関西地域における元素状炭素粒子の排出量推計と大気濃度分布推定

Abstract

In this study emission amount of elemental carbon（EC）was estimated for the assessment of human health impacts in Kansai area. The emission inventory consists of two parts，one is emission from mobile sources and the other is stationary sources．Mobile sources were divided in that from roads，which is included not only trunk reads but branchy roads，and that from ships．Emission from stationary sources was reconstructed from the national emission database of soot and dusts．This emission inventory was developed mainly by the statistics in 2000．In Kansai area including 6 prefectures （Shiga，Kyoto，Osaka，Hyogo，Nara，and Wakayama)，annual amount of EC emission was estimated at 6.62×10³(t). According to the analysis of source contribution, emission intensity in holidays in higher than that in weekdays．And it was also shown that the emission from roads is occupied 92％ in total EC emission，especially trucks are the major source of EC emission. Moreover，with this inventory，some transport simulations in Kansai area by MM5 and CMAQ models were also conducted episodically in four seasons. Meteorological fields by MM5 had good performance in the comparisons with observed data. In summer simulation by CMAQ，comparably good agreement was shown in the comparison with time−averaged observed data，however，some underestimated points were found. In other seasons calculated values showed underestimated in the comparison with observed values，because air mass was mainly coming from main land of China and Korean peninsula．Therefore，future formation of modeling system，such in the determination of domains and the height of stationary sources，should be refined and other compounds would be included to be a integrated tool for the assessment of human health impacts. 本研究では，PMの健康影響を評価するための基礎データを構築するため，都市大気中 PM中で多くの割合を占めると考えられる元素状炭素（Elemental Carbon；EC）に着目し，関西2府4県における排出量の推計と大気輸送モデルを用いた濃度分布推定を高い空問解像度の元で行った．元素状炭素の排出源としては，自動車（沿道）からの排出に加え，船舶からの排出，および燃焼施設〈固定発生源〉からの排出量についても推計を行い，沿道からの排出量については幹線道路に加え細街路からの排出を考慮した．推討は平成11年度について行い，3次メッシュにおける排出量として整理した．この結果，関西2府4県における年間EC排出量は6.62×10³（t）と見積もられた．排出構造分析の結果，沿道からの排出について，平日より休日の方が単位時間あたりの排出量が大きいことが明らかとなった．また，総EC排出量において，沿道起源の排出量が全体の約92％を占める結果となり，特に普通貨物車からの寄与が大きいことが示された．次にこの構築されたインベントリを入力として，気象モデルMM5と大気化学輸送モデルCMAQからなるモデルシステムを用い，各季節から代表的な期聞を選んで関西におけるECの空間分布の推定を行った．観測データとの比較において，気象モデル縦5は一定のパフォーマンスを示した．CMAQによる大気輸送計算においては，ほぼ計算領域からの排出が支配的と考えられる夏期において，実測値と定量的に同程度の計算結果が得られたが，詳細な時間変動については追随できない点も存在した，また他の季節のシミュレーションにおいては，大陸起源の寄与が大きいと予想されるため過小評価となった．今回描計した排出インベントリのさらなる検証のためには，ネスティングや排出源高度の設定を含めた，大気輸送計算の条件設定について詳細な検討が必要であることが分かった．今後は，多種の化学物質を含んだ総摘的なシミュレーションを行い，健康リスク評価のためのツールとして発展させていくことが望まれる．