名古屋の光化学オキシダントの現状と課題 (PDF形式

名古屋の光化学オキシダントの現状と課題
監視係 荒川 翔太
1.はじめに
した。また、光化学スモッグ予報・注意報
目のチカチカや喉の痛みといった、健康
は、合計で3回発令されました。
被害を引き起こす光化学スモッグの原因物
経年的な推移を見ると、近年は平成17年
質に、光化学オキシダント(Ox)がありま
度まで、光化学スモッグ予報・注意報は1
す。Oxは、工場・事業場、自動車などから
回も発令されていませんが、平成18年度以
排出される、大気中の窒素酸化物(NOx)
降は毎年発令されています(図2)。また、
と揮発性有機化合物(VOC)が、太陽光(特
60ppb以上の高濃度が出現した時間数の推
に紫外線)を受けて、複雑な光化学反応を
移を見ると、平成18年度以降は、それ以前
起こすことにより生成される大気汚染物質
と比べて増加しています(図3)。環境基
です(図1)。
準・環境目標値の達成状況については、平
近年、原因物質(NOxとVOC)の排出量
成8年度以降、全局で非達成が続いています。
が削減されているにも関わらず、Oxの高濃
度時間数は減少していません。そこで今回、
常時監視とシミュレーションによる結果か
ら、近年の名古屋のOxの現状について調査
しましたので、その内容を報告します。
図2 光化学スモッグ予報・注意報発令日数
図1
光化学オキシダントの生成
2.現状
Oxには、環境基準及び環境目標値が定め
られています(いずれも1時間値が60ppb以
下であること)。これにより、名古屋市では、
図3 光化学オキシダントの高濃度時間数
平成25年度現在、13局でOxを常時監視(24
時間365日連続測定)しています。
以上の結果から、Oxは濃度低減に向けた
平成24年度は、環境基準及び環境目標値
対策が求められる、重要な環境問題の一つ
ともに、全局で非達成という結果になりま
になっていることがわかります。しかしな
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がら、Oxの原因物質であるNOxは、自動車
図4の改善効果グラフは、律速状態を把
排ガス対策により、濃度は低減されていま
握するのに適しています。NOx律速の領域
す。また、VOCについても、自動車排ガス
(A点)では、VOC削減を行うことはOx濃
対策の他、工場・事業場へのVOC排出規制
度低減には有効ではなく、NOx削減が有効
により、排出量は削減されています。
です。一方、VOC律速の領域(B点)では、
そこで、原因物質が削減されているにも
VOC削減を行うことはOx濃度低減に有効
関わらず、高濃度出現時間数が減少しない
ですが、NOx削減は有効ではありません。
現状の要因を明らかにするため、名古屋市
そこで、過去から現在までの律速状態を把
では、シミュレーションを用いて、Oxとそ
握するために、表1に示す内容でシミュレ
の原因物質との関係について調べました。
ーションを実施し、平成 17 年度を基準にし
た名古屋における改善効果グラフを作成し
3.シミュレーション方法
ました。そして、基準年度に対する、各年
日中のOx濃度は、その地域におけるNOx
度の排出量の比率を計算し、Ox 濃度の削減
とVOC排出量のバランスに対しても影響
には、NOx と VOC どちらの排出抑制が効
を受ける複雑なものであり、一般的に以下
果的なのかを調べました。
の2種の特徴的な状態(律速状態)があるこ
なお、基準日は、基準年度において高濃
とが知られています[1]。
度を観測した日のなかで、実測値(常時監
視結果)との比較による再現性評価が、最
(A)NOx律速:NOx排出量の削減でOx
も良好であった日を選びました。
濃度低減、VOC排出量の削減でほとんど低
減しない状態
表1 シミュレーションの概要
(B)VOC律速:VOC排出量の削減でOx
項目
内容
濃度低減、NOx排出量の削減でほとんど低
シミュレータ
ADMER-PRO(3次元オイラ
減しない状態
ー型化学輸送モデル)※
基準年度
平成 17 年度
計算領域
名古屋市を中心とする中部
地方、近畿地方の一部を包含
する領域(図5)
格子間隔
東西 5000m、南北 5000m
基準日
平成 17 年 6 月 25 日
計算期間
平成 17 年 6 月 21 日~27 日
排出量の変
基準年度に対する NOx 及び
動パターン
VOC 排出量の比:
100%、70%、50%、30%で変
図4 改善効果グラフの例
動(計 16 パターン)
※:http://www.aist-riss.jp/software/admer-pro/
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と)が推定されました。その一方で、NOx
排出量を削減したとしても、平成 17 年度
比で 70%以上ある場合は Ox の低減効果は
ほとんど得られないことがわかりました。
また、VOC 排出量の削減では、Ox 濃度は
ほとんど低減しないと推定されました。
今後は、他の高濃度日に対しても解析を
実施し、結果をより確実なものにしたいと
図5 計算領域(赤枠部分)
考えています。そして、光化学オキシダン
トの効果的な低減対策の検討につなげてい
4.シミュレーション結果
きたいと考えています。
シミ ュ レー シ ョン 結 果か ら 作成 し た名 古
屋市内(北区、昭和区、中川区、南区)の
参考文献
改善効果グラフを図6に示します。ここで、
[1] 環境省光化 学オキ シダント調 査検討会
等濃度線上の数字は、対象日の Ox 日最高
(2012)、 光化学 オキ シダン ト調 査検 討 会
値に対する比を示します。
報告書
この結果を見ると、Ox 濃度の日最高値
[2] 名古屋市環境科学研究所(2009)、大気
の低減には、地点や年度に関わらず、NOx
環境シミュレーション結果(浮遊粒子状物
削減が有効であること(NOx 律速であるこ
質)報告書
図6 名古屋市内の改善効果グラフ(17 年度の排出量は実測値、20~27 年度は推定値[2])
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