横浜市　環境創造局　環境監視センター　用語解説　：二酸化硫黄(SO2)

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用語解説：二酸化硫黄（ＳＯ₂）

１　二酸化硫黄とは．．．

　「二酸化硫黄」（ＳＯ₂）は、１個の硫黄原子（Ｓ）と２個の酸素原子（Ｏ）が結合してできた「硫黄酸化物」（ＳＯx）の一種です。「亜硫酸ガス」と呼ばれることもあります。

２　性質

　二酸化硫黄は、空気より重い無色の気体で、腐敗した卵に似た刺激臭があり、目、皮膚、粘膜を刺激し、人体には有害な物質です。

　人が二酸化硫黄の臭いを感じる濃度の下限値（閾値）は、０．５～１．０ppm 程度と言われています。
　なお、二酸化硫黄とともに火山ガスの代表的な成分である硫化水素（Ｈ₂Ｓ）は、より低濃度でも特徴的な腐卵臭があります。このため、二酸化硫黄濃度が低い場合でも異臭を感じることがあります。

　二酸化硫黄は水に溶ける性質があるので、腐卵臭がするなど緊急の場合は、ウエットティッシュあるいは、タオル等を水で濡らし、口や鼻を覆うことも有効と考えられます。

３　自然発生源

　二酸化硫黄の発生源は、自然界では、火山あるいは温泉地帯（箱根の大涌谷など）において、地下のマグマにとけ込んでいるものが分離して、噴気孔から大気中に放出されています。

　火山ガスに起因する二酸化硫黄による大気汚染としては、鹿児島県の桜島が有名で、桜島の噴火に伴いときどき高濃度が記録されています。

　また最近では、２０００年７月に噴火が始まった東京都の三宅島の雄山からは、当初は一日あたり５万トン以上にも達する膨大な量の二酸化硫黄が大気中に放出され続けました（二酸化硫黄放出量の推移グラフ）。この二酸化硫黄を含んだ噴煙が南風にのって本州に運ばれ、２０００年８月２６日からは横浜市をはじめとして日本各地で環境基準値（１時間値が０．１ppm 以下）を超えるような二酸化硫黄濃度の上昇が観測されました（二酸化硫黄濃度の推移グラフ）。

　噴火から２年経った２００２年秋からは、二酸化硫黄の放出量は、最盛期の約１／５の一日あたり１万トン以下にまで減少しましたが、それでも桜島からの放出量を上回っていました。噴火から１２年が経過した現在でも、一日あたり千トン程度が大気中に放出されています。

４　人工発生源

　人工的には、工場、事業場、船舶などのボイラやエンジンなどで使用されている硫黄（Ｓ）を含む燃料（重油、軽油、石炭など）が燃焼するとき、燃料中に含まれる硫黄が、空気中の酸素（Ｏ₂）と結合して生成されます（Ｓ＋Ｏ₂ → ＳＯ₂）。

５　用途

　硫酸、殺虫剤、殺菌剤、漂白剤、還元剤などの原料として用いられています。

６　近年の環境濃度

　昭和４０年代までは、大気中の二酸化硫黄の濃度が高く、大気汚染物質の主役でしたが、硫黄分の多い石炭や重油から硫黄分の少ない低硫黄重油（ＬＳＡ）へ、さらには硫黄分を含まない燃料（液化天然ガスなど）への「燃料転換」、あるいは、排出ガスから硫黄を除去する脱硫装置の設置などの大気汚染防止対策の進展により、硫黄酸化物の排出量は急激に減少し（図１）、これに比例して環境中の二酸化硫黄の濃度は大きく低下しました（図２）。

SOx排出量の推移グラフ

７　環境基準等

　大気中の二酸化硫黄の濃度については、環境基本法に基づく環境庁告示により環境基準が定められています。

　また、高濃度となった場合の注意報発令基準が大気汚染防止法施行令第１１条で定められています。
　三宅島の噴煙の影響により、２０００年９月１７日には３０年ぶりに横浜市に二酸化硫黄の大気汚染注意報が発令されました。

８　人体に及ぼす影響

　二酸化硫黄は、ガス状物質として直接に、あるいは粒子状物質に付着した状態で、呼吸とともに鼻から人体に取り込まれ、呼吸器疾患の原因になったり、動植物に被害を及ぼしたります。

　このため、二酸化硫黄は、代表的な大気汚染物質の一つとして、大気汚染防止法で監視の対象となっています。

　「国立公園内における火山ガス中毒事故及び安全対策」（1998年環境庁自然保護局）によると、二酸化硫黄が健康な人に及ぼす急性の影響は次のとおりです。

二酸化硫黄濃度	人体に及ぼす影響
０．５～１ppm	臭気を感じる
２～３ppm	刺激臭となり不快感を増大する
５ppm	気道抵抗が増す
１０ppm	鼻やのどに刺激があり咳が起こる
２０ppm	眼に刺激を感じ咳がひどくなる
３０～４０ppm	呼吸が困難になる
５０～１００ppm	短時間（３０分～１時間）耐え得る限度
４００～５００ppm	短時間で生命危険

環境基準等について

１　環境基準（環境庁告示）

　二酸化硫黄の環境基準は、次の２つです。

(1)　日平均値が０．０４ppm 以下であること。

(2)　１時間値が０．１ppm 以下であること。

２　環境基準の適合条件

　ある地点における二酸化硫黄の測定結果が環境基準に適合したかどうかという「環境基準の評価」については、一年間で得られたすべての日平均値を対象として評価します。

　二酸化硫黄の場合、環境基準に適合するためには、次の２つの条件を同時に満足する必要があります（長期的評価）。

(1) 日平均値の２％除外値が０．０４ppm 以下であること。

(2) 日平均値が０．０４ppm を超えた日が２日以上連続しないこと。

　上記の２つの条件を同時に満足した場合に、「長期的評価による環境基準に適合した」と評価されます。

　なお、上記(1)の条件はやや分かりにくいので、「環境基準値を超えた日数が一年間で何日あるか」という別の見方をすると、有効測定日数が３２５日以上ある場合は、日平均値が０．０４ppm を超えた日数が一年間で２％（７日^※）以内であることと同じになります。

　　　　（※ 有効測定日数が３２５日の場合、除外される２％の日数は、３２５×０．０２＝６．５ → ７日となることから。）

　したがって、一年間で環境基準を超えた日数が７日以内で、かつ、環境基準を超えた日が２日以上連続していない場合に、長期的評価による環境基準に適合したことになります。

３　注意報発令基準（大気汚染防止法施行令別表第５）

二酸化硫黄の注意報が発令される条件は、次のいずれかの場合です。

(1)　１時間値０．２ppm 以上が３時間継続した場合

(2)　１時間値０．３ppm 以上が２時間継続した場合

(3)　１時間値０．５ppm 以上となった場合

(4)　４８時間平均値が０．１５ppm 以上となった場合

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