日本海側の森林土壌における硫黄循環に関する研究:その現存量、起源および将来予測

日本海一侧森林土壤硫循环研究：其现有量、来源和未来预测

• 批准号: 10J00388
• 负责人: 高橋 純子
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J00388/
• 关键词: 越境大気汚染; 硫酸イオン; 森林土壌; 硫黄安定同位体比; 寄与率推定; 硫黄循環; 断面分布; 現存量

大陸からの越境大気汚染による硫酸イオンの森林土壌への影響を明らかにするために、東日本を中心に34地点について調査を行い、硫酸イオン現存量、硫酸イオン吸着能(S-retention)および硫黄安定同位体比の分析を行った。その結果、日本海側と内陸部の黒ぼく土では硫酸イオン吸着能には有意な差がないものの、硫酸イオン現存量は有意に日本海側で高くなることが確認された。また、土壌中の蓄積硫酸イオンの硫黄安定同位体比δ^<34>S(%_o)についても、各調査地点の海塩寄与率を推定し、非海塩性硫酸イオンのδ^<34>Sを算出したところ、日本海側と内陸部で有意な差が認められた。とくに、日本海側の黒ぼく土の非海塩性硫酸イオンのδ^<34>Sは+3.2～+12.6%_o(平均+6.6%o)と算出され、内陸部の土壌のδ^<34>Sと中国起源硫黄酸化物のδ^<34>S(+7.8%_o)の中間の値となり、越境大気汚染物質が混入している可能性が示された。さらに、内陸部と日本海側の硫酸イオンの現存量とδ^<34>Sの差が全て海塩性硫酸イオンと中国起源の硫黄酸化物に起因すると仮定して、黒ぼく土について土壌中の硫酸イオンの起源の寄与率を算出したところ、中国起源の硫黄酸化物の寄与率は、利尻島で6～10%と少なく、東北地方・新潟県で4～52%、北陸地方で26～78%となり、日本海側の南地域ほど越境大気汚染の影響が強いことが示唆された。また、土壌に特異的に吸着した硫酸イオンは容易に溶出しないことも明らかとなり、硫酸イオンが蓄積した土壌は酸性化の回復に時間がかかることが予想されることから、その被害は欧米よりも広範に、そして長期間に及ぶ可能性が示唆された。これまで、日本では酸性雨や越境大気汚染の影響を評価する上で、土壌中の硫酸イオン現存量については全く関心が持たれていなかったが、酸性雨や越境大気汚染の影響評価と将来予測のために、土壌中の硫酸イオンについても継続的なモニタリング調査を行うことが重要である。

A survey of the effects of transboundary heavy pollution on forest soils in China and East Japan was carried out at 34 sites, and analysis of the standing amount of sulfuric acid, the sorption energy of sulfuric acid (S-retention), and the stable isotope ratio of sulfur was carried out. The results show that the absorption energy of sulfuric acid in the inland part of Japan Sea is intentionally different, and the amount of sulfuric acid in existence is intentionally high. The sulfur stable isotope ratio δ ^S (%_o) of the accumulated sulfuric acid in the soil, the estimation of the sea exchange rate at each survey site, the calculation of δ ^S of the non-sea sulfuric acid, and the intentional difference in the inland part of the Japanese sea are recognized.<34><34>In addition, the δ ^S of non-marine sulfuric acid in the black soil of Japan Sea side is +3.2~+12.6%_o (average +6.6%_o). The δ ^S of sulfur acid in the soil of inland part is calculated. The δ ^S (+7.8%_o) of sulfur acid originating in China is calculated. The possibility of mixing transboundary heavy pollutants is shown.<34><34><34>In addition, the difference between the existing quantity of sulfuric acid and δ ^S between the inland part and the sea side of Japan has completely determined the cause of the marine sulfuric acid and the sulfur acidifiers of China origin. We calculated the origin and distribution rate of sulfuric acid in the soil of China. The distribution rate of sulfur acidifiers of Chinese origin is less than 6~10% in Rishiri Island, 4~52% in Niigata, Tohoku Prefecture, and 26~78% in Hokuriku Prefecture. <34>The impact of transboundary pollution in the southern part of the Sea of Japan is strong. The specific adsorption of sulfuric acid in soil is easy to dissolve, and the accumulation of sulfuric acid in soil is easy to recover. The evaluation of the impact of acid rain and transboundary heavy gas pollution in Japan is important for the investigation of acid rain and transboundary heavy gas pollution in the future.

项目成果

北陸地方の土壌型を異にする森林土壌における硫酸イオンの断面分布と現存量

北陆地区不同土壤类型森林土壤中硫酸根离子的断面分布及存在量

• 发表时间: 2013
• 期刊: ペドロジスト
• 作者: 高橋悠太;大徳浩昭;深水昭吉;Takahashi Junko and Higashi Teruo;高橋純子・東照雄
• 通讯作者: 高橋純子・東照雄

日本海側森林土壌における硫酸イオンの蓄積と越境大気汚染の影響

日本海一侧森林土壤中硫酸根离子的积累及跨境空气污染的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: 高橋悠太;大徳浩昭;深水昭吉;Takahashi Junko and Higashi Teruo;高橋純子・東照雄;高橋純子・東照雄・田村憲司
• 通讯作者: 高橋純子・東照雄・田村憲司

Long-term Changes in Sulfate Concentrations and Soil Acidification of Forested Umbrisols and Andosols of Japan

• DOI: 10.1097/ss.0b013e3182878909
• 发表时间: 2013-02-01
• 期刊: SOIL SCIENCE
• 作者: Takahashi, Junko;Higashi, Teruo
• 通讯作者: Higashi, Teruo

東日本のブナ林下における土壌

日本东部山毛榉林下的土壤

• 发表时间: 2010
• 作者: 高橋悠太;大徳浩昭;深水昭吉;Takahashi Junko and Higashi Teruo;高橋純子・東照雄;高橋純子・東照雄・田村憲司;高橋純子・東照雄・田村憲司;高橋純子・東照雄・田村憲司;高橋純子・東照雄・田村憲司;高橋純子・東照雄・田村憲司
• 通讯作者: 高橋純子・東照雄・田村憲司

Accumulation of sulfate ion and stable isotope ratio of sulfur in some forest soils of Japan

日本部分森林土壤硫酸根离子累积量及硫稳定同位素比

• 发表时间: 2012
• 作者: 高橋悠太;大徳浩昭;深水昭吉;Takahashi Junko and Higashi Teruo;高橋純子・東照雄;高橋純子・東照雄・田村憲司;高橋純子・東照雄・田村憲司
• 通讯作者: 高橋純子・東照雄・田村憲司