国立环境研究所年报

国立環境研究所年報（平成16年度）―188―5．環境の総合的管理（都市域の環境対策，広域的環境問題等）5．1　浮遊粒子状物質等の都市大気汚染に関する研究（1）　中国における都市大気汚染による健康影響と予防対策に関する国際共同研究〔区分名〕特別研究〔研究課題コード〕0004AG073〔重点特別研究プロジェクト名，政策対応型調査・研究名〕重点6．大気中微小粒子状物質（PM2.5）・ディーゼル排気粒子（DEP）等の大気中粒子状物質の動態解明と影響評価〔担当者〕○田村憲治（環境健康研究領域），小野雅司，高野裕久，新垣たずさ〔期　間〕平成12～16年度（2000～2004年度）〔目　的〕近年中国の都市大気汚染には，工場排煙，地域暖房用の石炭燃焼排煙に，自動車排ガスが加わり粒子状物質の大気汚染が重大な問題となっている。住民の健康影響も顕在化しているといわれているが，その実態については調査研究が始められたばかりである。本国際共同研究は，中国東北地方の大都市を対象に，①都市大気汚染の状況を大気中微小粒子（PM10，PM2.5）を中心に把握し，②こうした大気汚染と地域住民の曝露実態との関係を個人曝露調査により明らかにし，③呼吸器を中心とした慢性的および亜急性的な大気汚染による健康影響の有無を明らかにすることにより，都市大気汚染の健康影響に関する予防対策に寄与することを目的にしている。〔内容および成果〕　大気汚染の原因として工場排煙，暖房用石炭燃焼排煙，自動車排ガスのいずれかを特徴とする大都市を各年度１都市ずつ対象とし，昀終年度は初年度の対象都市の再調査（経年変化の確認）とまとめを行う。各対象都市には，大気汚染濃度レベルの異なる３調査地区を設定し，以下の項目について調査し，比較検討を行う。　①粒径別サンプラーを設置してPM2.5など大気中粒子（PM）濃度を，パッシブサンプラーでSO2，NO2濃度をそれぞれ測定し年間の汚染濃度を評価するとともに，既存の環境測定資料を収集・解析することにより対象都市の汚染状況を把握する。　②成人を対象として，上記汚染質に関して，居住家屋内外および個人曝露濃度を測定し，地域の一般環境濃度と住民の曝露量との関係を明らかにする。　③学童を対象に標準的な質問紙調査により慢性的な呼吸器影響の有無を把握するとともに，都市暖房の亜急性の呼吸器への影響を把握するために，同一学童に対して肺機能検査を繰り返し，冬期暖房等の影響を明らかにする。　④粒径別に捕集した微小粒子を分析し，粒径，地域，季節による微小粒子の有害性の評価を行う。　さらに，⑤地域の社会経済状況，大気汚染発生源情報などを収集・解析し，上記の知見を総合して予防対策に寄与する情報を提供する。平成12年度に中国医科大学公共衛生学院孫貴範院長（遼寧省瀋陽市）を代表とした共同研究体勢を整え，13年度と本年度は瀋陽市（自動車交通量に着目），14年度は撫順市（瀋陽市の南30kmの工業都市），前年度は瀋陽市の北60kmに隣接する鉄嶺市（工場地帯のない地方都市）において，各都市内３地区を対象にサンプリング及び調査を実施した。　昀終年度の瀋陽市の調査結果は出ていないが，これまでの調査から以下のような結果が得られた。瀋陽，撫順両都市とも，非暖房期の大気汚染濃度には自動車や工場由来の汚染を反映した地域的な違いがわずかに見られた。暖房期には３市ともPM2.5濃度等の濃度が上昇し，瀋陽，撫順では地域的な差はなかった。鉄嶺市では，非暖房期の３地域のPM濃度の差が暖房期にも見られた。家屋内のPM2.5濃度は非暖房期でも米国の基準を超えるところが多く，暖房期には大幅に越えていた。個人曝露濃度は室内（居間）のPM濃度に近いレベルで，屋外より低いものの，暖房期には基準を超え，屋内濃度高濃度になっていた。また，鉄嶺市の暖房期には２マイクロメータを中心とした粒子濃度の上昇が観測された。瀋陽市で見られた暖房期間直後の肺機能低下傾向は鉄嶺市でも確認され，その原因について検討中である。〔備考〕外国共同研究機関：中国医科大学公共衛生学院（孫貴範院長）（2）　PM2.5・DEP発生源の把握と対策評価に関する研究〔区分名〕重点特別〔研究課題コード〕0105AA295〔重点特別研究プロジェクト名，政策対応型調査・研究名〕重点6．大気中微小粒子状物質（PM2.5）・ディーゼル排気粒子（DEP）等の大気中粒子状物質の動態解明と影響評価〔担当者〕○森口祐一（PM2.5・DEP研究プロジェクト），小林伸治，近藤美則，松橋啓介，田邊潔，工藤祐揮，伏見暁洋，南齋規介〔期　間〕平成13～17年度（2001～2005年度）〔目　的〕発生源の的確な把握は，あらゆる環境問題における現象の解明，影響評価，対策立案の全てにおいて不国立環境研究所年報（平成16年度）―189―可欠かつ重要な課題である。本課題では，DEPをはじめとする1次粒子，およびNOxやVOCなど２次粒子の生成原因となる物質の発生源の種類と地域分布を把握することにより，PMの大気中における動態解明や影響評価のための基礎データを提供するとともに，これらの発生要因となる人間活動に着目した排出抑制対策とくに自動車交通関連の対策に関する環境改善効果予測手法を開発することにより，PM・DEP問題の的確な把握と対策推進に資することを目的とする。〔内容および成果〕　本研究では，短期的課題として，シャシーダイナモ施設による実験手法および自動車の走行モード調査手法の検討，トンネル調査や沿道調査を用いた実走行状態での自動車からの排出特性の解明，交通・物流データに基づくDEP排出量の地域分布の推計システムの構築を計画している。次いで，シャシーダイナモ施設での排ガス試験による排出成分データと走行モード実測データを組み入れた排出モデルの高精度化を行うとともに，DEP以外の一次粒子および二次粒子前駆物質の排出インベントリの作成を行う。また，DEP排出量の削減策のリストアップ，対策効果の推計モデルの設計・構築を行い，昀終的には，交通・物流システムに係るPM・DEP対策の効果予測モデルの精緻化，ケーススタディによる対策シナリオごとの効果予測につなげる計画である。　このため，本年度においては，前年度に引き続き，シャシーダイナモ施設による排ガス試験，沿道フィールド調査，発生源インベントリの構築，対策のサーベイおよび効果予測システムの構築の各分野で研究を進めた。シャシーダイナモ施設は，地球温暖化対策研究棟の別棟として竣工した低公害車実験施設内にあり，超微小粒子の計測法・動態解明に関する研究と連携しながら，複数のディーゼル車及びガソリン車について，粒子状物質，ガス状物質の計測を行った。本年度は，車両の運転条件とDEP及び超微小粒子の排出特性との関係把握やDEPの粒径別組成分析に重点を置き研究を進め，超微小粒子は負荷の高い運転条件からの減速時に多く排出され，その化学組成は，エンジン潤滑油の組成に類似していることを確認した。　フィールド調査では，実際の道路沿道地域における微小粒子の挙動を把握するため，大型車交通量の多い幹線道路沿道において，年間を通じた長期間にわたり，粒径分布の連続測定や化学組成解明のためのサンプリングを実施した。超微小粒子の個数濃度は，冬季に高濃度になることから，鉛直方向への拡散や生成に対する気温の影響が大きいことが示唆された。粒径別の化学組成分析の結果，超微小粒子の組成は，使用済み潤滑油の組成と似ているが，潤滑油よりも高沸点成分の割合が若干高く，シャシーダイナモ試験で得られた結果とやや異なる結果が得られた。　また，ガソリン車から排出されるVOCや有害化学物質の測定法についての研究を実施し，吸着剤に直接捕集して，速やかにGC/MS等の分析装置に導入する手法が正確な排出量把握に有効であることを示した。　さらに，各種の交通公害対策による環境改善効果を評価することを目指して，動的交通流シミュレーションモデル，排出量推計モデル，濃度推計モデル，曝露推計モデルなどを組み合わせた統合的なシミュレーションモデルのサブモデルの開発を進めた。動的交通流シミュレーションモデルは，交通需要の時間変化によって生じる渋滞流，非渋滞流を再現可能であり，東京外かく環状道路を含む広域の道路ネットワークデータを対象として，環境改善効果の検討を進めた。その一例として，環状６号線と隅田川で囲まれる地域を対象とするロードプライシングを導入した場合の地域的な環境改善効果の評価を行ったところ，対象地域内での面的な高濃度曝露人口の減少が見られる一方で交通量が多い幹線道路の交差部分での高濃度曝露が残るとの試算結果が得られた。なお，交通流モデルについては，引き続き感度分析を行う予定である。〔備考〕（3）　PM2.5・DEPの環境動態に関する研究〔区分名〕重点特別〔研究課題コード〕0105AA296〔重点特別研究プロジェクト名，政策対応型調査・研究名〕重点6．大気中微小粒子状物質（PM2.5）・ディーゼル排気粒子（DEP）等の大気中粒子状物質の動態解明と影響評価〔担当者〕○若松伸司（PM2.5・DEP研究プロジェクト），大原利眞，上原清，菅田誠治，長谷川就一〔期　間〕平成13～17年度（2001～2005年度）〔目　的〕環境大気中におけるPM2.5・DEPの生成，移流，拡散，反応メカニズムを解析・評価することを目的とする。発生源と環境濃度の関連性を定量的に明らかにすることを目標とする。〔内容および成果〕　フィールド観測，モニタリングデータ解析，モデル評価，風洞実験等の手法を総合的に用いて環境大気中におけるPM2.5・DEPの動態を把握した。モデル解析の結果から日本におけるPM2.5汚染には広域的な影響が大きく国立環境研究所年報（平成16年度）―190―寄与していることが明らかとなった。フィールド観測とデータ解析からは，関西地域と関東地域では春季における黄砂の影響の程度が大きく異なることがわかった。〔備考〕（4）　PM2.5・DEPの測定に関する研究〔区分名〕重点特別〔研究課題コード〕0105AA297〔重点特別研究プロジェクト名，政策対応型調査・研究名〕重点6．大気中微小粒子状物質（PM2.5）・ディーゼル排気粒子（DEP）等の大気中粒子状物質の動態解明と影響評価〔担当者〕○若松伸司（PM2.5・DEP研究プロジェクト），内山政弘，西川雅高，上原清，松本幸雄，須賀伸介，長谷川就一〔期　間〕平成13～17年度（2001～2005年度）〔目　的〕高密度かつ高時間分解能測定が可能な計測システム等を用いて大気中の微小粒子状物質の分布，および粒子生成に関わるガス状物質データを取得し解析・評価することにより，発生源からの粒子状物質の振る舞いを全体的に把握する。〔内容および成果〕　大気中微小粒子状物質のモニタリングシステムの検討，成分分析手法の検討を深めた。特に炭素成分の分析手法の検討を重点的に実施し，元素状炭素（EC）の自動モニタリングシステムの相互比較や，元素状炭素（EC）と有機炭素（OC）の分離分析手法の精度を高めた。これとともに従来の測定結果を再評価した。〔備考〕（5）　PM2.5・DEPの疫学・曝露評価に関する研究〔区分名〕重点特別〔研究課題コード〕0105AA298〔重点特別研究プロジェクト名，政策対応型調査・研究名〕重点6．大気中微小粒子状物質（PM2.5）・ディーゼル排気粒子（DEP）等の大気中粒子状物質の動態解明と影響評価〔担当者〕○新田裕史（PM2.5・DEP研究プロジェクト），小野雅司，田村憲治，村上義孝，山崎新〔期　間〕平成13～17年度（2001～2005年度）〔目　的〕都市大気中におけるPM2.5を中心とした粒子状物質（PM;ParticulateMatter）による大気汚染を改善するためには，発生源動態の把握，環境濃度との関連性の解析，並びに疫学・曝露評価，毒性・影響評価を行う必要がある。PM2.5およびDEPに関する疫学デー