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

緒言

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

(

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蔵持工業団地

工藤市兵衛@近藤高司@佐田栄三*.熊沢英博*

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In r巴centyears， industries have been increasingly developed in inland areas where the

capacity of aiτcleanup is small. Therefore， effective air pollution control need to be developed as fast as possible， More accurat巴informationof an air pollution mechanism is needed for effective controL As a case study， the e任ectsof sulfur dioxide and nitrogen dioxide on air

pollution were investigated near the Kuramachi industrial area in 1978， The PPMs of sulfur dioxide emitted in the air were predicted at present and in future situations by using sophisticated pu百andplume di首usionmodels， The τesults of this study can be applicable to

examine a future planning of industry expansions and locations with pollutants emission facilities， A successful application of this study may help to prevent air pollution problems in futur巴 ミュレ 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 99 工場の再配置，地域開発に伴って，近年増加しつつあ 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 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 ー シ ヨ ン を 用 い て 行 な い 測 定 結 果 等 と の 比 較 を 行 な っ た。そして能褒野工業団地を念む鈴鹿地域の大気拡散シ ミュレ 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。 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 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 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 ており将来，環境問題が起こりそうである。そこで，大 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 った。これらの企業の業種はアノレミサッ、ン製造，耕起作 業機製造，ベアリンク製造，減速機製造、輸送機器部品 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

物とばいじんであり，大気汚染防止法施行令第1条で規 定する，その他の有害物質の発生源はほとんどないと考 えてよL、。本調査では，硫黄酸化物，窒素酸化物および ばいじんに関して大気汚染の現況を実測し，そして，未 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 工業団地周辺地域におよぼす影響の予測評価を行なう。 この目的のために，昭和53年12月13日に，工業団地と 周辺地域における二酸化硫黄，一酸化窒素の濃度および その時間における風向，風速と日射量などの気象デーダ 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 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 A

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lkm 図 1 工業団地周辺図と測定地点 (5kmX 5 km) 表l 現地調査日の気象測定結果 昭和53年12月13日 名張市蔵持工業団地 隔1km以内の16ケ所の二酸化硫黄濃度測定を選んだ。 そのうち12ケ所を窒素酸化物の測定点に選び，気温，湿 度，風向，速度など地上気象を団地周辺の6地点(風向， 風速については12点以上〕において測定時間に測定した。 特に，工業団地内の測定本部において風向，風速， 日射 量を連続記録させた。これらの測定点において，調査日 の昭和53年12月13日10時， 13時， 15時30分から各1時間 の計3回，試料の採取と地上気象の測定を行なった。試 表2 気流調査のための風向3 風速測定結果 2.50 2.04 1.39 3.05 2.37 2.71 2.87 2，65 3.1 9 υ 8 3 7 1 3 0 0 U 。()り O.IJ 0 8E 1.::1H 品目[': 1.11 SE 1.02 SE 2.0 図2 流線図(昭和53年12月13B 13時 ~14時)

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 料採取法と分折法は前報1)と同一である。 l.2 測定結果および考察 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 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， 第2回目の測定時における気流を示している。次に 16ケ 所における

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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 (NOx)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 る。 表3 実測調査時の気象要素 (昭和53年12月13日) 日 寺 刻 10 : OO~ 11 : 00 13: 00~14: 00 15: 30~16: 30 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) 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 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 った。二酸化硫黄の環境基準値の100ppbと比較すれば， かなり低い値であった。第2回の測定 03時-14時)で は，全測定点とも濃度は高く，10ppbを起えている地点は 16 14 16 14 12 10 図3 二酸化硫黄濃度分布図 (10日寺一 11日寺) 表4 硫黄酸化物濃度測定結果 二 階 化rWi:品J;J且(vol，pl】l (J(J-ll :00 13:0ト 14:0u

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17.'2.'2. 17. 7 ~ 11.67 1 3.ti 7 14.5b ~~9 12.67 83:l: 15.-1-l 9.56 767 433 19.33 12.'2.2 19.22 32.711 9.33 10.67 K 12.44 18.11 L 13.67 9.78 恥f 7.89 9.4<1 N 8.22 5.11

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101 問 10 15 1o 15 図4 二酸化硫黄濃度分布図 (13時一 14時) 4

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2 図5 二酸化硫黄濃度分布図 (15時30~16時30分)

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15ppb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 風下にあたる北西部では若干濃度が高く 5~ 7 ppbを 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

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，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 て23ppb，最高は，風下のK点で40.8ppbを与えている。 この時刻では，北東の風が主として吹いているので，

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x の濃度分布は，北が低く，南に高い単調な分布となって 図6 全窒素酸化物濃度分布図 (10時一11時) 表5 窒素酸化物濃度測定結果

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20.60 17.3 1 37.91 7.90 12.74 20.04 3.4 3 7.93 11.3 6 K 2 O. 95 19.23 40.81 6.87 11.54 18.41 2.75 4.81 7.56 16 14 16 12 20 図7 全窒素酸化物濃度分布図 (13時一14時) _{図8 全窒素酸化物濃度分布図 (15時30-16時30分)}

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 103 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 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。 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5kml 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 シミュレー卜している。図9は最高 15ppbの濃度が算出 されている。図10では10ppbと15ppbが算出され，図 11に 図9 拡散計算による二酸化硫黄濃度分布図 現状1 図10拡散言1算による二酸化硫黄濃度分布包

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羽状2 図11 拡散計算による二酸化硫黄濃度分布図 現状3 おいては， 5 ppb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15ppb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11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

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 った北東風と南西風の出現が多い。風速については， 2.0 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 う。その結果をそれぞれ図12，13， 14に示す。最大汚染 S

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2.0 2.0 H レ ，s 225.0 川D 将来1 拡散計算による二酸化硫黄濃度分布図 図12

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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16 プルームモデルによる濃度分布図1 日 225.日 比5 ~.C ST 2口

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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20ppb，ケースIIで、は30ppb，ケー スIIIでは50ppbに達している。二酸化硫黄の環境基準値 100ppb ( 1時間値〉と比較してもかなりの低濃度であり， 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 してフ。ノレーノレモデノレによる風速2，3 m/sの場合の濃度 分布 図 16~191こ示す。図 15 は，対象地域の地図であり 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 て，図20に対象地域の年平均二酸化硫黄の濃度分布を示 す。これは，年間風配図をもとにしてフケレ ムモデノレて、 同日 45.口 HS 2.0 5T 2.0 N 2 2 R U M 川 n u M 川 内 ﹁ M n n r M ハ nrD! M 川 ハ U Q d ハ U ハ U M ハ ハ U つ J n u n u コ J ・ n u n u n u -つ ι n u 勺 l n u 2 2 q ︿ u n u n D M N n ロ M け 汀 l t -pkpk 一 三 日 p p 伯 n u -n u n υ 、 十 J 口2DD ノ 工 - F h U 目 nufL n u n U ﹂ i ム T P 、 ノ 1 0 6 0 2 2 2 U 日 付 日 門 i ﹀ 内 ﹁ M ハ n r M H Z q 5 p p よ -D7乙 n U ﹁ コ nυnuJv n u n u ， n u mレ -( U 1 ' 515D デ 2 2 i B 門 日 門 E pkpk= p p ム 5DE 一 n u q d n u c d -5B 口 L ハ U E i ノ 2240r フ 2 2 ロ υ M U n O M H ロ j M 門 D 1 “ ハ 1 1 0 1 p i F E -3 口 E 一 立 一 ハ U c o n u n u r -ハ U e 1 よ に u n u --930 レ

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4

)

環境庁大気保全局.総量規制マニュアノレ，公害研究対 策センター(1975) 5)名古屋通産局 内陸工業開発総合事前調査報告書昭和 53年度(1978) 謝 辞 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(FACOM M200)と京都大学・ 大型計算機センター(FACOM M200)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16日)