第章

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酸性雨問題の変遷と当研究所の取り組み

第１章

酸性雨問題の変遷と当研究所の取り組み ● 目狛江研究所大気科学部長

上席研究員

藤田

次
慎一

１−１

酸性雨問題の始まり ………………………………………………………………………………………………………… 9

１−２

アジアの酸性雨 …………………………………………………………………………………………………………… 12

１−３

当研究所の取り組み ……………………………………………………………………………………………………… 15

藤田 慎一（1975年入所）
酸性雨課題推進担当として、当研究所の酸性雨研究を統括するとともに、大気の物理と化学に関する研究を分担してきた。現在は、大気中での硫黄酸化物や窒素化合物の収支と濃度の経年変化に関する研究を進めている。

8

１−１

酸性雨問題の始まり

1-1-1 は じ め に
産業革命が成熟した 19 世紀中ごろのイギリスは、生産活動が著しく進展した反面、大都市や工業地域で環境問題が深刻化した時代であった。ロンドンなど大都
市では、石炭の燃焼により排出される二酸化硫黄（SO2）や降下ばいじんは、凄まじい大気汚染を引き起こした。
化学工業の分野では、原料として大量のソーダ灰を必要とした。ソーダ灰の製造方法として、ソルベー法はまだ工業化されておらず、ルブラン法によって副産される塩化水素（HCl）は、深刻な環境汚染を招いた。マンチェスターなど工業都市の後背地では、緑林は枯れ果て「死海の辺」のように荒廃したといわれる。
ソーダ産業による環境汚染に音を上げた政府は、
1863 年にアルカリ法を制定し、アルカリ監督官のポストを新設した。その初代に任じられたのは、王立協会
会員の化学者アンガス・スミスである。1872 年に出版された大著『大気と降水』¸のなかで、スミスは酸性雨を意味する acid rain の術語を初めて用い、酸性のガス

図1-1-1や雨が綿布を脱色し、構造物や金属を腐食し、農作物

スミス著『大気と降水』（1872）の中扉（国立国会図書館蔵）に被害をもたらした事例を示した（図 1-1-1）。
スミスの時代、酸性雨の原因物質は HCl と SO2 であった。HCl による環境汚染を解決に導いたのは、ソルベー

1-1-2

ヨーロッパの酸性雨が工業化に成功した当時の先端科学技術であり、アルカリ法を初まりとする近代的な環境法の制定である。

同じころドイツでは、別の視点で降水の分析が行わだが石炭の燃焼による大気汚染に有効な解決策は見出れていた。降水中に含まれる NH4 ＋や NO3 −などの窒素せず、その後も事情は好転しなかった。抜本的な大気化合物は、作物の栄養源として農学者の興味を引いた。

汚染の改善は、苦いスモッグ事件を幾度も経験して、その提唱者は農芸化学の始祖であり、スミスの師でも1956 年に大気清浄法が制定されるまで待たねばならなあるリービッヒである。大気中には作物の生育に必要

¹

かった 。
降下ばいじんと SO 2 を相手に悪戦苦闘している間に、な量の窒素分があるから、肥料として与えることはな
い。リン酸塩とアルカリだけ施せばよいと考えたので新たな環境問題が現れた。モータリゼーションの発展ある。この学説を検証するためリービッヒは、1840 〜

により、窒素酸化物（NOx）が汚染物質として登場した

1860 年代に各地で降水の分析を行ったº。その影響はドこと。広域規模の輸送現象が発見されたことである。

イツにとどまらず、ヨーロッパの各国、そして科学技

火の手は 1960 年代の終わり、北海を挟んだ対岸のスカ術の揺籃期の日本にもおよんだ。

ンジナビアにあがった。

なかでも精力的な研究が行われたのはイギリスであ

電中研レビュー No.43 ● 9

った。ロザムステッドに農事試験場を創設したロースと気象擾乱との関係が議論されるようになったのであとギルバートは、長期間にわたる実験を行なった。彼る。観測網の整備と拡大とが、研究の進展に貢献したらの後継者は、リービッヒの学説を正して窒素肥料のことはいうまでもない。

＋−

必要性を説き、窒素化合物として NH4 と NO3 とが同

スカンジナビアの観測データを解析したスウェーデ
ンの土壌学者オデンは、この地域の降水は酸性化の傾

じように有効なことを示した。
ドイツのホーエンハイムの農事試験場から駒場農学向を強めており、その原因は海をわたってイギリスや校（東京大学農学部の前身）に招請された農芸化学者

ドイツから輸送された SO2 にあるに違いないと確信する。

ケルナーも、窒素化合物の供給源に興味をもった一人同じころスウェーデンの西海岸では、多くの湖が酸性である。1883 〜 1885 年にケルナーは、東京で降水の分化して水棲生物に影響を与えていることも判明した。

析を行なった » 。ケルナー論文を今日的な眼でみると、オデンらの進言を受けたスウェーデン政府は、1972 年＋−にストックホルムで開催された国連の「人間環境会議」の濃度を定量した点に価値が見出される。当時のヨーでこれを提起する。アンガス・スミスが『大気と降水』

ロッパの学術誌に何回か引用されるなど、その意義はのなかで化学気候学の始まりを宣言し、酸性雨の環境

小さくなかったと推察される。窒素化合物の供給源と影響を論じてから、奇しくも 100 年目の年であった。

わが国の生産活動が小さかった時期に、NH 4 や NO 3

して、当時もっとも注目されたのは降水であった。こスウェーデン政府が人間環境会議に提出した報告書½

れに対する答としてケルナーは「降水量は絶対量の尺は、賛否両論の大きな反響をよんだ。隣国のノルウェ

度でない」ことを、気候条件が異なる東京とロザムス

ーは好意的であり、指弾されたイギリスやドイツは冷テッドのデータの比較により結論したのである。

淡であった。原因究明に乗り出した経済開発協力機構

ヨーロッパの降水化学は、第２次大戦後に新たな展（OECD）は、1972 年に 11 か国の参加のもとに、長距離開をみる。スウェーデンの土壌学者エグナーは、栄養

越境監視評価に関する協力計画（LRTAP）を発足させ

塩の循環を調べるため、国内に多数の採取器を設けてた。オデンらの主張を確認するためには、越境大気汚いた。この観測網は 1956 年に、大気大循環の研究で高染を定量的に評価する必要があった。このためヨーロ

名なロスビーが主宰するストックホルム大学の気象学ッパを対象に、長距離輸送モデルの「原版」を開発し、教室に移管され、後に欧州大気化学観測網（EACN）と排出量と沈着量の収支を国ごとに算定した¾。

よばれるネットワークの中核となる。ロスビーとエグ

また 1977 年には、国連の欧州経済委員会（ECE）のナーは「化学気候学」という分野を提唱した。そして協賛をうけ、東ヨーロッパを含む 16 か国の参加のもと多地点で採取した降水を分析し、気圧配置など気象条に、欧州監視評価計画（EMEP）が発足した。ヨーロッ¼

件との関係について説明を試みた 。同僚のエリクソン

パ各国はこのプロジェクトにより、同一の観測マニュ

は、硫黄化合物の収支の研究に先鞭をつけた。

アルに基づいてモニタリングを実施し、原因物質の排

化学気候学の術語は、ロスビーらが最初に提唱した出量データを共有し、長距離輸送モデルを用いて越境

ものではなく、アンガス・スミスが『大気と降水』を

大気汚染を評価することになった。こうしてエグナー著わしたときの副題でもあった。だがその内容は 80 年

らがスウェーデンで始めた小規模な観測は、30 年後に間にだいぶ変っていた。スミスの時代の降水化学は、はイベリア半島から旧ソ連国境までを網羅する大規模スポット的な観測が中心であり、濃度分布を面的にとな観測ネットワークへと発展する。

らえる発想はまだなかった。19 世紀の終わりになり、実態調査の結果、降水の酸性化がほぼヨーロッパ全

大気汚染が深刻化すると、セントバーソロミュー病院

域を覆う現象であり、湖沼の生態系の衰退とも関係すの化学者ラッセルは観測網の考え方を導入し、デポジることが確認された。ところが OECD が行なった数値

ットゲージとよばれる統一規格の採取器を考案して降実験の結果、ヨーロッパ各国の間には越境大気汚染が水を分析し、濃度分布の地図を作った。だがその広さ交互する結果が得られたことから問題は複雑化した。

は、水平距離で数十 km の範囲にとどまった。20 世紀の

各国は自国の環境対策と併行して、対外的な対応も迫

中ごろロスビーらの時代になって、ようやく成分濃度られたからである。

10

1979 年に開催された ECE の環境担当相会議には 32 からは、北アメリカでも酸性化の兆候がみられると主張

国が参加し、長距離越境大気汚染条約（1983 年発効）

した。1976 年にカナダは降水観測網（CANSAP）を設を採択した。この条約に基づき 1985 年には、ECE に属け、広域モニタリングを開始した。その背景には、国する 21 か国の署名のもとに、ヘルシンキ議定書（1987

内に沈着する酸性物質の一部が、アメリカから越境し年発効）を採択した。議定書を批准した国は、通称たものではないかという懸念があった。

「30 ％クラブ」とよばれる SO2 の削減協約、つまり各国一方のアメリカでは、1978 年に国家大気物質沈着計

における 1980 年時点の排出量の最低 30 ％を 1993 年まで

画（NADP）が発足し、1980 年には全米酸性降水影響に削減することが義務付けられた。さらに 1988 年には、評価計画（NAPAP）の傘下に大規模な調査が始まっ

ECE に属する 25 か国の署名のもとに、ソフィア議定書た ¿ 。SO 2 の排出源は五大湖の南東部に集中しており、（1991 年発効）を採択した。議定書を批准した国は、酸性化が著しいのは五大湖の北東部であった。1980 年

1994 年までに各国の NOx の排出量を、1987 年時点のレにアメリカとカナダは「越境大気汚染に関する合意覚

ベルに凍結することが義務付けられた。

書」を交換する。カナダは、自国の湖沼生態系の衰退

具体的な削減方法は各国に任された。矢面に立たさは明らかだから、硫酸と硝酸の沈着量が 1 ha あたり 20れたのは、電気エネルギーの供給を石炭火力発電所に

kg を下まわるよう、排出源側で対策を講ずるべきだと頼ってきた各国の電気事業である。だが各国の内情は主張した。これに対してアメリカは、ソースとレセプ

相応に複雑であった。電気エネルギーをおもに原子力タの関係は科学的に説明されたものではないとして、に依存するフランスは、当初から酸性雨にあまり関心

自国の排出源に抑制を求めるには、なお調査・研究がを示さなかった。排出国の一つと指弾された旧西ドイ

必要だという態度を最後まで崩さなかった。

ツも最初は冷淡であった。ところが国内の森林衰退を1983 年に 30 ％クラブが発足すると、カナダはこれを目の当たりにしてから態度を急変し、もっとも熱心な上まわる 50 ％の削減計画を打ち出した。アメリカは事排出削減の推進国となった。イギリスはヘルシンキ議

実上これを無視した。当時アメリカで SO2 の 70 ％近く

定書を批准したが、対外的には削減率をなかなか約束を排出したのは、石炭火力発電所であった。だが日本しなかった。国内的には電力庁の民営化問題も抱えてとは違ってアメリカには電力会社が数百もあり、なかいた。電気エネルギーをおもに水力に依存するスカンには環境対策にすぐ費用を投じられない零細なものもジナビアには、もともと大規模な石炭火力発電所はなあった。矢面に立たされた電気事業は、電力研究所

かった。だが、原子力発電の凍結という国内事情によ（EPRI）を中心に精力的な調査を開始したÀ。

り、スウェーデンはその不足分を何に求めるかの選択を余儀なくされる。

国内で大議論が交わされたにもかかわらず、1987 年に発表された NAPAP の中間報告書は「酸性雨の影響は1980 年代の終わりに怒涛のように始まった東ヨーロ小さい」という消極的なものであった。レーガン政権

ッパの崩壊は、排出削減がまがりなりにも走り出しては、酸性雨法の立法に対して後向きの姿勢に終始した。

いたヨーロッパの酸性雨を錯綜するものにした。西ヨ1989 年に発足したブッシュ政権はまもなく、SO2 排出量ーロッパを凌駕するといわれながら、なかばベールにの大幅削減を骨子とした大気浄化法の改訂に乗り出す。

包まれていた大気汚染の実態が露見したからである。

そしてカナダを訪問して、国内の環境対策を具体的に

旧チェコスロバキア、ポーランド、旧東ドイツの国境進める約束をし、10 年以上にわたる政策論争はひとま地帯にある森林は、ほとんど壊滅状態にあることが判ず決着をみた。

明した。

このように排出削減をめぐる経緯は、ヨーロッパと北アメリカとでは事情が異なった。小国が陸続するヨ

1-1-3

北アメリカの酸性雨

ーロッパの進め方は、科学論争の結論を全部待たないで、政治決着の形で方向を定めたものであった。臨界1970 年代になると、酸性雨への関心は北アメリカで負荷量の評価など、研究の一部は将来の課題として残も高まった。過去の分析データを解析したライケンズされた。これに対して本質的に２国間の問題であるア

電中研レビュー No.43 ● 11

メリカは、莫大な人・物・金を投じて調査を先行し、EPRI をはじめとする電気事業の研究機関も、プロジェ

その結果をふまえて国内法を改訂した。

クトの規模を縮小した。酸性雨は先進国から途上国のいずれにせよ、排出削減が国際的な合意のもとに走問題と見なされ、生産活動の進展が著しい東アジアにり出したヨーロッパや北アメリカでは、酸性雨問題は世界の関心が集まり出した。国内の環境対策に見通し

収束にむかい始めた。1990 年代になると、環境問題のを得たアメリカは、極東地域の環境安全保障のカード

関心はもっぱら地球温暖化に向けられるようになった。

に酸性雨を使って、中国を牽制し始めた。

１−２

アジアの酸性雨

心が集まるようになった。1933 年に中央気象台の倉茂1-2-1 は じ め に

英次郎 Å は、測候関係が将来研究すべき項目を調査し、その一つに「各地の降水の酸性度とそれが産業におよ

ケルナーが 1892 年に帰国した後、降水の分析は農商ぼす影響」をあげている。中央気象台は 1935 年に化学

務省の農事試験場の手に移った。東京西ヶ原の本場と掛を新設し、三宅泰雄の指導のもとに降水の分析を開

畿内、九州、陸羽の各支場では、川島禄郎の指導によ始したÆ。第２次世界大戦末期に中断した調査は、戦後り、1913 年から 20 年間近くにわたって大規模な調査がの早い時期に再開された。だが気象行政の整理・統合Á行われた 。

のなかで、まもなくほとんどの地点で打ち切られた。

降水の化学組成は、農芸化学のほか林学、公衆衛生学、気象学などの分野でも関心事であった。鉱煙によ最後まで残った神戸海洋気象台でも、1961 年をもって
約 25 年間にわたる観測の幕を閉じた。

る森林の被害は、当時大きな社会問題であり、鏑木徳

気象庁が岩手県三陸町の綾里で降水の分析を再開し二などの林学者によって精力的な調査が進められた。

たのは、約 15 年をおいた 1976 年である。この調査は世早くから工業化が進んだ阪神地域では、日本のマンチ

界気象機構の勧告を受けて、大気バックグラウンド汚

ェスターとよばれた大阪の大気汚染がまず深刻化した。

染観測網（BAPMoN）の一環として始められたもので1918 年に大阪市は、鏑木徳二にヨーロッパの大気汚染あるÇ。綾里はその地域観測所として出発したが、1994の調査を委託する。その結果、市立衛生試験所では年に日本では初めて南鳥島に基準観測所が設けられ、1920 年から降下ばいじん量の測定が始められた。このCO2 濃度や大気混濁度とならんで降水の分析が始まった。

調査は第２次大戦末期に中断したものの、70 年以上にわたって続けられてきた。大阪市は、全国に先駆けて

1-2-2

日本の酸性雨1932 年に「ばいえん防止規則」を制定し、その後の各都市における活動のきっかけを作ったÂ。

わが国の酸性雨は、ヨーロッパや北アメリカとは少第２次大戦後、大気汚染が再燃するなかで、降下ばし違った形で出発した。1973 年と 1975 年の梅雨の時期、

いじん量の測定は他の都市にも広がった。イギリス規

関東地方の住民の多くから眼や皮膚の痛みを訴える届格に準拠したデポジットゲージが用いられ、気象条件

け出があった。植物や農作物の一部には可視障害もみを考慮して採水瓶の大きさに工夫がなされた。溶存成られた。被害地域で酸性度の強い降水が観察されたこ分の分析も順次始められた。熊本や四日市では、1960とから、濃度や組成に関心が集まり、環境庁や自治体〜 1970 年代にかけて pH が経年的に低下したことも報告

によって調査が行われた。その結果、被害はホルムア

Ã、Ä

されている

。

1930 年代になると、気象学の分野でも降水化学に関12

ルデヒトや過酸化水素など刺激性物質と、水素イオンとの相加作用によると推定された。だがその全体像は、

1000

排出量（万トン／年）

800

日
露
戦
争
の
勃
発

第
一
次
世
界
大
戦
の
勃
発

↓

↓

600

400

SO2

NOx

第
二
次
世
界
大
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勃
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第
二
次
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界
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終
戦

↓

↓

公
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議

国
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環
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開
発
会
議

↓

200

0
1900

1920

1940

1960

1980

2000

年

図1-2-1

わが国における過去100年間の二酸化硫黄と窒素酸化物の排出量の推移

完全に解決せずに残された。皮肉なことに、環境庁が 5

度からは５か年計画で「第２次調査」に引き継がれた。

か年計画で調査を開始した 1975 年の夏を最後に、被害

国設大気測定局に自動計測機と自動開閉型の採取器をは聞かれなくなった。わが国ではこの一連の事件をさ設置し、濃度の連続測定と降水の分析とが行なわれたÌ。

して「湿性大気汚染」、あるいは酸性雨とよんできたÈ。

第２次調査は 1993 年度に終わり、1994 年度からは酸

湿性大気汚染が起きた 1970 年代のわが国は、1960 年

性雨の未然防止を目標に掲げた「第 3 次調査」が５か年代に深刻化した公害問題をうけて 1968 年に大気汚染防計画でスタートした。新たに離島に酸性雨測定所を新止法が制定され、SO2 排出量が急激に減少し始めた時代設するなど、観測網の拡充・強化が図られた。第３次と符合した（図 1-2-1）。同じころ欧米で喧伝された越調査の『中間とりまとめ』は 1997 年４月に発表されたÍ。

境大気汚染は、まだ問題視されてなかった。当時としこのなかでは、日本海側で冬季に SO42 −濃度の上昇が認て世界を先行した環境保全対策と、独特の気象条件やめられ、大陸の影響が示唆されること。アルカリ度の地理要因もあいまって、広域的な被害は将来的にも生低い湖沼が確認され、数値実験の結果では、早い場合

じないという見方が支配的であった。上層には偏西風

30 年後に酸性化する可能性があること。原因不明の樹が吹くこと、海に囲まれた島国であり物質が滞留しに木衰退が引き続き確認されることなどが指摘された。

くいこと、酸性物質に対して緩衝能をもつ土壌が多い

陸水の酸性化は、当研究所の見解Îと異なるものであっこと、閉鎖性の湖沼が少なく陸水の交換が早いことが、たが、『最終とりまとめ』の段階で訂正された。

あまり明確な根拠なくその理由とされた。

環境庁の第１次調査を実質的に支えたのは、自治体

ところが 1986 年に、群馬県衛生公害研究所の関口恭の試験研究機関であった。1988 年に始まった第２次調

É

一 が関東地方でみられるスギ衰退を報告し、その原因

査では、観測地点が国設大気測定局に切り替わったたとして酸性雨を指摘したことから事情は一変した。原め、有力な自治体が中心となり行政枠を越える形で全因不明のスギ衰退とオキシダント指数の分布はよく対国を５ブロックに分け、広域モニタリングを開始した。

応することも分かり、環境庁と林野庁は緊急調査を行

梅雨など特定の気象条件を選び、第１次調査と同じÊなった 。これに先立って環境庁は、1983 年に酸性雨対「ろ過式採取器」を用いて集中観測を行った。全国公害策検討会を設置し、環境影響が顕在化したときに備え

研協議会の傘下に、全国 100 地点以上からなる独自のネて５か年計画で「第 1 次酸性雨対策調査」を開始していットワークが展開されたÏ。

た。その結果、全国の多くの地点に欧米なみの酸性物
Ë

質が沈着していることが分かった 。
環境庁の第 1 次調査は 1987 年度に終了し、翌 1988 年

当研究所では、硫黄化合物の輸送や収支の解析を目的に、1987 年から全国規模のモニタリングを開始したÐ。
1990 年以降は西日本地域への集中化を図り、あわせて

電中研レビュー No.43 ● 13

当研究所が主宰する東アジアのネットワークに組み込立環境研究院は、ソウル地域に 18 か所の観測局を設けんだ。統一手法のもとに実施された共同観測としては、て予備調査を行った。1984 年には『酸性雨測定網運営

東アジアで最初のものであるが、所期の目的を達した

指針』が制定され本格調査が始まった。観測局の数はため 1996 年９月をもって足掛け 10 年にわたる調査の幕

その後も増加し、自動開閉型の採取器への切り替えをを閉じた。

進めるなど、ネットワークの整備・拡充が図られた。
観測局の総数は、1995 年には全国 39 都市・ 92 地点に達1-2-3

東アジアの酸性雨

したÓ。黄砂襲来時の降水組成の研究や、長距離輸送モ
デルの開発も始まった。ソウルにおける降水の pH は、

1980 年代になると、酸性雨への関心は東アジア各国

夏季にやや高く冬季にやや低くなる傾向がある。工業でも高まった。中国における酸性雨の調査は、1970 年

都市の蔚山では、1993 年以降の pH に上昇の傾向が認め

代の終わりに試行的に始められ、重慶など西南地域のられる。残念ながら北朝鮮の状況はよくわからない。

都市では、予想よりも酸性化は著しいことが判明した。

台湾における酸性雨の調査は、行政院環境保護署に同じころ行われた北京や南京の調査では、酸性化の兆よって 1984 年に始められたÔ。西海岸の台中にアジア最候はみられないが、硫酸や硝酸の濃度は高いことも分

大級の石炭火力発電所を建設中の台湾電力公司も、独

Ñ

かった 。

自の調査を進めてきた。1990 年には環境保護署によっ1982 年に国家環境保護局は「全国第１回酸性雨会議」て、離島を含む 10 地点に観測局が設けられた。代理表を開催し、その結果を受けて第６次５か年計画の一環

面法による乾性沈着量の測定が行われていることは特として 1983 年から２年間、四川省と貴州省で「第１次筆される。調査結果によると、酸性度の強い降水はお調査」を行った。その結果、都市の酸性雨は深刻な状もに北部で春季に発現する。硫酸と硝酸の濃度はこれ況にあることが確認された。平坦な北東地域と比べると似た季節変化を示す。東アジアを対象にした長距離と大気の交換時間は長く、降水量は多く、土壌の酸緩輸送モデルの開発も、台湾大学などで進められている。

衝能は弱いことがその理由とされた。第１次調査をふ

台湾の大気質に影響をおよぼすおもな排出源は、季節

まえて、1985 年からは第７次５か年計画の一環として風が卓越する冬季は上海付近に、また梅雨季は華南地「第２次調査」が行なわれた。国家環境保護局が作成し域にある。1995 年５月には、台北で「東亜地区酸雨国

た観測マニュアルをもとに、28 省区に約 200 地点からな

際研討会」が開催されたÕ。

る大規模な観測ネットワークが設けられた。華南３省

東南アジアでは、19 世紀の終わりにオランダ、イギ

区では重点観測も行われた。その結果、降水の酸性度

リス、フランスなど旧植民地の宗主国による降水の分の強い地域は局地的なこと、酸性度は年々上昇の傾向

析が行なわれたものの、酸性雨モニタリングは東アジにあること、農作物、森林、建築物などに被害を生じアと比べて遅れた。ロザムステッドの農事試験場のミていることが判明したÒ。

ラーは、1913 年に発表した論文のなかで、アンガス・

1990 年以降は、第８次５か年計画のもとに、華中７スミス以来 50 年間にわたる世界各地の分析値を集成し省で調査が行われた。その結果、湖南省の長沙など華たÖ。そのなかにはジャワ、カルカッタ、ハノイなどの中地域の酸性雨が深刻なこと、巨視的にみると酸性化

興味深いデータが掲載されている。植物の生育が旺盛は東へ拡大していること、環境被害には大気汚染物質な熱帯の情報が、窒素化合物の供給源を知るうえで必の直接影響も関与していること、酸性化の原因は石炭要とされたためである。1970 年代になると BAPMoN の燃焼に起因する SO2 にあることが確認された。行政当局一環として、東南アジアにも観測地点が設けられた。

は石炭の硫黄分の低下、住宅暖房のガス化、環境アセ欧米の研究機関の協力をうけて、既往のデータの再解

スメントの実施などの環境対策を策定し、その一部は

析も始められた。マレーシアやタイの主導のもとに、実行に移されてきた。

「南・東・南東アジア酸性雨ネットワーク」

韓国における酸性雨の調査は、1970 年代の終わりにソウルと蔚山で行われたのが最初である。1980 年に国14（ARNSESEA）を構築する動きもあった。
このようにアジアの各国は、独自に国内のモニタリ

ングを進めてきた。だが試料の採取や分析の方法はまして構想の実現に向けて４回の専門家会合を開催し、ちまちであり、ヨーロッパの EMEP や北アメリカの技術マニュアル原案の策定を進めた×。1997 年２月に広NAPAP のように、国際的に標準化されたものではなか

島で開催された第４回会合で合意の形成がなされ、本った。こうした背景のもと、アジア地域に共通の観測

格稼動までの暫定ネットワークセンターは新潟に置かネットワークを構築する必要性の声が高まり、国連環れた。1999 年に始まった環境庁の「第４次調査」では、

境開発会議、環日本海環境協力会議、エコアジア環境

国設観測網の見直し作業などが進められた。2001 年１相会合などの場で議論されてきた。

月、EANET は国連環境計画の傘下に 10 か国が参加しわが国の環境庁は、1992 年に「東アジア酸性雨モニタて本格稼働を開始し、酸性雨研究センター（ADORC）

リングネットワーク（EANET）」構想を提唱したÜ。そがそのコーデネータに指名された。

１−３

1-3-1 は じ め に
わが国の電気事業では、環境保全を経営の重点課題

当研究所の取り組み
1-3-2

硫黄化合物が関与した酸性雨の研究

まず広域的な観測ネットワークを独自に構築して、に位置づけ、地域社会との共存を図ってきた。火力発

日本列島の硫黄化合物の収支を調べた。その結果、硫電所の建設にさいしては、事前に広範な環境アセスメ

黄化合物の総沈着量は、みかけ上、人為起源の SO2 の排

ントを行なって環境の保全や保護につとめ、化石燃料

出量を２倍以上上まわることが分かった。硫黄化合物の使用にあたっては、良質な燃料の利用、さまざまなの起源を明らかにするため、独自の長距離輸送モデル

環境対策の実施、燃焼方式の改善を積極的に進めてきを開発して解析した。国内に沈着する硫黄化合物のうた。発電の過程で生じる副産物や廃棄物の処理・処分

ち、国内の人為起源に由来するものは約 40 ％、火山活についても、素材としてリサイクルの割合を広げるな動に由来するものは約 20 ％、国外の人為起源に由来す

ど省資源化に努めてきた。

るものは約 40 ％と推計された。

ところが、環境問題をとりまく情勢は 1980 年代の終

環境の酸性化が顕在化している欧米では、河川・湖

わりに大きく変化した。地域社会の枠を越えた広域規

沼の水質変化を予測するモデルが開発され、環境対策

模の問題に関心が集まり、エネルギーと環境との調和の策定に利用されている。EPRI が開発した流域の酸性が強く求められるようになったのである。こうしたな化予測（ILWAS）モデルをもとに、鉱物の風化速度やかで当研究所は、1980 年代の初めに研究に着手し、ま植生作用などに仮定をおき、わが国でもっとも影響がず植物影響と降水化学の課題に取り組んだ。1987 年に生じやすいと考えられる流域条件を設定して長期予測

は通商産業省からの受託研究が発足し、所内研究と受を行った。その結果、現状レベルの酸沈着量が続くか

託研究を連動させる形で、酸性物質の沈着量、スギ衰ぎり顕著な酸性化は生じない。だが沈着量が現在の２退の実態、山地流域での物質移行、表層土壌の酸緩衝

倍程度になると、その累積効果によって、長期的には能などの研究をフェーズ I（1987 〜 1992 年）として進め酸性化が起こり得ることが分かった。

た。東アジア各国との共同観測も、世界に先駆けて開樹木に対する酸性物質の影響を評価するため、代表始した Ø。1993 年からはフェーズ II（1993 〜 1997 年）

的な樹種を対象に暴露実験を行い、可視害の発現や乾として、「硫黄化合物が関与した酸性雨」の研究を展開

物生長の変化を調べた。わが国でみられるスギ衰退に

Î

した 。

は、オゾンと水ストレスの影響が複合的に関与している可能性が高い。また、現状レベルより高濃度の SO2 が電中研レビュー No.43 ● 15

負荷されたときには、乾物生長の低下する樹種がいく

EANET は 2001 年１月に本格的な稼動を開始した。

つかある。このため、仮に東アジアで SO2 濃度が大幅に第６回酸性雨国際会議は、アジアでは初めて 2000 年 12上昇することがあれば、オゾンとの複合作用によって、月につくばで開催された。東アジアの酸性雨に世界のいくつかの樹種に影響のおよぶ可能性はあることが分

関心が集まり、その解決に日本の貢献が求められるよかった。

うになった証といえよう。独り日本が最新の環境対策

森林土壌に対する酸の臨界負荷量の研究は、ヨーロを施せばよいという時代ではなくなったのである。研ッパで始められ、東アジアにも適用が試みられてきた。

究課題の中心も SO 2 から NO x、湿性沈着から乾性沈着、当研究所では、可能なかぎり実測データを評価に反映

実態把握から現象のモデル化というように変化した。

させることを方針に、群馬県の表層土壌の臨界負荷量

RAINS-Asia Úに代表されるように、酸性雨の全体像をを推定した。推定した値は、世界銀行の酸性雨プロジ

一貫したモデルで捉え、実効ある環境対策に役立てよェクト RAINS-Asia の値より約１桁高いものであった。

うという社会科学型の研究も志向されるようになった。

土壌酸性化にともなう影響発現の閾値は、ヨーロッパ

環境問題の発現が予測されたとき、あるいは既に発の方法を踏襲して塩基とアルミニウムの濃度比を 1 とし現しているとき、ソースとレセプタの関係を定量的にた。だが、人工酸性雨を用いた暴露実験の結果による説明し、科学の成果を対策の実現に反映させる筋道はと、この値は樹種によって異なるため、わが国の森林避けて通れない。両者を介在するのは、大気圏・水

生態系を考慮した閾値の設定や評価モデルの整合性に

圏・地圏・生物圏における物質輸送と物質循環というついて、さらに検討が必要なことが分かった。

基本原理である（図 1-3-1）。相手国に対策の実現を迫

酸性雨の構造物影響については、社会的な付加価値

るうえで、厳密な科学的裏付けが要求されるのはもちが高いコンクリート構造物を対象に検討を進めた。短ろんであり、1980 年代にアメリカがカナダに反論した

期間の実験で化学的劣化を評価する促進試験の方法はのもこの点であった。一方で科学的な結論を待って対ないため、水和物の分解や強度に関する長期的な評価策を講じたのでは、往々にして遅すぎるのも確かであは難しい。だが表面侵食量などは、降雨量との関係でり、ヨーロッパは政治決着で方向を求める道を選んだ。

評価が可能なことが分かった。このため、より明確な

21 世紀を迎え排出量の増大が予測される東アジアでは、傾向が判断できるまで、５年間の長期暴露実験を開始

今後の選択肢について議論が展開されることになろう。

した。

こうした趨勢をふまえて当研究所では、1997 年から以上の成果は、1996 年 11 月に東京で開催した国際セはフェーズ III（1997 〜 2000 年）として、「窒素化合物

ミナー「酸性物質の輸送と影響評価」の場で国内外のが関与した酸性雨」の研究を展開してきた。研究の目

Î

関係者に紹介された 。1997 年 12 月は、酸性雨に関心

標は「広域輸送の評価」「環境影響の評価」「総合評価」をもつ多くの分野に参加をよびかけ、東京で公開セミの三つである（図 1-3-2）。広域輸送の評価では、大気

ナー「酸性物質の広域輸送と環境影響」を開催したÙ。
大気圏

1-3-3 窒素化合物が関与した酸性雨の研究
輸送・拡散
地表面

排出源

1980 年代までの酸性雨は、先進国が集まるヨーロッ
パや北アメリカの環境問題であった。だが国際的な排

変

前駆物質

出協約が走り出した結果、問題は収束にむかい始めた。

質

酸性物質

これに対して、今後発展が予想される東アジアでは、重要な環境問題として大きく浮上するようになった。
国内問題の立場に固執してきた中国も、量的な評価は◯◯◯排出源の種類
排出源の高度
排出源の強度

沈着・除去

◯
◯
◯

土壌・陸水の酸性化
森林の衰退
構造物の劣化・腐食ともかく実態として、広域的な物質輸送が存在することに表立って反対しなくなった。

16

図1-3-1

環境大気中における酸性物質の輸送過程

広域モニタリング

地球の温暖化
広域輸送の評価

長距離輸送モデルの開発

地球環境問題
環
境
問
題
へ
の
取
り
組
み

樹木影響の評価

流域の酸性化予測

地域環境問題環境の酸性化

環境影響の評価

臨界負荷量の評価（酸性雨）
環境共生方策

森林への総沈着量評価

構造物影響の評価

総合評価

図1-3-2

電力中央研究所における酸性雨研究の展開

圏を対象に窒素化合物の動態を観測し、排出から沈着ある。

までの過程をモデル化する。環境影響の評価では、地人類が直面する経済（Economics）、エネルギー

表面に沈着した酸性物質が、地圏・水圏・生物圏を循（Energy）、環境（Environment）の三つの E のトレー環する過程を追跡し、環境が許容し得る負荷量を評価

ドオフは、しばしば「トリレンマ」の名でよばれる Û 。

する。あわせて構造物影響や、樹木衰退におよぼす複トリレンマを解決するためには、環境の分野を切り離合要因を解析する。総合評価では、将来のエネルギー

すことなく、三つの分野の叡智を結集して総合的に取需給を分析し、排出量の推移をシナリオ化して沈着量り組む必要がある。当研究所では、酸性雨の研究で培の変化を予測する。こうして酸性雨の全体像を明らかった知見を活用し、アジアの環境問題の解決にむけてにし、施策に資する判断材料を提供することが目標で貢献していきたい。

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