考えもある[Musselman et al., 2006]。そのため，長や収量の低下を引き起こすレベルである。このようより正確なリスク評価のためには葉内におけるオゾン

なオゾンの影響は，都市部やその近郊において数多の消去能力の定量的な評価が必要である。例えば，

く報告されているが，近年では国境を越えた広域大

葉内での化学反応を伴ったガス拡散移動に基づくモ

気汚染の影響下にある地域においても報告されていデルによって，アポプラストに存在するアスコルビン

る[山口, 2021]。そして，農作物に対するオゾンの影

酸によるオゾンの解毒量の評価がなされているが，こ響は日本に限られた話ではなく，欧米や中国，インドのような研究は限られている[e.g., 野内ら, 2019]。

などにおいても同様に報告されており，世界的に問題視されている[e.g., Mills et al., 2018]。欧米では，こ5.3 オゾンの影響を考慮した作物モデルによる評価のようなオゾンの影響から植物を保護することを目的

ある農作物にオゾンを暴露したときに，その平均濃として環境基準等が設置されているが，日本では設度が同じであっても実験によってオゾンによる収量低

置されていない[環境省, 2022]。そのため，農作物に下率は変動する。その変動を説明することは，より正対するオゾンの影響の定量的な評価とそれに基づい

確なリスク評価につながるため，AOT40 や PODY といた植物保護のための光化学オキシダントの環境基準

ったオゾン暴露指標を説明変数としたオゾン暴露応の設定に向けて，5 章で述べたような農作物に対する答 関 数 の 検 討 が な さ れ て き た [e.g., 米 倉 , 2016;

オゾンのリスク評価を進めていく必要がある[戸塚,6大気化学研究 第 49 号 (2023)

1989; 伊豆田・松村, 1997; 米倉, 2016]。特に作物モ

consideration in crop models. Euro. J. Agron. 100, 19–34.

デルを利用した評価法は陸面過程モデルとの親和

Feng, Z., Kobayashi, K. & Ainsworth, E. (2008), Impact of性が高く，その応用性も考慮すると，今後重要なリス

elevated ozone concentration on growth, physiology, and

ク評価法になると考えられる。しかしながら，作物モデ

yield of wheat (Triticum aestivum L.): a meta-analysis.

ルを利用したオゾンの影響評価においても，光合成

Glob. Change Biol., 14, 2696–2708.

能力などのオゾン暴露応答関数が必要になる。そのFeng, Z. & Kobayashi, K. (2009), Assessing the impacts of

説明変数としては，今後予測されている気温上昇や

current and future concentrations of surface ozone on crop

降水量の変化等を考慮すると，気孔を介した葉の積

yield with meta-analysis. Atmos. Environ. 43, 1510–1519.

算オゾン吸収量（PODY）が適切であると考えられる。

Feng, Z. et al. (2022), Ozone pollution threatens the production

しかしながら，PODY は計算値であり，実測値との比

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較もなされていないのが現状であることから，現場観

Gupta, A., Yadav, D. S., Agrawal, S. B. & Agrawal, M. (2022),

測との共同研究などによって検証していく必要がある。

Sensitivity of agricultural crops to tropospheric ozone: a

同時に，5.2 節で述べたような葉内の解毒能力の定

review of Indian researches. Environ. Monit. Assess., 194,

量的評価を進める必要もある。さらに，リスク評価によ894.

って抽出された高リスク地域において，農作物に対Heath, R. L. (1980), Initial events in injury to plants by air

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掲載受理日:2023 年 6 月 23 日

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9

第 18 回日本大気化学会奨励賞受賞記念論文

Awarded Accounts

Article No. 049A04

同位体分子種分析を用いた大気硫黄循環変動の解析
Atmospheric sulfur cycle elucidated by isotopologue measurements
服部祥平 1, 2
大気中の硫黄循環は，大気中の硫酸（SO42−）エアロゾルを形成することで重要です。しかし，硫黄の起源や生成に関与する化学反応については不明な点が多いのが現状です。安定同位体の組成は，硫黄の起源や大気酸化反応を追跡するための効果的な手段です。筆者は，独自の同位体分子（アイソトポログ）の分析手法を開発し，氷床コアや大気エアロゾルへ適用する他，三酸素同位体情報を導入した 3 次元大気化学輸送モデルとの比較を用いることで，大気硫黄循環の解明を行ってきました。
特に，SO42−の酸素同位体の質量非依存分別（Mass-independent fractionation, MIF）は，硫酸エアロゾ
ルの生成反応（= 酸素の起源）の解析に有効です。本稿では，三酸素同位体組成を用いた対流圏硫酸エアロゾルの生成過程の復元と変遷解明に関して紹介する他，その他の大気硫黄循環への同位体分子計測の研究例を紹介し，今後の研究展開に関して展望を述べます。

１．はじめにと大気化学輸送モデルの用いた研究の一端を紹介

この度は，日本大気化学会奨励賞を頂き，大変光したいと思います。なお, 受賞内容である大気硫黄

栄に思います。私は 2008 年より東京工業大学の吉循環に関するこれまでの研究を図 1 にまとめました。

田尚弘教授の研究室に所属し，軽元素の安定同位体分析を通じた地球化学・環境化学に関する研究を

2．硫酸エアロゾルとその生成過程

進めてきました。研究室自体は「分析化学」を基軸と2.1 硫酸エアロゾル

した研究室であり，研究対象は大気化学に限らず，

硫酸（SO42-）エアロゾルは，大気エアロゾルの主要

様々な分野が展開される研究室で育ちました。このな成分の 1 つであり，放射線を散乱/吸収し，雲や降ため，自分が大気化学の専門家を名乗るに値するか，

水物の特性を雲凝結核（CCN）/氷核（IN）として変化を自問自答しながら研究を進めてきたため，今回のさせることにより，気候に対する負の影響を与えます

受賞は大変励みになります。本当にありがとうござい[IPCC, 2021]。例えば産業革命以前（1850 年）から現ます。

在まで（2014 年）にかけての人為的な二酸化硫黄

これまで，安定同位体分子の分析手法を大気試（SO2）排出に伴う有効放射強制力の変化は−1.03 ±料に適用する研究を進めてきました。ただ，より意義

0.37 W m-2 と見積もられています [Thornhill et al.,のある研究知見を創出するためには，大気化学輸送

2021]。さらに，硫酸エアロゾルはロンドンスモッグや

モ デ ル と の 比 較 が 重 要 だ と 痛 感 し ， 2017 年 か ら

北京ヘイズの発生においても重要な要素であり

GEOS-Chem 三次元大気化学輸送モデルを用いた[Wang et al., 2016]，大気汚染においても重要な役割

研究も開始しました。本原稿では，特に三酸素同位を有しています。さらに，酸性雨の発生に関与するこ

体組成を中心とした研究を紹介し，同位体分子計測とでも重要です[Sequeira, 1982]。

1

大気化学研究 第 49 号 (2023)

図 1 本原稿で取り扱う大気硫黄循環。

硫酸エアゾロルは産業革命以後の SO2 の排出のます[Seinfeld & Pandis, 2012]。

増大により増加し，1970~1980 年の全球的な汚染期

液相における S(IV)の酸化は，主に H2O2 による酸を経て欧米を中心に削減が試みられました[Crippa et化によって優占されていると考えられてきました。な

al., 2018]。この SO2 排出抑制が米国単独でも数十万ぜなら，S(IV) + O3 経路は，強い pH 依存性を有して人の命を救ったという報告がある[Cohen et al., 2017]

おり，低 pH 環境（約 4-5）ではほとんど発生しないと一方で，1980 年以降の SO2 の排出抑制にも関わら考えられるからです[Seinfeld & Pandis, 2012]。しかし，ず，大気中の硫酸エアロゾル濃度の減少は緩やかで大気の酸性度は全球的に不均一であり，先の仮定はあることが指摘され，排出抑制策が効果的に作用し必ずしも正しくありません。このような大気酸性度と液ていないことが問題となっています[e.g., Hand et al.,相・固相での化学反応の関係は近年その重要性が2012; Hattori et al., 2021]。

特に認識されています[Pye et al., 2020]。
大気中の硫酸生成反応の違いは，エアロゾルの気

2.2 大気中における硫酸エアロゾル生成過程

候影響を考える上でも重要です。気相反応によって

2-

対流圏中の SO2 の酸化による SO4 生成反応は，生成された硫酸ガス（H2SO4 ）は，核生成によって新

主に（60〜80％）雲水中で起こる液相反応によって生しい粒子形成（NPF）に寄与し，凝結によってエアロゾ成されます[Faloona, 2009]。SO2 は主に雲水に溶解

ルと雲滴の成長を促進します。他方，雲水や海塩でし S(IV)種（SO2·H2O，HSO3-，SO32-）として存在し，過生成された硫酸塩は，エアロゾルと雲滴のサイズに酸化水素（ H2O2 ） ， オゾ ン（ O3 ） ， 遷移金属イ オン

影響を与えることができますが，新しい粒子を形成す（Transition Metal Ions, TMIs, 例えば Fe（III）や Mn

ることはできません[Kaufman and Tanre, 1994]。実際，2–（II））に触媒された O2 などにより SO4 に酸化されま

気候モデルによるシミュレーションでは，SO2 排出量す。残りの（20〜40％）の SO42-は，気相中において水の減少および雲の酸性度の低下に伴い，気相反応

酸基ラジカル（OH）によって SO2 が酸化され生成されによる H2SO4 生成が弱まることで，エアロゾルの粒径2大気化学研究 第 49 号 (2023)

分布を変化し結果として放射強制力も変化することSO2が指摘されています[Turnock et al., 2019]。

気相
pH高

SO2

安定同位体比（R, たとえば 17O/16O や 18O/16O)は(1)

ここで，X は対象とする同位体（ O,

18

O,

34

HSO3 -pH低比（Rstandard）を用いて δ 値として表記されます。
17

H 2 O2SO2 ・H2 O

試料の同位体比（Rsample）と国際標準物質の同位体
δX= Rsample / Rstandard – 1,

O3

SO3 2-

2.3 三酸素同位体組成を用いた生成過程の解明

反応 Δ17O

OH

O2
(TMI)

H2SO4(g) R1

0‰

SO42-

R2

6.4‰

SO42-

R3

0.8‰

SO42-

R4

液相

図 2 大気中の主な硫酸生成反応とそのΔ17O 値。式番号は本文中と同一である。

S 等）であり，δ 値はよく千分率（‰）で示されます。
2.3 大気化学輸送モデル用いた解析

酸素には 16O，17O，18O の 3 種の同位体が存在します。地球上のほとんどの物質における 17O の比率

大気化学反応の解析には化学物質輸送モデル

は，質量依存分別（d17O ≒ 0.52×δ18O）に従うため，（Chemical Transport Model, CTM）が用いられ，硫酸δ17O 値は δ18O 値の関数として取り扱えるはずでし

生成過程に関しても近年活発に研究が行われています[例えば，板橋, 2022]。しかし，1990 年代まで雲水た。しかし，大気中の O3 生成は，この法則に従わの pH は十分低いと考えられており，CTM を用いた

ず質量非依存分別（Mass-independent fractionation,MIF）により 17O を特異的に濃縮することが知られて研究においても S(IV)+ O3 酸化反応（R2 式）はしばしいます。このため，17O の濃縮度合いを三酸素同位ば無視されてきました[Chin & Jacob, 1996; Koch et al.,

体組成（Δ17O = δ17O − 0.52×δ18O）として取り扱った

1999] 。 筆 者 が 主 に 用 い て き た GEOS-Chem

場合，O2 や H2O は Δ17O 値がほぼ 0‰であるのに（www.geos-chem.org）では，version 12.5.0（2019 年

対し，O3 の Δ17O 値は約 25‰（末端の O 原子は約

発表, DOI: 10.5281/zenodo.3403111）において雲水の pH が計算できるようになり，液相での SO42-生成に36‰）と高くなります。
異なる酸化剤は異なる Δ17O 値を有することから，関しても pH の変化を考慮した解析が可能となりまし

各酸化過程によって生成する SO42-の Δ17O 値は異た。筆者は，このモデルにおいて各生成反応ごとの硫酸を別々に保存するように改良し，Δ17O 値を計算

なります。本稿では，以下の 4 つの反応（R1 から R4できるようにした上で観測と比較する研究を行ってき式，図 2）における Δ17O 値に関して取り上げます。

ました[e.g., Hattori et al., 2021; Ishino et al., 2021;
SO2 + OH → Δ17O(SO42-) = 0‰

(R1)

S(IV) + O3 → Δ17O(SO42-) = 6.4±0.3‰(R2)

Wang et al., 2021]。
また，人為的排出インベントリの開発が進んだことで，1750 年から現在までの人為起源由来物質の排17

2-

S(IV) + H2O2 → Δ O(SO4 ) = 0.8±0.2‰(R3)

S(IV) + O2 → Δ17O(SO42-) = -0.1‰(R4)

出量を変化させたシミュレーションが可能になりました。Community Emissions Data System（CEDS）を使用して開発された 1750 年から 2014 年にかけて反応

反応経路ごとの Δ17O 値に関する詳しい導出方法

性ガス（例えば, CO，CH4，NH3，NOx，SO2，非メタン

は筆者らの過去の論文[Hattori et al., 2021; Ishino

炭化水素化合物など）のインベントリ[Hoesly et al.,

et al., 2021; Wang et al., 2021]で議論されています2018]を活用することで，筆者らは，気象場を一定にので，そちらを参照してください。

した上で，人為物質の排出量のみを変化させ，大気
化学反応の歴史的変遷を解析しています[Hattori et3大気化学研究 第 49 号 (2023)の Δ17O 値が 1.0‰から 1.7‰に上昇したことが確認さ

al., 2021; Zhai et al., 2021]。
最 近 で は ， 大 気 質 モ デ ル The Community

れました（図 3a）。この SO42-の Δ17O 値の上昇は，

Multiscale Air Quality Modeling System （ CMAQ,

Δ17O 値が 6.4‰と高い SO2 の液相 O3 酸化（R2 式）のhttps://www.epa.gov/cmaq）にも同様の硫酸生成過程

寄与率が 10～15%ほど高まっている観測的な証拠でを追跡するスキームを確立し，東アジア領域の大気す。R2 式の反応は，大気中の酸性度が低い（アルカ化学研究も開始しています[Itahashi et al., 2022]。

リ性度が高い = 雲水液相の pH が高い）ほど反応速度が速いことが知られています[Seinfeld & Pandis,

3．三酸素同位体組成の大気硫黄循環研究への応用例

2012]。実際，1970 年代以降の SO2 排出量の削減に

3.1 グリーンランド氷床コアへの適用に対し，アンモニア（NH3）などのアルカリ性物質の濃よって，大気中の酸性物質の濃度は低下してきたの

上述してきたように，1980 年以降の SO2 排出抑制

度は逆に増加しており，大気中の酸性度は低下傾向にも関わらず硫酸エアロゾル濃度減少が鈍化してい（液相の pH は上昇傾向）にあります。すなわち，大気ることが知られていおり，その要因の特定は今後の大酸性度の上昇により R2 式の反応が起きやすくなる環

気化学政策を効果的に策定する上でも重要です。そ境が発生し，結果として SO42-生成効率が高まっていこで，この要因を特定し，メカニズムを理解するため，ると考えられます。

筆者はグリーンランド南東ドーム（SE-Dome）で掘削さ

図 3b,c は GEOS-Chem を用いて，1964 年から 2013

れたアイスコア[Iizuka et al., 2016; Iizuka et al., 2018]

年までの大気中での SO42-生成効率（η：グリッド内にの硫酸の Δ17O 値を分析することで，過去の硫酸生成

ける硫酸生成量（P（SO42- ）と利用できる SO2 量（S過程の変遷の復元に取り組みました。

（SO2）の比率）を評価したものです。その結果からも，その結果，1970 年代後半から現在にかけて SO42-

Eastern North America（ENA）域と Western Europe

図 3 グリーンランド南東ドーム(SE-Dome)コアにおける SO42-のΔ17O 値の復元結果(a)。GEOS-Chem モデルによって計算された Eastern North America（ENA）域(b)と Western Europe(WE)域(c)における SO2 から SO42-への反応効率(η)。Hattori etal., [2021]より改変して掲載した。

4

大気化学研究 第 49 号 (2023)（WE）域の両方で，1973 年から 2013 年にかけてがどの程度地球の気候にとって重要であったか，興SO42-生成効率が 10〜15%上昇し，その要因に R2 反

味がつきません。その理解のためにも南大洋などの応の寄与増大が関わっていることが確認されました。

極域の大気硫黄循環研究が重要であり，今後も取りさらに，ENA と WE で SO42-生成に寄与する硫酸生

組んでいきたいと考えています。

成過程の割合が異なることから，大気化学反応や
SO42-生成効率には地域差が見られ，効果的な削減

3.2 東アジア域における観測研究

達成には地域の状況に沿った排出規制策が必要で東アジア域における硫酸エアロゾルは，中国などあることも明らかとなりました[Hattori et al., 2021]。

の強力な排出域から大気の下流域に位置する日本

このような過去の大気化学を復元する上でアイスコなどへ長距離輸送されるため，越境大気汚染の観点

アに保存されている SO42-と Δ17O 値はほぼ唯一の研からも重要です[例えば, 板橋, 2022]。しかし，3.1 で究媒体と考えられてきました。しかし，最近露頭の岩論じたとおり，欧米では 1970 年代以降の排出抑制に石から特殊な化学抽出によって大気中で生成されたも関わらず効率的な硫酸エアロゾルの削減が達成さ

硫酸エアロゾルとその同位体組成を復元する方法がれていません。近年，東アジアの SO2 排出量は最近開発され，産業革命より以前（特に人新世以前）の大減少し始めていますが，今後の硫酸エアロゾル動態

陸内陸の Δ17O（SO42-）値が現在の大気での値よりもを予測するにはモデル内の SO42-生成過程プロセス

高かったことが明らかとなりました[Peng et al., 2023]。

を検証することが重要です。

産業革命以前は，現在に比べて酸性物質の排出がこのため，筆者らは 2015 年から能登半島に位置

低く液相 pH が高かったことが予想され，過去の大気

す る 金 沢 大 学 の 能 登 ス ー パ ー サ イ ト （ （ NOTO

では気相反応よりも液相反応が重要であった可能性

Ground-base Research Observatory ：NOTOGRO）にが高いと考察することができます。すなわち，過去のおけるエアロゾル採取を実施し，その SO42-の Δ17O 値

硫酸エアロゾルでは気相・液相の寄与が現在と異なの分析を行いました。その結果と CMAQ モデルとのり，粒径分布やそれに伴う雲生成や気候影響も異な比較をしました（図 4a, b）。デフォルトの CMAQ モデっていたことも予測できます。過去の硫酸エアロゾル

ルで計算された Δ17O 値（黒線，Experiment A）は過図 4 NOTOGRO における硫酸エアロゾル濃度(a)及びそのΔ17O 値(b)の観測とモデルでの比較。異なる CMAQ モデルの設定(Experiment A, B, and C)における各 SO42-生成過程の寄与率(c-e)。Itahashi et al., [2022]より改変して掲載した。

5

大気化学研究 第 49 号 (2023)

小評価傾向にありました。そこで，東アジア域で特徴値の分析を担当し，そのうち 11 試料は Δ17O 値が 3

的な 2 つのファクター：（1）タクラマカン砂漠やゴビ砂～5‰と高い値を示したのに対し，1259 CE，575 CE，

漠から供給される大気ダストによる大気酸性度の変426 BCE という 3 つの火山ピークでは 0.5～0.8‰と低化（Experiment B で考慮）すること，（2）東アジアではいことを発見しました。Δ17O 値が低い 3 回の噴火は，モデルのデフォルトよりも高い鉄の溶解度を有するこ

他の成層圏火山噴火よりもさらに巨大な噴火であっと，を考慮し改良したモデル（黄色線, Experiment C

たことが予測されることから，より高い高度まで噴煙がにおいて考慮）に改良することで観測とモデルの到達したり，大量のハロゲン化合物が大気注入され

Δ17O 値がより一致することを明らかにしました（図 4b）

たりすることで，通常と異なる大気酸化過程により生[Itahashi et al., 2022]。図 4c, d, e を比較していただけ成した SO42-の Δ17O 値が低かったのだと考えられまるとわかるとおり，デフォルトの CMAQ では気相反応す。このように，過去 2600 年に地球規模の気候影響をより重視してしまっており，液相反応が正しく導入を引き起こした成層圏火山噴火を区別し，Δ17O 値かできていない部分を Δ17O 値から検証することで改善らその規模も推定する手法が確立されています。

することができたと言えます。
4.2 硫化カルボニルのミッシングソースの特定

4．その他の大気硫黄循環研究

硫化カルボニル（COS もしくは OCS）は，対流圏に約 500ppt 存在する大気硫黄化合物です。また対流

4.1 大規模火山噴火の特定と規模復元
1991 年のピナツボ火山噴火では，SO2 を含む大圏で安定であるため，成層圏に輸送され，成層圏硫量の噴煙が下部成層圏に届き，成層圏硫酸エアロゾ

酸エアロゾルの主たる硫黄供給源として地球の負のル層を形成しました[Mills et al., 2016]。このような大放射強制力に寄与しています。筆者は成層圏におけ

規模火山噴火では，硫酸エアロゾルにより 1～2 年かる COS 分解反応における硫黄同位体分別を吸収断けて全球の地球表面平均気温が 0.1～0.5℃低下し面積の測定[Hattori et al., 2011]，チャンバー実験

たことが知られています [Robock, 2000]。

[Hattori et al., 2012]，計算化学[Schmidt et al., 2013;

過去の火山噴火記録を復元する手法として，南極

Schmidt et al., 2012]から明らかにしてきました。これらなど極域のアイスコアの SO42-濃度は有効な指標です。

の知見から，COS が成層圏硫酸エアロゾルの起源と

2-

しかし，SO4 濃度だけからはその火山が「成層圏まして同位体的に矛盾しないことを明らかとしています。

で到達して地球を冷やした大規模噴火」か「対流圏また，成層圏硫酸エアロゾルは，特に近年になって界面までしか到達せず気候影響は限定的であった

増加していることが知られており[Kremser et al., 2016]，

小規模噴火」であったかを区別することは困難でした。

硫化カルボニル濃度の増加との関連が指摘されてい成層圏で発生する SO2 光化学反応では生成されます。

る硫酸に 33S が異常濃集されることが知られています

硫化カルボニルの対流圏における起源（ソース）と[Baroni et al., 2007; Hattori et al., 2013; Whitehill et

しては，海洋生物からの放出，山火事などのバイオal., 2015]。この手法を用い南極アイスコアから過去

マス燃焼，そして人為活動からの放出が知られてい2-

2600 年の火山性の SO4 ピークの硫黄同位体異常

ましたが，約 60%の起源が不明，つまりミッシングソー（Δ33S ≠ 0）を分析することで，対流圏噴火と成層圏噴スが存在していることが指摘されています[Whelan et

火を区別しました[Gautier et al., 2019]。

al., 2018]。その起源を特定するため，筆者は安定同

筆者は上記研究の中で，33S の分析から大規模噴位体分析計（IRMS）を用いて S+フラグメントを測定す

火と判定された試料のうち 14 個の硫酸ピークの Δ17O

ることで，世界で初めて COS の硫黄同位体分析する6

大気化学研究 第 49 号 (2023)

手法を開発しました[Hattori et al., 2014]。この手法を人材を育成することが，より重要であると考えています。

大容量大気濃縮法[Kamezaki et al., 2019]と組み合わ

謝辞

せ，東アジア域へ応用しました。その結果，COS のミ

私がこれまで研究者として活動してこられたのは，

ッシングソースに対して人為起源が重要な寄与を有

多くの共同研究者の皆さんに支えられているおかげ

していることが明らかになりました[Hattori et al., 2020]。

です。特に，大気化学会には憧れの先輩方が多くい
らっしゃり，分野の国際的な重要性も含め，自分が取5．まとめと今後の展望

り組むべき研究を考える大変貴重な場所でした。とり新しい同位体分子の分析手法を開発し，大気試

わけ学生時代に分析手法の開発が上手くいかなか

料を分析することで，これまで得られなかった起源やった時，大気化学討論会で，「吉田研の役割は新し

大気化学反応の情報を抽出することができます。こい分析技術の開発から大気化学の新しい情報を引れまで主に用いてきた軽元素安定同位体分析に用き出すことだ」と言ってくださった方の言葉は心の支いられてきた安定同位体比質量分析計（IRMS）だけ

えとなりました。また，2021 年に出した主著論文に対でなく，より感度が高いマルチコレクター型誘導結合

して「服部さんらしい論文だよね」と感想を寄せてくだ

プラズマ質量分析計（MC-ICP-MS）やオービトラップ

さった言葉も，自分の強い支えになっています。この

質量分析計の活用による高時間解像度の記録復元

ように偶発的に自分の強い動機づけに作用する言葉や新しい同位体指標の開発がすでに始まっています。

をいただけるのが，学会の良さだと思っています。本

IRMS を用いた分析では対象化合物のガス化が必須

来，受賞時の謝辞ではお世話になってきた皆さんのであるのに対し，MC-ICP-MS やオービトラップ質量

お名前を一人ひとり紹介すべきかとも思いましたが，分析計は溶液の導入が可能であり，溶液中のエアロ

多くの会員の方々に等しく感謝の意を持っているた

ゾル化合物の分析と相性が良く，今後の大気硫黄循め，特定の名前をあげることは避けます。
この 3 年間はコロナ禍により予定していたフィール環研究への応用が期待されます。
特に，オービトラップ質量分析計を用いた SO42−や
−

34

18

15

ド観測研究がほとんどキャンセルになった上，任期付

18

NO3 のクランプトアイソトープ（ S- O や N- O を含き助教であったために公募戦線における転職活動やむより存在度の低い同位体分子種）の計測法も開発

第一子誕生による生活環境の変化など，目がまわる

され始めています[Hilkert et al., 2021; Neubauer et al.,

ような日々でした。しかし，同じ環境であれば気づけ

2020]。オービトラップ質量分析計による同位体

ないことにも気づけた貴重な期間でもありました。

分子計測の可能性について，様々な分野の研究者

なにより，新しいことに挑戦することが大切だと思うと共に総説を最近発表したので，そちらを参考にようになりました。そういう意味で，「できること」や「得してください[Neubauer et al., 2023]。

意なこと」を続けて，共同研究や学生さんの教育など

また，個人的な見解ですが，同位体分析計測には（だけ）で自分を忙しくして”偽りの充実感”を得てしま観測から得られる時間や空間解像度に制限がある場

わずに，挑戦的な研究者で居続けるにはどうしたらい合が多いと感じます。このため，得られた情報や知見

いかを本気で考えました。そのため，一度あれこれ捨を地域的・全球的な現象解明に外挿するためには，てて，かつ暇になって個の力を高めたいとも思えたの

モデル解析を組み合わせた総合的な研究の深化がも，海外転職の理由の一つでした。実際，南京大学必要です。専門的な技術や知見を持つことはもちろに転職してからは，1 日 5 通程度しかメールが来なくん重要ですが，複数の手法を組み合わせ，明らかになり，忙しいという言い訳はほとんどできません（笑）。

したい現象を解明するために必要なスキルを持った

そんなわがままな海外移籍に付き合ってくれてい7

大気化学研究 第 49 号 (2023)

る妻には心から感謝しています。慣れない土地へのtrends in the United States from the early 1990s through 2010,

引っ越しと子育てに奮闘してくれていて，頭が下がる

Atmos. Chem. Phys., 12(21), 10353-10365.

ばかりです。また，海外の幼稚園で親より早く言語を

Hattori, S., S. O. Danielache, M. S. Johnson, J. A. Schmidt, H.

習得し新しい友達を作る柔軟さで私を励ましてくれて

G. Kjaergaard, S. Toyoda, Y. Ueno, & N. Yoshida (2011),

いる娘にも感謝しています。父も負けてられないです。

Ultraviolet absorption cross sections of carbonyl sulfide

研究者として，大気化学者としての未熟さに自信

isotopologues OC32S, OC33S, OC34S and O13CS: isotopicが持てない部分も多くありますが，自分なりの方法で

fractionation in photolysis and atmospheric implications,

新しい刺激を作り出していきたいと思っています。近Atmos. Chem. Phys., 11(19), 10293-10303.

い将来，突然「こんなこといっしょにやりませんか！」

Hattori, S., et al. (2021), Isotopic evidence for acidity-drivenと話しかけることがあるかもしれませんが，その際は引enhancement of sulfate formation after SO2 emission control,

き続きご支援いただけると幸いです。

Science Advances, 7(19), eabd4610.
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sulfurisotopic

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10学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 049N02

第 28 回大気化学討論会のお知らせ
中山智喜 1 *，長濱智生 2，竹谷文一 3，入江仁士 4，薮下彰啓 5，江口菜穂 5，
原圭一郎 6，石戸谷重之 7，江波進一 8
第 28 回大気化学討論会を 2023 年 11 月 20 日～
22 日に長崎県長崎市で開催いたします。対面での口頭発表およびポスター発表を実施予定です。また，懇親会（11 月 21 日夕方）および雲仙巡検（11 月 19日，オプション）も行う予定です。「長崎」を感じつつ，
じっくり議論や研究交流を行って頂けるように準備を進めています。皆様のご参加をお待ちしております。

西洋・東洋の文化と豊かな自然が入り混じる街「長崎」を感じつつ，活発な議論や交流ができる機会となればと考えています。

主催： 日本大気化学会, 名古屋大学宇宙地球環境
また，18：30 頃に長崎駅で解散予定です。

研究所（ISEE）

宿泊・交通： 各自で手配頂けますよう，お願いします。

共催： 長崎大学 環境科学部（予定）
会場： チトセピアホール（長崎県長崎市）

観光・修学旅行シーズンのため，お早めに宿

日程： 2023 年 11 月 20 日（月）午後（13:00 頃）から泊・交通(航空券等)の確保をご検討下さい。

22 日（水）午後（16:00 頃）までの予定
詳細は以下の第 28 回大気化学討論会 Web サイト

開催形式： 対面開催の予定（対面で活発な議論を行っていただくためにでご確認ください。

原則現地のみの開催を予定していますが，やhttps://jpsac.org/symposium/28th_touronkai_2023/

むを得ない事情で現地参加ができない方のために口頭発表のみのリアルタイム映像配信

開催までのスケジュール予定を検討しています。）

参加費・申込方法の詳細公開： 8 月
講演・参加申込受付開始： 8 月

懇親会： 11 月 21 日（火）夕方に長崎市中心部で開講演申込および予稿原稿送付〆切： 9 月中旬

催予定です。

参加申込・振込の早期〆切： 9 月中旬

保育支援: 討論会開催期間中に保育支援を実施し講演プログラム発表： 10 月上旬ます。

講演申込・振込の最終〆切： 10 月中旬

雲仙巡検（オプション）： 11 月 19 日（日）に日帰りで貸し切りバスを利用して雲仙岳（雲仙ロープウ
ェイ）および雲仙地獄を訪問予定です（雨天講演および参加の申込は第 28 回大気化学討論会

決行の予定）。長崎駅，長崎空港（諫早駅のWeb サイトで受け付ける予定です。8 月以降に WEB

可能性もあり）の希望する方に集合頂く予定

サイトで内容をご確認の上，講演申込，参加登録おです。当日 9：30 頃に長崎空港に到着する便

よび振込をお願いします。

で間に合うように集合時間を設定予定です。

1

大気化学研究 第 49 号 (2023)＊1 講演発表は会員のみ可能です。
＊2 当日参加受付はなしの予定ですので，事前に参加申込・振込をよろしくお願いします。
＊3 新型コロナ感染症の状況によっては予定が変更される可能性があることを予めご了承下さい。
問合せ先：〒852-8521 長崎県長崎市文教町 1-14
長崎大学 環境科学部 第 28 回大気化学討論会事
務局 <meeting2023-jpsac＠jpsac.org>
大会実行委員会(LOC)：中山智喜(代表，長崎大学)・
長濱智生(名古屋大学)・竹谷文一(海洋研究開発機構)・入江仁士(千葉大学)・薮下彰啓・江口菜穂(九州大学)・原圭一郎（福岡大学）
プログラム委員：石戸谷重之(主担当，産業技術総合研究所)・江波進一(筑波大学)・入江仁士(千葉大学)・中山智喜(長崎大学)
著者所属：
1. 長崎大学
2. 名古屋大学
3. 海洋研究開発機構
4. 千葉大学
5. 九州大学
6. 福岡大学
7. 産業技術総合研究所
8. 筑波大学* 責任著者:
Tomoki Nakayama <t-nakayama＠nagasaki-u.ac.jp>2

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JpSAC news

Article No. 049N03

2023 年度日本大気化学会奨励賞 受賞候補者推薦募集
日本大気化学会では下記の通り，日本の大気化学（4） 推薦理由（和文または英文。和文の場合

分野の発展を担う若手研究者を奨励するため，第191200字程度，英文の場合600words程度）

回（2023年度）奨励賞受賞候補者の募集を行います。

（5） 業績リスト

皆様からの推薦（自薦，他薦を問いません）をお願い（a） 全論文リスト（筆頭論文・責任著者論文と致します。推薦書類は日本大気化学会事務局までE

それ以外に分ける。出版済み・受理済み

メール（jpsac-post@as.bunken.co.jp）または郵便でおのみ。査読の有無を付記。）

送り願います。

（b） 主な学会発表（国際・国内に分類し，口頭・ポスター・招待講演を付記），著書，

募集要項

外部資金獲得状況，その他特記事項（2１． 選考対象は大気化学の分野で優れた研究を行

ページ以内）った本会会員 （学生会員を含む）で，原則として，2023年4月1日現在で満39歳以下または学位取

４． 推薦資料提出の締め切り：2023年7月31日

得後10年未満の者。（※応募回数に制限はあり

注）ません。過去の業績ばかりでなく将来性も含めて・ 選考の段階で，選考委員会から追加資料の提選考を行いますので，学生を含めた若い世代か出を求められた場合には，その指示に従って下らの応募も歓迎致します。）

さい。
・ 提出された資料は返却致しません。

２． 推薦資料は下記の事務局宛にEメールまたは郵・ 資料は奨励賞の選考以外には使用致しません。

便で提出。
〒162-0801

過去の受賞者および大気化学会奨励賞に関する細東京都新宿区山吹町358-5 アカデミーセンター

則については，日本大気化学会HP：

日本大気化学会事務局宛

https://jpsac.org/activity/prize/jpsac-incentive-award/

E-mail: jpsac-post@as.bunken.co.jp

https://jpsac.org/about/rule/
をご参照ください。

３． 推薦資料は次の5つの項目を含んだA4用紙とする（メールの場合，1つのPDFにまとめてパスワー

日本大気化学会

ドをかけたものを添付し，別メールでパスワードを

表彰委員長

送る）。
（1） 会員番号（2） 略歴（年齢や推薦対象研究の実施との対応（日本大気化学会 運営委員会）

が分かる程度の学歴・職歴など）（3） 推薦対象とする研究課題名（和文と英文の両方を記載）

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JpSAC news

Article No. 049N04

第１回日本大気化学会論文賞の選考結果について
受 賞 論 文 ： Global and Arctic effective radiative

区別した。これらの推定値は「気候変動に関する政

forcing of anthropogenic gases and aerosols in MRI-

府間パネル第６次評価報告書」（IPCC AR6）に記載

ESM2.0, Progress in Earth and Planetary Science, 7,

された。また北極域でのERF推定では，ブラックカー

38, https://doi.org/10.1186/s40645-020-00348-w, 2020.

ボン（BC）が二酸化炭素に次いで二番目に大きい正のERFを持ち，地表面アルベド低下効果が主要な寄

著者 ：Oshima, N.(責任著者), Yukimoto, S., Deushi,

与を持つことを明らかにした。本論文により，北極域

M., Koshiro, T., Kawai, H., Tanaka, T. Y., and Yoshida,

で信頼性の高い各要因のERF推定ができたことは特K.

筆すべき重要な成果である。
本論文では，主に人為起源BCを要因とする上層

受賞理由：人為起源気体やエアロゾルは地球の放射

雲の氷晶数濃度の増大により，特に熱帯対流域にお収支を変化させ，気候変動を引き起こす。従来の気いて顕著な負の短波ERFaciと正の長波ERFaciが現候モデルでの有効放射強制力（ERF）推定におけるれるメカニズムを初めて明らかにした。放射収支の観最大の不確定要因は，エアロゾルと雲に関わる要因

点では，これらの正負の強制力は互いに大部分が相であり，信頼性の高いモデルによるERF推定の重要殺されるが，上層の氷雲は顕著な長波放射による大性が指摘されてきた。また従来のモデルでは北極域

気加熱を引き起こす。また，人為起源BCによる大気のエアロゾルの再現が困難であったため，北極域に放射加熱は，全球降水量の減少と大気の安定化をおけるERF推定の精度は不十分であった。Oshima et

引き起こし，エアロゾルの大気寿命と空間分布を変al. [2020]はエアロゾル・放射・雲過程を含む新たに化させることで，大気加熱自身に影響を及ぼす。この開 発 し た 気 象 研 究 所 地 球 シ ス テ ム モ デ ル （ MRI-

ようなBCに起因した気候応答メカニズムの発見は，

ESM2）を用い，産業革命前を基準とした現在の温室

気候変動研究における新しい視点からの独自性の効果気体・反応性気体・エアロゾルなど気候変動をも高い成果である。エアロゾルと氷雲の相互作用を扱う

たらす各駆動要因のERFを総合的に推定した。同モ

モデルは，世界の最新のCMIP6モデルでも数種類とデルは，北極評議会の北極圏監視評価プログラム作

限られ，本論文で示唆されたエアロゾルと氷雲の相業部会（AMAP）のモデル相互比較において北極域互作用の重要性は，今後の大気化学的見地からののエアロゾルの再現性が良いことが示されている。ま気候変動研究の方向性を示している。

た，全球的にも雲の表現に関して顕著な改善がなさ

論文出版後約2年での本論文の被引用回数は多れ，第６期結合モデル相互比較計画（CMIP6）に参く，前述の世界的な評価報告書に貢献するなど，日加したモデルとの比較結果から，放射収支や地上気

本の大気化学–気候変動研究の国際的貢献を示し温の再現性が良いモデルであることが示されている。

ている。以上の理由により，日本大気化学会は本論

Oshima et al. [2020]はエアロゾルのERF推定にお文に同賞を授与する。

いて最新の解析手法を導入し，エアロゾル－放射相
互作用，エアロゾル－雲相互作用（ERFaci），エアロ（日本大気化学会運営委員会）

ゾルを要因とする地表面アルベド変化による寄与を

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JpSAC news

Article No. 049N05

JpGU 2023 「大気化学」セッション開催報告
坂本陽介 1, 2, 3, *，内田里沙 4，岩本洋子 5，石戸谷重之 6
日 本 地 球 惑 星 科 学 連 合 （ JpGU ） 2023 年 大 会

ましたが，発表申込者の多くが現地発表を選択され（JpGU- Meeting 2023）は，2023 年 5 月 21 日から 5ていました。投稿数も 54 件とほぼコロナ前の水準で

月 26 日に昨年と同じくハイブリッド形式（幕張メッセ会

あり，口頭セッションや現地ポスターセッションでは以場＋オンライン）での開催となりました。大気化学セッ

前見られた熱気のある議論姿が戻ってきたように感じ

ションには，54 件の投稿（招待講演 2 件，奨励賞受られました。

賞講演 1 件，口頭 25 件，ポスター29 件）があり，5 月

当セッションにご参加頂いた皆様，開催にご協力

22 日に口頭セッション 4 コマ（1 コマ 75 分）および，頂いた皆様に深く感謝申し上げます。来年度の大気

ポスターフラッシュトークセッションの 3 コマ（1 コマ 15

化学セッションにも是非ご投稿頂き，一層盛り上げて分），5 月 23 日に口頭セッション１コマ，オンラインポ

いただけますよう，よろしくお願い申し上げます。

スターセッションを１コマ実施しました。
口頭発表セッションの現地会場では 40~50 名，オンライン会場には 20 名以上の参加があり，活発な議論が繰り広げられました。
関連研究分野で精力的に研究を進められている 2
名の研究者による招待講演を実施しました。池盛文
数博士（名古屋市環境科学調査センター）には，「ニトロ芳香族炭化水素類の野外観測と新規人為起源
SOA トレーサーへの展開」，仁科一哉博士（国立環境研究所）には，「反応性窒素問題の国際動向と反応性窒素の陸面-大気プロセスの不確実性」というタ

図 1 現地での発表の様子

イトルでご講演頂きました。
また，昨年度の大気化学討論会でご都合の合わ

著者所属：なかった服部祥平博士（南京大学）には，奨励賞受

1. 京都大学 人間・環境学研究科

賞記念講演として「同位体分子種分析を用いた大気

2. 京都大学 地球環境学堂

硫黄循環変動の解析」というタイトルでご講演いただ

3. 国立環境研究所

きました。

4. 日本自動車研究所 環境研究部

口頭発表セッション終了後には別会場でポスター

5. 広島大学 大学院統合生命科学研究科

発表が行われ，参加者も多く非常に活発な議論が繰

6. 産業技術総合研究所 環境創生研究部門

り広げられました。また、オンラインポスターセッション* 責任著者:

では，Zoom のブレークアウトルームを利用して，直接

Yosuke Sakamoto

質疑応答が行われました。

<sakamoto.yosuke.7a@kyoto-u.ac.jp>

今回の JpGU はハイブリッド形式での開催ではあり

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Article No. 049N06

第 13 期日本大気化学会役員選挙の結果について

１．役員選挙について

3．当選者

日本大気化学会の選挙細則に基づき，第 13 期

会長

（大気化学研究会からの期）運営委員会役員選挙を金谷 有剛（海洋研究開発機構）

インターネット投票により実施した。

運営委員（50 音順，所属は 2022/12/31 時点）

2023 年 2 月 10 日 選挙告示
2023 年 2 月 21 日～3 月 2 日

石島 健太郎（気象研究所）
会長選挙投票

石戸谷 重之（産業技術総合研究所）

2023 年 3 月 6 日 会長当選者の公表

入江 仁士（千葉大学）

2023 年 3 月 14 日～3 月 23 日

岩本 洋子（広島大学）

会長以外の運営委員選挙の投票

江口 菜穂（九州大学）

2023 年 4 月 4 日 運営委員当選者の公表

江波 進一（国立環境研究所）
坂本 陽介（京都大学）

2．開票

竹谷 文一（海洋研究開発機構）

立会人：

中山 智喜（長崎大学）

選挙管理委員：内田里沙，加藤俊吾，山地一代

宮﨑 雄三（北海道大学）

立会方法：
投票システム上で立会人が独立に集計結果を確

投票結果を受け，選挙管理委員から当選者の役

認後，Web 会議および電子メール合議記録をもっ員就任意思確認を実施した。

て立会いとした。

4．結果報告会長選挙開票の立会日時：
2023 年 3 月 3 日 14:00-16:30

2023 年 3 月 6 日 会長当選者の公表

会長選挙投票内訳：

2023 年 4 月 4 日 運営委員当選者の公表

有権者数 230 人
投票者数 120 人（投票率 52.1％）

日本大気化学会 選挙管理委員会

投票総数 117 人×1 票 = 117 票

内田 里沙（委員長），加藤俊吾，山地一代

無効票 3 票
運営委員選挙の立会日時：
2023 年 3 月 24 日 9:00-13:00
運営委員選挙の投票内訳：
有権者数 230 人
投票者数 102 人（投票率 44.3％）
投票総数 102 人×5 票 = 510 票
無効票 9 票1

学会からのお知らせ

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Article No. 049N07

日本大気化学会会員集会プログラム
日時：2023 年 5 月 22 日（月）12:40–13:10
場所：幕張メッセ

冒頭： 金谷会長より挨拶
1) 会計・会員報告
2) 賛助会員のご紹介
3) JpGU2023 の大気化学セッションの開催状況
4) 日本大気化学会奨励賞の募集
5) 学会誌「大気化学研究」について
6) 男女共同参画・人材育成委員会の活動
7) 2023 年度第 28 回大気化学討論会の準備状況
8) 第 13 期運営委員選挙結果について
日本大気化学会論文賞授与式（日本大気化学会 運営委員会）

1

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Article No. 049N08

第 30～32 回日本大気化学会運営委員会議事録
第 30 回日本大気化学会運営委員会

4) 2023 年秋の大気化学討論会について（大気化学研究会より通算 61 回）

大会実行委員会の長崎大・中山会員からの資料

日時：2023 年 2 月 24 日（金）10:00－12:15

を，金谷会長が代読した。会期は 2023 年 11 月 20

場所：Web 会議による開催～22 日，会場は複数の候補から選定中とのことが

出席者：石戸谷重之，入江仁士，岩本洋子，内田報告された。ポスターセッションや懇親会，ハイ里沙，加藤俊吾，金谷有剛，齋藤尚子，坂本陽介，

ブリッド形式，予稿集印刷物の有無等については，

関山剛，竹谷文一，宮﨑雄三，山地一代

これまでの大気化学討論会の会員アンケートな

欠席者：竹川暢之（敬称略，五十音順）

ども踏まえつつ，大会実行委員会側とすり合わせ，
次期の運営委員会体制が整い次第急ぎ決定して

1) 会計・会員報告

ゆくこととした。
5) 各委員会報告

会計・会員担当の竹谷委員より, 年度末での退会者数の状況や予算執行状況の確認があった。退

選挙管理委員会の内田委員から，オンライン選会者と運営委員選挙での被選挙権との関係につ挙の状況について報告があった。情報広報委員会

いて，今後整理することが望ましいとの意見交換の入江委員から，学会ウェブのスパム対策やコンがなされた。会員のメールアドレスについては選

テンツ更新対応等の現状について報告があり，担挙時の連絡の未達をもとに修正を促し会員名簿

当業者からのサービスオプション案について提に反映するスキームがあることを確認した。

示があった。費用の後年度負担が下がる設定は魅

2) 論文賞の選考と副賞について力的であるが，その際のサービス内容を確認し，表彰担当の宮﨑委員より，第一回論文賞の選考

運営委員会から業者への作業依頼のスキームを委員の選任について提案があり，承認された。選引き続き検討することとなった。男女共同参画・考委員会にて受賞者 1 名を選出する旨が報告され，人材育成委員会の齋藤委員から男女共同参画学

運営委員会にて承認した。第一回の状況を踏まえ，協会連絡会への参画状況について説明があり，次論文賞の今後の選考において重視すべき点など

回の JpGU 大会での活動について議論する旨の報についての意見交換がなされた。引き続いて論文告があった。学会誌編集担当の山地委員より，賞の副賞を 5 種類の盾の案から多数決で選定した。

2022 年度冬号の発行の報告と 2023 年度夏号へ向

賞状も併せ，書き込む内容やデザインについてはけた準備状況が示された。

表彰委員会で，発注と準備は幹事会で進めること

6) JpGU 学協会長会議・日本学術会議関連とした。

金谷会長より，議事録などの資料に基づき各会

3) 2023 年度 JpGU 準備状況

議の状況について報告があった。学術の中長期研プログラム担当の坂本委員より，JpGU2023 年

究戦略への「有人・無人航空機による気候・地球

大会の大気化学セッションへの投稿状況や招待

システム科学研究の推進」共同提案に参画するこ講演等の準備状況について報告がなされた。懇親とについて，2022 年 10 月メール審議にて決定し会の開催可否や会員集会の設定について今後検たことを確認し，最終的な提案資料について共有

討と準備を進めることとした。

した。
1

大気化学研究 第 49 号 (2023)

7) AcidRain2020 広告について

岩本 洋子（広島大学）

金谷会長より，2023 年 4 月に延期され新潟で開江口 菜穂（九州大学）

催される AcidRain2020 に日本大気化学会の英文江波 進一（筑波大学)

広告を掲載する旨，報告があった。

坂本 陽介（京都大学）

8) その他

竹谷 文一（海洋研究開発機構）

第 29 回運営委員会議事録の確認がなされた。

中山 智喜（長崎大学）

以上

宮﨑 雄三（北海道大学）
また，選挙管理業務に関する課題点や委嘱状の扱

第 31 回日本大気化学会運営委員会

い等について意見交換がなされた。これらは第 13（大気化学研究会より通算 62 回）

期の運営委員へ引継として伝えることとなった。

日時：2023 年 5 月 16 日（火）16:00－18:10

4) 大気化学研究誌の編集状況

場所：Web 会議による開催

学会誌編集担当の宮﨑委員より，編集作業の業

出席者：石戸谷重之，入江仁士，岩本洋子，内田

務委託の経費，大気化学研究第 49 号（2023 年 7里沙，加藤俊吾，金谷有剛，齋藤尚子，坂本陽介，

月中旬発行予定）の編集状況について報告がなさ

関山剛，竹川暢之，竹谷文一，宮﨑雄三，山地一れた。7 月に第 13 期運営委員に切り替わるが，第代（敬称略，五十音順）

49 号の編集は第 12 期で担当する旨が確認された。

欠席者：なし5) 男女共同参画・人材育成委員会の活動

1) 議事録確認

男女共同参画・人材育成担当の齋藤委員より，

第 30 回運営委員会議事録の確認がなされた。

JpGU2023 で懇親会および学部生招待企画を非開

2) 会計・会員報告催とする旨が報告された。第 13 期への申し送り

会計・会員担当の竹谷委員より，現在の会員数として，保育支援・休業中支援ガイドラインを含

および会費納入状況について報告がなされた。学む男女共同参画・人材育成委員会の情報を学会ホ

会規則に従い除名となる予定の会員について審ームページへ恒常的に掲載する必要性が提起さ議がなされた。また，令和 4 年度の決算についてれた。また，男女共同参画学協会連絡会のオブザ

監事の森本氏から会計監査を受け，適正との評価

ーバ加入が 3 期目を終えて正会員になる旨が報告を受けた旨が報告された。

された。学会としての負担増はない。

3) 第 13 期運営委員選挙管理業務に関する報告

6) 2023 年度第 28 回大気化学討論会の準備状況

選挙管理担当の内田委員より，第 13 期日本大LOC 代表の中山氏（長崎大学）から提供された

気化学会運営委員選挙の管理業務および選挙結資料に基づき，副会長の竹川委員から準備状況の果について報告がなされた。選挙結果は以下の通説明がなされた。2023 年 11 月 20-22 日に長崎のりとなった（敬称略）。第 13 期運営委員の任期はチトセピアホールを会場として対面開催となる

2023 年 7 月 1 日から 2025 年 6 月 30 日である。

予定である。長崎近郊で LOC を担当できる会員

会長： 金谷 有剛（海洋研究開発機構）が不足しており，遠隔地から LOC として協力でその他の運営委員：

きる会員を募っている段階にある。入江委員から

石島 健太郎（気象研究所）

LOC への協力申し出があったので，中山氏にその石戸谷 重之（産業技術総合研究所）旨を伝えることとした。ポスターや懇親会を含め

入江 仁士（千葉大学）て，ポストコロナを想定した対面開催の在り方に

2

大気化学研究 第 49 号 (2023)

ついて意見交換がなされた。

以下の各担当者名は第 12 期とする。

7) 2023 年度 JpGU の直前準備状況

1) 議事録確認第 31 回運営委員会議事録の確認がなされた。

プログラム担当の坂本委員より，翌週に幕張メッセで開催される JpGU2023 年大会の準備状況に

2) 会計・会員報告

ついて説明がなされた。月曜午前の口頭発表の最会計・会員担当の竹谷委員より，現在の会員数

後に奨励賞の受賞講演が予定されているが，会員および会費納入状況について報告がなされた。近集会の会場が離れていることから，授与式は会員

年は会員数が増加傾向にあり，会計収支も黒字が

集会ではなく口頭会場で行うこととなった。論文続いている。これらの状況を踏まえつつ，学会予賞は会員集会で授与式を行うことになった。

算の有効な使途について意見交換がなされた。

8) 会員集会の資料案

3) 2023 年度第 28 回大気化学討論会の準備状況

JpGU2023 年大会の会員集会の資料案について

第 13 期運営委員兼 LOC 代表の中山委員より，確認がなされた。

討論会の準備状況について報告がなされた。これ

9) 新旧合同運営委員会に向けた引継資料

まで運営委員会等で議論してきた通り，LOC の負

第 12 期・13 期の合同運営委員会が 6 月 12 日に担や現地での討論を重視する討論会のコンセプ予定されているが，副会長の竹川委員より，引継ト等を考慮して現地のみの開催を予定している資料をいったん副会長で収集して整理する旨がが，やむを得ない事情で現地に来られない方のた

提案され，承認された。第 11 期から第 12 期へのめに，口頭発表のみのリアルタイム動画配信の可引継で受け取った Excel 予定表ファイルについて，能性についても検討を行っている。運営委員から新旧合同運営委員会で資料として用いるために意見を募った上で，6 月中に LOC 判断で方針を決

Google Drive 上で共有・編集することとなった。

定することとなった。

学会ポータルの利用を含め，各種資料の共有・更4) 学会ホームページ保守管理の外部委託

新の効率的な方法について，第 12 期・13 期運営

情報・広報担当の入江委員より，学会ホームペ

委員で意見交換することとなった。

ージの改修および保守管理を(株)ドサナイテへ外部委託する案が提案された。改修費用が 132,000以上円，年間の保守管理費用が 66,000 円となっている。
第 32 回日本大気化学会運営委員会

情報セキュリティの観点からは必要経費であり，（大気化学研究会より通算 63 回）

現在の会計状況を考えると妥当な範囲であるこ

日時：2023 年 6 月 12 日（月）13:00－15:05とから，本提案は賛成多数で承認された。

場所：Web 会議による開催

5) 第 12 期から 13 期への各委員の引継

出席者：（第 12 期）石戸谷重之，入江仁士，岩本

金谷会長および竹川副会長から各種委員の分

洋子，内田里沙，金谷有剛，齋藤尚子，関山剛，

担および引継資料の概要について説明がなされ竹川暢之，竹谷文一，宮﨑雄三

た。その後，zoom のブレイクアウトルームを利用（第 13 期）石島健太郎，石戸谷重之，入江仁士，して各委員で個別に引継が行われた。引継状況や

岩本洋子，江口菜穂，江波進一，大畑祥，金谷有

継続審議課題について全員で情報共有を行った。

剛，竹谷文一，中山智喜，町田敏暢，宮﨑雄三

以上

欠席者：
（第 12 期）加藤俊吾，山地一代，（第 12・

13 期）坂本陽介（敬称略，五十音順)（日本大気化学会 運営委員会）

3

大気化学研究 第 49 号 (2023)

編集後記

大気化学研究第 49 号が例年どおり 7 月中に発行できました。ご多忙中にも関わらず，原稿をご準備下さいました皆さま，
短い査読期間にきめこまかなコメントを頂戴した皆さまに感謝申し上げます。本号では，「農業と大気化学」をテーマとし，耕作と地球環境問題そして社会実装まで（須藤様），農地の窒素循環（仁科様），オゾン影響（山口様ら），３編の総説記事をご寄稿頂きました。本誌の総説としては過去に取り上げていないラインナップで，また，大変読み応えのある内容でございます。
さて，私ごとではございますが，この度，運営委員の任期満了とともに，今号をもって本誌の編集委員より離れることになりました。2017 年冬号（38 号）より本誌の編集を担当させて頂き， iCACGP-IGAC2018 特集号や将来構想 2022-2032 などを含む，総説論文の執筆や査読にて，大変多くの皆さまに，ご協力頂けましたこと，心より感謝しております。この間，ころっと掲載
記事の執筆依頼を忘れ，大急ぎで依頼したことなどをはじめ，多々至らぬこともありました。どうかご容赦頂けますと幸いです。
次号より新しい編集委員会によって大気化学研究が発行されます。今後も本誌が，学会員の皆さまの情報発信や情報交換の場としてより活用されますことを願っております。（K）

大気化学研究 第49号 （2023年7月25日 発行）
編集兼発行： 日本大気化学会
編集委員： 山地一代（共同編集長），宮﨑雄三（共同編集長），八代尚，大畑祥
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電話： 03-5389-6237
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電子メール： jpsac-post@as.bunken.co.jp
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