酸性雨に関する基礎的な知識

酸性雨とは、二酸化硫黄（SO₂）や窒素酸化物（NOx）などを起源とする酸性物質が雨・雪・霧などに溶け込み、通常より強い酸性を示す現象です。酸性雨は、河川や湖沼、土壌を酸性化して生態系に悪影響を与えるほか、コンクリートを溶かしたり、金属に錆を発生させたりして建造物や文化財に被害を与えます。
なお、気象庁では雨などに溶け込み地表に降ってきたものを「湿性降下物」、雨以外の乾いた粒子等の形で降ってきたものを「乾性降下物」として化学成分の測定を行い、両者を併せて「降水・降下じんの化学成分」と呼んでいます。また、現在では、「酸性雨」は湿性降下物及び乾性降下物を併せたものとしてとらえられることが多く、「酸性降下物」という用語も使われます。

図1 酸性雨の発生に関わる概念

物質の酸性、アルカリ性の度合いの指標として一般に水素イオン濃度指数(pH、ピーエッチまたはペーハー)が用いられており、酸性度が強いほどpHは低くなります。純水（中性）のpHは7ですが、降水には大気中の二酸化炭素が溶け込むため、人為起源の大気汚染物質が無かったとしてもpHは7よりも低くなります。大気中の二酸化炭素が十分溶け込んだ場合のpHが5.6であるため、pH5.6が酸性雨の一つの目安となりますが、火山やアルカリ土壌など周辺の状況によって本来の降水のpHは変わります。

酸性雨の原因は、化石燃料の燃焼（人為起源）や火山活動（自然起源）などにより放出される二酸化硫黄（SO₂）や窒素酸化物（NOx）です。これらのガスは、大気中で光化学反応などの化学変化を起こし、硫酸や硝酸となって降水に溶け込み、酸性雨となります。
また、原因となる物質が放出されてから酸性雨として降ってくるまでに、国境を越えて数百から数千kmも運ばれることもあり、その動向を監視するために世界各国が協力して様々な観測・分析を行っています。世界気象機関（WMO）の推進する全球大気監視（GAW）計画の下で、ヨーロッパや北米を中心とする約200の観測点で降水の化学成分の測定が行われています。アジア地区では、「東アジア酸性雨モニタリングネットワーク（EANET）」の下で、酸性雨モニタリングを共通の手法で行うための取り組みが進められています。

図2 WMO/GAW計画における降水化学観測ネットワーク
（旧GAW降水化学世界データセンター（米国ニューヨーク州立大学）発表資料より作成）