大気汚染は広く認められている問題で、すべての生命体に影響を及ぼします。 しかし、大気汚染というと、植物や動物を思い浮かべない人が多いのではないでしょうか。 しかし、共存している以上、大気汚染が野生生物にどのような影響を与えているかを知ることは重要です。 今回は、大気汚染と動植物への影響について、よくある質問にお答えします。
大気中に不要な物質が存在し、大気や生物の正常な生活を阻害する可能性があること。
大気汚染の自然な原因
人間が行う、物を燃やす、化学薬品を使う、ほこりの山を作り出すといったことはすべて、大気汚染を引き起こす可能性があります。 たとえば、
- 山火事。 山火事によって発生する巨大な煙は、二酸化炭素、一酸化炭素、二酸化窒素、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドの有毒な混合物で、これらはすべて地球を温暖化させることが知られています。 巨大な火山の噴火では、火山灰や大量の硫黄ガス、何百トンもの二酸化炭素（CO2）が噴出する。 硫黄ガスは大気中の水蒸気と結合して亜硫酸や硫酸を形成し、人間や植物、動物に有害な影響を与える
- 岩石の放射性崩壊。 火成岩（花崗岩）や堆積岩（石灰岩）には放射性同位元素が含まれています。 岩石中のウランが崩壊すると、天然由来の放射性ガスであるラドンが放出される。 ラドンは無色、無臭、無味の気体で、すぐに空気中に拡散してしまいます。
主な大気汚染物質
あらゆるガス、エアロゾル (気体中に分散した液体または固体)、または粒子は、害を及ぼすのに十分な高濃度に達した場合、大気汚染物質として認定されることがあります。 石炭や石油など硫黄を含む化石燃料を燃焼する際に排出される。 湿った状態では硫酸となり、酸性雨やスモッグの原因となる。
- 一酸化炭素（CO）。 燃料が酸素不足で完全に燃えない場合に発生する。
- 二酸化炭素（CO2）：燃料が酸素不足で完全に燃焼したときに生成され、温室効果、スモッグ、酸性化の原因となる非常に危険なガスです。 一般に「汚染物質」とは見なされていませんが、濃度が高くなると地球温暖化や気候変動の原因となります。
- 窒素酸化物。 二酸化窒素（NO2）と窒素酸化物（NO）汚染は、自動車のエンジンや発電所から発生します。
- 揮発性有機化合物（VOC）：「間接的温室効果ガス」とも呼ばれる。 ガソリンやガソリンの貯蔵所、工業工場、塗料、ワニス、または農業活動から発生する。 VOC大気汚染は、大気下層のオゾン形成に重要な役割を果たします。
- 微粒子。
- 微粒子：火山などの自然発生源、または燃焼や交通などの人間活動から発生するものです。 オゾンはトリオキシジェンとも呼ばれ、酸素の光化学移動によって生成されます。
- 鉛や重金属：スモッグの原因となり、酸性化や気候変動の一因となります。
植物について言えば、酸性雨は土壌の栄養分を制限し、根や芽のシステムを損傷し、成長を阻害し、最終的には死に至らしめるのです。
オゾン層の破壊は、植物や動物に「間接的な」殺傷メカニズムを作用させると言われています。
紫外線は光合成を制限し、蒸発率を高め、植物に遺伝子変異を引き起こします。
オゾン層の破壊は、水生および陸生動物にとっても容易ではありませんでした。生息地の破壊から絶滅まで、その結果はさまざまです。 研究によると、家畜や野生動物は、急性心血管系イベントの発生や冠動脈疾患の発症のリスクが高まることが分かっています。
大気汚染は動物にどのような影響を与えるのか
有毒な空気は、野生生物や生物多様性にとって脅威です。 視覚的な影響は、よく調べないとわからないかもしれませんが、証拠からすると、その影響は劇的に大きいです。
- 動物の行動の変化。 汚染物質が動物の奇妙な行動を引き起こす可能性があることを実証する研究が増えてきています。 たとえば、内分泌かく乱物質、重金属、PCB は、動物の社会的行動や交尾行動に直接的な影響を及ぼします。 ほとんどの場合、影響は間接的だが、生物学的プロセスを混乱させることにより、ゆっくりと動物を殺す。 大気汚染物質は内分泌機能を乱し、臓器に損傷を与え、ストレスや病気に対する脆弱性を高め、繁殖成功を低下させる。
ビアンカ・コックスらの研究では、乳牛の大気汚染に関連した死亡率を発見しました。
- 生物多様性の損失。 大気汚染は、生態系の基本的な構造と機能を変化させる大きな原動力です。 例えば、アンモニアの形で空気中の窒素（N）の過剰な沈着は、生物多様性への主なストレス要因の一つです。 生物多様性が損なわれると、食物連鎖が変化し、特定の種が失われる可能性があるため、動物にとって生物多様性は非常に重要です。 生物多様性の損失はまた、感染症のリスクを増加させる可能性があります
- 種の分布の変化。
- 種の分布の変化：産業大気汚染は、特定の種の存在量に変化をもたらすことがある。 たとえば、アルミニウム濃度の上昇により特定の魚種が失われることで、昆虫種が増加し、昆虫を餌とするカモ類に恩恵が及ぶ可能性があります。
どの動物が大気汚染の影響を最も受けるか
鳥類は、有害な汚染物質の混合物の影響を最初に受ける動物です。 鳥は、他のどの種よりも効率的な呼吸器系を持っているため、大気汚染の影響を直接、間接的に受けます。
鳥は野外で過ごす時間が長いため、自動車や発電所、工場から排出される有毒ガスにさらされることが多くなります。
大気汚染物質は鳥の生態系を破壊します。オゾン（O3）と窒素酸化物（NOx）は、鳥の肺に直接、不可逆的なダメージを与えます。
交通機関から排出される有害化学物質である多環芳香族炭化水素 (PAH) にさらされると、鳥類の産卵や孵化の減少、育児放棄の増加、成長障害を引き起こすことがあります。
植物はどのようにして大気汚染の影響を受けるのか
植物や作物は大気汚染の最前線にいます。 植物の空中表面、特に葉は大気に直接触れているため、大気汚染物質を非常に早く吸収・吸着してしまいます。
- 細胞代謝の破壊
- クロロフィルの分解
- ミネラル不足
オゾン（O3）はほとんどの植物で光合成に影響を与え、葉面病変の原因となります。 また、気孔（植物の呼吸を助ける開口部）に入り込み、植物細胞を直接腐敗させることもある。 また、生育を阻害し、ひどい場合には枯死することもある。
酸性雨、鉛の毒性、窒素酸化物への暴露は、植物が利用できる栄養素を妨害する。
どの植物が大気汚染の影響を最も受けるか
植物は、オゾンや窒素酸化物、重金属、煙、粒子状物質など、さまざまな大気汚染物質を取り込みます。
- 木 – アメリカン コロンボ、グリーン ドラゴン、ローズウッドまたはティプ、クエーキング アスペン、ファントム オーキッド、ハニーロカスト、ウォールナット、ポプラ、オーク、ウィロー、などなどです。
- Crops – Wheat, Rice, Tomato, Watermelon, Squash, Potato, Tobacco, Soybeans, Cantaloupe, Muskmelon, Alfalfa, Beets, Sunflower, Carrots, Sweet Corn, Gourds, Green Peas, Turnips, Grapes, Peaches, and Strawberries.
- Shrubs – Ponderosa pine, Crabapple, and Citrus
- Leafy greens – Spinach and Celery
Do Air Pollution Help Plants Grow?
No. Recent studies show that plant growth may be stunted worldwide by the end of the 21st century. Because,
- Mounting ozone concentration reduces the rate of photosynthesis and cripples the plants’ ability to grow.
- Mobilized aluminum (arising from acid rain) damages the plant root system. This interferes with calcium uptake which translates into slow or stunted growth.
- Excess nitrogen dioxide is detrimental to plant growth.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1161030118301606
https://advances.sciencemag.org/content/4/2/e1700618
https://www.hindawi.com/journals/bmri/2014/736385/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5400059/
http://pubs.er.usgs.gov/publication/5224791
https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/00966665.1956.10467730
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