光化学オキシダントの現状と課題
調査研究科 上野広行
朝日新聞
2007 年
7 月 18 日
内容
１ 光化学オキシダントとは
２ 光化学スモッグ注意報発令の状況等 ３ オキシダント高濃度要因の検討
４ VOC 対策の効率的な推進のために
５ まとめ
１ 光化学オキシダントとは
工場・事業場
自動車
窒素酸化物（
NOx)
揮発性有機化合物（
VOC
） 光化学オキシダント酸化性物質の総称 主成分はオゾン 紫外線
酸素 オゾン O 2 O 3
光化学スモッグ：オキシダント高濃 度時に大気にもやがかかった状態
NO
ｘ：一酸化窒素（
NO)
と 二酸化窒素（NO 2 )
からなる。
VOC
：有機溶剤やガソリン などの成分
VOC
の指標としてNMHC
（非メタン炭化水素）がある。
光化学 Ox 生成メカニズム
NO 2
二酸化窒素
NO
一酸化窒素
O 2
酸素
O 3
光化学 オゾン 反応
VOC
揮発性有機化合物
（
NMHC:
非メタン炭化水素）OH ・
ラジカル
光化学 反応
NO 2
二酸化窒素
O 2
酸素
O 3
の消費が なくなるO 3
オゾン
O 3
オゾン
成層圏オゾン？
0 10 20 30 40 50 60 70 80
-100 -50 0 50 100 150
気温（℃）
高 度 (
㎞ )
対流圏 成層圏 中間圏
オゾン層
紫外線
対流圏（地表）
オゾンは目のチ カチカや喉の痛 みの原因となり
ます。
成層圏オゾンは 紫外線から生物
を守ります。
0 5 10 15 20 25
1990 1995 2000 2005 2010
年度
注意報発令日数
２ 光化学スモッグ注意報発令の状況等
注意報ゼロが目標だが 改善傾向が見られない
光化学オキシダント（
Ox)
濃度が0.12ppm
以上で継続すると予想される場合原因物質濃度が減少しているのに Ox 濃度（年平均値）は上昇している！
Ox 年平均値 0
0.02 0.04 0.06 0.08
1990 1995 2000 2005 2010
年度
O x, N O x( p p m )
0 0.2 0.4 0.6 0.8
N M H C (p p m )
NOx
NMHC
Ox年平均濃度
0 10 20 30 40
1990 1995 2000 2005 2010
年度
O x が 0 .1 2 p p m 以 上 と な っ た 時 間 数 （ 1 局 あ た り ）
0 0.01 0.02 0.03 0.04
Ox 濃度 (p p m )
Ox が 0.12ppm 以上（注意報レベル）になった時間数の推移
0.12ppm を超える高濃度現象も増加した。
2002 より低減傾向（対策効果？）にも見える。
注意報をゼロにするには、より一層の対策が必要。
３ オキシダント高濃度要因の検討
① 気象要因：ヒートアイランドで気温が上昇 し反応が進みやすくなった？
② 広域移流：東アジアで発生したオゾンが海 を越えて運ばれてくる？
③ 原因物質の濃度比の変化： NOx と VOC
（ NMHC) の濃度比が変化した？
①気象要因
気温と日射量は微増だが
Ox
濃度上昇ほどではない東京 ４～９月の平均値
0 10 20 30 40
1990 1995 2000 2005
温度（℃） 日射量（MJ/m2 )
0 0.01 0.02 0.03 0.04
Ox 濃度 (p pm)
Ox平均濃度（４～９月）
日最高気温
日平均気温 日射量 天候の悪い年はOx濃度低い
②広域移流の影響･･･広域化
九州：広域移流による 高濃度現象
2006
年度以降 初めて注意報が発令された 自治体
1990
年度以降 注意報が発令さ れている自治体関東 九州
4月 5月 6月 7月 8月 9月 0
10 20
30 40
光化学オキシダント注意報の月別発令延日数（日）
2008
関東では5
月の注意報 もあるが、7
月の注意報の方が多い
九州の注意報は
5
月 広域移流関東でも広域移流の影響 もあると思われる。
しかし地域内での生成の 影響の方が高い。
③原因物質の濃度比の変化
0.2 0.15
0.10 0.05 0.10
0.05
0
0 0.5 1.0
NMHC
初期濃度(ppmC) NOx
初期濃度(ppm) 0
モデル計算により
3
時間後に 生成するオゾン濃度（ppb
）若松伸司、篠崎光夫：広域大気汚染、
裳華房(2001）より 0
0.05 0.1
0
0.5
1
関東地方の実測データ（
2005-2007
）から求めた朝の
NOx
・NMHC
濃度 とOx
高濃度日(0.12ppm
超)
出現率との関係
0 0.05 0.1
0
0.5
1
NMHC
濃度低減率
NOx
濃度低減率10% 20% 30% 40%
10% 37 42 45 53 20% 26 30 34 40 30% 15 19 20 27
40% 7 9 12 15
50% 2 3 5 8
60% 0 1 1 2
NOx
、NMHC
濃度の低減に伴うOx
高濃度日の年間出現日数を推計（低減率は対2005-2007平均）
オキシダント高濃度日（
0.12ppb
超）出現日数（
2005-2007
）：45
日／年 （低減率0
％）高 濃 度 日減 少
高濃度日増加
• NO
ｘとNMHC
の濃度比 によってはOx
高濃度に なりうる。• NMHC
濃度を低減する こと（VOC
対策）が重要 朝のNOx
・NMHC
濃度とOx
高濃日の出現率４ VOC 対策の効率的な推進のために
VOC 削減対策（ H22 まで に 3 割削減）により、実測
している VOC 成分濃度 は低減
VOC 成分の変化は
0
ないか？
20 40 60 80 100 120 140 160
2003 2004 2005 2006 2007
濃度（μg/m3)
国設東京測定局 年平均濃度
その他
1,2,3-ﾄﾘﾒﾁﾙﾍﾞﾝｾﾞﾝ o-ｷｼﾚﾝ
m+p-ｴﾁﾙﾄﾙｴﾝ 1,2,4-ﾄﾘﾒﾁﾙﾍﾞﾝｾﾞﾝ 1-ﾌﾞﾃﾝ
ﾌﾟﾛﾋﾟﾚﾝ ｴﾁﾙﾍﾞﾝｾﾞﾝ ﾎﾙﾑｱﾙﾃﾞﾋﾄﾞ m+p-ｷｼﾚﾝ ｱｾﾄｱﾙﾃﾞﾋﾄﾞ ｲｿﾍﾟﾝﾀﾝ ｲｿﾌﾞﾀﾝ ﾌﾞﾀﾝ ﾄﾙｴﾝ
植物も VOC を放出し
ている？
植物起源 VOC も無視できない！？
•
夏は冬より１０倍濃度レベルが高い•
八王子(
夏）のイソプレン：植物からの放出を反映•VOC
全体に占める割合は？世田谷 夏
0 0.5 1 1.5
6-9 9-12 12-15 15-18 18-6 世田谷 冬
0 0.05 0.1 0.15
6-9 9-12 12-15 15-18 18-6 時刻
江東 夏
0 0.5 1 1.5
6-9 9-12 12-15 15-18 18-6
濃度(ppb)
八王子 夏
0 0.5 1 1.5
6-9 9-12 12-15 15-18 18-6 江東 冬
0 0.05 0.1 0.15
6-9 9-12 12-15 15-18 18-6 時刻
濃度(ppb) 八王子 冬
0 0.05 0.1 0.15
6-9 9-12 12-15 15-18 18-6 時刻
イソプレン α ピネン β ピネン リモネン カンフェン
大気
首都大学東京（梶井研究室）との共同研究
濃 度
×
反 応VOC
性OH ・
ラジカル
消失速度 を測定
発生させる
消失速度が速い ほど大気全体の
反応性が高い
ラジカルの消失速度測定に よる大気全体の反応性
VOC
濃度(
実測）×反応性 による大気の反応性トルエン キシレン
酢酸エチル
未知物質
大 気 全 体 の反 応 性
実測している VOC 成分の寄与はどれくらい？
OH ラジカル反応性測定結果
○植物起源 VOC も無視できない
○未知物質の寄与は江東区東陽町で大
→ 都心部に未知物質の発生源？ → 探索が必要
0 5 10 15 20 25
東 陽 町 夏
東 陽 町 冬
東 陽 町 秋
南 大 沢 夏
南 大 沢 冬
