2005年10月7日 ICETTにて 鬼頭浩文 四日市大学総合政策学部 環境政策担当 Tel 0593-65-6615 FAX 0593-61-0770 [email protected] www.yokkaichi-u.ac.jp/~kito 1 2 研究のながれ 四日市公害の発生と環境改善への取り組み 環境政策の効果を計測する ＩＣＥＴＴより受託（1994～1996 ） 中国が四日市公害と同じ問題に苦しまないために 天津市に四日市の経験を活かすために ＩＣＥＴＴより受託（1997～1999） 中国における環境政策と穀物増産 排煙処理によってできる「石膏」で土壌改良を 日本学術振興会未来開拓プロジェクト （ 1997～2001 ） 3 四日市公害－健康被害・環境政策 １９９２年発行『四日市公害記録写真集』 4 四日市公害記録写真集編集委員会より 四日市公害 工場の煙に含まれる硫酸で、 花に斑点ができている。 煙に含まれる二酸化いおうは、 ぜん息の原因に。 １９６７年公害訴訟 １９９２年『四日市公害記録写真集』 四日市公害記録写真集編集委員会より 5 四日市公害―1972勝訴― １９９２年発行『四日市公害記録写真集』 6 四日市公害記録写真集編集委員会より 四日市公害の歴史 コンビナート開発 患者発生と救済 環境政策 企業の対応 コンビナート開発 の閣議決定(1955) 第１コンビナート (塩浜地区)操業(1959) 騒音・振動・悪臭の発生 (1960)「ぜんそく」患者 ばい煙規制法施行 発生(1961) 第２コンビナート (1962) (午起地区)操業(1963) 同法指定地域(1964) 市単独の医療給付開始 高 煙 突 化 (1965 年 頃か 大 気 汚 染 防 止 法 ら) １９６７年公害訴訟 (1965) 重油脱硫装置の実用化 (1968) Ｋ値規制(1968) (1967年以降) 第３コンビナート (霞地区)操業(1972) 公害救済法施行(1971) 三重県公害防止条例 (1971) １９７２年勝訴 総量規制(1972) 公害健康被害補償法 施行(1974) (医療補償＋生活保障) 条例改正(1974) 排煙脱硫装置の稼動 (1974年頃から) 7 四日市公害の歴史 経済発展→コンビナート操業(1959) →「ぜんそく」患者発生(1961) 国 市 国 国 県 国 国 ばい煙規制法施行(1962)排出濃度規制 市単独の医療給付開始(1965)国に先行 大気汚染防止法(1968)着地濃度規制 公害救済法施行(1971) 三重県公害防止条例(1971)国に先行して総量規制 総量規制(1972)の導入 公害健康被害補償法施行(1974) 8 SOx公害発生と対策 熱 燃料 炭素+酸素 二酸化炭素 いおう+酸素 二酸化いおう 健康被害 医学 熱 低いおう燃料 排煙脱硫 燃焼効率アップ 資源開発 地球温暖化 燃焼工学 化学工学 都市計画 高煙突化 工場立地 対 策 9 四日市地域の患者数と排出の変化 1,200 1,000 3級 2級 1級 特級 ＳＯｘ排出量 250,000 200,000 800 150,000 600 100,000 400 200 19 66 19 68 19 70 19 72 19 74 19 76 19 78 19 80 19 82 19 84 19 86 19 88 19 90 19 92 0 50,000 0 10 現在の四日市地域のSOx濃度 24 コンピュータによる 大気拡散シミュレーション 22 20 18 16 14 12 0.005ppm 10 8 6 4 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 2 0.009pp m 11 SOxを1万トン排出した場合の濃度 24 22 20 18 16 14 12 0.017ppm 10 8 6 4 27 29 31 19 21 23 25 13 15 17 5 7 9 11 1 3 2 12 0.031ppm SOxによる健康被害を予想する 煙源データ 煙源1 位置 SO2排出量 煙突高 煙源2 位置 SO2排出量 煙突高 煙源3 位置 SO2排出量 煙突高 工学 地形データ 各メッシュ標高 SO2拡散シミュレーション 濃度データ 毎年の各メッシュSO2濃度 医学 気象データ 風向・風速 大気の安定度 人口データ 毎年の各メッシュ人口 患者発生と年度末患者数の推計シミュレーション 都市計画 モデルの結果 ・等級別の患者発生数の変化 ・年度末の等級別患者数の変化 ・毎年度の死亡者数 コンピュータによる統合モデル分析 環境を考慮した都市計画による 人口分布の変更を想定 総量規制 K値規制 燃料規制 による排出 量と煙突高 の変更想定 政策形成 13 天津市－四日市の研究を応用 30階建てマンション 石炭火力発電所 約500m 天津市街地にある石炭火力発電所 14 発電所 15 天津市郊外の発電所 16 煙突は240m 脱硫装置なし 現在発電能力100万ｋｗ 2003年には、さらに 120万ｋｗが稼動 17 炊事・暖房用の燃料に も硫黄が含まれている 18 中国に豊富に存在する石炭を燃焼すると、 SOxが発生する。→対策が必要 脱硫装置の設置・稼動の可能性をさぐる 19 天津市人民政府外事弁公室 への表敬訪問 20 天津社会科学院との共同研究 21 天津市環境保護局への表敬訪問 22 アイデア 脱硫装置の設置･稼動 ⇒ばく大な投資費用と経常経費が必要 その費用を回収するため 四日市の経験から 脱硫副産物の石こうを 健康被害予測 土壌改良に使用 土壌の専門家が参加 小規模な畑での実験 健康被害の抑制効果を予測 23 天津における土壌改良の実験 24 天津における土壌改良の実験 25 天津における土壌改良の実験 26 天津における土壌改良の実験 27 17 15 13 11 9 7 5 3 1 天津市SOx濃度現状シミュレーション S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 0.18-0.20 0.16-0.18 0.14-0.16 0.12-0.14 0.10-0.12 0.08-0.10 0.06-0.08 0.04-0.06 0.02-0.04 0.00-0.02 28 17 15 13 11 9 7 5 3 1 天津市、環境改善シミュレーション S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 家庭･レストランでの 石炭使用を半分に 0.04-0.06 0.02-0.04 0.00-0.02 大工場３つに 脱硫装置を設置 29 天津市、環境改善をおこたると 10000 3級 2級 1級 特級 年度 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 30 天津市、早期に対策をとると 10000 3級 2級 1級 特級 年度 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 天津市、対策が３年遅れると 10000 3級 2級 1級 特級 年度 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 32 遼寧省瀋陽市 33 遼寧省瀋陽市でのプロジェクト 日本学術振興会未来開拓プロジェクト （1997～2001 ） •簡易脱硫装置設置･運転の費用・効果比較 •バイオブリケット製造装置の設置・運転 •大規模農場での土壌改良実験 •省別経済モデルに脱硫アクティビティ導入 34 都市部はガス化が進んできたが、 工場からのSOx排出･･･大気汚染 35 農村では、暖房などに石炭を使用 36 アルカリ土壌･･･作物が育たない 37 脱硫装置の設置・運転の実験 38 石炭バイオブリケットについて 民生用燃料における脱硫技術として効果的 石炭(70-80%)+バイオマス(20-30%)+脱硫剤(Ca(OH)2 ) (高圧ブリケッティング：2-4t/cm2) Merit 高い燃焼効率 DeSOx: 80% DeNOx: 40% ＝安価な脱硫＆脱硝 炉の改良は必要ない 効果的な灰＝ CaSO4 など Demerit コスト高(1.2-1.6倍) 39 土壌改良実験 脱硫装置から出た石膏 バイオブリケットの灰(石膏が含まれている) 40 土壌改良の実験で、差を確認 41 水田においても効果を確認 42 土壌改良して植林し砂漠化をとめる 43 多くの木が定着して育ち始めていた 44 本研究の枠組み •大規模煙源に湿式脱硫装置設置・運転 •バイオブリケット装置の設置・運転 •小規模煙源・民生部門でのバイブリ利用 •土壌改良効果 •装置設置･運転が経済に与えるインパクト •健康被害に対する抑制効果 45 労働者数 (非農業 ) 国内財 コンポジット財価格 農業部門の労働者 数、生 産量、賃金 省別・産業別付加 価値（所得） 利子率 産業別賃金 SO 2 排出 メッシュ別 産業連 関表の 投入係 数 省別家計消費費目 脱硫アクティビティ導入シミュレーション 煙源･気 象に関す るデータ 工場別 SO 2 排出 (瀋陽 ) I/O オープ ンモデル (一国全体 ) 省別消費支出 投資財需要 省別・産業別生産量 経済モデル 省別・産業別生産量 副産物の石こう排出 大気拡散モデル SO 2 濃度分布 土壌改良効果 メッシュ別患者発生･症状変化 労働力減少 都市構造･人 口データ 土壌改良モデル 医療需要 患者発生モデル 瀋陽市のローカルな環境シミュレーションを可能とするモデル構築 46 評価するシナリオ 脱硫アクティビティを経済モデルに組み込む。 その際、脱硫アクティビティから生じる副産物を土壌改良に 利用することの費用便益を評価する。 １）バイオブリケット導入 ① 石炭・石炭製品・鉄鋼・電力部門以外の全ての産業 部門に導入 ② 民生用(家計部門)に導入 ２）脱硫装置導入 ① 大型石炭火力発電所に脱硫装置を導入(脱硫率90%) ② 大型石炭火力発電所に脱硫装置を導入(脱硫率95%) 47 瀋陽市の大気拡散計算場と煙源位置 8 7 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 6 -1 0 1 2 3 4 干洪区 5 6 7 8 9 10 東陵区 5 4 3 2 皇姑区 大東区 1 0 -1 藩河区 -2 -3 鉄西区 和平区 -4 -5 -6 -7 48 -8 本研究の現状 静学モデルに脱硫アクティビティ導入完了 静学モデルによるシミュレーション試算 モデルの動学化を進めている ローカルな大気拡散モデルが完成 患者発生モデルの精緻化を進めている 土壌改良効果を評価するモデルが完成 インターフェイスの整備を進めている 瀋陽市に焦点をしぼるモデル構造が決定 瀋陽市の煙源データの精度を確認中 49
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