国立大気降下物プログラム

国立大気沈着プログラム（NADP）は、州農業試験場（NRSP-3）の共同研究支援プログラムです。ウィスコンシン大学マディソン校のウィスコンシン州立衛生研究所に設置されているNADPは、^{[1]連邦、州、部族、地方政府機関、教育機関、民間企業、非政府機関など、さまざまなグループの共同作業です。これらの組織は、モニタリングサイトの運営と}沈着データの報告のために協力しています。NADPは、季節平均と年間平均、トレンドプロット、沈着マップ、レポート、マニュアル、教育パンフレットなど、すべてのデータへの無料アクセスを提供しています。^[2]

• 設立: 1977年
• サイト数: 約350の異なるサイトロケーション
• ユーザー数: >37,000

国立大気沈着プログラム（NADP）は、1977年に州農業試験場によって開始され、農作物、牧草地、森林、表層水、その他の自然資源や文化資源に対する大気沈着の影響を監視することを目的としていました。当初の目標は、酸、栄養素、塩基性陽イオンの沈着に関する地域データ（時間的傾向/量と地理的分布を含む）を提供することでした。^[3]

1978年、最初のNADPサイトで毎週の降水サンプルの収集が開始されました。1980年代初頭には、国家酸性雨評価プログラム（NAPAP）^[4]が設立され、長期にわたる品質保証された降水監視ネットワークを維持するためにNADPと連携して作業を開始しました。^[5]この統合により、大幅な拡張と連邦政府機関の新たな支援がもたらされました。今日、NADP国家動向ネットワーク（NTN）には250を超えるサイトがあります。

新たな問題に対応するため、NADPは1990年代にさらに2つのネットワークを設立しました。5つのサイトで毎日サンプルを収集する大気統合研究監視ネットワーク（AIRMoN）と、80以上のサイト（そのうち6つはカナダにあります）を持つ水銀沈着ネットワーク（MDN）です。MDNは、降水中の総水銀とメチル水銀の両方の湿性沈着データを収集しています。^[6]

2009年、大気水銀ネットワーク（AMNet）が4番目のネットワークとして、また一部のMDNサイトのサブセットとして形成されました。このネットワークは、連続自動測定システムを使用して、大気中の水銀のガス状および粒子状濃度を監視します。アンモニア監視ネットワーク（AMoN）は2010年10月に5番目のネットワークとして追加され、現在100を超えるサイトがあります。AMoNは、米国全土のアンモニアガス濃度を監視し、一貫性のある永続的なデータを提供します。^[7]水銀落葉ネットワーク（MLN）は、2021年に22のサイトで6番目のネットワークとして承認されました。MLNは、受動コレクターを使用して、森林地帯の水銀乾性沈着量の推定値を提供します。^[8] 

国家酸性雨評価プログラム(NAPAP) は、酸性雨の研究を調整し、その結果を米国議会に報告するために 1981 年に初めて認可された連邦の共同プログラムです。1980 年代の NAPAP と他のグループの研究、監視、評価の取り組みは、1990 年の大気浄化法改正 (CAAA) のタイトル IV (酸性沈着制御プログラムとしても知られています) に結実しました。CAAA のタイトル IX は、酸性雨の研究と監視を実施し、タイトル IV のコスト、利点、有効性を定期的に評価することを NAPAP に再認可しました。NAPAP のメンバー機関は、米国環境保護庁、米国エネルギー省、米国農務省、米国内務省、米国航空宇宙局、米国海洋大気庁です。

NAPAPは、1991年（複数巻）、1998年、2005年、2011年の合計4つの報告書を出版しました。このプログラムは、CAAAのさまざまな要素が実施された1980年から2010年にかけて、二酸化硫黄と窒素酸化物の排出量、およびその結果生じた大気沈着量の大幅な削減を説明し、文書化することができました。NAPAPは、2011年に最後の報告書が出版されたことで正式に終了しました。NADPにおける連邦NAPAPの役割を反映するために、ネットワーク名はNADP National Trends Network（NTN）に変更されました^[9]

NADP の組織構造は、州農業試験場による複数州にわたる研究活動のガイドライン (SAESD、2006) ^{1 に}従っています。この枠組みにより、あらゆる個人または機関が、大気沈着のモニタリングであれ研究であれ、NADP のあらゆるセグメントに参加することができます。NADP は 2 つのグループによって管理されています。1 つ目はプログラム管理で、主にサイトのスポンサーと監督者、複数の機関 (連邦、州、地方レベル) の政策専門家、科学者と研究専門家、および大気沈着に関心を持つ人々で構成されるボランティア グループです。プログラム管理は、執行委員会、技術小委員会、いくつかの諮問小委員会、科学小委員会、および特別グループによって組織されています。2 つ目のグループはプログラム運営で、ウィスコンシン大学マディソン校のウィスコンシン州立衛生研究所に所属する専門スタッフによって管理されています。プログラム オフィスは、実行委員会、個々の監視ネットワーク、分析ラボ、外部品質保証プログラム、ネットワーク機器デポとの調整を含む日常業務を監督します。

NADP は、選出され、交代制の執行委員会 (メンバー 8 名) によって運営されています。現在、常設の小委員会が 2 つ、常設の諮問委員会が 3 つ、科学委員会が 4 つ (下記参照) あり、執行委員会に定期的に継続的かつ定期的に提案を行っています。特別グループとプログラム オフィスも、執行委員会に重要な情報を提供しています。

執行委員会 (EC) は、小委員会、諮問委員会、科学委員会、および特別グループからの提案に基づいて決定を検討し、承認された場合はそれを実行する責任を負います。また、EC は財務上の決定と、バランスのとれた安定した継続的なプログラムの確保についても責任を負います。小委員会の決定と責任の割り当てを行うのは、投票権を持つ 8 人のメンバーと、投票権を持たない多数のメンバーです。

常設の 2 つの技術小委員会、教育およびアウトリーチ小委員会 (EOS) (旧称: 生態学的対応およびアウトリーチ小委員会) とネットワーク運用小委員会 (NOS) は、NADP の目標を推進するために必要な技術サポートを提供します。EOS は、ネットワーク小委員会と科学小委員会間のアウトリーチおよび教育活動を調整するためのプラットフォームを維持します。執行委員会の承認と推奨を得て、EOS はプログラム オフィスにアウトリーチ活動のガイダンスと教育資料を提供します。EOS は、アウトリーチおよび教育のニーズ、小委員会とネットワークの目標と活動についてコミュニケーションを図るためのフォーラムを提供します。その目標は、メッセージの伝達と新しい対象者へのリーチの効率を高めることです。NOS は、機器、研究、サンプリング方法、収集場所、およびこれらの要素から生じる問題の評価に重点を置いています。

3 つの諮問小委員会には、予算諮問委員会 (BAC)、品質保証諮問グループ (QAAG)、およびデータ管理諮問グループ (DMAG) が含まれます。BAC の役割は、予算に関する提案を EC に助言し、現在および将来の財務計画の概要を示すことです。QAAG は、プログラム オフィス、ネットワーク、研究所など、NADP のあらゆる側面における品質管理の確保を担当しています。そのために、QAAG は EC にマニュアルと手順に関する推奨事項を提供します。DMAG は、データ レポートと形式をレビューして、正しいプロトコルに準拠していることを確認することで、EC にデータ管理に関する助言を行います。

科学委員会は NADP ネットワークに直接助言することはありませんが、密接に連携しています。主要な大気沈着に関する懸念を評価し、科学的な関心と参加を追跡します。最初の科学委員会は大気沈着の臨界負荷 (CLAD) で、2 番目は総沈着科学委員会 (TDep) です。CLAD と TDep は、それぞれ 2010 年と 2011 年に EC によって承認されました。CLAD の目標は、政府と業界のすべてのレベルにわたって、技術情報と臨界負荷科学の使用と議論を促進するフォーラムを提供することです。TDep は、幅広いグループ間のコラボレーションを通じて、大気沈着の緊急の問題を評価することを目指しています。TDep はまた、湿性沈着と乾性沈着を測定およびモデル化する能力を向上させることを目指しています。そのために、硫黄、窒素、水銀の沈着を推定するために使用される技術と手順の向上に取り組んでいます。2017 年 10 月、航空アレルゲン監視科学委員会 (AMSC) が 3 番目の科学委員会として追加されました。 AMSC は、新興技術を活用して、空気アレルゲン監視の科学を進歩させ、質の高いデータ収集と評価方法の理解を深め、全国ネットワークに永続的なデータを提供することを目指しています。4 番目の科学委員会である環境中の水銀と沈着科学委員会 (MELD) は、大気由来の水銀の発生源、経路、プロセス、環境への影響に関する理解を深めるために 2020 年に設立されました。

NADP のすべての業務は、現在ウィスコンシン大学マディソン校のウィスコンシン州立衛生研究所にある NADP プログラム オフィスで管理されています。プログラム オフィスの 5 つの主な機能は、ネットワーク管理、運営、会議とトレーニング、データと出版物、品質保証と管理です。

ネットワーク管理には、5 つのネットワークすべての取り組みの監督、サンプル分析の管理、データ ストレージとユーザーの可用性の調整が含まれます。これらの機能は、WSLH に設置されている 2 つの分析ラボから実行されます。NTN および AMoN ネットワークからのサンプルを分析する中央分析ラボ (CAL) と、水銀 (Hg) 分析ラボ (HAL) です。HAL は、以前はワシントン州ボセルのEurofins Frontier Global Sciences, Inc. に設置されていました。2023 年 5 月、CAL と HAL は NADP 分析ラボ (NAL) に改名されました。さらに、WSLH にあるネットワーク機器デポは、NADP フィールド機器のスペア パーツを提供し、サイト操作の問題のトラブルシューティングを行います。

NADP は、民間企業やその他の非政府組織、大学、地方および州政府機関 (州農業試験場など)、国立研究所、ネイティブアメリカンの環境保護団体、カナダ政府機関、米国海洋大気庁、米国環境保護庁、米国地質調査所、国立公園局、米国魚類野生生物局、土地管理局、米国林野局、米国農務省農業研究局、国立科学財団、米国エネルギー省など、 80 を超えるスポンサーによって支援されています。

NTN には、全国で毎週降水サンプルを収集し、湿性沈着化学に焦点を当てた 250 以上のサイトがあります。サンプルは分析のためにウィスコンシン州衛生研究所の NADP 分析研究所 (NAL) に送られ、地理的分布と年間の傾向を判断するために使用されます。サンプルの収集と取り扱い方法は、正確な結果を保証するために厳格なクリーン ハンドリング手順に従います。監視される分析対象は、遊離酸度 (pH として H ⁺ )、コンダクタンス、カルシウム (Ca ²⁺ )、マグネシウム (Mg ²⁺ )、ナトリウム (Na ⁺ )、カリウム (K ⁺ )、硫酸塩 (SO ₄ ^2- )、硝酸塩 (NO ₃ ⁻ )、塩化物 (Cl ⁻ )、アンモニウム (NH ₄ ⁺ ) です。NAL はオルトリン酸も測定しますが、これはサンプル汚染の指標としての品質保証のためだけです。^[14]

MDNは毎週総水銀濃度を測定し（一部のサイトではメチル水銀を毎月測定）、表層水やその他の水路の湿性沈着データを提供します。その目標は、研究者が水銀と健康の関連性を評価できるように正確な情報を提供することであり、その目的は、その広大な空間的および時間的フットプリントによって強化されています。^[15] 

AMNetは、米国とカナダの約15のサイトで構成されています。これらのサイトの機能は、ガス状酸化水銀（GOM）、粒子状結合水銀（PBM _2.5）、ガス状元素水銀（GEM）の大気中濃度を測定することです。このネットワークは、選択されたMDNサイトでの乾燥および総水銀沈着を引き起こす大気中の水銀を監視し​​、報告することを目的としています。AMNetは、大気中の水銀の傾向とモデル、水銀排出源の生態学的影響、および水銀レベルを適切に制御する方法を決定するために、高解像度のデータを生成します。^[16]

AMoNは、Radiello®パッシブサンプラーを使用して2週間にわたって周囲のアンモニアガス濃度を測定します。Radiello®パッシブサンプラーは、他の装置よりも高い容量と高速サンプリング速度を提供するシンプルな拡散サンプラーです。そのため、AMoNは信頼性の高いデータを提供し、大気質政策や行政のニーズを満たすのに役立ちます。AMoNは、アンモニア濃度の空間的変動と季節性を判断するために2週間ごとにデータを収集します。^[17]

MLNは森林地帯への水銀乾性沈着の重要な要素となる可能性がある。森林への大気中の水銀沈着を定量化する上での落葉水銀データの重要性は、2007年から2009年および2007年から2014年にかけて米国東部のNADPサイトで行われた研究で実証されている。 ^[18] 

AIRMoNサイトは主に、新しい排出源からの潜在的な影響、連邦大気浄化法の規制、大気モデルにおける排出源と受容体の関係など、排出変化の影響を評価するために使用されました。ネットワークはNTNと同じ汚染物質を測定しましたが、降水期間中は毎日サンプリングが行われ、より高い時間分解能が得られました。この一貫した高解像度のサンプリングにより、研究者はデータを評価する能力が向上し、信頼性の高い結果が得られました。ネットワークは2019年9月に廃止されました。^[19]

パンフレット

年次データ概要

品質保証レポート

CLAD科学委員会レポート

TDep科学委員会レポート

AMSC 学習計画

MELD科学委員会レポート

• ロッキーマウンテン研究ステーション - 空気、土壌、水資源と水質
• NRSP3: 国立大気降下物プログラム (NADP)

NADP にとって、すべての監視サイトでガスと沈着物を正確かつ一貫して測定することは非常に重要です。これは、すべてのサイトが特定の標準操作手順に準拠していることを保証することによって部分的に達成されます。これにより、ネットワーク内のすべてのサイトで一貫した方法論が提供されます。SOP は、こちらでご覧いただけます。

• http://nadp.slh.wisc.edu/siteops/

• 東アジア酸性雨モニタリングプログラム（EANET）
• カナダ大気降水量監視ネットワーク (CAPMoN)
• クリーンエア状況と傾向ネットワーク (CASTNET)
• グレート・レイクス国立プログラムオフィス (GLNPO)

• アジア太平洋水銀監視ネットワーク（APMMN）

a.     ¹ SAESD (州農業試験場長)。2013 年。複数州にわたる研究活動のガイドライン。SAESD が、米国農務省 (NIFA) の州共同研究教育普及局および試験場組織および政策委員会 (ESCOP) と協力して作成。2000 年 9 月 26 日に承認、2013 年 8 月 15 日に更新。http://escop.ncsu.edu/docs/MRF ガイドライン改訂 08 1 513.pdf

b. NADPガバナンスハンドブック

c. https://nadp.slh.wisc.edu/

• 公式サイト