きな差異があります。サウジアラビアや環境問題、大気環境、地域の大気環境

1.2.2

クウェートなど、主に中東諸国の原油に二酸化硫黄は 1.5％から 3％の硫黄が含まれていま

二酸化硫黄の起源は、主に石炭、石油、銅鉱石に含まれす。一方、インドネシアや中国の原油にている硫黄分で、燃焼や精錬過程を経て二酸化硫黄になり含まれている硫黄は、主に 1％以下です。

ます。日本は江戸時代に、銅精錬にともなう二酸化硫黄がカスピ海周辺の中央アジア諸国や、ロシ山林と農作物に大きな被害を与えました。1950 年以降は、アの原油も硫黄分が少なく、概ね 1％以火力発電所と石油コンビナートの排ガスに含まれる二酸下です。石炭も産炭地によって硫黄含有化硫黄が、喘息などの気管支疾患をもたらしました。現在

率に大きな差があります。日本がオースは大幅に改善され、環境基準を達成しています。

トラリアから輸入している石炭の硫黄分は１％以下です。しかし中国の四川省や雲南省などで採掘される石炭には、3％以上の硫黄

1．硫黄、二酸化硫黄、硫黄酸化物の起源が含まれている場合が少なくありません。日本は1960 年以降、硫黄酸化物による大気汚染を防ぐた

硫黄は地球を構成する基礎物質の一つで、大部めに、硫黄分の少ない原油の輸入に努力してきま分は地球内部のマグマと地殻の中にあります。地した。その結果、1965 年の輸入原油には約 2％の殻の硫黄は数億年の間に石炭や石油に混入し、金硫黄分が含まれていたのに、現在は約 1.3％になっ属と化合して鉱石にも移行しました。こうした硫ています。中国も環境規制が厳しくなり、今では黄含有物質が地表に現れるのは、16 世紀までは造排煙脱硫装置のない発電ボイラーでは、硫黄分が山運動と地殻変動によるものだけでした。ところ1％以上の石炭を使うことが禁じられています。

が 17 世紀の産業革命を契機に、化石燃料と地下の鉱物資源を大量に採掘するようになりました。も２．硫黄酸化物による大気汚染の歴史

ちろん硫黄を含んだままですから、硫黄を人為的に地殻から地上に引き出す結果になったのです。

日本の環境問題は大気汚染が出発点で、平安時化石燃料に含まれる硫黄は、燃焼過程を経て大部代から製塩の煙や大仏建立時の煙害が報告されて分が二酸化硫黄（SO2）に、数％が三酸化硫黄（SO3）になります。鉱石に含まれている硫黄は、精錬過います。その中でも硫黄酸化物による農作物の被害と人災は、他の環境問題より圧倒的に大規模で程を経て大部分が二酸化硫黄になります。大気にした。現在はほぼ終息していますが、今日に至る

放出された二酸化硫黄は、一部が酸素と化合してまでに 200 年以上もの大規模な災害の歴史がある

三酸化硫黄になり、空気中の微小な水滴に溶け込といってよいでしょう。そこで少し時代を遡って、んで硫酸ミストになります。こうして生成された大気汚染の歴史を概観しておくことにします。表硫酸ミストが酸性の雨や霧になり、森林の樹木を1 は記録が残されている万葉集の時代から、明治枯れさせるようになりました。地表の植生も生育時代までの代表的な大気汚染事例です。西暦 750を阻害され、周辺の人間には気管支疾患をもたら

年代の大仏の造営は、硫黄酸化物と水銀蒸気によすようになりました。二酸化硫黄と三酸化硫黄、る大気汚染を引き起こしています。大仏は青銅製

それに僅かな一酸化硫黄(SO）を含めた総称が硫ですから、すでに銅精錬が始まっており、原料の黄酸化物（SOｘ）です。ちなみに、石炭や石油に硫化鉱に含まれている硫黄分が硫黄酸化物になっは数％の硫黄が含まれていますが、含有率には大て放出されていたのです。銅精錬には大量の薪や1炭も使用したので、煙とともに煤塵も撒き散らし近い年産約 1500 トンでしたから、別子銅山と同ていたでしょう。大仏の表面は金メッキで仕上げ様の大気汚染を引き起こしました。なお、足尾銅られましたが、当時の金メッキには水銀との化合山の銅は「寛永通宝」2000 万枚の鋳造に使われて物であるアマルガムが使われていました。辰砂かいました。江戸時代には製塩業も発展しますが、ら採れる水銀で金アマルガムを作り、大仏の表面燃料に薪の代わりに石炭を使うようになり、煙とにヘラで塗り、その後に炭火で加熱して水銀を蒸悪臭の記録が残されています。

発させていたのです。記録によると奈良の大仏造
営には 500 トンの銅と 440 キログラムの金、それ明治時代になると政府が工業化を強力に推進しに 2.5 トンの水銀が使われています。この水銀はたので、各地で大気汚染が発生するようになりま金メッキの際にすべて蒸発し、鍍金職人は不思議した。コンクリートを使う西欧風建築や造船ドッな病気になったと記録されています。水銀蒸気をクの建設が始まり、セメントの需要が増大したの吸い込んで、水銀中毒になっていたのです。大仏で、政府は 1875 年に最初のセメントプラントを師が防毒マスクを作り、被害を防ごうとした記録

深川に建設しました。現在よりはるかに小規模なもあります。

工場ですが、操業開始にともなって粉塵飛散の苦情が発生しています。製鉄では釜石に高炉が建設

江戸時代に入ると銅精錬にともなう大気汚染がされ、大気汚染を発生させています。江戸末期か大きくなります。中でも有名なのは、1690 年に新ら操業を開始した銅精錬は、工業化の波に乗って居浜で発見された別子銅山です。峰続きの尾根に生産規模を拡大し、二酸化硫黄と三酸化硫黄に起連なる豊かな鉱脈で、住友家が採掘と精錬を開始

因する農業被害を大きくしました。化学工業ではしました。しかし硫黄酸化物を含む排煙の影響で、1872 年に硫酸プラントが建設され、続いて明治中山林と農作物に被害が発生しました。一方、足尾期までにガラス、火薬、製紙、精糖、石炭乾留によ

銅山は 1610 年に発見され、生産量は別子銅山にる燃料ガス製造設備が稼動を開始しました。明治時代の急速な工業化

表 1. 日本の明治時代までの大気汚染事例

は近代日本の産業基時代

代表的な大気汚染盤になり、京浜、阪神、大仏造営

奈良（銅の精錬過程で銅鉱石（硫化鉱）から二酸化硫黄を排出）

中京、北九州では、臨（燃料の薪炭から大量の煙と浮遊粒子状物質を排出）

海部に大規模な工業（金メッキのため、金アマルガムを塗り加熱、水銀蒸気排出）地区 が形成されまし

鎌倉（黄銅鉱の精錬で硫黄酸化物発生、鋳造過程で薪炭煤塵発生）た。しかし、一方で全別子銅山、足尾銅山、日立銅山の銅精錬

国各地に深刻な環境

江戸時代（二酸化硫黄で山林と農作物の被害発生、土地買収で対応）汚染を引き起こし て（薪炭代替燃料として石炭の使用開始、悪臭発生）います。

製塩業（石炭燃焼の煙害、高煙突採用（瀬戸内地方、18～19 世紀））
明治時代

セメント（深川で湿式セメント焼成によるダスト飛散苦情発生）

表 2 は代表的な環製鉄（釜石と八幡で製鉄所完成 煤塵と二酸化硫黄が発生）

境汚染と対応です。別銅精錬

子銅山では 1895 年に（硫黄酸化物による農業被害発生、農業と工業の相克）

化学工業（硫酸、ガラス、窯業、火薬、製紙、精糖による大気汚染）

二酸化硫黄による大規模な稲作障害が発

2

して帝国議会に対策の表 2．20 世紀前半までの深刻な環境汚染と対応
汚染源
別子銅山

時期
1893-1904
1905-1910

足尾銅山

1890-1896
1897-1901
1902-1907

被害対応

煙害（稲作障害）

寄付金、土地買収

鉱毒

移転（四阪島）煙害

補償金、生産制限、調停

鉱毒（重金属）示談（日露戦争中）

洪水（裸地化）予防工事

煙害（畑、山林）予防工事、弾圧

煙害（畑の茶化）予防工事、弾圧、強制収用、（山林の枯れ） 谷中村取りつぶし小坂鉱山

1902-1916

煙害、鉱毒

部分保障

日立鉱山

1907-1914

煙害

損害補償、大煙突

小坂鉱山

1924-1926

煙害

労働者解雇、賠償必要性を訴え、その結果として汚染防止装置が設置され、被害は減少したと伝えられています。
ですが、そこに至るまでの農民の辛苦、行政の無理解と一部学者の無関心は、後の水俣病でも再現されるのですが、この時点ですでに同じ形態が発生していたのです。
日立銅山では明治 40

生し、農民代表が被害を訴えて損害賠償を要求し年に夏蕎麦に煙害が発ました。しかし因果関係の立証が不十分とのこと生し、鉱山側は耕作者に補償金を支払っています。

で補償問題が延期され、怒った農民は精錬所にデしかし翌 41 年には山林被害にも補償金の支払いモをかけて操業停止と移転を要求しました。翌年が必要になり、年々、被害範囲の拡大と補償金のには農民数百名が精錬所を襲い、警官ともみあっ増大が続きました。鉱山側は早い段階から煙害対て 23 名が検挙される事態になっています。住友側策が困難なことを認識しており、補償金の支払いは、やむなく沖合 18 キロの四阪島に巨額を投じてが避けられないものと覚悟していました。対策と工場を移転しました。硫黄酸化物の除去技術がなしては、鉱山である神峰山の尾根沿いにコンクリい当時としては、距離を離す以外に対策がなかっートの煙道を敷設し、数ヶ所から排煙を分散排出たのです。しかし移転によって、これまで被害がさせるようにしました。煙道は「むじないぶし」となかった四国の内陸部にも麦と稲作の被害が発生か「百足煙道」とも称された長距離大口径ダクトしてしまいます。最終的に住友側は被害農民に賠で、長さが 1630ｍ、ダクト径は 2ｍから 3ｍにも償金を支払い、産銅量の制限を約束してようやくなりました。しかし排煙を分散排出しても有効な沈静化します。

成果が得られなかったので、直径が 11ｍで高さが24ｍの第１煙突、直径 18ｍ、高さ 36ｍの第 2、第足尾銅山でも産銅量の増大にともない、排ガス3 煙突を建設し、排煙を送風機で強制排出するよの硫黄酸化物が周辺の山林を枯れさせ、裸地化にうにしました。しかし、やはり成果は思わしくなよって洪水まで誘発してしまいます。さらに鉱山かったので、最後には図 1 の写真に見られる直径の廃水が渡良瀬川を汚染し、農作物にも被害が発が約 8ｍで高さが 156ｍの大煙突を、海抜 200ｍの生します。被害にあった谷中村は、洪水と山林農山頂に建設しました。場所が山頂なので、この建業災害で困窮し、足尾銅山の閉山を要求しますが、設は非常に困難な大工事だったとの記録がありま

受け入れられずに反対運動が激化します。農民のす。日立鉱山の対応は良心的で、真摯に問題を解惨状を見るに見かねた田中正造代議士は、身を賭決しようとしたのです。しかし硫黄酸化物を排ガスから除去する技術がない状況では、どんな良心3

刻な神経障害をもたらしました。同様の問
題は新潟県の阿賀野川流域でも発生し、「新潟水俣病」と呼ばれました。富山県神通川流域では骨が侵される「イタイイタイ病」が発生しましたが、原因は三井金属鉱業のカドミウム廃水が水田に流入し、米食を通じて被害を発生させたのです。大気汚染では、三重県の四日市を中心とする「四日市ぜんそく」が代表例です。汚染源はコンビナートを形成していた石原産業、中部電力、昭和四日市石油、三菱油化、三菱化成工業、三菱モンサントの排煙に含まれていた二酸化硫黄でした。

図 1.

３．硫黄酸化物の環境影響

日立鉱山の百足煙道と煙突（出典：日立の大煙突アルバム-復刻版-ＨＰ）

硫黄酸化物の環境影響は多面的で、健康的な努力も、本質的な解決には至らなかったと言への影響、産業活動への影響、自然環境への影響えるでしょう。

があります。もっとも重大なのは健康への影響で、四日市ではコンビナートの風下にあたる地区で住20 世紀後半の大きな環境問題は、重化学工業に民に深刻な被害が発生しました。
「咳が出る」、「痰

よる大気汚染と化学工業による重金属汚染です。

がでる」、「喉が痛む」、「喘息発作で寝られない」

とくに有名なのは熊本県の水俣で発生した「水俣といった呼吸器系疾患で、患者の割合は周辺地区病」で、チッソ水俣工場から海域に排出されたメの約 10 倍に達しました。50 才以上の男子は、約チル水銀が食物連鎖を通じて住民に摂取され、深10％が気管支喘息、慢性気管支炎、喘息性気管支炎になり、入院しても改善せず、数名が亡くなり自殺者もでました。記録によると、当時の二酸化硫黄の環境濃度は約１ppmで、1 時間値なら現在の環境基準値の 10倍、1 日平均値なら 25 倍に相当します。
産業活動への影響では、別子銅山の影響で大規模に稲が枯れて収穫が減り、麦も不作になりました。足尾銅山では蕎麦が生育不良になりました。日立銅山では蕎麦だけでなく、栗、たばこ、稲、麦の収穫が 2 割

図 2.

四日市コンビナート（1960 年代）から 4 割も減りました。

出典：日本の大気汚染の歴史（公健協会）

4自然環境への影響は、周辺の山林で樹木が二酸化硫黄の排出量（日本）枯れ死しています。足尾では下草の生育も阻

1,500,000

害されて裸地化し、大雨で土砂災害と洪水が発生しました。なおヨーロッパの北西部や米1,000,000

国の五大湖周辺では、硫黄酸化物に起因する酸性雨の影響で、河川と湖沼の魚類の被害が500,000発生しています。しかし、幸いにも日本では
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
2002
2008
2014

0

酸性雨による大きな被害は発生していません。土壌の中和能力に差異があるものと推察されています。

図３．日本の硫黄酸化物排出量（年間）（単位：トン）
出典：平成 29 年度版

環境統計集（環境省）

４．日本の硫黄酸化物対策順に示します。アメリカが約 454 万トンと日本の日本の硫黄酸化物対策は、石油と石炭や鉱物資約 11 倍で、オーストラリア、トルコ、カナダが続源で大きく異なっています。石油については、低いています。ただし、この表には中国とインドが硫黄原油の輸入に注力するだけでなく、燃料脱硫含まれていません。中国環境状況報告によると、が大きく貢献しています。現在、原油に含まれる2014 年の硫黄酸化物排出量は 1974.4 万トンでア

硫黄分は、約 6 割が製油所の燃料脱硫装置で除去メリカの 4 倍を超えています。中国は人口が多いされています。黄色い粉体で回収された硫黄は国のと、一次エネルギーの石炭依存度が 7 割を超え内で硫酸の原料に利用されているだけでなく、輸ているからです。インドも中国と似た状況なので、出にも向けられています。硫黄分の約 1 割はアス硫黄酸化物の排出量が多いものと推察されます。

ファルトに混入しますが、約 2 割は発電所や工場のボイラー燃料に混入し、燃焼過程を経て硫黄酸

表 3．硫黄酸化物の排出量（トン／年）2013 年

化物になっています。一方、石炭に含まれている

出典：各国の硫黄酸化物（SOx）排出量の硫黄は、ほぼ全量が硫黄酸化物になります。石油推移（環境省資料）

も石炭も、排ガスに移行した硫黄酸化物の大部分

アメリカ

4,538.178

は、排煙脱硫装置でアリカリ剤と反応させ、石膏

オーストラリア2,309.191

や硫酸にして利用しています。銅鉱石に含まれて

トルコ

1,931.171

カナダ

1,206.292

いる硫黄は、大部分を硫酸に変換しています。石
油の燃料脱硫でも排煙脱硫でも硫酸転換でも除去されなかった硫黄分は、二酸化硫黄となって大気に放出されています。日本の放出量は図 3 に示す
ように、1980 年が 115 万７千トンでしたが、2014年には 40 万 7 千トンに減っています。理由は火力発電の燃料が、石油から硫黄を含まない LNG に移行したからです。
表 3 に世界各国の硫黄酸化物排出量を量の多い
5

ポーランド

846.845

日本

695.434

ドイツ

410.376

イギリス

385.609スペイン

258.970

フランス

217.503

5．二酸化硫黄の環境濃度と環境基準

棒グラフの左は 1974 年、右は 1986 年 SO2 発生量

図４に示すのが二酸化硫黄の環境濃度推移です。1970 年から 1985 年までの約 15 年間で四斜線部分が実績で、右の白部分は経済成長から想定できた排出量からの削減量。
最上部は脱硫寄与率：27％、その下は燃料変更寄与率：13％、その下が省エネ寄与率の 33％、その下は製品構成変換の寄与率：5％。

分の一に激減しており、急激な改善が海外からサクセスストーリーと称されています。対策は主に次の 4 点に集約できるでしょう。第 1 点は輸入原油を硫黄分の少ない原油に移行させたことです。第 2 点は石油を燃料とする火力発電から、硫黄分のない LNG を燃料とする火力発電に転換させたことです。当時の日本のエネルギーは、7 割以上を石油に依存していたので、1973年の石油危機で大きな打撃を受けました。その図 5．硫黄酸化物の発生抑制原因結果、エネルギーの石油依存度を低下させる方針に移行したのです。第 3 点は排煙脱硫装置の石炭の消費量が減ったからです。平成 2 年の環境整備です。1970 年に最初の排煙脱硫設備が建設さ白書によると、図５のように、日本が 1974 年かられ、1985 年までに 1740 基が建設されました。大1986 年にかけて実現させた硫黄酸化物の発生量規模な石炭火力発電と、石油火力発電の大部分に低減は、燃料転換の寄与率が 13％、省エネ寄与率普及したのです。第 4 点は素材産業のエネルギーが 33％、脱硫寄与率が 27％となっています。

効率向上です。石油危機でエネルギー価格が急騰したため、製鉄、セメント、化学、窯業などの大規

なお、環境基準値は１時間値が 0.1ppm 以下で、模工場が強力に省エネルギー対策を進め、石油と１時間値の１日平均値が 0.04ppm 以下です。環境濃度は図４に示すように、一般局は通常の大気汚染モニタリング施設
自排局 は道路沿いのモニタリング施設

一般局、自排局ともに0.003ppm です。環境基準達
成率は一般局が 99.9％、自排局で 100％です。
（おわり）
参考資料：環境白書
環境省調査資料

一般局は通常の大気汚染モ

図 4．二酸化硫黄の環境濃度推移

ニタリング施設6