低減対策に向けた研究

東京都のPM _2.5 の現状と 低減対策に向けた研究

2016.12.15

（公財）東京都環境公社 東京都環境科学研究所 環境資源研究科

星 純也

本日の講演内容

1 PM _2.5 の基礎知識

～PM _2.5 とは何か？～

2 東京都のPM _2.5

～PM _2.5 はどこから来るのか？

増えているのか、減っているのか？～

3 当研究所のPM _2.5 研究

～PM _2.5 低減のための調査・研究～

４ 北京市との技術交流

～東アジア全体の大気環境改善に向けて～

５ 今後の課題

PM _2.5 とは？

PM _2.5 の定義：

大気中に浮遊する直径2.5μm以下の粒子

1 μm=

0.001 ｍｍ

 特定の物質名ではない

 何が含まれているか（どんなもので構成されて いるか）は問わない

しかし、

大気中にPM _2.5 が多く含まれると、人の健康に影響があ

ることが分かっている

PM _2.5 の排出と生成

発生源は様々

決め手となる発生源対策がない 大気に排出

された時は ガス

粒子になる メカニズム を知る必要

がある

0 5 10 15 20 25 30 35 40

ＰＭ 2 .5 濃度（ μ g / m 3 ）

年度 足立(一般環境）

町田市（一般環境）

足立（道路沿道）

国立（道路沿道）

増えているのか？、減っているのか？

東京都のPM _2.5 濃度の経年変化

測定法変更 TEOM

東京都ディーゼル車 規制開始

β線

1月 中国のPM

_2.5

 2001年～2011年度の低減率

一般環境：約45％、道路沿道：約55％

 2011年度～ 横ばい

都内 14.8%

関東6県 34.4%

関東外 18.3%

不明 32.7%

自動車 4.6%

船舶 1.3%

工場等 0.6%

家庭・業務 1.2%

建機 1.5%

その他人為 1.8%

アンモニア 発生源、

自然 3.8%

自動車 6.9%

船舶 5.4%

工場等 6.0%

家庭・業務 建機1.1%

1.6%

その他人為 2.0%

アンモニ ア発生源、

自然 11.4%

関東外

（国外を含む）

18.3%

二次有機 粒子等

20.8%

海塩・土壌

4.0% 水分 7.9%

東京都のPM _2.5 はどこから来るのか？

東京都のPM _2.5 の排出源寄与推定

東京都のPM _2.5 の年間の寄与

割合の推定 (2008年度）

約50％が東京 及び関東での

排出による

一部 寄与

関東外からの 移流（大陸から の移流を含む）

まずは関東 地域内での対

策が重要

当所のPM _2.5 低減対策のための調査・研究

PM _2.5 の年間の平均的な寄与割合（どんな発生源 が影響しているのか）は解明

 高濃度になる時はどんな発生源が影響しているか？

 時期による違いはないか？

 PM _2.5 の成分を測定して発生源を検討

 季節による違いを明らかにするため毎日測定

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

5

5

6

7

7

7

7

7

7

7

8

8

8

8

8

8

11

11

12

12

12

1

1

2

2

2

2

2

2

3

3

3

3

3

3

3

3

3

4

4

4

5

5

5

6

6

6

6

6

6

6

7

7

7

7

7

7

10

11

11

11

11

12

12

12

12

12

1

1

2

2

2

2

2

3

3

3

3

4

4

4

4

4

5

5

7

10

12

12

12

1

3

元素状炭素（ＥＣ） 有機炭素（ OC ） アンモニウムイオン（ NH4 ） 硝酸イオン（ NO3 ） 硫酸イオン（ SO4 ） その他

 硫酸塩（夏）～ 硝酸塩（秋～冬）～硫酸塩と硝酸塩が混在（春）と変化していく

 有機炭素は通年で主要成分の一つ

 季節によって高濃度PM _2.5 の原因物質が異なる

 季節ごとの対策の検討

高濃度日（日平均値35μg/m ³ 以上）の PM _2.5 の成分組成

春 夏 秋～冬 春 秋～冬

2015年度

2013年度 2014年度

夏 秋～冬

秋～冬の高濃度時のPM _2.5 の生成

秋～冬の高濃度PM _2.5 の原因となる硝酸塩はどの ように生成するか

一酸化窒素

（NO）

工場、自動車等

二酸化窒素

（NO2）

硝酸ガス

（HNO3） 硝酸塩

（NO3 ^- ）

窒素酸化物

（NOx）

PM _2.5

行政のモニタリング

（常時監視）

この部分を高時間分解能（1時間毎）に測定し てNOxから硝酸塩が生成する条件を検討

PM _2.5 を効率的に下げるような対策手法の検討へ

大気中窒素酸化物(NOx)とPM _2.5 の関係

行政モニタリング結果（2016年10月）

0 20 40 60 80 100 120

0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

NO x

ppb

0 10 20 30 40 50 60

0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 2400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

PM

μg /m

日時（2016年10月）

NOx

PM _2.5 ^NOxとPM _{の濃度変動が} ^2.5

異なる

0 20 40 60 80 100 120

0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

NO x

ppb

0 10 20 30 40 50 60

0 2 4 6 8 10 12

0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 2400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

硝酸ガス（

μg /m

硝酸イオン（

μg /m

0 10 20 30 40 50 60

0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 2400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

PM

μg /m

大気中窒素酸化物(NOx)とPM _2.5 の関係

硝酸ガスと硝酸イオンの連続測定結果（2016年10月）

日時（2016年10月）

 NOxと硝酸ガス は同様の濃度変 動

 硝酸イオンと PM _2.5 は同様の 濃度変動

NOx

PM _2.5

硝酸ガス 硝酸イオン

0 20 40 60 80 100 120

0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

NO x

ppb

0 10 20 30 40 50 60

0 2 4 6 8 10 12

0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 2400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

硝酸ガス（

μg /m

硝酸イオン（

μg /m

0 10 20 30 40 50 60

0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 0 1200 2400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

PM

μg /m

大気中窒素酸化物(NOx)とPM _2.5 の関係

硝酸ガスと硝酸イオンの連続測定結果（2016年10月）

日時（2016年10月）

硝酸ガスから硝酸イ オンへ転換の条件が PM _2.5 の濃度の違いに

↓

気象条件も含め今後 検討

NOx

PM _2.5

硝酸ガス 硝酸イオン

北京市との技術交流

 東京のPM _2.5 問題にとって中国の影響は最大の要 因ではないものの、一定の影響は考えられる。

 東京、北京が協力して両都市の大気汚染問題に取 り組むことが東アジア全体の環境改善に繋がって いく

 2015年度から北京市環境保護 科学研究院と大気分野での技術 交流を開始

 研究員が相互訪問して情報収集 や技術移転、ディスカッション

 今後も技術交流を継続

SPRINTARSによるシミュレーション結果

（2014年7月25日）

0 100 200 300 400 500 600

12 / 1 12 / 2 12 / 3 12 / 4 12 / 5 12 / 6 12 / 7 12 / 8 12 / 9 12 / 1 0 12 / 1 1 12 / 1 2 12 / 1 3 12 / 1 4 12 / 1 5 12 / 1 6 12 / 1 7 12 / 1 8 12 / 1 9 12 / 2 0 12 / 2 1 12 / 2 2 12 / 2 3 12 / 2 4 12 / 2 5 12 / 2 6 12 / 2 7 12 / 2 8 12 / 2 9 12 / 3 0 12 / 3 1 1/ 1 1/ 2 1/ 3 1/ 4 1/ 5 1/ 6 1/ 7 1/ 8 1/ 9 1/ 10 1/ 11 1/ 12 1/ 13 1/ 14 1/ 15 1/ 16 1/ 17 1/ 18 1/ 19 1/ 20 1/ 21 1/ 22 1/ 23 1/ 24 1/ 25 1/ 26 1/ 27 1/ 28 1/ 29 1/ 30 1/ 31

PM 2. 5 (μg /m 3 )

北京

東京23区平均

北京市のPM _2.5 濃度

2015年12月～2016年1月のPM _2.5 濃度

0 100 200 300 400 500 600

12 / 1 12 / 2 12 / 3 12 / 4 12 / 5 12 / 6 12 / 7 12 / 8 12 / 9 12 / 1 0 12 / 1 1 12 / 1 2 12 / 1 3 12 / 1 4 12 / 1 5 12 / 1 6 12 / 1 7 12 / 1 8 12 / 1 9 12 / 2 0 12 / 2 1 12 / 2 2 12 / 2 3 12 / 2 4 12 / 2 5 12 / 2 6 12 / 2 7 12 / 2 8 12 / 2 9 12 / 3 0 12 / 3 1 1/ 1 1/ 2 1/ 3 1/ 4 1/ 5 1/ 6 1/ 7 1/ 8 1/ 9 1/ 10 1/ 11 1/ 12 1/ 13 1/ 14 1/ 15 1/ 16 1/ 17 1/ 18 1/ 19 1/ 20 1/ 21 1/ 22 1/ 23 1/ 24 1/ 25 1/ 26 1/ 27 1/ 28 1/ 29 1/ 30 1/ 31

PM 2. 5 (μg /m 3 )

北京

東京23区平均

北京市のPM _2.5 濃度

2015年12月～2016年1月のPM _2.5 濃度

2016年1月20日 8:00 PM _2.5 ：132（μg/m ³ ）

2016年1月22日 8:00

PM _2.5 ：6（μg/m ³ ）

北京市の計測設備

PM2.5採取装置 大気中VOC分析装置

大気の測定機が並んだ計測室 SHED（自動車からの蒸発ガスを

計測する設備）

北京市の計測設備

PM2.5採取装置 大気中VOC分析装置

大気の測定機が並んだ計測室 SHED（自動車からの蒸発ガスを 計測する設備）

設備や測定技術については東京と遜色

ないものを持っている

北京市内の様子

道に捨てられた石炭燃料の燃えかす 慢性的な交通渋滞（市中心部） 市北西部の建築物解体跡地？

道に野積みされた石炭燃料

北京市内の様子

道に捨てられた石炭燃料の燃えかす 慢性的な交通渋滞（市中心部） 市北西部の建築物解体跡地？

道に野積みされた石炭燃料

【課題】

 交通インフラの不足による慢性的な交通渋滞

 都市中心部と周辺部の格差

 自主的に環境対策への取り組む意識

 規制の実効性の確保

PM2.5 のリスクの評価 今後の課題

1. 有機成分の排出源解明

2. 対策検討のためのシミュレーションの 精度向上

3. PM _2.5 のリスクの評価

リスクの評価

PM _2.5 は有害成分を含む様々な物質の混合物

 PM _2.5 のリスクが高いのはそこに含まれる有害 成分のリスクが高いためか？

 混合物としてのPM _2.5 濃度と個々の有害成分の

関係は？

ご清聴ありがとうございました