9 9 内陸工業団地規模の工場群からの大気汚染と汚染防止に対するアセスメント ( 6 ) 蔵持工業団地工藤市兵衛@近藤高司@佐田栄三*.熊沢英博* Developmento fEnvironme: nt a lAssessmentTechnique f o rAirPoU . u t i o nfromI n d u s t r i e sS i t u a t e di nInland Areaandi t sControl ( 6 )KURAMOCHII n d u s t r i a lArea I c h i b e iKUDO，TakashiKONDO，E i z oSADA andH i d e h i r oKUMAZA 予f ¥ A I nr 巴c e n ty e a r s，i n d u s t r i e shavebeeni n c r e a s i n g l yd e v e l o p e di ni n l a n da r e a swheret h e . T h e r e f o r e，e f f e c t i v ea i rp o l l u t i o nc o n t r o lneedt obed e v e l o p e d c a p a c i t yo fa i τ c l e a n u pi ssmall c c u r a t巴 i n f o r m a t i o no fana i rp o l l u t i o nmechanismi sneededf o r a sf a s ta sp o s s i b l e Morea h ee 任e c t so fs u l f u rd i o x i d eandn i t r o g e nd i o x i d eona i r e f f e c t i v ec o n t r o L Asac a s es t u d y，t fs u l f u r p o l l u t i o nwerei n v e s t i g a t e dn e a rt h eKuramachii n d u s t r i a la r e ai n1 9 7 8 ThePPMso d i o x i d ee m i t t e di nt h ea i r were p r e d i c t e da tp r e s e n t and i nf u t u r es i t u a t i o n s by u s i n g i首u s i o nmodels Theτ e s u l t so ft h i ss t u d ycanbea p p l i c a b l et o s o p h i s t i c a t e dpu百 andplumed examine a f u t u r ep l a n n i n go fi n d u s t r ye x p a n s i o n s and l o c a t i o n sw i t hp o l l u t a n t se m i s s i o n u c c e s s f u la p p l i c a t i o no ft h i ss t u d ymayh e l pt op r e v e n ta i rp o l l u t i o nproblemsi n f a c i l i t i e s As f u t u r巴，，，，緒言ミュレ工場の再配置，地域開発に伴って，近年増加しつつあションの結果に基づき評価した。 1，蔵持工業団地の大気環境アセスメントる内陸工業団地は，沿岸部工業地帯とは異なり，住宅，農耕地に近いこと，ならびに環境容量が比較的小さいことのため公害対策の必要性が強調さわしている。内陸工業団地規模の工場群からの大気汚染防止に対するアセスメントと題する一連の研究において，前報 l， 2， 3 }では，能哀野工業団地周辺地域，可児工業団地周辺地域，穴因企業団当団地は，周囲が山々に固まれて，内陸的な地域特性を持ち，京阪神，中部両経済圏の中間点にあり今後工業団地規模の増大が計画さわしている。現在は，進出企業は 9社を教え，すでに 8:f:土が操業している。又，周辺地域は，大阪経済圏のベットタウンとして住宅開発が高進し地周辺地域における大気汚染の予測を大気拡散シミュレており将来，環境問題が起こりそうである。そこで，大ーシヨンを用いて行ない測定結果等との比較を行なっ気環境の調査を工業団地および隣接の 2工場を含め行なた。そして能褒野工業団地を念む鈴鹿地域の大気拡散シった。これらの企業の業種はアノレミサッ、ン製造，耕起作ミュレ業機製造，ベアリンク製造，減速機製造、輸送機器部品ションにおいては，合理的な汚染削減を目的とした線形計画法により対象地域でのコストミニマムとなる最適削減計画案を求めた。本研究では，三重県蔵持工業団地(名張市〕から排出される大気汚染物質による周辺地域への汚染の程度を二酸化硫黄濃度と窒素酸化物濃度の実測結果と大気拡散シ *京都大学仁学部製造などほとんどが金属加工及び機械工作工場である。これら工場に保有されている大気汚染関係の対象となる施設は，ほとんどがボイラーであり，加熱炉 I基と熱風炉 2基がある。したがって，これらの工場から排出される大気汚染物質のほとんどは，ボイラ，加熱炉から発生する化石燃料の燃焼排ガス中の硫黄酸化物，窒素酸化 J 1 0 0 工藤市兵衛・近藤高司・佐田栄三。熊沢英博物とばいじんであり，大気汚染防止法施行令第 1条で規 6ケ所の二酸化硫黄濃度測定を選んだ。隔 1km以内の 1 定する，その他の有害物質の発生源はほとんどないと考そのうち 1 2ケ所を窒素酸化物の測定点に選び，気温，湿えてよ L、。本調査では，硫黄酸化物，窒素酸化物および度，風向，速度など地上気象を団地周辺の 6地点(風向，ばいじんに関して大気汚染の現況を実測し，そして，未風速については 1 2点以上〕において測定時間に測定した。着工工場の完成稼動時におけるそれらの大気汚染物質の特に，工業団地内の測定本部において風向，風速，工業団地周辺地域におよぼす影響の予測評価を行なう。量を連続記録させた。これらの測定点において，調査日日射この目的のために，昭和 5 3 年1 2月 1 3日に，工業団地と 3 年1 2月1 3日1 0時， 1 3時， 1 5時 3 0分から各 1時間の昭和 5 周辺地域における二酸化硫黄，一酸化窒素の濃度およびの計 3回，試料の採取と地上気象の測定を行なった。試その時間における風向，風速と日射量などの気象デーダ表 2 気流調査のための風向 3 風速測定結果を測定した。さらに工業団地と周辺の煙源データおよび気象データを用いて，コンピュータによる大気拡散シミ 2.50 2.04 1 .39 3.05 2.37 2.71 2.87 2，65 3 . 19 ュレーションを行なった。 1 .1 測定方法図 1に示すごとく，蔵持工業団地の周辺において，間 00U υ83 713 n u o b w w h ハハ礼ア- Nj A O O C 。。 OF q QP 。。()り O . I J0 J 8E 品目[': OK o SE SE 1 . : : 1H 1 .11 1 .02 2.0 lkm 図 1 工業団地周辺図と測定地点 (5kmX5k m ) 表l 現地調査日の気象測定結果昭和 5 3年 1 2月1 3日名張市蔵持工業団地図 2 流線図(昭和 5 3年 1 2月1 3B 13 時 ~14 時) 1 0 1 内陸工業団地規模の工場群からの大気汚染と汚染防止に対するアセスメント表4 料採取法と分折法は前報1)と同一である。硫黄酸化物濃度測定結果二階化 r W i:品J;J且 (vol，p l】l l .2 測定結果および考察 ( J ( Jll:00 測定本部地点における地上気象の連続観測結果を表 1 に示す。表 2には，風の流跡線推定のため風向，風速の 13:0ト 14:0u 17.' 2 . ' 2 . 1 7 .7~ 11 .67 13 . t i7 14.5b ~~9 12.67 83: l : 15.1l - 9.56 い実測結果が示さわしている。これらの観測結果から各測定時を代表する気象要素を表 3のように推定した。工業団地周辺の気流を推定すると図 2のようになる。これら， 6ケ第 2回目の測定時における気流を示している。次に 1 所における (A-P測定点)二酸化硫黄の濃度測定結果 ) を表 4に示す。一酸化窒素 (NO)，二酸化窒素 (NO，および全窒素酸化物 (NO x) の濃度を表 5に示す。各測定回の実測結果より求めた濃度分布を図 3-8に記載す 767 433 19.33 12.' 2 .2 19.22 32.711 9.33 10.67 K 12.44 18.11 L 13.67 9.78 7.89 < 9 . 41 恥f 。 8.22 5.11 10.67 12.00 P 10.22 9.89 N る。表 3 実測調査時の気象要素 (昭和 5 3年 1 2月1 3日) 問 1K15¥J 刻日寺 1 0:OO~ 1 1:0 0 13:00~14: 0 0 15:30~16: 3 0 では，全測定点とも二酸化硫黄は比較的高く，ほとんどの測定点において 10ppb以上となっている。とくに工業団地より南西部が比較的高濃度となっている。これらこ六ノ/ l .2 . 1 二酸化硫黄汚染濃度の測定結果表 4，図 3-5によれば，第 1回の測定(10 時 -11時) れらの測定点が群小煙源の風下にあったことが原因であ 1 0 1 5 00ppbと比較すれば，った。二酸化硫黄の環境基準値の 1 時 -14時)でかなり低い値であった。第 2回の測定 03 は，全測定点とも濃度は高く， 10ppbを起えている地点は 1 6 1 o 1 5 図 4 二酸化硫黄濃度分布図 ( 1 3時一 1 4時) 1 4 1 6 1 4 1 2 1 0 4 o 2 図 3 二酸化硫黄濃度分布図 ( 1 0日寺一 1 1日寺 ) 図 5 二酸化硫黄濃度分布図 (15 時30~16 時 30分) 1 0 2 工藤市兵衛・近藤高司・佐田栄三・熊沢英博工業団地北部でè lO ~15ppb ，南部では 10~30ppb の濃度を記録した。第 3 回目の測定(1 5時 30分 ~16時 30 分〉では，全測定点とも濃度は低く，ほとんどが 1 5ppb以下である。工業用団地の西の丘陵地域からの風が吹きこの地区のパックグランド濃度を示している。しかし工業団地の pbを風下にあたる北西部では若干濃度が高く 5~ 7p 示している。 1 .2 . 2 . 窒素酸化物汚染濃度の測定結果大気中の窒素酸化物は，ほとんどが NOと NO，で‘あると考えることができる。表 5 と図 6~8 より，第 1 回の測定では，全測定点とも比較的高濃度を示している。これらの中，最低は，風土の D点で全窒素酸化物濃度とし 3ppb，最高は，風下の K点で 4 0 . 8 p p bを与えている。て2 この時刻では，北東の風が主として吹いているので， NO x の濃度分布は，北が低く，南に高い単調な分布となって表5 図 6 全窒素酸化物濃度分布図 ( 1 0時一 1 1時) 窒素酸化物濃度測定結果￨諜 1 0時 : : : - 1 1時 1 3 時 - 1 4時 15時30分-16時30分 N O濃度 NO，濃度 NOx濃度 N O，農度 N O，濃度 NOx緩度 N O浪度 N O，濃度 NOx濃度い01 ppb)1 (vol p仲)I(vo1酔 ) (volppb) I ( v o lppb) I ( v o lppb) ( ¥ v o lppb) I ( v o lppb) v o lppb) I A 13.05 15.14 28.19 5.49 10.82 16.31 5. 49 10.58 B 13 . 74 13.70 27.44 6.18 6.73 12.91 3.43 8.17 .60 11 C 13.05 14.18 27.23 5.15 10.34 15.49 2.40 9.62 12.02 D 13.39 9.62 23.01 6.52 7.62 16.14 4.12 7.45 11 .57 E 13.74 15.38 27.12 7.21 11 .30 18.51 1 .03 6.01 7.04 F 10.65 15.87 26.52 4.46 10.82 15.28 1 .03 4.57 5.60 G 15.45 15.87 .32 31 6.52 7.45 13.97 3.78 6.25 10.03 H 16.83 18.27 35.10 8且 9 12.98 21 .57 2.06 5.53 7.59 1 20.95 15.14 36.09 6.87 12.26 19.13 4.12 8.41 12.53 J I20.60 17.31 37.91 7.90 12.74 20.04 3. 43 7.93 .36 11 2O .95 19.23 40.81 6.87 11 .54 18.41 2.75 4.81 7.56 K 16 12 16 14 2 0 図 7 全窒素酸化物濃度分布図 ( 1 3時一 1 4時) 1 5時 30-16時3 0分) 図 8 全窒素酸化物濃度分布図 ( 内陸工業団地規模の工場群からの大気汚染と汚染防止に対するアセスメント 1 0 3 いる。工業用団地に大規模な住宅団地があり，対象地域を国道が斜めに通っており，その他群小発生源の存在が複雑に影響している。第 2回目の測定では，工業団地南部が比較的高く，全窒素酸化物盾度として 20ppbを越える地点がみられるが，それ以外の地点で、は， 15ppb程度の値である。第 3回百の測定では，工業団地の中心部で低く，北西部および南西部で比較的高くなっている。 1 .3 大気拡散シミュレーション一連の研究の目的は，我国において増加するであろう内陸工業団地から発生する大気汚染のより正確な予測と評価を行なうための手法を確立することである。このため，汚染物質の大気中での拡散移動過程をモデノレ化しその精度を多くの事例研究における実測デタと比較する図1 0 拡散言 1算による二酸化硫黄濃度分布包i 羽状 2 ことにより検討する必要があろう。前報で，複雑な地形に適した大気拡散モデノレて、ある。パフモデノレ(煙流に基づく〕の有効性を示した。その詳細は前報に記述したので，ここでは，その概要を述べることにとどめる。流線のパフモテソレは，計算対象地域空間をメッシュに区切り，地形，地面粗度を考慮した風〔気流)の分布を 3次元に取り，煙源から排出された汚染物質がどのような流跡をたどるかを算出しその流跡線上の仮想、焼源からパフモデノレに基づいて拡散し計算対象地域の各メッシュに各パノしからの濃度寄与を総和し，着地濃度とする。これらの流線のノ ζ すモテノレの数値計算には多大な計算時間(大型コンピュタを用いて〕を必要とするので，計算対象地域の拡大と年平均汚染濃度の推算には，前報でも述べたようにプノレームモテノレを使用した。図1 1 拡散計算による二酸化硫黄濃度分布図おいては， 1 .3 . 1 現状評価流線のパフモテソレを使い工業団地周辺 (5km> く5 kml の二酸化硫黄の濃度分布を推算した結果を図 9~11 に示す。これは，現地調査時における対象煙源の稼動状態を 5ppbの濃度が算出シミュレー卜している。図 9は最高 1 されている。図 1 0では 10ppbと15ppbが算出され，図 1 1に現状 3 5ppbと15ppbである。図 3， Hこ示す濃度分布には，工業団地北部に，約 1 5ppbの濃度が実測されている。シミュレーションによる分布図では，出現しておらず，北部に存在する市街地等からの寄与であろう。その点を考慮してみるとかなりよい再現性を持っていると考える。図 1 1と図 5とは，あまり良く再現されていないが，当工業団地がかなり地形的に複雑な地域にあり，近隣の小煙源の稼動や国道の交通量等から考え不一致しているものと考える。 1 .3 . 2 将来汚染予測将来汚染の予測には，気象要素が煙の拡散にとって最も悪くなるであろう状況で，出現頻度の高い気象条件を用いる。そして，当工業団地とその周辺へ進出するであ表 6 将来予測気象要素図 9 拡散計算による二酸化硫黄濃度分布図現状 1 1 0 4 工藤市兵衛。近藤高司・佐田栄三・熊沢英博ろう企業が，最大稼動した場合の煙源デ←タをシミュレーションの入力条件とした対象地域の風向は，谷筋に沿 . 0 った北東風と南西風の出現が多い。風速については， 2 m/s以下の弱風が多く高濃度出現が予測されるので表 6 に表わす 3つのケースについてシミュレーションを行な 2， 1 3， 1 4に示す。最大汚染う。その結果をそれぞれ図 1 川D 図1 2 拡散計算による二酸化硫黄濃度分布図，レs 225.0 ， 2.0 S 2.0 H 将来 1 グ彩 5 10.0 KM 1.00 PP日 2.50 PPB 5.0口 PPB 10.0口 PPB 2口.00 PPB 96.370 K門 '3.037 K ，門 1.222κ 門 '0.643 K ，門 0.261 K門 2 30.00 PPB 40.0口 PP日 50.00 PPB 60.00 PP日 70.00 PP日日目 099 K 門 2 日. 042 K ，門 0.014 K ，門 0.000 κ ，円 0.000 K門 2 図1 6 プルームモデルによる濃度分布図 1 225.日比 5 日 2口 S T ~.C 一一一一一一一一一一一 22 0UMHn ロ MH poknptMH olp- 221 ・内 MHnU14nU u コnunu unnun ・1A-nu nu nuη4nu 勺fnuqL 、﹀ nuRUMHnUMH 石一 DtMnpikH 叶判ハ nunrD14μ 川司 l 0500 一刀 nUQdnunU2p・ 3・ 0 右京、 nu'nυ 目一一し 1inUFbnudyz 22 ︹ DDMHRMM円 -drl n r νハnrun-、 nrnr ld cap- 222 200KMV nU14 υハ υ1レ DB-D ノ一 nrJ i o m n山山ア n﹁日門日門司 nr ぱハγ 門ぱ川、‘ 22 602 0904 レ 5 1・ 0 ノ ' n u・ 0 7 22401 ・︻ -iQJ ス3 門U Dlnr4't 将来 3 0UMHnUMH p kpk7e 図1 4 拡散計算による二酸化硫黄濃度分布図 nu-nu /nu- 将来 2 別口E 図 u D905 図1 3 拡散計算によるム酸化硫黄濃度分布図「一一 1 0 5 内陸工業団地規模の工場群からの大気汚染と汚染防止に対するアセスメント濃度は，ケース Iでは 2 0ppb，ケース I Iで、は 30ppb，ケー予測した結果で、最高 1 0ppbが推定されるが，汚染のノミタスI I Iでは 50ppbに達している。二酸化硫黄の環境基準値ーンは北東から南東にのびており谷間に拡がっている。 100ppb(1時間値〉と比較してもかなりの低濃度であり， ppb このような条加件の出現頻度がかならずしも多くないことより将来の汚染悪化が問題にならないであろう。次にシミレーション対象地域を広げ東西 10km ，南北 15kmと /sの場合の濃度してフ。ノレーノレモデノレによる風速 2， 3m 図 16~191こ示す。図 15 は，対象地域の地図であり分布中心に工業団地を太線でかこんである。この図のわくとシミュレーション結果の濃度分布図は同枠である。そし 0に対象地域の年平均二酸化硫黄の濃度分布を示て，図 2 す。これは，年間風配図をもとにしてフケレムモデノレて、 1 0 45.口同日 HS 2.0 5T N 2.0 0km) (1 0X1 図2 0 年平均二酸化硫黄濃度分布図や+呈ム市ロ日開内陸工業団地から排出される二酸化硫黄と窒素酸化物の現況の実測と二酸化硫黄の濃度庁布を大気拡散、ンミュレーションにより求め，現状の把握と将来予測を行なった。ただし，窒素酸化物は，その大気中における複雑な化学反応があり，そのメカニズムが十分把握できていない現状であり，今後その解析が必要である。また，線形 22 RUM川nuM川内﹁ MnnrM ハ nrD! ﹂i 伯 pkpk 目 M川ハUQdハ Uハ U MハハUつJnunu コJ・nu nunuつιnu 勺lnu ︿ u 22q nunDMNn ロMけ汀 lt一三日p p 口2DD 止対策がそなわっているので実施するまでもないと考えた。引用文献 2.0 5T N 「一一一一 nu--nunυ 、十J ノ工 F h U nufL ム TP、ノ nunU i 3口 WS 10602 22U 日付日門﹀内﹁M ハnrMHZ q ノ 45 口 5pp よ -D7乙 nU nυnuJv nunu ， 22 num レコ﹁ -(U1' 515D デ 22i B門日門 E pkpk= pp ム 5DE 一 nuqdnucd5B 口 L ハU E i 2240r フ 3口E 一立一 -ハ “ unuにロυMUnOMH ロjM門D1 11 01piFE ハ Uconunur--ハ Ue1 よ -930 m レ計画法を用いた削減計画も当工業団地では十分な公害防 1 ) 工藤市兵衛ら愛知工業大学研究報告 No . l2 ，P 7 7( 19 7 7 ) 2 ) 工藤市兵衛ら愛知工業大学研究報告 No . l3， p 1 1 7( 19 7 8 ) l3 ，P 3 ) 工業市兵衛ら愛知工業大学研究報告No. 1 2 7( 19 7 8 ) 4 )環境庁大気保全局.総量規制マニュアノレ，公害研究対 7 5 ) 策センター(19 5 )名古屋通産局内陸工業開発総合事前調査報告書昭和 5 3年度(19 7 8 ) 謝辞 22 nuMHnDMH D{ハ M nrun p!pt 22 M川nunonunu “竹内 υQdnunu ーよ nu ︹ -nu υ ηノ﹄門U ﹁ /nu '4 口 nunununu nunonU U ︽ nunDM川内白MU nrun門﹁u n nunrnr i nunU -Anuphunu 日昨日開， pkpk U ︹ 22 DnUEunu ﹁ P11pl qd nunuハ u nU寸F U ︹ハ u nU J 寸 -nu 崎﹃ 305 白 22 n ロMHnDM川門戸 M門o 1 tun Dlpi 内 nuconuqd ョ・ nu ζυn nu41lA nu F 、υ ロUMNnOMH nrνnnruパ PJpt Qunupo nutlnupb nunU ロ υハU 1930 図1 9 プルームモデルによる濃度分布図 4 大気拡散シミュレーシヨンおよび処理には，名古屋大学 e大型計算機センター (F ACOMM200)と京都大学・大型計算機センター (F ACOMM200)を使用いたしました。ここで深く感謝の意を表します。 ( 受理昭和田年 1月1 6日)