［統合版］全国環境研会誌第41巻第4号

季 刊

_{全 国 環 境 研 会 誌}

Vol.41 No.4 2016 (通巻第 141 号)

目 次

[巻頭言] 地方環境研究所の危機管理 ……… 吉田政敏/ 1 [報 文] 新潟市沿岸海域における水質の現状と汚濁要因について ……… 松田哲明・真田和衛・立川正幸・小林秀昭/ 2 京都府における微小粒子状物質（PM2.5）質量濃度とガス成分濃度について ……… 高倉尚枝・谷口延子・日置 正・齋藤義弘/ 8 パッシブサンプラーを利用した大気中の揮発性有機化合物（VOCs）測定の簡易化 ……… 槇本佳泰・砂田和博・木村淳子・大原俊彦 寺内正裕・渡部 緑・山本竜治/ 14 数値シミュレーションによる高解像度河川流量計算法の検討 ……… 松本源生・古閑豊和・土田大輔・石橋融子/ 19 [環境省ニュース] 環境研究総合推進費の一部業務の移管について ……… 環境省総合環境政策局総務課環境研究技術室/ 26 支部だより＝関東・甲信・静支部/ 28，編集後記/ 29

季刊

_{全国環境研会誌}

第 41 巻 第 4 号（通巻 第 141 号）

2016 年

C O N T E N T S

Survey on Current Situation and Pollution factors of Coastal Seawater Quality in Niigata City

…… Tetsuaki MATSUDA, Kazuei SANADA, Masayuki TACHIKAWA, Hideaki KOBAYASHI/ 2

Mass Concentrations of PM2.5 and Gaseous Air Pollutants in Kyoto Prefecture

……… Naoe TAKAKURA, Nobuko TANIGUCHI, Tadashi HIOKI, Yoshihiro SAITO/ 8

Simple Method for Atmospheric Volatile Organic Compounds Measurement by Passive Sampler ……… Yoshiyasu MAKIMOTO，Kazuhiro SUNADA，Junko KIMURA，Toshihiko OOHARA

Masahiro TERAUCHI，Midori WATANABE，Ryuji YAMAMOTO/ 14

A Study on Hight-Resolution Numerical Calculation of River Discharge

……… Gensei MATSUMOTO，Toyokazu KOGA，Daisuke TSUCHIDA，Yuko ISHIBASHI/ 19

ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＩＥＳ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ

◆巻頭言◆ 佐賀県環境センター所長 吉 田 政 敏

◆巻 頭 言◆

地方環境研究所の危機管理

佐賀県環境センター所長 吉 田 政 敏

佐賀県環境センターは平成27年4月から全環研協議会 九州支部長を務めており，本年4月から前任の古川所長よ り支部長の任を引き継ぎました。 さて，地環研における危機管理を考える場合，水質事 故等の危機管理事象の対策部門としての対応と地震等の 自然災害発生時の危機管理対策の二つがあると考えます。 まず，一つ目の危機管理については，我々，地環研が 関与する事象の代表的なものとしては，光化学オキシダ ントやPM2.5等の高濃度時に実施される注意報発令及び 注意喚起，公共用水域等における異常水質事故並びに有 害物質による土壌・地下水汚染等といった事例があり， これらは頻度が高く，マニュアル化されている事例が多 いと思われる。 二つ目の自然災害等については，地震や台風，水害時 において被害を受けた場合の業務継続計画（BCP）等の対 策が一般的ではないかと思われる。 なお，当センターは環境部門及び放射線部門で構成さ れている一方，地環研と地衛研が別組織となっている。 また，放射線部門では，原子力発電所周辺の放射能調査 業務を担っており，当県と同じ原子力施設の立地する地 方自治体では，放射線部門を地環研や地衛研から分離・ 独立させ，単独組織とした自治体が多く，地環研等と併 設されている事例は少数となっている。 この放射線部門では，BCPとしてではなく，地域防災計 画に基づき，地震等を起因とする複合災害や原子力災害 に対する体制整備を予てより進めていたが，東京電力 (株)福島第一原子力発電所事故を契機に，地域防災計画 をはじめ法令等が大きく見直されることとなったが，こ こでは当県における経緯の一端を紹介したいと思う。 平成23年3月11日，東日本大震災に出張先の東京で遭遇 し，大きくて長時間の揺れを体験したが，余震よりも， 携帯の通話，メール，ネットが繋がらなくなり，全くの 情報難民と化し，何も分からない状態になったことが非 常に問題だったと感じた。実際に，地震から約6時間後， 臨時便に乗るため搭乗ロビーに入ると，TVの東北地方の 津波被害を見て初めて知り，被害の大きさに唖然とした 事を記憶している。 当センターでは，翌12日には相互応援協定事務局の石 川県を通じて福島県からの応援要請が届き，測定器の提 供と要員派遣を回答したが，福島県に近い自治体から先 に派遣されることになり，当県は6月に放射能調査支援の ため職員を派遣，その後，10月には要請に基づき，福島 県原子力センター，島根県原子力環境センターと三者で， 空間線量率核種組成調査（ゲルマニウム半導体検出器を 用いたIn-Situ測定）を共同で実施した。いずれの場合も 派遣者の約半数と機材は当センターが占め，中心的役割 を担っている。 支援活動の後，派遣職員から意見・情報を聞き取り， この情報や専門家の意見等を元に，災害対策をまとめ， 平成23年度に必要な機器の整備を行っている。 その意見からは，情報インフラの被害が，電源3ヶ月， 有線及び携帯回線2ヶ月以上継続したこと，道路損傷及び 燃料不足による車両トラブル，汚染・故障による測定器 の欠乏等，多様な課題が浮き彫りになり，これを受け， 電源や通信インフラ喪失に対応する測定システムの整備， 汚染等に備えた予備測定器の確保等をはじめ，当県の原 子力災害時の体制整備を行った。 災害対策では被害の想定は難しく，これだけ準備すれ ば大丈夫と体制の規模を決めることは出来ない，従って， 今後も，継続的整備や見直し等を行うものと思われる。 このほか，当県では，危機管理における体制以外の重 要ファクターとして人材，特に，リーダーとなる熟練者 の確保が課題となっている。退職等でベテランが減るこ とは非常に問題であり，若手職員のスキル向上が最優先 事項と感じている。 なお，余談ではあるが，最近の自治体職員研修等で危 機管理対策を体験することがあるが，環境部門では水質 事故等の経験があるためか，研修の実習等であまりとま どう事がない。一方他部門の職員からは「何をすればよ いか分からない」といった話をよく聞く。環境部門では， 日頃の業務として経験する事例であり，手順，判断等の トレーニングが出来ているのではないかと思われ，これ をOJTとして活用できないか，と考えている。 最後になりますが，熊本県，鳥取県等の地震や水害等 で亡くなられた方々のご冥福と，一刻も早い被災地の復 興をお祈り申し上げます。

＜報文＞ 新潟市沿岸海域における水質の現状と汚濁要因について

＊_{Survey on Current Situation and Pollution factors of Coastal Seawater Quality in Niigata City} ＊＊_{Tetsuaki M}

ATSUDA, Kazuei SANADA, Masayuki TACHIKAWA, Hideaki KOBAYASHI （新潟市衛生環境研究所) Niigata City Institute of Public Health and Environment

＜報 文＞

新潟市沿岸海域における水質の現状と

汚濁要因について

＊

松田哲明

**

_{・真田和衛}

**

_{・立川正幸}

**

_{・小林秀昭}

** キーワード ①新潟市 ②沿岸海域 ③水質 ④COD ⑤河川水 要 旨 新潟市沿岸海域では，平成12年頃から化学的酸素要求量（以下，CODという。）で環境基準を達成できない地点が多く 見られるようになってきた。そこで，新潟市では，その原因を探るため，河川水の影響という観点から表層と中層をそれ ぞれ個別に調査してきた。さらに，平成24年からは，鉛直方向への広がりを探るため下層についても調査を始めた。また， 平成25年からは，内部生産の観点から植物プランクトンに注目し，クロロフィルaについても調査を行った。 その結果，直接的には，河川水の影響が大きいものの，中層や下層でもCODの上昇が見られる地点があること等がわか った。 1．はじめに 東京湾や瀬戸内海などの閉鎖性海域と言われるところ では，30年以上前から有機物による汚濁や栄養塩類の流 入等により富栄養化が発生し，CODの水質総量規制や窒素， リンなどの排水規制を行うなど様々な対策がとられてき た１）_{。このような閉鎖性海域は，地形的に湾状になって} いるため海水の交換が行われにくく，水質汚濁や富栄養 化が起こりやすいと言われるが，新潟市沿岸海域は，湾 状ではなく，日本海に対して海岸が広がっており，閉鎖 性海域には該当しない。 この新潟市沿岸海域では，昭和50年より水質汚濁防止 法に基づき環境基準監視を実施している。河川や湖沼を 含め，環境基準の達成率を見ると，河川及び湖沼では， 全地点またはほとんどの地点で達成しているが，海域で は高い時で90％程度，低い時では30％程度とその変動が 大きくなっている。特に平成12年から平成17年と平成22 年で海域での環境基準の達成率が低くなった。このため， 新潟市沿岸海域のCOD等について，継続して調査を実施し ているが，平成21年から3年間の調査では，その原因とし て河川水の影響がみられること，及び表層だけでなく中 層の一部でも汚濁がみられたことを報告してきた２）_。 これらの結果を受けて，平成24年からはこれまでの表 層，中層にあわせて下層についてもCODや塩化物イオン の測定を開始した。さらに平成25年からは，クロロフィ ルaの測定を行っており，これらの結果から近年の新潟市 沿岸海域の水質と汚濁の要因について考察したので報告 する。 2．新潟市沿岸海域のCODの現状 新潟市沿岸の海域では公共用水域の水質測定地点とし て基準点，補助点あわせて9地点が設けられている。西側 から弥彦・米山海域（弥彦地先）No.3，No.2，No.1，そ の東側に新潟海域（甲水域）No.1，No.3と新潟海域（乙 水域）No.4があり，信濃川河口を越えた東側に新潟海域 （丙水域）No.7，新潟海域（乙水域）No.6，新潟海域（甲 水域）No.10がある。これらの地点を図1に示した。また， 新潟海域（甲水域）No.10の東側近くには，新潟県が測定 を行っている新潟海域（甲水域）No.11や新潟海域（新潟 東港）No.15，No.16の地点もある。なお，公共用水域の 水質汚濁に係る環境基準は，9地点のうち新潟海域No.7 のみB類型に指定されており，CODの基準値は3.0mg/Lであ り，その他の8地点はA類型でCODの基準値が2.0mg/Lとな っている。 新潟市沿岸海域の9地点について，環境基準監視のため 行っている公共用水域水質測定結果のうち平成11年から 平成27年までのCOD値(75％値)を表1に示した３）_。

＜報文＞ 新潟市沿岸海域における水質の現状と汚濁要因について 図1 新潟市沿岸海域測定地点 なお，新潟市沿岸海域で行っている公共用水域水質測定 では，毎年4月から10月までの期間中に6回の測定を行っ ているが，荒天等により測定が行えなかった月もある。 表1のとおり新潟海域では，平成12年から17年と平成22 年で環境基準の超過が多くみられた。また，地点ごとに 見ると，新潟海域No.10は毎年，新潟海域No.6でもほぼ毎 年基準超過となっている。新潟海域No.7では，CODがNo.6 と同程度のことが多いがB類型で基準値が高いため，基準 の超過は少ない。新潟海域No.1，No.3，No.4の3地点は， 年によって状況が異なり，平成12年から17年で基準超過 表1 新潟市沿岸海域におけるCOD75％値の推移 （平成11年から平成27年まで，網掛けは基準超過）単位：mg/L が多かった。最近では平成22年で3地点とも基準超過とな ったが，その後，基準超過はほとんどない。弥彦・米山 海域では，これまでにほとんど基準の超過はないものの， 近年では基準値に近い値となっている。 これらのことから，新潟市沿岸海域の9地点は，CODの 値が比較的高いまま推移している地点の新潟海域№6，№ 7，№10（以下，新潟海域東側という。），CODの値が年 によって変動している地点の新潟海域№1，№3，№4（以 下，新潟海域西側という。），CODの値が比較的低く推移 している地点の弥彦・米山海域№1，№2，№3（以下，弥 彦・米山海域という。）の3つのグループに分けて考える ことができる。 また，新潟市沿岸海域には，いくつもの河川が流れ込 んでいる。新潟海域東側には，信濃川，阿賀野川，新井 郷川があり，新潟海域西側には，信濃川の関屋分水路が ある。また，弥彦・米山海域には，新川があり，弥彦・ 米山海域№3の南側約10kmには信濃川の大河津分水路が 流れ込んでいる。なお，この周辺の海流は，対馬海流等 の影響を受けて南西から北東に流れていることが多く４）_， 河川水は，河口の西側より東側に大きく影響を与えると 考えられる。 3．調査方法 1) 調査時期は以下のとおり新潟県公共用水域水質測 定計画の日程にあわせて行った。なお，平成26年10 月は，悪天候により採水ができなかったため，調査 № 1 2 3 1 3 4 6 7 10 基準 2 2 2 2 2 2 2 3 2 H11 1.0 0.9 --- 1.9 1.5 1.9 2.0 2.5 2.6 H12 1.9 1.1 --- 2.2 2.6 2.8 3.4 3.5 3.4 H13 1.1 0.8 --- 2.1 1.8 1.8 2.2 2.0 2.9 H14 1.9 1.7 --- 2.3 2.2 2.8 3.1 3.4 2.8 H15 1.3 1.4 --- 2.3 2.2 1.9 2.9 2.9 2.8 H16 1.4 1.2 1.3 3.2 3.1 3.1 3.2 3.0 3.5 H17 1.3 1.5 1.6 2.7 2.3 2.6 3.8 3.6 3.5 H18 2.2 1.6 1.6 2.0 1.6 2.3 2.5 2.5 2.2 H19 1.7 1.5 1.5 1.6 1.7 1.6 1.9 1.8 2.2 H20 1.1 1.1 1.3 1.6 1.6 1.6 2.2 1.9 2.7 H21 1.5 1.4 1.5 1.7 1.5 1.5 1.9 2.0 2.4 H22 1.9 1.9 1.7 2.1 2.2 2.4 2.2 2.2 2.2 H23 1.9 1.8 1.5 1.9 1.8 2.1 2.2 2.3 2.3 H24 1.5 1.3 1.6 1.6 1.7 1.5 2.3 2.1 2.3 H25 1.6 1.8 1.7 1.8 1.5 1.6 1.7 2.1 2.6 H26 1.6 1.5 1.5 1.5 1.5 1.6 2.4 2.2 2.5 H27 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.6 2.6 2.6 2.4 弥彦・米山海域 新潟海域 新潟市 新潟県 佐渡島

＜報文＞ 新潟市沿岸海域における水質の現状と汚濁要因について は行っていない。 平成25年4月～10月（8月を除く）月1回計6回 平成26年4月～9月（8月を除く） 月1回計5回 平成27年4月～10月（9月を除く）月1回計6回 2) 調査地点は，新潟市沿岸海域9地点（新潟海域6地点 及び弥彦・米山海域3地点）とした。 3) 試料について，公共用水域の水質測定では，表層と 中層（海面から3m）を1:1で混合した海水としている が，本調査のために表層，中層，下層（海底から1m） ごとの海水も別途採水し，それぞれについても調査 を行った。 4) 測定項目は，年によっても若干異なるが，COD，塩 化物イオン，クロロフィルa，溶存酸素量（以下，DO という。）とした。 4．結果及び考察 4.1 近年のCODの状況 図2に平成25年から平成27年までの3か年のCODの状況 を年ごとに表層，中層，下層別に示した。弥彦・米山海 域では，多くの場合で下層のCODは低く，変動も小さく汚 濁は見られない。また，表層と中層では，平成25年と平 成26年で一時的にCODがやや高い時があったが，それでも 2mg/Lを下回っている。平成27年は，夏季に表層及び中層 でCODの上昇がみられ，表層では2mg/Lを超える値となっ た。そのため，環境基準の超過はなかったものの平成27 年はCOD75％値が環境基準に近い値となっている。 新潟海域西側でも，下層のCODは低く，変動は小さく汚 濁は見られない。平成25年と26年は，表層と中層でもCOD の上昇はほとんどなかった。平成27年では，表層，中層 ともに夏季にCODが高くなり，2mg/Lを超える状況だった が，その上昇も一時的なものであった。このように新潟 海域西側は，弥彦・米山海域と似たような傾向であった。 新潟海域東側は，年や場所により状況が異なり，明確 な傾向はない。下層のCODは，比較的低いことが多いが， 平成26年6月や平成27年10月等では他の月と比べて明ら かに高くなっており，一時的な汚濁が見られた。中層の CODは，4月，5月頃には比較的低く安定しているが，平成 26年6月,9月や平成27年8月等で高い値となっている。表 層のCODは，6月から9月にかけて高くなることが多いが， 4月や5月で高くなっている時もある。表層のCODは，低い V 0 1 2 3 4 5 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 1 0 月 0 1 2 3 4 5 4 月 5 月 6 月 7 月 9 月 4 月 5 月 6 月 7 月 9 月 4 月 5 月 6 月 7 月 9 月 4 月 5 月 6 月 7 月 9 月 4 月 5 月 6 月 7 月 9 月 4 月 5 月 6 月 7 月 9 月 4 月 5 月 6 月 7 月 9 月 4 月 5 月 6 月 7 月 9 月 4 月 5 月 6 月 7 月 9 月 CO D (m g/ L) 0 1 2 3 4 5 4 月月5月6月7月81₀ 月 4 月月5月6月7月81₀ 月 4 月月5月6月7月81₀ 月 4 月月5月6月7月81₀ 月 4 月月5月6月7月81₀ 月 4 月月5月6月7月81₀ 月 4 月月5月6月7月81₀ 月 4 月月5月6月7月81₀ 月 4 月月5月6月7月81₀ 月 図2 平成25年から27年の9地点の層別CODの推移 弥彦・米山海域 (No.1) (No.2) (No.3)

新潟海域西側

(No.1) (No.3) (No.4)

新潟海域東側 (No.6) (No.7) (No.10)

表層 中層 下層 平成27年

平成25年

＜報文＞ 新潟市沿岸海域における水質の現状と汚濁要因について 時には1mg/Lに近いこともあるが，高い時には4mg/Lを超 える状況で，同じ年の同じ地点でも月により非常に変動 が大きいことがある。公共用水域水質測定でCODが環境基 準を超えた時の層別のCODを見ると，表層のみ高かった時， 表層と中層が高かった時及び表層，中層，下層ともに高 くなった時もあり，汚濁の広がり方は一様ではなかった。 4.2 CODと河川水の関係 新潟市沿岸海域には，全国でも有数の大きな河川であ る信濃川，阿賀野川の２つの河川が流れ込んでおり，こ の他にも多くの川の水が流れ込んでいる。当所で平成23 年までに行った調査でも，海域のCODが高かった時には， 河川水の影響を受けている可能性があることを報告して いる。そこで，平成25年以降の測定データのうち，表層， 中層，下層の層別に測定したCODと塩化物イオンの関係を 図3に示した。一般に海水の塩分は場所によって異なるも のの約35‰と言われており，これを塩化物イオンにする と19,400mg/L程度５）_{となる。図3から弥彦・米山海域及} び新潟海域西側では，多少河川水の影響を受けている時 もあるが，ほとんどの場合で塩化物イオンは15,000mg/L から19,000mg/L程度と河川水の影響は多くない。一方， 新潟海域東側では，塩化物イオン濃度が10,000mg/Lを下 回る場合も多くみられ，特に低い場合では5,000mg/Lを下 回る場合もある。このように，新潟海域東側では，やや 広い範囲で汽水域となっており，河川水の影響が大きい 状況にある。 また，図3の新潟海域東側のグラフからは，塩化物イオ ン濃度が低い時に，CODが2mg/Lを超えることが多くなっ ており，河川水の影響を受けて海のCODが高くなっている ことが多い。先に述べたとおり，表層のCODが上昇した時 に環境基準を超えることが多いが，その時の表層の水は， 半分またはそれ以上が河川水の混ざった水となっており， 海に流れ込む河川水の水質が海水の環境基準を超過する かしないかに大きな影響を与えているといえる。 しかし，同じグラフで塩化物イオン濃度が10,000mg/L を下回り河川水の影響が大きい時でも，CODが1～2mg/L の範囲内にある場合もあり，新潟海域東側の3地点では河 川水の影響を大きく受けていることが多いが，それによ ってCODが高くなっている時とCODが高くなっていない時 がみられる。 今後の調査では，海域の調査時に流入する河川水の水 質を調査する必要があると思われた。 4.3 CODとクロロフィルaの関係 多くの閉鎖性海域において，CODが高い状態の一因には， 植物プランクトンの増殖による有機汚濁があると言われ ている。新潟市沿岸海域はいわゆる閉鎖性海域ではない が，CODが環境基準を超過する要因を調査するため，平成 25年から植物プランクトンの指標となるクロロフィルa の測定を行っている。平成25年と平成26年は全9地点の混 0 5,000 10,000 15,000 20,000 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 ＣＯＤ (mg/L) 新潟海域西側 図3 平成25年から27年のCODと塩化物イオンの関係 図4 平成25年から27年のCODとクロロフィルaの関係 0 5,000 10,000 15,000 20,000 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 塩 化 物 イ オ ン (mg /L ) 弥彦・米山海域 0 5,000 10,000 15,000 20,000 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 新潟海域東側 0 5 10 15 20 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 ク ロ ロ フ ィ ルａ (μg /L ) 弥彦・米山海域 0 5 10 15 20 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 ＣＯＤ(mg/L) 新潟海域西側 0 5 10 15 20 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 新潟海域東側

＜報文＞ 新潟市沿岸海域における水質の現状と汚濁要因について 合試料でクロロフィルaの測定を行い，平成27年からは， 新潟海域東側の3地点と弥彦米山海域№2の4地点で層別 にクロロフィルaの測定を行っている。平成25年から27 年までに測定したCODとクロロフィルaの関係を弥彦・米 山海域，新潟海域西側及び新潟海域東側でまとめたもの を図4に示す。ここでは，混合試料の場合は混合試料のCOD とクロロフィルaを，層別試料の場合には層別試料のCOD とクロロフィルaの関係を示している。 図4から弥彦・米山海域と新潟海域西側で傾向は似てい るが，新潟海域東側が他と異なる傾向を示していること がわかる。弥彦・米山海域と新潟海域西側では，CODは1 ～2mg/Lのことが多く，時折クロロフィルaが5μg/Lを超 えることがあるが，その時でもCODが高い傾向は見られな い。一方，新潟海域東側では，クロロフィルaが5μg/L を超える頻度も多く，その時はCODが2mg/Lを超えること が多い。つまり，新潟海域東側では，CODとクロロフィル aで正の相関がみられ，クロロフィルaが上昇している時 にはCODの値も高くなっていることが多い。 ただし，このようなクロロフィルaの上昇は，河川か ら流れ込んできたクロロフィルaによるものなのか，あ るいは，河川から流れ込んだ栄養成分をもとに海で内部 生産的に増えたものなのか，今のところは，明確になっ ていない。今後の調査でこの点も確認していく必要があ ると思われた。 4.4 下層DOの状況 近年沿岸海域で注目されている問題の一つに貧酸素水 塊の発生がある。この貧酸素水塊はそれ自体が水生生物 の生息を困難にさせる上，生物にとって有害な硫化水素 を発生させて水生生物の大量死を引き起こすことがある と言われている６）_{。これらを把握するため，最近，底層} 溶存酸素量が新たに水質汚濁に係る生活環境の保全に関 する環境基準に加わり，その状況把握を始めるようにな ったところである。 新潟市では，海域においては平成24年から下層DOの測 定を行いその状況を把握してきた。平成25年から平成27 年までの3年間の状況を図5に示す。この図から，新潟市 沿岸海域における下層DOは，4月頃に7～10mg/L程度と高 い値であり，夏の7月～9月頃には5.5～8mg/L程度と若干 低めの値となっている。平成27年7月の新潟海域No.10で は最も低い4.2mg/Lであった。 新しく設定された環境基準は，最も厳しい基準が類型 生物1の底層溶存酸素量4.0mg/Lであり，この基準値に近 い値はあったものの3年間では全て基準を上回っている。 このことから，新潟市沿岸海域では，現在のところ底層 で貧酸素水塊が発生するような状況はないものと推測さ れた。 5．まとめ 新潟市沿岸海域の9地点では，一部の地点でCODが環境 基準を超過するため，その原因を調査したところ，近年 の調査からは次のような結果を得た。 1) 新潟市沿岸海域の9地点について，弥彦・米山海域， 新潟海域西側及び新潟海域東側の3つのグループに分 け，CODの状況をみたところ，環境基準の超過があった 新潟海域東側では，主に表層の汚濁によりCODが上昇し ていたが，中層，下層まで汚濁が及んでいることもあ った。 2) 新潟海域東側では，塩化物イオン濃度が低い時にCOD が高くなることが多く，河川水の影響を大きく受けて いると考えられた。 3) 新潟海域東側では，他の地点と比較し，クロロフィル aが高くなることが多い。また，クロロフィルaが高い 時にCODが高くなることが多く，CODの上昇には，植物 プランクトンの影響もあることが推測された。 4) 新潟市沿岸海域では，近年の状況からは貧酸素水塊は 発生していないと推測された。 新潟市では，今後も新潟市沿岸海域の水質の汚濁につ いて，引き続き調査を行っていくこととしている。 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 0 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 0 月 ＤＯ (m g /L ) H25 H26 H27 図5 平成25年から27年の下層DOの推移 弥彦・米山海域 (No.1) (No.2) (No.3)

新潟海域西側

(No.1) (No.3) (No.4)

新潟海域東側

＜報文＞ 新潟市沿岸海域における水質の現状と汚濁要因について また，国立環境研究所と地方環境研究所等の第Ⅱ型共 同研究（沿岸海域環境の物質循環現状把握と変遷解析に 関する研究）に当所も参加しているが，これらとあわせ て，沿岸海域の汚濁に関する調査を進めていきたい。そ して，最終的には新潟市沿岸海域の水質汚濁の原因を明 確にし，海域の汚濁を少なくするための対策につなげて いきたいと考えている。 6．引用文献 1) 環境省（閉鎖性海域中長期ビジョン策定に係る懇談 会）：閉鎖性海域中長期ビジョン,2010 2) 大野耕栄,斎藤和子,小林秀昭:新潟市沿岸海域にお ける水質の現状と汚濁調査について.新潟市衛生環境 研究所年報,36,84, 2012 3) 新潟県：公共用水域及び地下水の水質測定結果,1999 ～2015 4) 気象庁HP：海洋の健康診断表（海洋の総合情報） http://www.data.jma.go.jp/kaiyou/shindan/index.h tml 5) 気象庁編：海洋観測指針，1999 6) 中央環境審議会：水質汚濁に係る生活環境の保全に 関する環境基準の見直しについて（答申），2015

＜報文＞ 京都府における微小粒子状物質（PM2.5）質量濃度とガス成分濃度について

＊_{Mass Concentrations of PM}

2.5 and Gaseous Air Pollutants in Kyoto Prefecture

＊＊_{Naoe TAKAKURA，Tadashi HIOKI，Yoshihiro SAITO（京都府保健環境研究所）Kyoto Prefectural Institute of Public Health}

and Environment

＊＊＊_{Nobuko TANIGUCHI（京都府環境部環境管理課）Environmental Management Division，Kyoto Prefectural Government}

＜報 文＞

京都府における微小粒子状物質（PM

2.5

）質量濃度と

ガス成分濃度について

*

高倉尚枝

**

_{・谷口延子}

***

_{・日置 正}

**

_{・齋藤義弘}

**

キーワード ①微小粒子状物質 ②大気汚染物質 ③環境基準 要 旨 平成25年度から27年度に府内14局のPM2.5質量濃度を測定したところ，南部一般環境大気測定局の年平均は14.6µg/m3から 13.5µg/m3_{へ，北部一般環境大気測定局及び自動車排出ガス測定局の年平均は，13.0µg/m}3_{から11.9µg/m}3_，16.6µg/m3_から 14.0µg/m3_{へ減少していた。月別変動を見ると，冬季にやや低い傾向があるものの，明確な年内変動は見られなかった。ま} た，ガス成分と比較したところ，月別変動，曜日別変動，日平均値相関係数ともSO2と最も類似していた。PM2.5質量濃度の 年平均値とそれぞれのガス成分の年平均値の相関を年度ごとにとったところ，NO2は平成25年度から平成27年度にかけて切 片にほとんど変化がないにも関わらず，勾配が減少傾向であることから，この3年間のPM2.5質量濃度の年平均値の減少傾向 は，NO2に代表される地域的な人為起源汚染物質の影響が低減した可能性があると推測された。 1．はじめに 空気動力学的等価粒径2.5µm以下の粒子である微小粒 子状物質（以下「PM2.5」という。）については，呼吸器 系等に対する健康影響の懸念から1)_{，平成21年9月に環境} 基準（年平均値が15µg/m3_{以下，かつ，日平均値が35 µg/m}3 以下）が設定された。平成22年3月31日に改正された「大 気汚染防止法第22条の規定に基づく大気の汚染の状況の 常時監視に関する事務の処理基準について」において， PM2.5質量濃度測定を常時監視の中に位置付けるとともに， 環境大気常時監視マニュアルを改訂し，常時監視の方法 は，標準測定法（フィルタ捕集-質量法）と自動測定機に よることとされた。京都府においては，平成24年1月から PM2.5の自動測定機による大気常時監視測定を開始し，現 在18局でPM2.5測定を実施している。 本報では，平成25年度から27年度に連続測定した14局 の測定結果に基づき，京都府におけるPM2.5の汚染状況及 びガス成分との関連について検討したので報告する。 2．調査方法 2.1 調査地点 調査地点は図1及び表1のとおりである。京都府のPM2.5 測定局は18局であるが，25年度途中に測定を開始した井 手局，南山城局，26年度に移設した精華局，27年度に長 期欠測のあった城陽局を除いた14局で解析を行った。 京都府は，南北に長い地形で人口は南部地域に集中し ている。また，南部地域は大阪湾からも近く，大都市近 郊地域として都市大気汚染の影響が比較的大きい地域で ある。北部地域は日本海を北に臨み，南部地域に比べて 越境大気汚染の影響を受けやすい2)_。 2.2 調査期間 平成25年4月1日～平成28年3月31日 2.3 測定方法 測定局ごとの機種は表1のとおりである。これらの測定 機は，PM2.5について環境省が標準測定法と等価性を有す ると認定した自動測定機である。データについては，京 都府大気常時監視テレメータシステムで1時間ごとに収 集した。SO2，NOx等は，各測定局の大気常時監視データ を用いた｡ 3．結果及び考察 3.1 測定結果の概要 3年間の年平均値及び日平均値の98パーセンタイル値 を南部一般環境大気測定局（向陽，久御山，宇治，田辺， 木津，亀岡，以下「南部局」という。）,北部一般環境大 気測定局（南丹，綾部，福知山，東舞鶴，宮津，京丹後，

＜報文＞ 京都府における微小粒子状物質（PM2.5）質量濃度とガス成分濃度について 図1 調査地点 以下「北部局」という。），自動車排出ガス測定局（国 道1号，国道171号，以下「自排局」という。）の平均値 として表2に示す。年平均値は，南部局は13.5～14.6 µg/m3_， 北部局は11.9～13.0 µg/m3_{，自排局は14.0～16.6 µg/m}3 であり，いずれも減少傾向にあった。日平均値の98パー センタイル値は，南部局は33.2～36.6 µg/m3_{，北部局は} 29.4～34.8 µg/m3_{，自排局は34.2～38.1 µg/m}3_{で，南部局} は横ばい，北部局及び自排局は減少傾向にあった。 3.2 経月変化 図2に南部局，北部局，自排局のPM2.5質量濃度とガス成 分の月別平均値を示す。PM2.5質量濃度については，冬季 がほかの季節に比べて低い傾向があるものの明確な季節 変動はなく，その年の気象条件等によって年内変動パタ ーンが変化すると考えられた。また，南部局，北部局， 自排局ともほぼ同じ傾向で推移していた。北部局は年間 を通じて南部局より低く，秋～冬季はその差が大きいこ とから南部局は都市大気汚染の影響が北部より大きいと 考えられた。 ガス成分のうち3年間の経月変化がPM2.5質量濃度と最 も似ていると考えられるのは，SO2であった。NO，NO2及び Oxは，地域気象の影響が大きいため明確な季節変動がみ られ，PM2.5質量濃度とは挙動が異なっていた。 3.3 曜日別変化 図3に南部局，北部局，自排局のPM2.5質量濃度とガス成 分の曜日別平均値を示す。PM2.5質量濃度については，火 曜日から水曜日と土曜日にやや高い傾向がみられたが曜 日による変動は少なかった。2011年度の全国の汚染状況 3)_{では，平日に高濃度，週末に低濃度となる測定局が多い} とされており，土曜日にやや高いことが異なっているが， 原因は不明である。また，南部局，北部局，自排局とも ほぼ同じ週内変動パターンを示していた。曜日別変化が 最も似ていると考えられるガス成分はSO2であり，SO2につ いても週内変動は少なかった。NO，NO2は，特に自排局で 週の半ばに高く週末に低く，Oxは，逆に週末に高くなる 表1　調査地点 測定地点 周辺状況 型式 メーカー 向陽 府南西部の都市域で周囲は住宅地である。隣_{に中規模の商業施設がある。} PM-712 紀本電子工業(株) 久御山 府南部の都市近郊域で近隣には田畑が広が る。東0.4kmに国道1号線,南西0.7kmに府道15 号線、東1.1kmに第二京阪道路、北1.4kmに京 滋バイパスが走っている。 PM-712 紀本電子工業(株) 宇治 府南東部の都市域で周囲は住宅地である。北_{0.5㎞に繊維工場がある。} PM-712 紀本電子工業(株) 田辺 府南西部の都市域で周囲は住宅地及び商業 施設である。南0.1㎞に大規模商業施設があ る。 PM-712 紀本電子工業(株) 木津 府南端の奈良県に隣接する田園地域で，西_{0.3kmに国道24号線が走っている。} PM-712 紀本電子工業(株) 亀岡 府中部の田園地域で亀岡盆地に位置し，南西 0.6kmに京都縦貫道路、北東0.1kmに国道9号 線が走っている。 PM-712 紀本電子工業(株) 南丹 府中部の田園地域で周辺は田畑が広がる。 周辺に大きな大気汚染物質発生施設はない。 PM-712 紀本電子工業(株) 綾部 府北部の都市域で周辺は住宅、商業施設、工 場が混在している。である。 PM-712 紀本電子工業(株) 福知山 府北部の都市域で、周辺は住宅地である。南_{0.2㎞に鉄道が走っている。} APDA-3750A *1 PM-712 *1 (株)堀場製作所 紀本電子工業(株) 東舞鶴 府北部の都市域で、日本海に面した舞鶴湾か_{ら約1kmの地点であり、周囲は住宅地である。} PM-712 紀本電子工業(株) 宮津 府北部の都市域で、日本海に面した宮津湾か ら約0.5kmの地点であり、周囲は住宅地であ る。 PM-712 紀本電子工業(株) 京丹後 府北端の田園地域で、西0.1kmに国道482号 線が走っている。周辺に大きな大気汚染物質 発生施設はない。 PM-712 紀本電子工業(株) 国道1号 大阪府県境から約1.5㎞の国道1号線に面して 立地している。周辺は田園地帯であるが工場 も点在する。 PM-712 紀本電子工業(株) 国道171号 大阪府県境直近の国道171号線に面して立地 している。約2.5kmの地点に都市ごみ清掃工 場が立地する。 SHARP5030*2 PM-712*2 ThermoFisherScientific 紀本電子工業(株) *1:APDA-3750Aは環境省のモニタリング試行事業で導入。H27.1にPM-712に変更。 *2:SHARP5030は環境省のモニタリング試行事業で導入。H26.3にPM-712に変更。 表2　PM2 . 5質量濃度測定結果（平成25年度～27年度） 単位：g/m3 南部局 北部局 自排局 日平均値 14.6 13.0 16.6 98％タイル値 36.6 34.8 38.1 日平均値 14.2 12.4 15.2 98％タイル値 33.2 33.0 34.6 日平均値 13.5 11.9 14.0 98％タイル値 34.9 29.4 34.2 25年度 26年度 27年度

＜報文＞ 京都府における微小粒子状物質（PM2.5）質量濃度とガス成分濃度について 図2 月別平均値（平成25年度～27年度） 図3 曜日別平均値（平成25年度～27年度） 0 5 10 15 20 25 20 13 04 20 13 05 20 13 06 20 13 07 20 13 08 20 13 09 20 13 10 20 13 11 20 13 12 20 14 01 20 14 02 20 14 03 20 14 04 20 14 05 20 14 06 20 14 07 20 14 08 20 14 09 20 14 10 20 14 11 20 14 12 20 15 01 20 15 02 20 15 03 20 15 04 20 15 05 20 15 06 20 15 07 20 15 08 20 15 09 20 15 10 20 15 11 20 15 12 20 16 01 20 16 02 20 16 03 g/ m 3 PM2.5 南部 北部 自排 0 1 2 3 4 5 20 13 04 20 13 05 20 13 06 20 13 07 20 13 08 20 13 09 20 13 10 20 13 11 20 13 12 20 14 01 20 14 02 20 14 03 20 14 04 20 14 05 20 14 06 20 14 07 20 14 08 20 14 09 20 14 10 20 14 11 20 14 12 20 15 01 20 15 02 20 15 03 20 15 04 20 15 05 20 15 06 20 15 07 20 15 08 20 15 09 20 15 10 20 15 11 20 15 12 20 16 01 20 16 02 20 16 03 ppb SO2 南部 北部 0 10 20 30 40 50 20 13 04 20 13 05 20 13 06 20 13 07 20 13 08 20 13 09 20 13 10 20 13 11 20 13 12 20 14 01 20 14 02 20 14 03 20 14 04 20 14 05 20 14 06 20 14 07 20 14 08 20 14 09 20 14 10 20 14 11 20 14 12 20 15 01 20 15 02 20 15 03 20 15 04 20 15 05 20 15 06 20 15 07 20 15 08 20 15 09 20 15 10 20 15 11 20 15 12 20 16 01 20 16 02 20 16 03 ppb NO 南部 北部 自排 0 5 10 15 20 25 30 2 013 04 2 013 05 2 013 06 2 013 07 2 013 08 2 013 09 2 013 10 2 013 11 2 013 12 2 014 01 2 014 02 2 014 03 2 014 04 2 014 05 2 014 06 2 014 07 2 014 08 2 014 09 2 014 10 2 014 11 2 014 12 2 015 01 2 015 02 2 015 03 2 015 04 2 015 05 2 015 06 2 015 07 2 015 08 2 015 09 2 015 10 2 015 11 2 015 12 2 016 01 2 016 02 2 016 03 pp b NO2 南部 北部 自排 0 10 20 30 40 50 60 20 13 04 20 13 05 20 13 06 20 13 07 20 13 08 20 13 09 20 13 10 20 13 11 20 13 12 20 14 01 20 14 02 20 14 03 20 14 04 20 14 05 20 14 06 20 14 07 20 14 08 20 14 09 20 14 10 20 14 11 20 14 12 20 15 01 20 15 02 20 15 03 20 15 04 20 15 05 20 15 06 20 15 07 20 15 08 20 15 09 20 15 10 20 15 11 20 15 12 20 16 01 20 16 02 20 16 03 ppb Ox 南部 北部 0 5 10 15 20 日 月 火 水 木 金 土 g/ m 3 PM2.5 南部 北部 自排 0 1 2 3 4 5 日 月 火 水 木 金 土 ppb SO2 南部 北部 0 10 20 30 40 50 日 月 火 水 木 金 土 pp b NO 南部 北部 自排 0 10 20 30 40 50 日 月 火 水 木 金 土 pp b NO2 南部 北部 自排 0 10 20 30 40 50 日 月 火 水 木 金 土 g/ m 3 Ox 南部 北部

＜報文＞ 京都府における微小粒子状物質（PM2.5）質量濃度とガス成分濃度について 傾向がみられ，曜日別変化においても，NO，NO2及びOxは PM2.5質量濃度と挙動が異なっていた。 3.4 各局間の相関 各局間の3年間のPM2.5質量濃度日平均値の相関係数は， 表3に示すように0.78～0.98で，すべての局間で高い相関 を示していた。特に，南部局及び自排局は，南部各局及 び自排各局との相関が高く，北部局は北部各局との相関 が高くなっており, PM2.5は広域的な汚染の影響が大きい と考えられた。 3.5 ガス成分との相関 図4にPM2.5質量濃度とガス成分との相関係数（日平均値 p<0.01のみ）を示す。ガス成分の中で，最もPM2.5質量濃 度との相関が高かったのはSO2であった。次にPM2.5質量濃 度との相関が高かったのはNO2，Oxであったが，Oxに比べ てNO2は局による相関係数の差が大きく，南部局の方が北 部局より相関係数が大きい傾向にあった。 これは，PM2.5とNO2が，ともに都市大気汚染の影響を受 けやすいためと考えられる。 さらに，月別の相関係数について検討を行った。図5に， PM2.5質量濃度とガス成分との月別相関係数（日平均値 p<0.01のみ）を示す。南部局，北部局とも年間を通じて SO2との相関が高かった。次に相関が高いのは，7月，8月 のOx，南部局と自排局の12月～4月のNO2であった。 SO2は，他のガス成分に比べ年間を通じてPM2.5質量濃度 との相関が高かったが，特に北部局では2月～5月に，南 部局では2月～4月と7月～9月にPM2.5質量濃度との相関が 高くなっていた。この理由として春季は大陸からのPM2.5 とSO2の輸送 4)_{，夏季は光化学反応によるSO} 2→硫酸イオン 生成の亢進が考えられる。 夏季にPM2.5質量濃度とOxの相関が高いのは，夏季のOx 高濃度時に光化学二次生成が促進され，硫酸イオン等の 二次生成粒子が高濃度になる5)_{ためと考えられる。} ● 南部局 ○ 北部局 △ 自排局 図4 PM2.5質量濃度とガス成分との相関係数 （平成25年度～27年度） 南部局と自排局では,12月～4月にNO2との相関が高か った。寒候期には，地域的に発生する窒素酸化物や炭化 水素類から二次生成する硝酸イオンやOCによってPM2.5が 高濃度になることが知られている6)_{が，南部局及び自排局} は北部局に比べてNO2濃度が高く，NO2が関与して生成され る硝酸イオン等が高濃度になるためと推測される。硝酸 ガスと硝酸塩のガス－粒子平衡は，暖候期にはガス態に 傾き，寒候期は粒子態に傾くため，冬季を中心に硝酸塩 のPM2.5質量濃度への影響が高くなったためと考えられた。 また，NOについては夏季に，Oxについては冬季に負の 相関がみられた。NOはOxの主成分であるO3と反応して速

やかにNO2とO2になる7)ため，夏季はPM2.5質量濃度とOxが高

いときにNOが低く，冬季はPM2.5質量濃度とNOが高いとき にOxが低くなることから，負の相関がみられたと考えら れる。これは，NOについては自排局，Oxについては南部 局の方が負の相関が大きかったこととも整合する。 PM2.5質量濃度年平均値とそれぞれのガス成分の年平均 値の相関を年度ごとにとると，図6に示すようにNO2のみ3 年を通じて相関があった（p<0.05）。 表3　各局間のPM2.5質量濃度日平均値の相関係数（平成25年度～27年度） p<0.01 向陽 久御山 宇治 田辺 木津 亀岡 南丹 綾部 福知山 東舞鶴 宮津 京丹後 国道1号 国道171号 向陽 0.94 0.98 0.92 0.93 0.93 0.93 0.93 0.92 0.87 0.90 0.85 0.95 0.92 久御山 0.94 0.93 0.89 0.97 0.87 0.87 0.88 0.88 0.84 0.85 0.94 0.90 宇治 0.94 0.95 0.93 0.92 0.93 0.92 0.87 0.90 0.84 0.95 0.93 田辺 0.90 0.92 0.87 0.87 0.87 0.84 0.83 0.81 0.91 0.88 木津 0.89 0.88 0.87 0.86 0.82 0.85 0.80 0.91 0.88 亀岡 0.88 0.90 0.89 0.90 0.86 0.88 0.91 0.88 南丹 0.92 0.91 0.87 0.90 0.85 0.88 0.87 綾部 0.97 0.92 0.96 0.90 0.88 0.86 福知山 0.90 0.94 0.89 0.90 0.87 東舞鶴 0.92 0.94 0.82 0.81 宮津 0.94 0.84 0.83 京丹後 0.80 0.78 国道1号 0.92 国道171号 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 1 2 3 4 5 相関係数 SO2 NO NO2 Ox

＜報文＞ 京都府における微小粒子状物質（PM2.5）質量濃度とガス成分濃度について 図5 PM2.5質量濃度とガス成分との月別相関係数 （平成25年度～27年度） PM2.5質量濃度年平均値とNO2年平均値との回帰式の切片 は，11.8～12.2µg/m3_{であり，変動が少なかった。} NO2は，主に地域的な発生源に起因する汚染物質であり， 京都府において地域的な人為起源汚染物質の影響がない 場合のPM2.5質量濃度は12µg/m 3_{程度であるとも考えられ} る。 京都府で最も人為汚染の影響が少ないと考えられる南 図6 PM2.5-NO2年平均値相関図（平成25年度～27年度） 山城局（三重県との県境付近）の平成26～27年度のPM2.5 質量濃度年平均値が，11.3～12.3 µg/m3_{であり，遠隔測} 定局で地域汚染の影響が少ないと考えられる和歌山県潮 岬は10.9µg/m3_である8)_{ことは，この考え方を支持するも} のであるが，詳細は今後の検討課題である。 また，平成25年度から平成27年度にかけて切片にほと んど変化がない（12.2µg/m3_～11.8µg/m3_{）にも関わらず，} 勾配が減少傾向（0.20µg/m3_（NO 21ppb当たり）から0.12 µg/m3_（NO 21ppb当たり）と4割減少）であることから，こ の3年間のPM2.5年平均値の減少傾向は，NO2に代表される 地域的な人為起源汚染物質の影響が低減した可能性があ ると推測された。 4．まとめ (1) PM2.5質量濃度の年内変動パターンは年によって異な っており，気象条件等の影響で年ごとに変化すると考 えられた。 (2) 経月変化や曜日別変化は，南部局，北部局，自排局 とも似た傾向で推移しており，各局間の相関係数も高 いことから，PM2.5は広域汚染の影響が大きいと考えら れた。 (3) PM2.5質量濃度とガス成分と比較したところ，SO2との 挙動が近く，越境大気汚染の影響が大きいと考えられ た。 (4) 各局のPM2.5質量濃度年平均値とガス成分を比較した ところ，NO2の年平均値と3年間を通じて相関があり， 切片は，どの年度も12µg/m3 _{程度であったが，勾配は} 0.20 µg/m3_（NO 21ppb当たり）から0.12µg/m 3_（NO 21ppb 当たり）に減少していた。 5．謝辞 関係の皆様にはPM2.5自動測定機の設置及び常時監視業 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 相関係 数 月 SO2 南部 北部 ‐0.6 ‐0.4 ‐0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 相関 係数 月 NO 南部 北部 自排 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 相関 係数 月 NO2 南部 北部 自排 ‐0.6 ‐0.4 ‐0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 相関 係数 月 Ox 南部 北部 y = 0.20x  + 12.2 R² = 0.64 y = 0.17x  + 12.0 R² = 0.54 y = 0.12x  + 11.8 R² = 0.38 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 5 10 15 20 25 30 PM 2. 5 年平 均値 ( g/ m 3) NO2年平均値(ppb) 平成25年度 平成26年度 平成27年度

＜報文＞ 京都府における微小粒子状物質（PM2.5）質量濃度とガス成分濃度について 務の実施にあたりひとかたならぬお世話になり，心より 感謝いたします。 6．引用文献 1) 環境省：微小粒子状物質曝露影響調査報告書，2007 2) 高倉尚枝，谷口延子，平澤幸代，辻明博，日置正， 藤波直人：丹後地域におけるSO2,SPM高濃度事例の検討． 京都府保健環境研究所年報，56，65-71，2011 3) 板野泰之，大原利眞，山神真紀子，大野隆史，長田 健太郎，武直子，菅田誠治：2011年度の連続測定結果 に基づく全国的なPM2.5汚染の状況解析．大気環境学会 誌，48，（3），154-160，2013 4) 河村秀一，日置正，藤波直人：2007年度における京 都府内のSPM高濃度事例の解析結果．全国環境研究会誌， 34，141-152，2009 5) 東京都環境科学研究所：微小粒子状物質（PM2.5）等 の二次生成機構に関する研究報告書，2011 6) 長谷川就一，米持真一，山田大介，鈴木義浩，石井 克己，齋藤伸治，鴨志田元喜，熊谷貴美代，城裕樹：2 011年11月に関東で観測されたPM2.5高濃度の解析．大気 環境学会誌，49，（6），242-251，2014 7) 環境省光化学オキシダント調査検討会：光化学オキ シダント調査検討会報告書，131，2012 8) 中央環境審議会大気環境部会：微小粒子状物質環境 基準専門委員会報告，2-10，2009

＜報文＞ パッシブサンプラーを利用した大気中の揮発性有機化合物（VOCs）測定の簡易化

＊_{Simple method for atmospheric volatile organic compounds measurement by passive sampler}

＊＊_{Yoshiyasu MAKIMOTO，Kazuhiro SUNADA，Junko KIMURA，Toshihiko OOHARA，Masahiro TERAUCHI（広島県立総合技術研究所}

保健環境センター）Health and Environment Center，Hiroshima Prefectural Technology Research Institute

＊＊＊_{Midori WATANABE，Ryuji YAMAMOTO（広島県環境県民局環境保全課）Environmental Protection Division，Hiroshima}

Prefectural Government

＜報 文＞

パッシブサンプラーを利用した大気中の

揮発性有機化合物（VOCs）測定の簡易化

＊

槇本佳泰

**

_{・砂田和博}

**

_{・木村淳子}

**

_{・大原俊彦}

**

寺内正裕

**

_{・渡部 緑}

***

_{・山本竜治}

*** キーワード ①揮発性有機化合物 ②パッシブサンプラー ③大気モニタリング ④迅速化 ⑤省力化 要 旨 揮発性有機化合物（VOCs）の測定法として有害大気汚染物質測定方法マニュアルに掲載されている容器採取－ガスクロ マトグラフ質量分析法（以下，容器採取法）は，VOCsの微量分析に有効な方法であるが，採取容器等専用の器材や分析装 置を必要とし，また採取容器洗浄等の時間も要する。そこで，市販のパッシブサンプラーを用いた簡易測定法（以下，パ ッシブサンプラー法）の活用について検討を行った。 大気環境測定局（以下，測定局）でパッシブサンプラー法によりVOCsの測定を行ったところ，容器採取法と同等の測定 結果が得られた。また本法により，測定局の周辺5地点でも測定を行い，濃度分布の把握が可能であった。パッシブサン プラー法は専用の器材・機器が必要なく，前処理操作にかかる時間も容器採取法に比べて短くなるため，迅速かつ多検体 の処理が可能で，VOCsの発生源調査等に活用可能と考えられる。 1．はじめに 大気汚染防止法に基づいて，本県でも有害大気汚染物 質のモニタリングを実施している。測定項目のうち，揮 発性有機化合物（VOCs）は，環境省の有害大気汚染物質 測定方法マニュアル1)_{に示された容器採取法により測定} を行っている。この方法は，吸着剤等への捕集を行わず 気体試料を直接扱うため，試料の保存性が良く，濃縮も 容易であり，微量濃度の分析が可能であるために一般的 に採用されている。しかし一方で，採取容器の洗浄や標 準気体の調整等に人手，時間，専用の装置を要するとい う難点も併せ持つ。そのため測定地点の周辺等でVOCs調 査が必要な場合でも，試料数を追加することへの対応が 難しい。そこで，より簡便にVOCsを測定可能な方法とし て，試料採取にパッシブサンプラーを用いた簡易測定法 について検討を行った。 パッシブサンプラーは気体の分子拡散を利用した捕集 材で，形状も様々なものが使用されている2)_{。主に労働衛} 生の分野で作業者の曝露濃度測定用に利用されてきたが， 小型で動力も不要，かつ安価である等利点も多いため， 大気環境のモニタリングに利用される例もある3～5)_。今回， 多孔質チューブ内に活性炭を入れたタイプのパッシブサ ンプラーを大気中に一定時間曝露後，活性炭に吸着され たVOCsの量から大気中濃度の算出を試みた。容器採取法 との比較や多地点サンプリングについて考察を行ったの で報告する。 2．方法 2.1 パッシブサンプラー パッシブサンプラーは柴田科学製のパッシブガスチュ ーブ（有機溶剤用）を用いた。図1に示すように，多孔質 チューブに捕集材となる活性炭を内包した構造になって いる。同一ロット品を用い，ガスクロマトグラフ－質量 分析装置（GC/MS）により妨害ピークのないことを確認し て使用した。 2.2 試薬 抽出溶媒は和光純薬の二硫化炭素（作業環境測定用） を用いた。VOCsの標準液は関東化学の揮発性有機化合物

＜報文＞ パッシブサンプラーを利用した大気中の揮発性有機化合物（VOCs）測定の簡易化 図1 パッシブサンプラーの構造 23種混合標準液，内部標準液は関東化学の内部標準混合 原液2（VOC分析用）を抽出溶媒で希釈して用いた。内部 標準液は50g/mLに調製した。 2.3 調査地点・期間 2015年8月の月例モニタリングに合わせてサンプリン グを行った。容器採取法では，測定局1局で，ステンレス 製キャニスターにより24時間サンプリングした。 パッシブサンプラー法では，周辺状況の把握を想定し， 測定局1局とその周辺5地点（1km圏内）で，月例モニタリ ングの開始時刻から1週間サンプリングした。パッシブサ ンプラーは風雨除けのステンレス製シェルター内に固定 した。 2.4 操作 パッシブサンプラーにより採取した試料は，サンプラ ー内の活性炭全量をバイアルに移し替え，二硫化炭素2mL を加えて抽出した。30分ごとに軽く振とうしながら室温 で2時間放置した後，内部標準液40Lを加え，上澄み1mL を分取したものを分析試料とした。検量線用の標準液に ついても1mLに対して内部標準液20Lを添加した。 処理した試料は，表1に示す条件1によってGC/MSにより 分析を行った。分析条件の検討時には条件1及び2により， 2種類のカラムの比較を行った。 キャニスターにより採取した試料は，有害大気汚染物 質測定方法マニュアルに示される容器採取法に準拠して 分析を行った。 2.5 大気中濃度の算出方法 内部標準法により検量線を作成し，目的物質の濃度を 求め，ブランク値を差し引いて分析値とした。定量下限 値及び検出下限値は，それぞれ低濃度標準試料分析値の 標準偏差の10倍，3倍とし，大気中の濃度に換算した。 表1 GC/MS分析条件 パッシブサンプラー法による大気中濃度は，測定対象 物質の活性炭への捕集量とサンプリングレートから求め た。パッシブサンプラーへのVOCsの捕集量と，大気中VOCs 濃度は次の関係にある6)_。 C = C：測定対象物質の大気中濃度 [ ppm ] W：測定対象物質の捕集量 [ g / 2mL ] SR：サンプリングレート [ g / (ppm・min) ] t：サンプリング時間 [ min ] サンプリングレートは物質ごとの比例定数であり，単 位濃度・単位時間あたり測定対象物質に曝露させたとき の捕集量を表す。今回用いたパッシブサンプラーの取扱 説明書には，混合標準液に含まれる23物質のうち，ハロ ゲン化炭化水素類9物質，芳香族炭化水素類5物質の14物 質についてサンプリングレートが記載されており，これ ら14物質の定量を試みた。 3．結果及び考察 3.1 測定対象物質の検討 当センターで対応可能な対象物質を把握する目的で， 通常VOCsや農薬類の測定に使用している中極性カラム AQUATIC及び低極性カラムHP-5MSでの測定を試みた。 10g/mLに調製した混合標準液の分離クロマトグラムを 図2に示す。いずれのカラムも低沸点物質は溶媒ピークと の分離が不十分なために定性不可能であった。このため 測定可能だったのは，混合標準液23物質中，AQUATICでは 18物質，HP-5MSでは13物質であった。今回の大気中VOCs の測定には，より多くの物質を分離可能なAQUATICを用い ることとした。さらに低沸点のVOCsを測定する必要があ る場合はWAX系カラムなど，より極性の高いカラムを用い てピーク分離する条件を検討する必要がある。 a b c d e a PTFE栓 b ウレタンフォーム c 活性炭（20～40メッシュ 200mg） d PTFEチューブ e アルミニウムリング サイズ：52mm×φ5mm 条件1 装置 GC：Agilent7890A MS：JMS Q1000GC カラム Inert Cap AQUATIC (GL Sciences 60m,0.32mm,1.40m) 昇温条件 40℃(1min) - 5℃/min - 80℃ - 10℃/min - 200℃

- 40℃/min - 220℃(1min) キャリアガス He 1mL/min 注入量 2L（スプリットレス） 走査範囲 Scan 49～420m/z 条件2 （条件1から以下の項目を変更） カラム HP-5MS (Agilent J&W 30m,0.25mm,0.25m) 昇温条件 30℃(5min) - 3℃/min - 60℃ - 30℃/min - 310℃

W SR × t

＜報文＞ パッシブサンプラーを利用した大気中の揮発性有機化合物（VOCs）測定の簡易化 3.2 サンプリング法による測定値の比較 サンプリングレートが示されている14物質のうち，定 性不可能な3物質を除いた11物質について定量結果を表2 に示す（m-キシレン及びp-キシレンは合算して定量）。 大気中のVOCs濃度は低いことが想定されたため，パッ シブサンプラー法ではサンプリング期間を1週間とした。 サンプリング期間が異なるため，パッシブサンプラー法 と容器採取法との単純比較はできないが，四塩化炭素， ベンゼンの測定値は容器採取法の測定値に対して76，79% であり，両者はおおむね一致した。一方，1,2-ジクロロ エタン，トルエン，m,p-キシレン，o-キシレン，1,4-ジ クロロベンゼンの測定値は容器採取法の15～59%と，パ ッシブサンプラー法で低くなった。前者は比較的定常的 に大気中に分布しているのに対し，後者は発生源による1 週間の濃度変化が大きかったと考えられる。全体的にパ ッシブサンプラー法の測定値が低い傾向にあり，経済活 動の停滞する週末期間を含むことによる影響が考えられ た。1,1,1-トリクロロエタン，トリクロロエチレン，テ トラクロロエチレンは，容器採取法で検出下限値未満あ るいは定量下限値未満であったが，パッシブサンプラー 法でも同様に検出下限値未満あるいは低濃度であった。 容器採取法とパッシブサンプラー法では，おおむね同 等の結果を得られることが先行の報告で明らかになって いる3)_{。今回，両測定値のオーダーは一致しており，サン} [ ] 軸 相対値( ) No.1 No.2 [0] [100] 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 R.T--> No.1 50000000 - 0 No.2 50000000 - 0 1 1,1,1-ﾄﾘｸﾛﾛｴﾀﾝ 2 四塩化炭素 3 1,2-ｼﾞｸﾛﾛｴﾀﾝ 4 ﾍﾞﾝｾﾞﾝ 5 ﾄﾘｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ 6 1,2-ｼﾞｸﾛﾛﾌﾟﾛﾊﾟﾝ 7 ﾌﾞﾛﾓｼﾞｸﾛﾛﾒﾀﾝ 8 c-1,3-ｼﾞｸﾛﾛﾌﾟﾛﾍﾟﾝ 9 ﾄﾙｴﾝ 10 t-1,3-ｼﾞｸﾛﾛﾌﾟﾛﾍﾟﾝ 11 1,1,2-ﾄﾘｸﾛﾛｴﾀﾝ 12 ﾃﾄﾗｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ 13 ｼﾞﾌﾞﾛﾓｸﾛﾛﾒﾀﾝ 14 m-ｷｼﾚﾝ 15 p-ｷｼﾚﾝ 16 o-ｷｼﾚﾝ 17 ﾌﾞﾛﾓﾎﾙﾑ 18 1,4-ｼﾞｸﾛﾛﾍﾞﾝｾﾞﾝ 1 3,4 5 6 2 7 カラム

上段：Inert Cap AQUATIC (GL Sciences 60m,0.32mm,1.40μm) 下段：HP-5MS (Agilent J&W 30m,0.25mm,0.25μm) 9 12 14,15 16 18 16 14,15 12 11 9,10 13 13 17 7 8 10 11 17 18 8 6 図2 VOCs混合標準液のクロマトグラム [ｸﾛﾏﾄｸﾞﾗﾑ] TIC Y軸：50000000 - 0

＜報文＞ パッシブサンプラーを利用した大気中の揮発性有機化合物（VOCs）測定の簡易化 プリング期間における測定値は正しく得られていると 推察された。一方で，パッシブサンプラー法は温度・湿 度・風速の影響を受けるため2)_{，調査の目的によっては} 他の方法で並行測定を行い，測定現場での正確なサンプ リングレートを求める必要があると考えられる。 3.3 パッシブサンプラー法の利点 地点間の比較では，測定対象物質は周辺地点でも測定 局と同オーダーの測定値を示した。測定局周辺にはVOCs 発生源として工場や道路が存在する。周辺地点5では各 物質とも僅かに低い値を示したが，他の地点が市街地付 近であるのに比較して，この地点は高台の緑地に位置す ることから発生源の影響が小さかったためと考えられ た。ベンゼン，トルエン，m,p-キシレン，o-キシレン， 1,4-ジクロロベンゼンでは，地点間の濃度差が確認でき， 測定局周辺地域の濃度分布の把握が可能であった。 装置検出下限値より求めた大気中濃度の定量下限値 を表3に示した。パッシブサンプラー法で24時間サンプ リングを行う場合，定量下限値は計算上1週間サンプリ ングの7倍の値となる。当初パッシブサンプラー法の定 量下限値を高めに推測していたが， 容器採取法と同等 の数値となることがわかった。パッシブサンプラー法は 短期の大気環境測定にも十分活用可能であると考えら れた。 当センターでは月例モニタリング（5～6地点）実施の ため，採取容器の洗浄，準備に3日程度かかっている。 容器採取法も動力不要なパッシブサンプリングが可能 ではあるが，検体数を2倍，3倍と増やすことや急なサン プリングへの対応は難しい状況にある。一方パッシブサ ンプラーは，「必要数を常備している」，「試薬等を準 備している」，「測定物質のサンプリングレートがマニ ュアルや既報から入手可能である」といった条件はある が，多検体のサンプリングを直ちに実施できるところに 大きな利点がある。また，試料の処理操作も活性炭の抽 出のみであり省力化が可能であった。これらの利点から， パッシブサンプラー法はVOCsの早急なモニタリング調 査や，高濃度事例が確認された場合の経時変化の調査， 周辺状況の面的調査等に有用であり，拡散状況の把握や 発生源の推定に活用可能と考えられる。 4．まとめ 市販のパッシブサンプラーを用いた，大気環境中の VOCsの簡易測定法について検討を行った。 測定局で容器採取法とパッシブサンプラー法により 表2 大気中VOCsの定量結果 表3 定量下限値 （単位：g/m3_） 1,1,1-ﾄﾘｸﾛﾛ ｴﾀﾝ 四塩化炭素 1,2-ｼﾞｸﾛﾛ ｴﾀﾝ ﾍﾞﾝｾﾞﾝ ﾄﾘｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ ﾄﾙｴﾝ ﾃﾄﾗｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ m,p-ｷｼﾚﾝ o-ｷｼﾚﾝ 1,4-ｼﾞｸﾛﾛ ﾍﾞﾝｾﾞﾝ 容器採取法（24時間採取） 測定局 N.D. 0.49 0.69 0.93 0.12 * _{7.7 N.D. 2.2 0.66 1.8} パッシブサンプラー法（1週間採取） 測定局 N.D. 0.37 0.11 0.73 0.11 4.3 0.072 0.57 0.39 0.58 　容器採取法との比較 　　　- 　　76% 　　15% 　　79% 　　　- 　　55% 　　　- 　　26% 　　59% 　　32% 周辺地点1 N.D. 0.36 0.10 0.62 0.10 2.8 0.050 0.36 0.25 0.61 周辺地点2 N.D. 0.36 0.10 0.74 0.10 4.2 0.096 0.58 0.40 0.49 周辺地点3 N.D. 0.39 0.10 0.75 0.12 3.4 0.061 0.43 0.30 0.46 周辺地点4 N.D. 0.34 0.09 0.64 0.12 3.5 0.062 0.38 0.27 0.39 周辺地点5 N.D. 0.31 0.08 0.47 0.07 2.0 0.049 0.27 0.19 0.20 　 N.D.は検出下限値未満　　　　* は検出下限値以上定量下限値未満　 （単位：g/m3_） 1,1,1-ﾄﾘｸﾛﾛ ｴﾀﾝ 四塩化炭素 1,2-ｼﾞｸﾛﾛ ｴﾀﾝ ﾍﾞﾝｾﾞﾝ ﾄﾘｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ ﾄﾙｴﾝ ﾃﾄﾗｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ m,p-ｷｼﾚﾝ o-ｷｼﾚﾝ 1,4-ｼﾞｸﾛﾛ ﾍﾞﾝｾﾞﾝ 容器採取法（24時間採取） 0.24 0.28 0.17 0.13 0.26 0.12 0.32 0.13 0.066 0.18 パッシブサンプラー法（1週間採取） 0.038 0.045 0.038 0.049 0.0085 0.024 0.021 0.0032 0.020 0.012 パッシブサンプラー法（24時間採取） 0.27 0.31 0.27 0.34 0.060 0.16 0.15 0.023 0.14 0.087

＜報文＞ パッシブサンプラーを利用した大気中の揮発性有機化合物（VOCs）測定の簡易化 サンプリングを行い，VOCs11物質の測定を行った。測定 値を比較したところ，パッシブサンプラー法で測定値が 低い傾向にあったが，サンプリング期間の違いによる大 気中濃度変化の影響と考えられた。両測定値のオーダー は一致しており，パッシブサンプラー法でもサンプリン グ期間における測定値は正しく得られていると推察さ れた。 周辺5地点でもパッシブサンプラー法による測定を行 い，濃度分布の把握が可能であった。また，24時間程度 の短期サンプリングにおいても容器採取法と同等の定 量下限値が得られた。 パッシブサンプラー法では，迅速なサンプリングと多 検体処理が可能になるため，VOCsの早急なモニタリング 調査や，高濃度事例が確認された場合の経時変化の調査， 周辺状況の面的調査等に有用であると考えられた。サン プリング期間をそろえて2法を比較する等，さらに検討 すべき点はあるが，当センターでもパッシブサンプラー 法を有用なVOCs調査手法として活用していきたいと考 えている。 5．引用文献 1) 環境省 水・大気環境局 大気環境課：有害大気汚 染物質測定方法マニュアル（平成23年3月），2011 2) 田中茂：揮発性有害大気汚染物質の簡易測定．環境 技術，25，656-660，1996 3) 加藤陽一，杉山英俊，高橋通正，長谷川敦子，須山 芳明：パッシブサンプラーによるベンゼンおよび有機 塩素化合物の多地点同時サンプリングと過剰発がん リスクの推計．神奈川県環境科学センター研究報告， 24，50-55，2001 4) 荒木真，佐々木哲也，山本浩平，東野達：パッシブ サンプラーによる揮発性有機化合物の大気中濃度と 排出量との関係．分析化学，61，877-883，2012 5) 山田悦，布施泰朗：大気及び室内環境における揮発 性有機化合物のオンサイト分析．分析化学，60， 459-476，2011 6) 柴田科学株式会社：パッシブガスチューブ（有機溶 剤用）取扱説明書