環境分野 快適な環境や生物多様性の保安全を支える調査研究

平成24年度微小粒子状物質成分分析結果の概要

平成24年度微小粒子状物質成分分析結果報告書の概要

1 調査地点

局種別 地点 所在地
一般環境大気測定局 泉大津市役所
(以下、「泉大津」と記す。)
泉大津市東雲町
9-12
富田林市役所
(以下、「富田林」と記す。)
富田林市常盤町
1-1
自動車排出ガス測定局 カモドールMBS
(以下、「高石」と記す。)
高石市西取石
6-11-1

2 調査期間

季節 期間
春季 平成24年 4月18日(水)~ 5月 2日(水)
夏季 平成24年 7月26日(木)~ 8月 9日(木)
秋季 平成24年11月 1日(木)~11月15日(木)
冬季 平成25年 1月 24日(木)~ 2月 7日(木)

※試料採取は1日(10時から翌日9時の23時間)×14回×4季節 

3 年平均及び季節平均

  • 各季節14日間の合計56日間におけるPM2.5質量濃度の年平均値は、泉大津で15.9μg/m3、富田林で15.3μg/m3、高石で17.2μg/m3、であった。
  • PM2.5質量濃度の各季節14日間の季節平均値は、夏季・秋季に比べ春季・冬季に高かった。地点間では、全ての季節において一般局の泉大津、富田林に比べ、自排局の高石で高かった。

図1PM2.5質量濃度(平成24年度)

 

 

  • PM2.5に含まれる主な成分は、硝酸イオン(NO3-)、硫酸イオン(SO42-)、アンモニウムイオン(NH4+)、有機炭素(OC)及び元素状炭素(EC)で、SO42-及びOC濃度の割合が高く、2つを合わせるとPM2.5質量濃度の約50%を占めていた。
  • 富田林におけるNO3-濃度の割合は4%と、泉大津(6%)、高石(7%)に比べ低かった。その他の主な成分の割合は地点間で大きな差はなかった。

 

 

図2PM2.5質量濃度に占める各成分濃度の割合(平成24年度)

 

 

  • NO3-濃度は、冬季>春季>秋季>夏季の順で、夏季は非常に低かった。
  • SO42-濃度は、春季>夏季>冬季>秋季の順であった。
  • OC及びEC濃度は、季節変動があまりなかった。

 

 

図3成分濃度の季節平均値(平成24年度)

 

 

 

 

 

4 地域特性

 

 

 

大阪府と同じ期間に調査を実施した大阪市の聖賢小学校(一般局・大阪市城東区、以下「聖賢」と記す。)・出来島小学校(自排局・大阪市西淀川区、以下「出来島」と記す。)及び堺市の三宝(一般局・堺市堺区、以下「三宝」と記す。)の分析結果もあわせて解析を行った。なお、出来島では、冬季の調査期間に小学校校舎外壁工事が行われていたため、調査期間を変更して調査を実施した。よって、出来島の冬季調査結果は解析に用いなかった。(「5 PM2.5高濃度日の特徴」も同様)

(1)臨海工業地域に近い地点
  • 臨海工業地域に近い三宝では、石油燃焼粒子や鉄鋼工業粒子などに含まれるバナジウム(V)・ニッケル(Ni)・マンガン(Mn)・銅(Cu)・亜鉛(Zn)などの濃度が他の地点に比べて高く、固定発生源の影響が他の5地点に比べて大きいと考えられる。

図4硝酸イオン濃度(平成23年度冬季)

(2)地域の発生源の影響を受ける成分
  • NO3-、OC、ECは濃度に地点差があり、地域の発生源の影響を受けていると考えられる。
  • ECは地点間の濃度差が小さく、濃度の違いから影響の大きさを推測することはできないが、NO3-は富田林など窒素酸化物(NOx)の発生源の少ない地域では濃度が低い傾向にあった。

図5硝酸イオン濃度(平成24年度秋季)

図6窒素酸化物濃度(平成24年度冬季)

 

5 PM2.5高濃度日の特徴

環境基準の日平均値である35μg/m3を超過した日をPM2.5高濃度日として、季節ごとに高濃度となった主な原因について考察した。

(1)春季(高濃度日:4月24日~25日)
  • この期間、黄砂が観測され、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、鉄(Fe)などの土壌粒子の成分濃度が高かった。
  • 気象データからも大陸からの気塊の流れがみられ、黄砂粒子を伴った気塊が大陸から移流し、SO42-などの濃度が上昇したと考えられる。
  • なお、風が弱く、大気が安定していて、気象条件からは大気が拡散しにくい状況ではあったが、非メタン炭化水素(NMHC)の濃度上昇がみられず、汚染物質の蓄積の影響は小さかった。
  • よって、PM2.5質量濃度が上昇した主な原因は、大陸からの移流であったと推測された。

図7アルミニウム濃度(平成24年度春季)

図8硫酸イオン濃度(平成24年度春季)

(2)夏季(高濃度日:7月28日~29日)
  • この期間は、気温が高く、28日は光化学スモッグ注意報が発令されるなど、気象状況からみても光化学反応が促進されやすく、実際に、昼間のOX濃度やPM2.5に含まれるC2O42-濃度が高かった。
  • また、海陸風が卓越する気象条件であったため、大気が拡散せずに生成したSO42-やOCなどの二次生成粒子が蓄積しやすく、さらに、V、Ni、Mn、ヒ素(As)、セレン(Se)、鉛(Pb)濃度も、汚染物質の蓄積により高くなったと考えられる。
  • よって、PM2.5質量濃度が上昇した主な原因は、光化学反応による二次生成の促進と汚染物質の蓄積であったと推測された。

図9シュウ酸イオン濃度(平成24年度夏季)

図10硫酸イオン濃度(平成24年度夏季)

(3)冬季(高濃度日:2月1日)
  • 1月29日~2月1日は、風速が弱く、大気が拡散しにくい状況にあり、特に、1月31日~2月1日は、大気も安定していた。
  • この間、NO3-や鉄鋼工業の指標成分であるMn、Fe、Cuなどの濃度が高く、また、NOx、NMHCなどの大気汚染物質濃度も高かったことから、汚染物質の蓄積があったと考えられる。
  • よって、PM2.5質量濃度が上昇した主な原因は、地域の発生源からの汚染物質の蓄積であったと推測された。

図11硝酸イオン及びマンガン、鉄、銅濃度(平成24年度冬季)

 

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