127 はじめに 鹿児島湾にそそり立つ桜島は,海上景観のす ばらしさと天高く噴煙を上げる光景は観光客には 喜ばれている.しかし,桜島をはじめ,その周囲 に居住する者や農業・観光業などを営む者には, 桜島火山南岳火口から放出される火山噴出物の一 つである降下火山灰(以下,火山灰と略記する) は厄介ものの一つである.特に,火山灰や火山ガ スなどによる桜島及びその周辺の農業・水産業な どが被る被害は甚大である.一般に,火山活動は 短期間に終わることが多いので自然災害として取 り扱われるケースが多い. 桜島火山南岳は,1955 年(昭和 30 年)10 月 に活動を開始して以来,途中多少の休止期間をは さんでいるが,現在も活発な火山活動を継続して いる.この 50 年間に放出された火山噴出物の総 量は 2 × 10 8 トンのオーダーに達したものと推定 されている(鎌田・坂元,1974, 1975a, b).この ような火山活動が長期間に渡って継続すると,そ の産物である火山噴出物(噴石,火山灰,火山ガ スなど)が環境にさまざま影響を及ぼしている(鎌 田,1975). 桜島火山南岳火口から放出された火山灰には, ケイ素(25–30%),アルミニウム(7–9%)など の主成分と言われる元素のほか,フッ素,塩素な どのハロゲン元素や,銅,亜鉛,鉛,カドミウム, 水銀などの徴量重金属元素が含まれている ( 石川 ほ か,1981; 鹿 児 島 県,1981; 坂 元・ 鎌 田, 1974;島田ほか,1980). 桜島火山は,大正の大噴火(1914 年),昭和の 大噴火(1946 年)で,多量の溶岩が流出した. その火山噴出物による災害は,周囲数十 km に及 んだ. 1955 年以降,桜島の火山活動が断続的に継続 し,火山灰が環境に与える影響に関する研究が行 われるようになった(小牧・竹下,1978;竹下ほ か,1979, 1980a, b, 1981).一方,火山噴出物の徴 量元素の成分変化と火山活動に関する化学的な研 究は少ない.その理由は,火山活動が始まっても, しばらくすると休止してしまう.また,火山活動 の周期は人間の一生に比べると比較にならない程 長いといったこともあり,継続的な研究が行われ 難いといったこともある.桜島火山南岳(図 1)は, 長期間に渡り活発な火山活動を継続している点で 特異的な火山であり,研究のフィールドとして, この上ない条件を備えた火山である. 桜島火山南岳は,時々約 3,000 m にも達する大 爆発を繰り返している.このような活発な活動し ている火山の場合,火口内に入って,火山ガス等 Sakamoto, H. 2011. Variation in the concentration of mercury in volcanic ashes and volcanic activity of Sakurajima Volcano in Kagoshima Prefecture. Nature of Kagoshima 37: 127–135. Foundation of Kagoshima Environmental Research and Service, 1–1–10 Nanatsujima, Kagoshima 891–0132, Japan (e-mail: sakamoto@kagoshima-env.or.jp). 桜島火山灰の水銀濃度変化と火山活動 坂元隼雄 〒 891–0132 鹿児島市七ッ島 1–1–10 (財)鹿児島県環境技術協会 図 1.約 50 年間も噴煙活動を続ける桜島火山南岳.Nature of Kagoshima Vol. 37, Mar. 2011 ARTICLES 128 を採取することは多大の危険を伴うので不可能に 近い.そこで,同火山のような場合の調査方法の 一つとして,火山噴出物(火山灰)に付着して来 る火山ガス成分に注目した火山研究が行われるよ うになった(小坂・小沢,1975a, b;平林,1981, 1982;Hirabayashi et al., 1982;小坂ほか,1982). 著者らは,桜島火山南岳火口から放出された 火山灰に含まれる重金属元素(銅,亜鉛,カドミ ウム,鉛)含有量や,同火山から放出された火山 灰を蒸留水に浸せきし,水中に溶出したフッ化物 イオン,塩化物イオン,硫酸イオン濃度等につい て 報 告 し た( 坂 元・ 鎌 田,1974; 坂 元,1975, 1977, 1983;斉藤ほか,1982).また,桜島火山周 辺に大気水銀自動測定装置を設置して南岳火口か ら大気中に放出された水銀の連続観測を行った (鎌田・坂元,1980). また,桜島火山の活動時(噴火時)に近い高 温の噴気孔(約 800°C)を有し,人が近づくこと ができる鹿児島県三島村の薩摩硫黄島火山硫黄岳 を初め,東北や北海道などの火山の噴気孔に入り, 火山発散物(ガス状物質)を採取し,水銀などの 揮発性元素について報告した(小沢,1965;坂元・ 小 沢,1974; 坂 元 ほ か,1974;Sakamoto et al., 2003;坂元,2008). 火山灰は,不溶性のケイ酸塩部分に多種の火 山発散物を付着して飛来するので,火口に入らず に離れた場所から地下のマグマの情報を知るのに 役立つ可能性がある. 火山灰の研究に際し,著者が以前所属してい た研究室には,鹿児島第七高等学校の(故)久保 田温郎教授が採取された大正 3 年(1914 年)1 月 14 日の桜島大爆発の火山灰,鹿児島大学農学 部の(故)宇田川畏三教授,鹿児島大学理学部の (故)鎌田政明教授等によって採取された 1945 年 –1950 年の貴重な火山灰が良好な状態で保存され ていた.その一部を使用した.

桜島火山灰の水銀濃度変化と火山活動(坂元隼雄)