酸性雨との戦い40年を経て、清華大学はついに勝利を収めるかもしれない

中国は酸性雨の抑制において目覚ましい成果を上げているが、生態学的リスクには依然として注意を払う必要がある。清華大学環境学院のドゥアン・レイ氏の研究グループは、中国における酸性雨管理の影響と将来の方向性を体系的に評価し、予測しました。関連する結果は、「過去40年間およびそれ以降の中国における酸性沈着緩和経路の調査」というタイトルでNational Science Review（NSR）に掲載されました。

この研究では、大気化学輸送モデルと中国の酸性ガス排出量、および過去 40 年間の酸性沈着に関する履歴データを組み合わせました。最新の臨界負荷データに基づき、過去40年間の中国の酸性沈着の超臨界負荷の変化と将来を総合的に評価し、中国が将来的に酸性沈着の超臨界負荷を削減するための道筋を提案した。

2020年現在、中国の二酸化硫黄と窒素酸化物の排出量は、2006年と2012年の過去最高の水準からそれぞれ77％と32％減少しており、欧米諸国よりも速いペースで排出削減プロセスを達成している。中国の酸性雨の面積は2005年の40％から2020年には4.8％に大幅に減少しました。年間平均降水pH値は改善を続け、5.6以上に回復し、中国の酸性雨対策における大きな成果を反映しています。同時に、中国の酸性雨は明らかに経済成長から切り離されている。中国の総経済生産高は2005年以来5.4倍に増加しているが、大気汚染物質の排出量は主に1998年以来中国が講じてきた一連の管理措置により減少し続けている。

1980 年から 2020 年までの中国における酸性雨の発生傾向と関連変数。エネルギー消費、排出量、降水 pH、制御政策のヨーロッパ (EU-28) および米国との比較。

研究チームは、酸性ガス排出量が大幅に減少したにもかかわらず、土壌と表​​層水の臨界負荷を計算することで、中国の生態系の酸性化と富栄養化のリスクは大幅に減少していないことを発見した。 2035年までに大気質基準と気候変動緩和目標を達成する最適な排出削減シナリオの下でも、国の土地の13％は依然として富栄養化の生態学的リスクに直面しており、8.9％は土壌酸性化のリスクに直面しており、地表水源流域のほぼ4分の1は酸性化のリスクに直面しています。

酸性降水の関数としての超臨界負荷。 a. 2005 年、2015 年、2022 年、2035-CBE シナリオにおける土壌酸性化と生態系富栄養化の分布。 b.表面水の超臨界負荷。 c.超臨界荷重。

中国の生態系は欧米に比べて酸性沈着に対する感受性が低いが、同じ量の排出削減でも、中国の酸性化生態リスクの削減は欧米よりもはるかに小さい。酸性沈着ピーク期を例にとると、2005年の中国の土壌酸性化リスク地域の割合（16%）は、1990年頃の欧州（26%）や米国（29%）に比べて大幅に低かった。これは主に、中国の排出削減戦略が大気質の改善に重点を置いているのに対し、欧米諸国は生態系の保護を目指し、限界負荷を排出削減の重要な指針としているためである。

これを踏まえ、この研究では、中国の将来の生態系の富栄養化リスクを軽減するために、アンモニア排出削減を中核とした将来の排出削減経路を設計した。アンモニア排出量は末端処理技術では効果的に制御することが難しいため、2035年までにパリ協定の大気質目標を達成するシナリオでは、アンモニア排出量は2015年に比べて18％しか減少しない。研究によると、中国が2035年の排出削減シナリオに基づいてアンモニア排出量をさらに27％削減した場合、酸性沈着の生態学的影響は2035年頃に基本的に排除され、国土の92％以上が酸性化と富栄養化のリスクに直面しなくなり、CBEシナリオと比較してPM2.5濃度がさらに12％減少すると示唆されている。

この研究は、中国の将来の大気汚染防止と管理は、気候変動、空気の質、生態学的利益など、さまざまな環境目標を考慮する必要があり、特にさまざまな地域の生態系が酸性雨に対して敏感であることを考慮する必要があることを強調している。この研究は、中国の将来の酸性雨管理と政策立案に重要な科学的支援を提供するだけでなく、他の発展途上国の酸性雨管理の経験にも参考となるものを提供する。

この研究は清華大学環境学院の段磊氏の研究グループが主導し、清華大学の郝基明院士と王淑暁氏の研究グループ、南京大学の趙宇氏の研究グループ、および関連する欧州機関の科学者らが参加した。

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過去40年以上にわたる中国における酸性沈着緩和の道筋に関する調査
‍https://doi.org/10.1093/nsr/nwae007