二酸化硫黄とは？
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。
二酸化硫黄は、硫黄酸化物と呼ばれる反応性の高い気体の一群に属する。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発生するのか？
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である。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石炭鉱業州が世界最大の二酸化硫黄の排出源である。5
その他の二酸化硫黄の発生源は以下の通りである。
- 石炭の燃焼
- 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ぼすべてが人間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量は2％未満である。
自然発生源から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。Scientific Reportsに掲載された2017年の研究によると、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。
短期的な二酸化硫黄への暴露は、以下を含む多くの健康への悪影響を及ぼす可能性がある8。
- 鼻づまり
- 窒息
- 耳、目、喉の炎症
- 喘鳴
- 胸の圧迫感
- 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
呼吸器系の合併症は、小児、高齢者、喘息患者、屋外で活動する人に多く見られる9。火山の風下に住む人々も、危険なレベルの二酸化硫黄にさらされる可能性がある。
Environmental Research』誌に発表された2010年の研究によると、
二酸化
硫黄はアジアの4つの都市で毎日の死亡率と関連していた10。
二酸化硫黄には、以下のような工業用および商業用の用途がある11。
- 食品添加物
- 潤滑剤
- 接着剤
- 殺菌剤
- 冷媒
- 漂白剤
Gastroenterology and Hepatology From Bed to Bench』に掲載された2012年の研究では、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指摘されている12。
さらに、『PLOS One』に掲載された2017年の研究では、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実証された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。
- 人間および家畜の呼吸器障害
- 植生への被害
- 建物や材料の損傷
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。
硫酸塩粒子がのような他の化合物と結合すると、酸性雨の原因となる。 href="/us/newsroom/ammonia">アンモニア 、粒子状物質（PM2.5）になる可能性がある。PM2.5は、二酸化硫黄と同じように環境に影響を与える。
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）と並んで、間接的な温室効果ガスと考えられている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与える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生成して大気を冷やしたりする。
二酸化硫黄の排出を削減するために何が行われているか？
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。
米国航空宇宙局（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。市場に基づくキャップ・アンド・トレード制度や州や連邦の規制も、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た19。カナダ政府は、規制やカナダ・米国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、宇宙からも見える一定の排出ホットスポットであり続けている20。
2015年に米国科学アカデミー紀要（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）に掲載された論文によると、二酸化硫黄は今後も地域で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が、その割合は化石燃料の生産よりも大幅に低い。
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。
私たちの「大気汚染のコスト」カウンターで、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覧ください。
