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研究成果

公開日:2016.05.31

東アジア域の人的活動による窒素化合物の日本周辺海域への影響を解明

研究成果 工学

経済発展の目覚ましい中国では、人的活動による窒素酸化物(NOx)の排出量が2000年から2010年で2倍以上に増加しています。NOxからは硝酸ガスや硝酸塩などさまざまな反応性総窒素化合物(以下、窒素化合物)が生成され、国境を越えて運ばれてくる途中、東シナ海や日本海などの海洋へも沈着し、海洋生態系にも大きな影響を与えることが危惧されています。九州大学応用力学研究所と電力中央研究所の研究グループは、大気中の大気汚染物質の動きが詳細にわかる化学輸送モデルを用いて、日本周辺海域における、大気から海洋への窒素化合物沈着量を解析しました。
 本研究では、海洋から発生する粒子径の大きな海塩粒子(波しぶきが蒸発して残った塩分)の表面での硝酸ガスの取り込み・沈着に着目しました。その結果、黄海・東シナ海・日本海の合計で、2002-2004年の年間平均の窒素化合物沈着量は733 Gg-N/年(日本東岸の北西太平洋域では730Gg-N/年)でした。これは海塩粒子による取り込みを含まない場合の約2倍です。
中国の人的活動によるNOx排出量は5377 Gg-N/年で、中国国内(陸上)では2317 Gg-N/年の窒素化合物が沈着し、周辺の海域では窒素化合物として全体の27%が沈着しています。このことから、中国から流れ出す窒素化合物のほぼ1/2が、中国東岸から日本東岸の全海域にかけて沈着していることがわかります。本研究により、海塩粒子に取り込まれた中国起源の窒素化合物が国境を越えて運ばれ、沈着することの重要性が初めて明らかとなりました。
 本研究成果は、2016年5月27日(金)にアメリカ地球物理学連合(American Geophysical Union)の研究レター誌「Geophysical Research Letters」のオンライン版に掲載されました。

上段:中国・韓国・日本からのNOxの年間排出量と中国から流れ出す窒素化合物の年間総量。
下段:陸上・各海域へ沈着する年間総量。単位は窒素換算量。YSは黄海、ECSは東シナ海、TSは対馬海峡、SJは日本海、WNPは北西太平洋、NPは北太平洋域での沈着量を示す。

研究者からひとこと

本研究では2002-2004年の解析を行いましたが、2010年にはNOxの発生量は2倍以上に増加し、それに伴い沈着量も増加していると考えられます。硫酸塩やススが中心のPM2.5越境大気汚染に社会の関心が集中していますが、硝酸塩のようにPM2.5より大きい粒子の越境汚染や沈着に伴う環境インパクト研究も進める必要性を指摘したいと思います。

論文情報

Importance of coarse-mode nitrate produced via sea salt as atmospheric input to east Asian oceans. ,Geophysical Research Letters, 43, S. Itahashi, H. Hayami, I. Uno, X.L. Pan, M. Uematsu,
doi:10.1002/2016GL068722 (2016)

研究に関するお問い合わせ先

応用力学研究所 教授 鵜野 伊津志 

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