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・日本を取りまく環境【1要約】
・日本を取りまく環境【2資料】
・日本を取りまく環境【3補足】

・その後の状況

・中国の大気汚染

  日本を取りまく環境 【2-各項目のデータ】


1. 産業革命と人口増加率

(1)
産業革命までの世界の人口増加率は0.02%とされていた。
国別人口増加は、先進国で0.5〜-0.2%後進国で2.0〜0.5%とされており、多い国では4.1〜3.1%とされているが、中国が3.6%との説もある。ここ10年間では、世界の人口増加率は2.5〜2.0%らしい。
産業革命でエネルギーを獲得し食料を確保したので、世界の人口増加率が100倍以上になった。

(2)
中国が13億人、インドが11億人、アメリカが3億人と言われており、世界人口は66億人くらいらしいが正確な統計はなく、すでに70億人に近いかもしれない。




2. エネルギー使用量

(1)世界のエネルギーシェアと河採年数
第2図に見られるように、石油は20年後には枯渇(採掘経費が販売価格と同等になり価格が高騰し、結局採掘できなくなる)の可能性があり、原子力も怪しい。天然ガスは少々の余裕があるがそれでも30年くらいの寿命で、石炭だけは200年間は採掘可能らしい。
▼参照:若井研の提供するエネルギー・環境問題入門⇒こちらへ







(2)日本のエネルギー使用
▼参照:日経サイエンス2006年12月号





3. 世界の石炭採掘量

中国が断然多くて35%を占め、二番手のアメリカは減少傾向にある。インドとオーストラリアが増産体制に有ることが分かる。






4.中国の石炭消費

中国の使用エネルギーの大半は石炭であり、家庭消費率が非常に大きく、冬季暖房用には石炭が必需である。輸送途中に貨車やトラックから棒でつつき落とす石炭泥棒により、30%も目減りするらしい。この石炭が各家庭の暖房に供され、大気汚染を助長している。
【 アメリカの逸話では、木の樽で運ぶ石油の歩留まりは84%とした(蒸発或いは窃盗?で、容量50ガロンの樽が目的地に着いたときには42ガロンになっていることにした)らしいが、中国の歩留まりは更に悪い?そういえば、イギリスではウイスキーが目減りすることを「天使の取り分」とした?目減り逸話はどこにでも有るらしい。因みにウイスキーは10年で30%程度目減りするらしいので、盗難ではない?】
中国はGDP当たりのエネルギー消費原単位が非常に高い(利用効率が悪い)。

(1)エネルギー消費と石炭


(2)エネルギー利用効率の国際比較(GDP当たりの比較:中国=100)





5. 中国やモンゴルの炭鉱事故

中国の炭鉱事故は2001年頃から悪化しており、2005年度の炭鉱事故死亡者は6,027名であり、2006年の死亡者数は7月で2,672名になっている。アメリカと中国の事故率は1:100と言われている。




6. CO2濃度

産業革命によってCO2濃度が急増している。マウナロア山の最新のデータでは、2005年の最初の10カ月間平均値が、従来の傾向からは外れて大きくなっているとのこと。CO2は光合成によって吸収されるので、植物の多い北半球では6〜7月のCO2吸収が多くなり、CO2濃度が約1.8%低下し、赤道を境に南北大気の混合は少ないので南半球では12〜1月に低下するが、変化は少ない。
【 CO2は増加し続けるが、2050年頃には人類の英知でCO2を減少させる方策を見付ける事が出来るかも知れない(空気から分離した純酸素で発電し、CO2を地下に埋設する)。】

(1)CO2濃度の上昇率
まるで特ダネであるかのように、昨年の大気中二酸化炭素濃度(CO2)濃度のデータ紹介がイギリスのインディペンデント紙で報道されている。
この記事によると、種々の測定値から、産業革命時点までは280ppmであり最近は380ppmと35%増加している。濃度上昇は年平均1.3ppmだったが、1.6ppm→2.0ppm→2.2ppmと、特に2005年あたりからの上昇が激しい。

(2)過去1000年間の濃度推移


(3)航空機による測定
これまで、大気中二酸化炭素(以下、CO2)濃度の観測は主に地上において行われてきており、航空機を利用した空間分布の観測は例が少なかった上に、そのほとんどはチャーター機による飛行であるために、観測の頻度は低く、観測の領域も限られたものであった。一方、民間定期航空機を大気観測に利用する際には、安全運航の観点から観測装置には非常に厳しい規定が適用されるが、観測の頻度や領域を向上させることが可能となる。
日本航空と日航財団は、これまでに気象研究所と共同で日本-オーストラリア間において月に2回の頻度で大気サンプリング法による温室効果気体の観測を1993年より継続してきた。
2003年度より日航財団は、国立環境研究所などの研究機関、航空機を運航する日本航空、機器開発や航空機搭載承認取得の実績のあるジャムコとで研究グループを組織し、文部科学省の科学技術振興調整費による研究「定期旅客便による温室効果気体観測のグローバルスタンダード化」により、民間航空機に搭載可能なCO2濃度連続測定装置(CME)と改良型自動大気サンプリング装置(ASE)の開発を進めてきた。民間航空機にCO2測定装置を搭載して定期観測を行うのは本プロジェクトが世界で初めてである。

(3−1)緯度別

(3−2)高度別





7.海面上昇

(1)地球の温暖化
南極ボストーク基地の氷底から採集した16万年前までの空気を分析した結果、二酸化炭素と気温とはきわめて良い一致を示すことが分かった。
また、ハワイのマウナ・ロア観測所と南極で、1958年の国際地球観測年以降CO2濃度は高精度で計測された。観測の開始以来、CO2濃度は毎年増加していることが分かった。濃度変動の周期は丁度一年であり、植物の光合成の活発な夏期にはCO2は減少し、逆に冬期には増加している。このような大気の気温上昇を招く気体を温室効果ガスと呼んでいる。例えば、CO2濃度が大気の97%を占める金星では、大気は500℃の高温である。火星のCO2濃度も95%であるが、気圧が地球のそれに比べて1/132であることを考慮するとCO2濃度の絶対量が少なく、-60℃の極寒である。地球のCO2濃度はわずか0.03%であり、これによって人類を含む生物の生存を可能にしているといえる。例えば、現存するCO2を固化して大気中から無くなれば、地球の温度は-15℃まで下がると推測されている。


▼参照:大阪大学大学院土木工学専攻 海面とウォーターフロント⇒こちらへ

(2)海面上昇の予測
海面水位の変化をもたらす各要因毎に気温・水温の変化にともなう寄与を解析し、それに基づいて予測がなされている。その要因は、(1)海水の熱膨張、(2)山岳氷河等小規模な陸上氷の溶解、(3)グリーンランド氷底の溶解、(4)南極氷底の溶解である。
IPCC(Inter-governmental Panel on Climate Change)によるBusiness as UsualのシナリオAに基づいた海面上昇の予測は、主に海水の熱膨張と氷河の溶解により10年間に6cm(3〜10cm)の割合で進み、2030年までに20cm、21世紀末までに65cm上昇する。この値は過去10年間にみられた3〜6倍の速度である。また、地域的には大きな変動が存在する。シナリオB〜Dのようにある程度の排出規制が進むことを前提にすると、海面上昇量は少し下回る。
社会基盤の整備や防災対策に関わる土木工学としては、気温上昇や降水量、あるいは海面上昇の変動を想定した温暖化シナリオを作成して、それをもとにした予測実験や事前評価を行う必要があろう。
海面が1.5m上昇した時の大阪平野ゼロメートルの拡大を考えると、その地域に産業・経済が集積していることから、これに対処すべき社会基盤の整備を急ぐ必要があろう。

▼参照:大阪大学大学院土木工学専攻 海面とウォーターフロント⇒こちらへ

(3)海面上昇の影響
温暖化は、海面水温や海面水位の上昇、海氷面積の減少、塩分、波浪条件、海洋循環の変化などをもたらします。沿岸域では、洪水規模の増大、浸食の加速化、湿地やマングローブの損失、淡水源への海水浸入が生じます。
サンゴ礁、環礁、岩礁島、塩水性湿地、マングローブなど、生物多様性や生産性の高い沿岸生態系も影響を受けます。例えば、サンゴの白化現象は海水温の上昇などに関連しているため、将来の海面水温の上昇は、沿岸域の人間活動とともに、サンゴ礁へのストレスを増大させます。
また、2080年までに40cm海面が上昇した場合、沿岸域や沿岸低地に住む7,500万〜2億人(適応策による)が、海面上昇などの影響で、移住を余儀なくされるおそれがあります。例えば1mの海面上昇では、ベトナムとバングラデシュで、それぞれ1,700万人、1,500万人が影響を受けると予測されています。

(4)海面上昇の日本への影響
海面上昇50cmで、日本では300万人に影響が出ると言われている。




8.黄砂

(1)黄砂の流れ



(2)黄砂の発生源地域


(3)黄砂発生のメカニズム


(4)黄砂の時系列変化


(5)中国の砂漠化時計


▼参照:黄砂ってなに?(環境省) ⇒こちらへ
▼参照:中国砂漠・乾燥化時計(Frozen) ⇒こちらへ



9. 酸性雨のpH

pH=5.6以下を酸性雨と定義しているが、最近の降りだしの雨はpH=4あるいはそれ以下になっているらしい。特に冬季の季節風は黄砂と同じルートを通り、雪が裏日本に蓄積するので、森林被害が懸念されている。
(pH=4の酸性成分はpH=5.6の約40倍、pH=3は約400倍)




10.中国のゴミ問題

中国は膨大な量の廃水とゴミを河川に投棄している。長江では、中流域の葛洲ハダムでゴミ集めをしているかも知れないが、それより下流の武漢・南京・上海では長江に投棄していると思われる。
この廃水が越前クラゲを育て、裏日本の海岸をプラスチックのゴミで埋めることになる。
因果関係は明確ではないが、中国で廃棄された養分がクラゲを育てるとの説もある。





11.日本の環境問題

沿岸都市部への出稼ぎによる中国全体の少々の富裕化で、ふんだんに石炭を家庭消費する。そして、中国のエネルギー需要逼迫により、家庭用暖房は亜炭や泥炭など粗悪品が使用される恐れがある。また、豊かになって放棄するゴミも多大になっており、環境問題が顕在化してくる。

(1)
石油の枯渇により中国の石炭依存が高まりCO2が増加し、酸性雨と煤煙がもろに日本を襲う。

(2)
温暖化による海面上昇で、都市部沿岸地帯の水没が懸念される。

(3)
中国の砂漠拡大により、黄砂被害が激甚化してくる。

(4)
廃水の養分により越前クラゲが巨大になり、プラスチックのゴミが裏日本の海岸に漂着する。




12.生物絶滅の危機 日経サイエンス2007年1月号より

(1)生物は今までに5回の大量絶滅があった。
【1】 4億4300万年前 :オルドビス紀の末
【2】 3億7400万年前 :デボン紀の終わり近く
【3】 2億5100万年前 :ペルム紀の末(最大規模)
【4】 2億100万年前 :三畳紀の末
【5】 6500万年前 :白亜紀
このうち【5】は小惑星の衝突と推定されており、他の4回は地球大気の温暖化が原因となった複合的な地球大気の変化によって発生したらしい。

(2)温暖化から生物絶滅に至るメカニズム
【1】 火山活動によって大量のCO2とメタンが放出される
【2】 急激な地球温暖化を引き起こす
【3】 海水温が上がり、大気から海に溶け込む酸素の量が減る
【4】 この低酸素状態によって、ケモクラインの位置が不安定になる
【5】ケモクラインは、酸素が豊富な水と深海にいる嫌気性の硫酸塩還元細菌が作り出したH2S(硫化水素)に満ちた水との境界面である。H2S濃度が高まり、酸素濃度が低下するにつれ、ケモクラインは上昇して海面に達する
【6】 光合成を行う緑色硫黄細菌と紅色硫黄細菌や細菌と共生しているチューブ・ワームなどは、H2Sを消費しながらケモクラインの深度で生きているが、いまやH2Sに富んだ表層水に生息するようになり、一方で酸素呼吸をする海生生物は窒息死する

【7】 H2Sは大気にも拡散し、陸上の動植物の命を奪うほか
【8】 上空のオゾン層を破壊する
【9】 オゾン層の保護が失われ、太陽の紫外線によって残りの生命も死に絶える

(3)地球大気のCO2濃度変化と生命絶滅
生物の大量絶滅は繰り返し発生した事が確認されており、CO2濃度が900〜1000ppmにあったことが原因の一つらしく、最後の絶滅が起きた5400万年前もCO2濃度は900ppmだったらしい。
CO2濃度の上昇がこのまま続けば22世紀末には900ppmを超えると推定される。つまり5400万年間に濃度減少したものが今後200年間で元の濃度に戻り、生物大量絶滅が発生する可能性がある。
現在のCO2濃度増加は、過去減少の30万倍の変化になることを見逃してはならない。
これは荒唐無稽な推測ではないので、今こそCO2排出を抑えて地球温暖化を防がなくてはならない。






13.中国の原子力発電所事故

もっとも恐ろしいのは、現在25基建設中で将来100基を計画すると言われている、中国沿岸部の原子力発電所の事故である。チェルノブイリの悪夢が偏西風に乗って日本を襲う危険性がある。