インドネシアの泥炭火災によって生成する環境汚染物質PAHsの長期残留を明らかに

【自然環境科学プログラム】佐澤 和人

 近年,世界各地で大規模な森林火災が頻発しており,その環境影響が大きな問題となっています。特にインドネシアでは,熱帯泥炭地の乾燥化に伴い,地表の植生だけでなく,地中に堆積した泥炭そのものが燃焼する「泥炭火災」が深刻化しています。泥炭は,植物の遺骸が十分に分解されないまま長期間堆積して形成された,有機物を豊富に含む土壌です。そのため,泥炭火災では大量の二酸化炭素が放出されるだけでなく,燃焼に伴ってさまざまな有害物質が生成される可能性があります。こうした有害物質の中でも,特に注目されるのが多環芳香族炭化水素(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons:PAHs)です。PAHsは複数の芳香環から構成される化合物群で,石油や石炭,バイオマスなどの不完全燃焼によって生成します(図1)。一部のPAHsには発がん性や変異原性が知られており,火災に伴う環境汚染が懸念されています。しかし,泥炭火災によって生成したPAHsが,火災後の泥炭中にどの程度蓄積し,どのくらいの期間残留するのかについては,十分に明らかになっていません。そこで本研究では,インドネシアの熱帯泥炭地を対象に,火災履歴の異なる地点におけるPAHsの濃度や組成を比較し,泥炭火災がPAHsの蓄積と長期残留に及ぼす影響を明らかにすることを目的としました(Sazawa et al., 2025)。

図1
図1.本研究で分析対象とした多環芳香族炭化水素(PAHs)

 私たちはインドネシア・カリマンタン島のパランカラヤ周辺において,未火災地(UB),火災直後の地点(IB),火災から2~11年経過した地点(B)から泥炭を採取し,PAHsを分析しました(図2)。また,泥炭には分析に影響を及ぼす有機物が大量に含まれているため,抽出条件や精製方法についても検討しました。その結果,ジクロロメタンによる抽出とアルカリ処理を組み合わせることで,熱帯泥炭中のPAHsを精度よく定量できる分析方法を確立しました。火災跡地では,未火災地と比較してPAHs濃度が有意に高く,その多くを3~4環のPAHsが占めていました(図3)。さらに,同一地点を火災後1週間,2週間,8週間,4年後まで追跡した結果,植生が回復した後もPAHsが泥炭中に残留していることが確認されました(図4)。調査では火災から10年以上経過した地点でも未火災地より高いPAHs濃度が確認されており,泥炭火災の影響が長期間残る可能性が示されました。

図2
図2.インドネシア・カリマンタン島パランカラヤ周辺のサンプリング地点。UB:未火災地,IB:火災直後の地点,B:火災跡地。IB1とB7はほぼ同じ地点であり,同一地点における火災後のPAHs濃度の時間変化を評価した。
図3
図3. 未火災地(Unburned:UB)と火災跡地(Burned:B,IB)におけるPAHs濃度の比較。(a)PAHs全体、(b)3環PAHs、(c)4環PAHs、(d)5環PAHs。アスタリスクは統計的に有意な差があることを示す。
図4
図4. 同一地点(IB1,B7)における火災後のPAHs濃度の時間変化。3環PAHs:acenaphthylene (Acy),acenaphthene (Ace),fluorene (Flu),phenanthrene (Phe),anthracene (Ant)。4環PAHs:fluoranthene (Flt),pyrene (Pyr),benz[a]anthracene (BaA),chrysene (Chr)。5環PAHs:benzo[b]fluoranthene (BbF),benzo[k]fluoranthene (BkF),benzo[a]pyrene (BaP),dibenz[ah]anthracene (DahA)。6環PAHs:Benzo[ghi]perylene (BghiP)。

 これらの成果は,泥炭火災による環境汚染が火災直後だけの問題ではなく,長期的な影響を持つ可能性を示すものです。今後は,PAHsが泥炭中に長期間保持される仕組みや,水環境への移行,火災時に発生する煙霧粒子への分配などを明らかにし,泥炭火災による環境・健康リスクの理解につなげていきます。


参考文献
  1. Sazawa et al., (2025), International Journal of Environmental Research, 19, 215.
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