二酸化硫黄とは何か?
二酸化硫黄は無色の気体で、強い息苦しさと刺激臭がある。酸化硫黄の最も一般的な形態である。1
二酸化硫黄は、硫黄酸化物と呼ばれる反応性の高いガスのグループに属しています。硫黄酸化物は反応しやすく、以下のような有害な化合物を生成する:
- 硫酸
- 亜硫酸
- 硫酸粒子
二酸化硫黄はどこから来るのか?
二酸化硫黄は、硫黄を含む物質を使用して発電するあらゆる産業活動によって発生するが、自動車が燃料を燃焼させることによっても発生する。
米国、インド、中国、ヨーロッパでは、発電所が二酸化硫黄の最大の発生源となっている。2,3 カナダでは製錬が最大の発生源である。4 ロシアの製錬コンビナートと南アフリカの炭鉱州が世界最大の二酸化硫黄排出国である。5
その他の二酸化硫黄の発生源は以下の通り:6
- 石炭燃焼
- 石油燃焼
- 工業用ボイラー
- ディーゼルエンジン
- 火山
- 海洋
世界で排出される二酸化硫黄のほとんどは、人間の活動によって生成されたものである。自然発生源からの排出は2%未満である。
自然発生源の排出量が世界的に少ないにもかかわらず、二酸化硫黄の排出量を衛星で追跡すると、かなりの量になることがわかった。2017年に発表された研究によると Scientific Reports火山は1日あたり約63キロトンの二酸化硫黄を排出している。7
二酸化硫黄は私たちの健康にどのような影響を与えるのだろうか?
短期的な二酸化硫黄への暴露は、以下のような多くの健康への悪影響を及ぼす可能性がある:8
- 鼻水
- 窒息
- 耳、目、喉の炎症
- 喘鳴
- 胸のつかえ
- 息切れ
二酸化硫黄に長期間さらされると、以下のような深刻な問題を引き起こす可能性がある:
- 呼吸器疾患
- 肺の防御機能の変化
- 心血管疾患の増加
呼吸合併症は、小児、高齢者、喘息患者、屋外で活動する人に多くみられる。9 火山の風下に住んでいる人も、危険なレベルの二酸化硫黄にさらされる可能性がある。
2010年に 環境研究 によると、二酸化硫黄はアジアの4都市における毎日の死亡率と関連していた。10
二酸化硫黄は何に使われるのか?
二酸化硫黄は、以下のような数多くの産業および商業用途に使用されている:11
- 食品添加物
- 潤滑油
- 接着剤
- 消毒剤
- 冷媒
- 漂白剤
2012年の研究で 胃腸病学と肝臓病学 ベッドからベンチへ によると、成人喘息患者の3~10%が亜硫酸塩添加物にさらされると、皮膚症状、胃腸症状、呼吸器症状を経験する可能性があるという。12
さらに、2017年に発表された研究もある。 PLOS One では、保存料に含まれる亜硫酸塩が有益な腸内細菌を阻害する可能性があることが示されている。13
二酸化硫黄が環境に与える影響とは?
二酸化硫黄はそれ自体で環境を破壊する可能性がある。二酸化硫黄の排出による悪影響には以下のようなものがある:14
- 人間と家畜の呼吸器障害
- 植生への被害
- 建物や資材への被害
二酸化硫黄は酸性雨の前駆物質であり、湖や土壌の酸性化を引き起こし、建物の劣化を促進する。
硫酸塩の粒子が アンモニアPM2.5となる。PM2.5は、二酸化硫黄と同じように環境に影響を与えます。
二酸化硫黄は温室効果ガスか?
二酸化硫黄は、窒素酸化物、一酸化炭素、非メタン揮発性有機化合物(VOC)とともに間接的な温室効果ガスと考えられています。15 間接的な温室効果ガスは、化学反応または地球の放射エネルギー平衡能力を変化させることにより、大気の温暖化に影響を及ぼします。16
二酸化硫黄はエアロゾルの一因であり、エアロゾルは太陽放射を吸収して大気を暖めたり、太陽光を反射する雲粒を作って大気を冷やしたりする。
二酸化硫黄の排出を減らすために何が行われているのか?
発電所は二酸化硫黄排出の世界最大の原因である。発電所の二酸化硫黄抑制戦略により、米国東部では2005年から2015年の間に排出量が約80%削減された。17,18
アメリカ航空宇宙局(NASA)のオーラ衛星に搭載されたオゾン監視装置(OMI)は、2004年10月から二酸化硫黄と二酸化窒素レベルの世界的な変化を観測した。当時、ペンシルベニア州ピッツバーグとオハイオ渓谷は、石炭火力発電所からの二酸化硫黄の排出量が全米で最も多かった。この地域は10年間で排出量が劇的に減少した。
この減少は、排煙脱硫の採用、石炭から天然ガスへの燃料転換、一部の古い石炭火力発電所の閉鎖に伴うものだと調査官は指摘している。州や連邦政府の規制だけでなく、市場ベースのキャップ・アンド・トレード・プログラムも排出抑制技術を後押しした。
衛星からのデータを地上のモニタリングステーションと照合したところ、カナダの二酸化硫黄排出量の大部分も2005年から2014年の間に大幅に減少していることがわかった。19 カナダ政府は、規制やカナダ・アメリカ大気質協定などの国際協定が大気の質を改善したと評価している。二酸化硫黄排出量の減少傾向の例外は、カナダのアルバータ州にあるオイルサンドである。20
都市部の排出量を削減しても、大気中の二酸化硫黄汚染物質がすべて除去されるとは限らない。21 2015年の 米国科学アカデミー紀要 に掲載された2015年の論文によると、二酸化硫黄は、化石燃料の生産に比べればかなり低い割合ではあるが、地域から発生するメタンと相互作用して粒子状汚染を形成し続けると示唆されている。
政府の規制によって大気の質が改善された地域もあるが、まだやるべきことは残っている。世界中の多くの都市が、深刻な大気汚染による財政的・人道的負担を強いられている。
詳しくは「大気汚染のコスト」をご覧ください。 をご覧ください。きれいな空気がいかに人々の命を救い、経済的繁栄を維持するかをご確認いただけます。
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