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火山灰採集

火山灰試料採集手法

英語版のPDFファイルは、ここからダウンロードできます。
IVHHN Ash Collection Procedures.pdf

はじめに

火山灰採集用具

定常火山灰観測

噴火後の火山灰採集

試料のラベリング

採集後の手順

クラフト袋

参考文献

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はじめに

火山灰採集方法として推奨されるものは、その火山灰の何を調べるつもりかという目的によって異なります。 健康被害を見積もるためには、溶出物を解析して、火山灰の粒径分布と組成を調べるとよいでしょう。 もし、化学分析をするのであれば、火山灰は40℃以下で乾燥させるべきです。 しかし、組成や粒径分布を分析するのであれば、温度は重要ではありません。 試料の溶出物や表面反応度の調査(例えば、中毒学的な分析)を行うのであれば、 降雨や曝露などに関する噴火後の経過を正確に知ることが重要です。 採集前に、必要な火山灰の量を吟味しておく必要があります。 例えば、粒径分析や組成分析では、少量(10グラム以下)の火山灰しか必要としないかもしれませんが、 中毒学的な分析をする場合、特に、試料を複数の機関で分け合う場合には、数キロが必要になる可能性があります。 これから述べる手法は、災害評価や調査として行われるそれぞれの場合に適応させる必要がありますが、 この手法で採取された火山灰試料は、粒径分析や組成や溶出物の同定、噴出物量や火山灰の総計(等層厚線図の作成) の見積もりなどに確実に利用できるようにするべきです。


火山灰採集用具

  • 最も対費用効果が高い火山灰採集技法は、プラス手チックのトレイ(またはバケツ)を使うものです。 これは、安価で、しかも、洗浄が簡単です。 トレイは、異物の混入や雨水のあふれ出しをさけるために、高い縁(5センチ以上)があるものを使います。 トレイは、相当量(理想的には0.1 m2以上)の火山灰を採集できるように十分大きいものが必要です。 開口部に網をかけることで、鳥や昆虫、植物などによる悪影響を確実に防ぐことが可能になるでしょう。 金属製のトレイは、雨水との接触による悪影響の可能性があるので、さけるべきです。
  • 「フリスビーゲージ」のような商用の採集機材を使うこともできます。 フリスビーゲージは、底部に穴が開いた受け皿と、有機物による試料の汚染を防ぐために装着された発泡素材のフィルター で構成されています。試料は、機材一式の底部にある回集ビンに集められます。 このゲージには、鳥よけと、地面に突き刺して安定させることができる(新式ゲージ用の軽量)三脚が装着されています。 フリスビーゲージは、降雨によって、受け皿から回集ビンへと粒子が洗い流されるようになっています。 同じ製造業者によるISOゲージは、一定標準の性能を保証するISO基準ISO/DIS4222を満たしていますが、 発泡素材のフィルターが付いていません。 これらの製品に関する情報は、インターネット上に掲載されています (参考文献の欄をご覧ください)。
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図 1 & 2. USGSで使われている火山灰採集バケツ

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図 3. フリスビーゲージ。www.hanby.co.uk提供。


定常火山灰観測

  • 火山灰採集器材のネットワークは、火山灰が分布する可能性がある地域を覆うように火山周辺に格子状に配置するべきです。
  • 卓越する風向きには、特に注意を払う必要があります。 火山灰が分布する可能性がある地域が非常に広範囲に及ぶ場合は、 火山から遠い距離では、少なくても、最も可能性が高い分布軸に沿った地域にだけでも採集器材を配置するべきです。
  • 有機物や、小規模噴火による物質、火山灰の風による再巻き上げ、雨水のあふれ出しなどをさけるために、 受け皿は毎日、空にする必要があります。
  • 噴火後に受け皿の中に水がある場合は、火山灰と水の両方を袋に採集して、オーブンで乾燥させます。 受け皿の水を取り除こうとすることは、健康被害の評価をする際には非常に重要な微細粒子が失われるという結果になる可能性があります。


噴火後の火山灰採集

  • 火山灰が降ったならば、風や水、人間活動による微細粒子の再巻上げをさけるために、 できるだけ早く試料を採集するべきです。
  • 火山灰採集器材のネットワークが配置されていない場合は、噴火前は何もなかったことが分かっている 平らな表面から集めるべきです。 草地や土壌の上の火山灰を集めることはさけるべきです。
  • 草地や土壌の場所だけしか利用できない場合は、悪影響を与えないように火山灰表面の数ミリを残して、 注意深く採集する必要があります。
  • 微細粒子が失われないように、採集中に火山灰に霧吹きしたり濡らしたりするという選択肢もあります (ただし、汚染を受けていない粒子表面の元の状態を分析する必要がある場合には不適当です)。
  • 火山灰が大量に降る場合、30センチの断面を持つ下水管などを使ってコアを取れば、 火山灰の代表的な断面を回収することができます。 この技法は、凝縮した堆積物において特に効果的です。
  • 火山灰は袋に保存します。クラフト袋でも密封可能なビニル袋でも構いません。 私達は、微細粒子はビニル袋の表面に付着しやすいので、クラフト袋をお奨めします (クラフト袋の欄をご覧ください)。


試料のラベリング

噴火後の定常観測と火山灰採集両方で、次の事柄を記録しておく必要があります。

  • 噴火時刻
  • 採集時刻
  • 採集場所(参照区分やGPS位置情報を含む)
  • 火山灰が一回の噴火によるものか複数の噴火によるものかについてと、 受け皿を最後に空にしてからの時間についてのメモ
  • 利用した受け皿もしくは試料採集をした地表の表面積 火山灰総量は単位体積当たりの質量という形で記録するのが最適
  • 乾いているか、湿っているか、火山豆石や石質岩片、軽石、有機物などを含んでいるかといった堆積物の状態
  • 堆積してから採集されるまでの試料の履歴(例えば降雨)に関する情報
  • 火口からの距離
  • 分布主軸がきちんと定義できる場合には、その軸からの距離
  • 試料番号


採集後の手順

  • オーブンに入れて40℃以下で乾燥させる。 クラフト袋に採集した場合は、袋から取り出さずに直接オーブンに入れることができます。 温暖な気候の場所では、火山灰をクラフト袋の中に放置しておけば、自然に乾燥することがあります。
  • 火山灰試料の重さを量る。
  • 安全と持ち運びのために、密封できる袋にいくつかに分けて保管します。 簡単に再密封できるジプロック袋がお奨めです。


クラフト袋

クラフト袋は、丈夫な茶色の紙袋であればどのような種類でも構いません。 火山灰採集では、私たちは、地球化学的な土壌採取のために特別にデザインされたものをお奨めします。 例えば、Siliconpak(www.charapak.co.uk)によって製造され、世界中で利用されている袋は、 防水テープを使った濡れに強いクラフト紙でできていて、 濡れた試料の採集と、それが引き起こす乾燥にも耐えることができます。 この袋には、次のサイズのものがあります: 3x5, 4x8, 5x10インチ

Kraft Bags

図 4. 4x8 インチと 5x10 インチのクラフト袋


参考文献

フリスビーゲージと、他の同様な器材に関しては:

クラフト袋については: Siliconpak Ltd, UK


謝辞

この文書は、IVHHNの専門家メンバーによる研究班が執筆しました。 IVHHNは関連会合へ支援をしていただいた英国リバーハルム財団に感謝いたします。

IVHHNは、ガイドラインに関するこの文書を吟味していただいた下の方々にも感謝いたします。 Andrew Maynard博士(米国・国立労働安全衛生研究所、シニアサービスフェロー)
Costanza Bonadonna博士(米国・南フロリダ大学、火山学助教授)


 

 


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