第4回 大気の環境 4.1 公害と規制の歴史 ・典型7公害(1950∼1970年代) 大気汚染・水質汚濁・土壌汚染・騒音・振動・悪臭・地盤沈下 ・・・これらの多くは1980年代には沈静化 法律の制定(公害対策基本法(1967),大気汚染防止法, 水質汚濁防止法,環境基本法(1993)など) ・現代(1980年代∼)の公害 ゴミ,環境ホルモン,酸性雨,フロン,二酸化炭素(地球温暖 化)など ・・・より広域な地球規模の環境問題へと変化している 4.2 大気汚染の原因物質 発生源(量,106トン/年,世界) 硫黄酸化物 火山(45),工場・化石燃料(150) 窒素酸化物 工場・自動車(60),土壌細菌(500) 一酸化炭素 自動車(120),山火事(80) 炭化水素(メタン等) 水田・湖沼(480),自動車(ガソリン,90) オキシダント 自動車(?) (光化学反応産物) 硫化水素 火山(100),工場(3) 煤塵(ばいじん) 火山(2000(?)),自動車(?) 有機溶剤,フロン ? 4.2.1 硫黄酸化物(SOx(SO2, SO3)) 化石燃料中に含まれる硫黄分が燃焼して生成 →脱硫により大気中の平均SO2濃度(0.002 ppm(平成25年))は 1960年代の1/10以下に減少(環境・循環型社会・生物多様性白書, H27年) 酸性雨の原因 4.2.2 窒素酸化物(NOx(NO2, NO,N2Oなど) 大気中濃度は最近20年間ほぼ横ばいかやや減少傾向 (0.010∼0.020 ppm(平成25年)) Fuel-NOx・・・化石燃料そのものに含まれる窒素分が燃焼 Thermal-NOx・・・空気中の窒素が燃焼熱により酸化される 酸性雨,オキシダント,およびSPMの原因 4.2.3 一酸化炭素(CO) ディーゼル自動車が主原因 大気中濃度は0.3∼ 0.4 ppm(平成25年)で近年は横ばい 血液中のヘモグロビンと結合して酸素運搬機能を阻害 温室効果のあるメタンの寿命を長くする 4.2.4 炭化水素(メタン,ベンゼン) メタン・・・温室効果ガス ベンゼン・・・発がん性 不飽和炭化水素はNOxとともに光化学反応により PAN(硝酸ペルオキシアセチル)を生成 4.2.5 光化学オキシダント 光化学型スモッグの原因(smog = smoke + fog) 発生機構・・・NOx,不飽和炭化水素(VOC, Volatile Organic Compounds, 揮発性有機化合物)の光反応 オゾン(O3)が関与(?) 例) PAN(peroxyacetyl nitrate,硝酸ペルオキシアセチル) 環境基準の達成率は極めて低い(平成24年で達成率0.3%以下) 4.2.6 浮遊粒子状物質 大気中の固形物・・・ 粉塵・煤塵(10 µm以上)と浮遊粒子状物質(10 µm未満,SPM (Suspended Particulate Matter ))に分けられる。 大気中0.020-0.022 mg/m3、環境基準達成率97.3-94.7%(平成25年) → ゆるやかな改善傾向 SPMの例: 火山塵,黄砂 → PM-2.5(2.5µm以下の微粒子)が特に危険 4.2.7 微小粒子状物質(PM-2.5) 煤煙,ディーゼル排気ガス(発がん性)が最も深刻 平成21年に環境基準が制定された。 大気中15.3-16.0 µg/m3、環境基準達成率13.3-16.1%(平成25年) → 年々着実に悪化している。 4.3 大気の環境基準 環境基準とは(環境基本法) 人間の健康を保護するうえで維持されることが望ましい基準 ①大気の汚染、②騒音、③公共用水域の水質汚濁、④地下水の水質 汚濁、⑤土壌の汚染、⑥ダイオキシン類について定められている 大気汚染防止法に関わる環境基準(11物質) 二酸化硫黄,浮遊粒子状物質,二酸化窒素,光化学オキシダント, 一酸化炭素,ベンゼン,トリクロロエチレン,テトラクロロエチレン, ジクロロメタン,ダイオキシン類,微小粒子状物質(PM-2.5) (ダイオキシン類はダイオキシン類対策特別措置法) 有害大気汚染物質(248物質),優先取り組み物質(23物質) を制定(1996年) 現在では、一部の物質を除いて環境基準ははほぼ満たされている 4.4 大気汚染防止対策 1) 国民の意識改革 エネルギーの無駄遣いや贅沢の抑制,環境意識の変革 2) 環境政策の徹底 国または自治体による規制(法律,条例,税制など) 3) 技術的対策 燃料の低公害化,燃焼改善法,排煙からの汚染物質の除 去,エンジンの改良(ハイブリッドカー,電気自動車), 交通規制
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