V. 暴露評価～排出源ごとの暴露シナリオ～
V.7 付属資料
V.7.3 環境中濃度推計に用いる数理モデル
9
図表 V-37に排出源ごとの暴露シナリオで考慮している暴露経路を再掲する。
10
以下では各環境媒体（摂取媒体）の濃度推計に用いる数理モデルの詳細を順に説明する。
11 12
1 株式会社三菱化学安全科学研究所 (1998) Multi-phase Non-Steady state Equilibrium
Model version 2.0 ユーザーズマニュアル.（以下MNSEM UMと呼ぶ）
大気へ排出した化学物質に人が環境経由で暴露される経路 暴露集団 摂取媒体
環境運命 排出先媒体
排出源 排出先媒体 環境運命 摂取媒体 暴露集団
排出源
製造又は 調合又は 工業的使用
段階の 排出源
大気
製造又は 調合又は 工業的使用
段階の 排出源 周辺の住民
河川へ排出した化学物質に人が環境経由で暴露される経路 暴露集団 摂取媒体
環境運命 排出先媒体
排出源
製造又は 調合又は 工業的使用
段階の 排出源
河川
製造又は 調合又は 工業的使用
段階の 排出源 周辺の住民
河川 飲料水
淡水魚
海水魚 海域
淡水魚
海水魚 希釈
濃縮
濃縮
河川 飲料水
淡水魚
海水魚 海域
淡水魚
海水魚 希釈
濃縮
濃縮
大気 大気
牛肉 乳製品 地上部農作物 地下部農作物 土壌
土壌間隙水 家畜
牧草 沈着
分配
河川へ排出した分の暴露量＝（排出量÷デフォルト流量）×BCF等 であり、排出源からの距離に依存しない（排出源毎に一定）
排出源からの距離1km～10km（1km刻み）の半径のエリア内平均 大気中濃度・土壌中濃度・農作物中濃度等を推計 大気へ排出した分の暴露量は、排出源からの距離で減衰する量
100ｍ内は事業所敷地内 としてエリアに含まず
1
図表 V-37 排出源の暴露シナリオの暴露経路（図表 V-6の再掲）
2 3
V.7.3.1
大気中濃度と沈着量の推計4
本編V.3.3.2 に対応しており、大気中濃度推計と大気からの沈着量の推計について具体的
5
な数式やパラメータを説明する。
6
大気中濃度は人の吸入暴露量の推計（V.7.4.1 ）、地上部農作物中濃度の推計（V.7.3.3 (2)、
7
V.7.3.3 (3)）、牛肉中濃度及び牛乳中濃度の推計（V.7.3.4 ）に利用する。沈着量は化学物質
8
の土壌中濃度及び農作物中濃度の推計に利用し、最終的に経口暴露量の推計に利用する。
9
大気中濃度と沈着量を推計するために、以下の数値が入力値となる。
10 11
・ 大気への排出量 （IV.4.4「排出源ごとの暴露シナリオにおけ 12
る排出量推計」で推計）
13
・ 化学物質の物理化学的性状 （分子量、融点、蒸気圧、ヘンリー係数）
14
1
排出源から大気へ排出された化学物質はガス態、又は浮遊粒子に吸着した状態（粒子吸 2
着態）で大気中に存在すると仮定し、沈着に関しては、ガス態や粒子吸着態が重力や拡散 3
等により土壌に沈着する「乾性沈着」と、ガス態や粒子吸着態が雨水に取り込まれて降雨 4
により土壌に沈着する「湿性沈着」を想定している。
5
ここで用いる「沈着量」とは、特に断りがない限り単位時間・単位面積当たりの沈着量 6
を表している。土壌への沈着が起きるということは大気中から化学物質が除去され、大気 7
中濃度が減少することを意味する。本手法では大気中に存在する化学物質と土壌へ沈着す 8
る化学物質の和が大気への排出量以上にならないようにするために補正係数を作り、補正 9
係数を大気中濃度や沈着量に乗じることで過度な過大評価を抑制している（経緯等は 10
V.7.5.1 (2)を参照）。
11 12
(1) 大気中濃度 13
大気中濃度は、本シナリオ用に単位排出量1当たりの大気中濃度（式 V-38のaに相当）
14
をあらかじめ導出しておき、それに評価対象物質の大気への排出量（変化物の場合は大気 15
における変化物の生成量。「V.2.6分解性の扱い」参照）を乗じることにより求める。
16
この比例係数aをここでは「大気中濃度換算係数」という。
17
大気中濃度換算係数aは、日本の気象条件を考慮した値にするため、「経済産業省－低煙 18
源工場拡散モデル：Ministry of Economy, Trade and Industry – Low rise Industrial 19
Source dispersion Model (METI-LIS) ver.2.03」（以下、「METI-LIS」という）の計算エン 20
ジンを組み込んだプログラムを作成し、アメダス気象観測データをインプットして計算す 21
ることで導出した。導出の詳細はV.7.5.1 (1)を参照されたい。
22
23
C
0 1 . 5 a Q '
式 V-3810
3' TEMA
Q
式 V-3924
記号 説明 単位 値 出典・参照先
C0(1.5) 大気中濃度（沈着による減少を考慮する 前）
[mg/m3]
Ｑ’ 排出量（t/year） [t/year]
TEMA 評価対象物質の大気への排出量 [kg/year] Ⅳ章
a 大気中濃度換算係数 [mg/m3/(t/year)] ※
※ 評価エリア半径により変化する（図表 V-38）。 25
26
大気中濃度換算係数aは、評価エリア半径1[km]～10[km]によって異なる値をとる。そ 27
1 単位排出量とはここでは1[t/year]のこと。ただし、実際に大気中濃度換算係数を導出す る際は、排出量が1[kg/s]の時の値を求めておき、後で単位換算している。
の値を図表 V-38に示す。
1 2
図表 V-38 評価対象半径ごとの大気中濃度換算係数 a 3
評価対象半径[km] 大気中濃度換算係数[mg/m3／(t/year)]
1 1.8×10-4
2 7.5×10-5
3 4.1×10-5
4 2.9×10-5
5 2.0×10-5
6 1.6×10-5
7 1.2×10-5
8 1.0×10-5
9 8.4×10-6
10 7.2×10-6
4
式 V-38 で求めた C0(1.5)は、沈着による減少を考慮していない大気中濃度である。沈着 5
によって減少した大気中濃度は、以下のようにC0(1.5)に沈着による補正係数を乗じること 6
により求める。
7 8
K
depC
C ( 1 . 5 )
0( 1 . 5 )
式 V-409
記号 説明 単位 値 出典・参照先
C(1.5) 大気中濃度（沈着による減少を考慮した後） [mg/m3] V.7.5.1 (2)② C0(1.5) 大気中濃度（沈着による減少を考慮する前） [mg/m3] 式 V-38
Kdep 沈着による補正係数 ― V.7.3.1 (2)②i) 式 V-52 10
(2) 大気から土壌への沈着量 11
大気相から土壌相への化学物質の沈着は土壌中濃度の増加要因で、その沈着過程は大気 12
相における粒子吸着態及びガス態の湿性及び乾性沈着がある。減少要因である消失につい 13
てはV.7.3.2 で述べる。ここでは沈着量の求め方を説明する。
14 15
① 乾性・湿性沈着で共通のパラメータ 16
大気相から土壌相への化学物質の沈着量の推計において、粒子吸着態及びガス態の乾 17
性・湿性の沈着に共通して用いられるパラメータがある。このパラメータを以下に示す。
18 19
SP CJ VPL
SP FP CJ
式 V-41
SP CJ VPL FP VPL
1 式 V-42
1
記号 説明 単位 値 出典・参照先
FP 大気相における化学物質の粒子吸着
態の割合※1 ― REACH-TGD1
Chapter R.16.5.3 (式R.16-2) 1－FP 大気相における化学物質のガス態の
割合※2 ― REACH-TGD
Chapter R.16.5.3 (式R.16-2) CJ×SP Junge 式の定数（CJ）と浮遊粒子の
表面積（SP）の積 [Pa] 0.0001 REACH-TGD
Chapter R.16.5.3 (式R.16-2)デフォ ルト
VPL 液体状態の 20℃における飽和蒸気圧
又は過冷却液体状態の飽和蒸気圧 [Pa] 式 V-43又は式 V-44
※1 FPの定義は以下のとおり。
2
大気相における粒子吸着態の化学物質の濃度を Cg[mg/m3]、粒子吸着態の化学物質の濃度を Cp
3
[mg/m3]とすると、FP=Cg／(Cg+Cp) 4
※2 ※１より、1-FP=Cp／(Cg+Cp) 5 6
7
化学物質の融点が20℃より高い場合は、式 V-41及び式 V-42のVPLに過冷却液体状態 8
の飽和蒸気圧を使う。固体状態の飽和蒸気圧を過冷却液体状態の飽和蒸気圧に変換するに 9
は式 V-43を用いる。
10 11
MP>20のとき
.15 293
20
VP e RSf MP VPL
⊿ 式 V-43
MP≦20のとき
VP
VPL 式 V-44
12
記号 説明 単位 値 出典・参照先
VPL 液体状態の 20℃における飽和蒸気圧
又は過冷却液体状態の飽和蒸気圧 [Pa] HHRAP2,AppendixB, TABLE B-1-1 ※1
VP 蒸気圧 ※2 [Pa] 化学物質情報
ΔSf／R 融解エントロピー／気体定数 ― 6.79 HHRAPデフォルト
MP 融点 [℃] 化学物質情報
※1 HHRAPではeの指数の右側は(MP－284)／284（MPの単位は[K]）となっている。これは環境温 13
1 ECHA (2010) Guidance on information requirements and chemical safety assessment chapter r.16: environmental exposure estimation, version: 2.
2 U.S. EPA (2005) Human health risk assessment protocol for hazardous waste combustion facilities, EPA530-R05-006.
度11℃としているためであり、本スキームの環境温度20℃に合わせ、さらに絶対零度を273.15℃ 1
とすると((MP+273.15)-(20+273.15))／(20+273.15) = (MP－20)／293.15（MPの単位は[℃]）とな 2
3 る。
※2 MP>20℃の時には固体状態の20℃における飽和蒸気圧である。
4 5
降雨時は、大気相は空気、浮遊粒子、雨水で構成されているものとする。空気、浮遊粒 6
子、雨水に分配される化学物質をそれぞれ、ガス態、粒子吸着態、雨水溶存態の化学物質 7
とする。分配平衡を仮定すると、ガス態の化学物質の質量比 FAA（＝ガス態の化学物質の 8
質量／（ガス態の化学物質の質量＋粒子吸着態の化学物質の質量＋雨水溶存態の化学物質 9
の質量））と、粒子吸着態の化学物質の質量比FAP（＝粒子吸着態の化学物質の質量／（ガ 10
ス態の化学物質の質量＋粒子吸着態の化学物質の質量＋雨水溶存態の化学物質の質量））は 11
以下式 V-45と式 V-46のように表せる。
12
また、雨の降らない晴れた時では、大気相は空気と浮遊粒子で構成されているものとす 13
る。ガス態、粒子吸着態の化学物質を考え分配平衡を仮定すると、ガス態の化学物質の質 14
量比1-FP（＝ガス態の化学物質の質量／（ガス態の化学物質の質量＋粒子吸着態の化学物 15
質の質量）は前述の式 V-41で表せ、粒子吸着態の質量比（＝粒子吸着態の化学物質の質量 16
／（ガス態の化学物質の質量＋粒子吸着態の化学物質の質量））FPは前述の式 V-42で表せ 17
る。
18
洗浄比RRTは、ガス態と粒子吸着態の合計化学物質濃度と雨水中の化学物質濃度の比を 19
表しており、洗浄比が大きいほど雨水によく取り込まれることになる。
20 21
TRF V
TRF RRT FAA FP
rain
1
1
式 V-45
TRF V
TRF RRT FAP FP
rain
1 式 V-46
FP HENRY CEP
RRT 1FP
式 V-47 22
記号 説明 単位 値 出典・参照先
FAA 降雨時の大気相でのガス態の化学物質の質
量比 ― MNSEM UM3.1.1※1
FAP 降雨時の大気相での粒子吸着態の化学物質 の質量比
― MNSEM UM3.1.1※1
RRT 洗浄比 ― MNSEM UM3.1.1
TRF 日平均降水量 [m/day] 式 V-48
Vrain 雨水降下速度 [m/day] 561600 MNSEM UMデフォルト
※2 FP 大気相における化学物質の粒子吸着態の割
合
― 式 V-41
記号 説明 単位 値 出典・参照先 1－FP 大気相における化学物質のガス態の割合 ― 式 V-42
CEP 浮遊粒子の捕集率 ― 2×105 MNSEM UMデフォルト
HENRY 無次元ヘンリー係数 ― 化学物質情報
※1 MNSEM UMでは右辺の分母は1+RRT×VOLAW/VOLAAPと表されている（VOLAWは雨水コ 1
ンパートメントの容積[m3]で、VOLAAPは大気相でのガス態コンパ－トメントと粒子吸着態コン 2
パートメントの合計容積[m3]）。 3
VOLAW=TRF×DEPA/Vrain×SUA（DEPAは大気相の高さ[m]）、VOLAAP=VOLA－VOLAW、 4
VOLA=SUA×DEPAをVOLAW/VOLAAPに代入すれば、VOLAW/VOLAAP=TRF×SUA× 5
DEPA/Vrain／(SUA×DEPA－TRF×DEPA/ Vrain×SUA)=TRF×(Vrain－TRF)となり、同じ式 6
になる。
7
※2 雨水降下速度はMNSEM UMデフォルトの「6.5」[m/s]を[m/day]に単位換算した値である。
8 9
湿性沈着量を推計するためには降水量が必要であり、雨の日の1日当たり平均降水量（日 10
平均降水量）は降雨日数を考慮して以下のように求める。
11 12
rainyday TRF TRFyear
1000 式 V-48
13
記号 説明 単位 値 出典・参照先
TRF 日平均降水量 [m/day] 0.015 ※
TRFyear 年間降水量 [mm/year] 1500 MNSEM UMデフォルト
rainyday 降雨日数 [day/year] 100 MNSEM UMデフォルト
※ 日平均降水量は、降雨日数の100[day/year]（1mm/day以上の降雨がある日数）の間に平均的に降 14
雨するものと仮定して算出した。
15 16
②沈着量の推計 17
以下の推計手法を順に説明する。
18
・ 総沈着量の推計 19
・ 乾性沈着量・湿性沈着量の推計 20
・ 沈着速度と雨水中濃度の推計 21
最終的に土壌中濃度と農作物中濃度を求める際に必要となるのは、上記の１番目の推計 22
結果である。１番目の推計のために２番目の推計結果が必要になり、２番目の推計のため 23
に３番目の推計結果が必要になる。
24 25
i) 総沈着量の推計 26
ここでは大気から土壌への「総沈着量」を推計する方法について説明する。総沈着量と 27
は 4 つの沈着の要因（ガス態乾性沈着、粒子吸着態乾性沈着、ガス態湿性沈着及び粒子吸 28
着態湿性沈着）による沈着量の総和のことである。
29
本推計手法では、降雨の日と晴天の日の２パターンに分け、湿性沈着は降雨の日に起き 30
ると考える。総沈着量は、降雨の時の沈着量と晴天の時の沈着量を日数で平均化して以下 31