硫黄酸化物とは?

大気環境に関すること
この記事は約4分で読めます。

硫黄酸化物とは?

『硫黄酸化物』って、何ですか?

地球環境の専門家

『硫黄酸化物』は硫黄の酸化物の総称で、一酸化硫黄(SO)、三酸化二硫黄(S2O3)、二酸化硫黄(SO2)、三酸化硫黄(SO3)、七酸化二硫黄(S2O7)、四酸化硫黄(SO4)などがあります。なかでも大気汚染で問題となるのはSO2とSO3で、これらをまとめてソックス(SOx)とも呼びます。

『硫黄酸化物』って、どこから発生するのですか?

地球環境の専門家

『硫黄酸化物』は、石油や石炭などの化石燃料を燃焼するとき、あるいは黄鉄鉱や黄銅鉱のような硫化物鉱物を焙焼するときに排出されます。火山ガスなどの自然由来の発生源もあります。

硫黄酸化物とは。

「硫黄酸化物」とは、SO2やSO3など、硫黄原子と酸素原子が結びついた化合物の総称で、まとめてソックス(SOx)とも呼ばれます。石油や石炭などの化石燃料の燃焼や、黄鉄鉱・黄銅鉱などの硫化物鉱物の焙焼によって排出され、大気中で問題となるのは主にSO2とSO3です。

硫黄酸化物とは?(社会とのかかわりの観点から)

硫黄酸化物とは?

硫黄酸化物とは、硫黄原子と酸素原子からなる無機化合物の総称で、英語の頭文字からSOx(ソックス)とも呼ばれます。火山ガスなどの自然現象のほか、化石燃料の燃焼や金属精錬などの産業活動によっても生成されます。酸性雨や呼吸器疾患などの健康・環境問題を引き起こす原因となるため、大気汚染物質として各国で規制の対象となっています。

硫黄酸化物の種類

硫黄酸化物の種類

硫黄酸化物には複数の化合物が含まれますが、大気汚染の文脈で特に重要なのは二酸化硫黄(SO2)三酸化硫黄(SO3)の二つです。二酸化硫黄は刺激臭のある無色の気体で、三酸化硫黄は常温で液体または固体として存在します。

大気中では、燃焼や精錬の過程で生成された二酸化硫黄が酸素や光化学反応によって酸化されて三酸化硫黄となり、さらに水蒸気と反応して硫酸(H2SO4)を生じます。

硫黄酸化物の排出源

硫黄酸化物の排出源

硫黄酸化物の排出源は、自然由来と人為由来の二つに大別されます。自然由来としては火山の噴火や温泉地帯からの噴気が代表的ですが、量・濃度ともに大きな影響を与えるのは火力発電所や工場などの産業活動を中心とする人為由来の排出です。

火力発電所では、硫黄分を含む石炭や石油などの化石燃料を燃焼させて発電するため、その排ガスに硫黄酸化物が含まれます。工場では金属や化学物質の製造過程で発生し、たとえば鉄鋼業では鉄鉱石やコークスに含まれる硫黄分が燃焼する際に、化学工業では硫酸や肥料などの製造過程で排出が起こります。このほか、重油を燃料とする船舶も、沿岸部では重要な排出源です。(一昔前は、ディーゼル車からも多くの硫黄酸化物が排出されていましたが、自動車用ディーゼル燃料の低硫黄化が進み、現在の道路走行車からの排出はごくわずかになりつつあります。)

硫黄酸化物の排出量

硫黄酸化物の排出量

硫黄酸化物の排出量は、その地域の大気汚染酸性雨の深刻さを示す重要な指標です。日本では1968年に大気汚染防止法が制定されて以降、燃料の低硫黄化や脱硫装置の導入が進み、排出量は1970年代以降大きく減少しました。一方、新興国・途上国では化石燃料の使用拡大に伴って排出量が増加するケースもあり、越境大気汚染としてアジア地域でも継続的な課題となっています。

排出源が化石燃料の使用から金属精錬・化学工業まで多岐にわたるため、削減に向けては排出源ごとの実態把握と、燃料転換・排煙脱硫・規制強化といった対策の組み合わせが不可欠です。

硫黄酸化物が環境に与える影響

硫黄酸化物が環境に与える影響

大気中に排出された硫黄酸化物は、視程を低下させる大気汚染(もや)や健康障害、酸性雨の原因になります。

硫酸エアロゾルは大気中で微小な粒子として浮遊し、視程の低下(もや)を引き起こすほか、呼吸器系や眼に悪影響を及ぼし、喘息や気管支炎などの原因となることがあります(疫学調査では、硫黄酸化物によって、呼吸器疾患に加え心血管疾患の発症リスクが高まることが示されています)。二酸化硫黄と煤煙(ばいえん)が霧と結びついて生じる硫黄型(ロンドン型)スモッグは、こうした健康被害をもたらした代表例です。一方、窒素酸化物や揮発性有機化合物(VOC)が紫外線を受けて光化学オキシダント(主にオゾン)を生成する光化学スモッグとは、原因物質もメカニズムも異なります。

酸性雨は、硫黄酸化物や窒素酸化物が大気中で水分と反応して生成される、pHのおおむね5.6未満の酸性の降水を指します。これが森林や湖沼を酸性化させ、樹木の衰退や水生生物の減少といった生態系への被害をもたらします。さらに硫黄酸化物そのものや酸性雨は、金属製の橋梁・建造物の腐食や石灰岩・大理石でできた歴史的建造物の溶解を引き起こし、文化財や社会インフラにも深刻な影響を与えます。

タイトルとURLをコピーしました