(57)【要約】【課題】  環境負荷分子検出箇所で発生した環境負荷分子に影響を与えている環境負荷分子発生源を可及的に正確に特定する。【解決手段】  真空紫外１光子イオン化質量分析法により測定した各環境負荷分子発生源で発生するガスに含まれる各分子の濃度と環境条件を境界条件として数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより、解析領域における各分子の濃度の分布を導出することを種々の境界条件により行う。その結果として得られる各位置での各分子の濃度と、その結果が得られたときの各環境負荷分子発生源での各分子の濃度及び環境条件と、をシミュレーションの結果として記憶する。その後、真空紫外１光子イオン化質量分析法により、環境負荷分子検出箇所での各分子の濃度を測定し、測定した環境負荷分子検出箇所での各分子の濃度と、環境条件とに対応する各環境負荷分子発生源での各分子の濃度を、シミュレーションの結果から抽出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標を導出する環境負荷分子発生源評価方法であって、
真空紫外レーザー光を照射することにより、ガスに含まれる複数の分子を１つの光子で一括してイオン化し、各分子の質量スペクトルを測定することを、複数の環境負荷分子発生源のそれぞれで行う第１の環境負荷分子測定工程と、
前記第１の環境負荷分子測定工程により測定された各分子の質量及びスペクトル強度に基づいて、前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度を導出する第１の分子濃度導出工程と、
前記第１の分子濃度導出工程により導出された、前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度と環境条件とを境界条件として数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより、所定の３次元領域である解析領域における各分子の濃度の分布である分子濃度分布を導出することを、前記境界条件を異ならせて行う第１の分子濃度分布導出工程と、
前記第１の分子濃度分布導出工程により導出された前記分子濃度分布により得られる前記解析領域の中の各位置での各分子の濃度と、前記分子濃度分布が導出されたときの前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度と、前記分子濃度分布が導出されたときの環境条件の少なくとも一部と、を、シミュレーションの結果として記憶媒体に記憶する記憶工程と、
真空紫外レーザー光を照射することにより、ガスに含まれる複数の分子を１つの光子で一括してイオン化し、各分子の質量を測定することを、前記環境負荷分子検出箇所で行う第２の環境負荷分子測定工程と、
前記第２の環境負荷分子測定工程により測定された各分子の質量に基づいて、前記環境負荷分子検出箇所における各分子の濃度を導出する第２の分子濃度導出工程と、
前記第２の分子濃度導出工程により導出された、前記環境負荷分子検出箇所における各分子の濃度と、前記環境負荷分子検出箇所と、前記環境負荷分子検出箇所で環境負荷分子が検出されたときの環境条件と見なせる環境条件と、に対応する前記複数の環境負荷分子発生源での各分子の濃度を、前記シミュレーションの結果から抽出する抽出工程と、
前記抽出工程により抽出された前記複数の環境負荷分子発生源での各分子の濃度に基づいて、前記環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標を導出する指標導出工程と、
前記導出工程により導出された前記指標を出力する出力工程と、
を有することを特徴とする環境負荷分子発生源評価方法。
【請求項２】
前記第１の分子濃度分布導出工程は、
前記環境負荷分子発生源における各分子の濃度の相対比が、前記第１の分子濃度導出工程において得られた前記環境負荷分子発生源における各分子の濃度の相対比と等しく一定であるとして、前記境界条件を異ならせて、前記分子濃度分布を導出することを特徴とする請求項１に記載の環境負荷分子発生源評価方法。
【請求項３】
前記環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標は、臭気検出箇所で検出される臭気に影響を与える臭気発生源を特定するための指標であることを特徴とする請求項１又は２に記載の環境負荷分子発生源評価方法。
【請求項４】
前記指標導出工程は、
前記抽出工程により抽出された複数の前記臭気発生源での各分子の濃度に対応して前記シミュレーションの結果として記憶されている環境条件と、前記抽出工程により抽出された前記複数の臭気発生源での各分子の濃度のうちの１つの臭気発生源を除く臭気発生源での各分子の濃度と、を境界条件として数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより、前記解析領域における各分子の濃度の分布である分子濃度分布を導出することを、前記複数の臭気発生源の１つを除く臭気発生源の組み合わせを順次選択して行う第２の分子濃度分布導出工程と、
前記第２の分子濃度分布導出工程により導出された前記分子濃度分布から得られる前記臭気検出箇所での各分子の濃度と、各分子の臭気に与える影響の度合いを数値化した嗅覚感度係数とを同一の分子毎に掛け合わせた値の総和である臭気濃度を、前記複数の臭気発生源の１つを除く臭気発生源の組み合わせのそれぞれについて個別に導出する第１の臭気濃度導出工程と、
前記抽出工程により抽出された前記複数の臭気発生源での各分子の濃度に対応して前記シミュレーションの結果として記憶されている前記臭気検出箇所での各分子の全ての濃度と、各分子の臭気に与える影響の度合いを数値化した嗅覚感度係数とを同一の分子毎に掛け合わせた値の総和である臭気濃度を導出する第２の臭気濃度導出工程と、
前記第２の臭気濃度導出工程により導出された臭気濃度と、前記第１の臭気濃度導出工程により導出された臭気濃度との差分を、前記複数の臭気発生源の１つを除く臭気発生源の組み合わせのそれぞれについて個別に導出する臭気濃度差分導出工程と、を更に有し、
前記臭気濃度差分導出工程により導出された差分に基づいて、前記臭気検出箇所で検出される臭気に影響を与える臭気発生源を特定するための指標を導出することを特徴とする請求項３に記載の環境負荷分子発生源評価方法。
【請求項５】
前記指標導出工程は、
前記抽出工程により抽出された複数の前記臭気発生源での各分子の濃度に対応して前記シミュレーションの結果として記憶されている環境条件と、前記抽出工程により抽出された、前記複数の臭気発生源での各分子の濃度のうちの１つの臭気発生源での各分子の濃度と、を境界条件として数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより、前記解析領域における各分子の濃度の分布である分子濃度分布を導出することを、前記複数の臭気発生源の１つを順次選択して行う第２の分子濃度分布導出工程と、
前記第２の分子濃度分布導出工程により導出された前記分子濃度分布から得られる前記臭気検出箇所での各分子の濃度と、各分子の臭気に与える影響の度合いを数値化した嗅覚感度係数とを同一の分子毎に掛け合わせた値の総和である臭気濃度を、前記複数の臭気発生源のそれぞれについて個別に導出する第１の臭気濃度導出工程と、を有し、
前記第１の臭気濃度導出工程により導出された臭気濃度に基づいて、前記臭気検出箇所で検出される臭気に影響を与える臭気発生源を特定するための指標を導出することを特徴とする請求項３に記載の環境負荷分子発生源評価方法。
【請求項６】
前記第１の分子濃度導出工程と前記第２の分子濃度導出工程は、
各分子の濃度の所定の時間における平均値と、各分子の濃度の所定の時間における最大値及び最小値と、の少なくとも何れか１つを導出することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の環境負荷分子発生源評価方法。
【請求項７】
前記真空紫外レーザー光のイオン化ポテンシャルは、１０．５ｅＶであることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の環境負荷分子発生源評価方法。
【請求項８】
前記環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標は、前記複数の環境負荷分子発生源のうち、前記環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に最も影響を与える環境負荷分子発生源を示す情報と、前記複数の環境負荷分子発生源のそれぞれの、前記環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に寄与する度合いを示す情報と、のうち少なくとも何れか一方を含むことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の環境負荷分子発生源評価方法。
【請求項９】
ガスに含まれる分子の質量を測定する測定装置と、
環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標を導出する解析装置と、
を有する環境負荷分子発生源評価システムであって、
前記測定装置は、
真空紫外レーザー光を照射することにより、ガスに含まれる複数の分子を１つの光子で一括してイオン化し、各分子の質量スペクトルを測定することを、複数の環境負荷分子発生源のそれぞれと、前記環境負荷分子検出箇所とで行い、
前記解析装置は、
前記測定装置で測定された各分子の質量及びスペクトル強度に基づいて得られた各分子の濃度であって、前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度と、環境条件と、を境界条件として数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより、所定の３次元領域である解析領域における各分子の濃度の分布である分子濃度分布を導出することを、前記境界条件を異ならせて行う第１の分子濃度分布導出手段と、
前記第１の分子濃度分布導出手段により導出された前記分子濃度分布により得られる前記解析領域の中の各位置での各分子の濃度と、前記分子濃度分布が導出されたときの前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度と、前記分子濃度分布が導出されたときの環境条件の少なくとも一部と、を、シミュレーションの結果として記憶媒体に記憶する記憶手段と、
前記測定装置で測定された各分子の質量に基づいて得られた各分子の濃度であって、前記環境負荷分子検出箇所における各分子の濃度と、前記環境負荷分子検出箇所と、前記環境負荷分子検出箇所で環境負荷分子が検出されたときの環境条件と見なせる環境条件と、に対応する前記複数の環境負荷分子発生源での各分子の濃度を、前記シミュレーションの結果から抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記複数の環境負荷分子発生源での各分子の濃度に基づいて、前記環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標を導出する指標導出手段と、
前記指標導出手段により導出された前記指標を出力する出力手段と、
を有することを特徴とする環境負荷分子発生源評価システム。
【請求項１０】
前記第１の分子濃度分布導出手段は、
前記環境負荷分子発生源における各分子の濃度の相対比が、前記測定装置において得られた前記環境負荷分子発生源における各分子の濃度の相対比と等しく一定であるとして、前記境界条件を異ならせて、前記分子濃度分布を導出することを特徴とする請求項９に記載の環境負荷分子発生源評価システム。
【請求項１１】
前記環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標は、臭気検出箇所で検出される臭気に影響を与える臭気発生源を特定するための指標であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の環境負荷分子発生源評価システム。
【請求項１２】
前記指標導出手段は、
前記抽出手段により抽出された複数の前記臭気発生源での各分子の濃度に対応して前記シミュレーションの結果として記憶されている環境条件と、前記抽出手段により抽出された前記複数の臭気発生源での各分子の濃度のうちの１つの臭気発生源を除く臭気発生源での各分子の濃度と、を境界条件として数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより、前記解析領域における各分子の濃度の分布である分子濃度分布を導出することを、前記複数の臭気発生源の１つを除く臭気発生源の組み合わせを順次選択して行う第２の分子濃度分布導出手段と、
前記第２の分子濃度分布導出手段により導出された前記分子濃度分布から得られる前記臭気検出箇所での各分子の濃度と、各分子の臭気に与える影響の度合いを数値化した嗅覚感度係数とを同一の分子毎に掛け合わせた値の総和である臭気濃度を、前記複数の臭気発生源の１つを除く臭気発生源の組み合わせのそれぞれについて個別に導出する第１の臭気濃度導出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記複数の臭気発生源での各分子の濃度に対応して前記シミュレーションの結果として記憶されている前記臭気検出箇所での各分子の全ての濃度と、各分子の臭気に与える影響の度合いを数値化した嗅覚感度係数とを同一の分子毎に掛け合わせた値の総和である臭気濃度を導出する第２の臭気濃度導出手段と、
前記第２の臭気濃度導出手段により導出された臭気濃度と、前記第１の臭気濃度導出手段により導出された臭気濃度との差分を、前記複数の臭気発生源の１つを除く臭気発生源の組み合わせのそれぞれについて個別に導出する臭気濃度差分導出手段と、を更に有し、
前記臭気濃度差分導出手段により導出された差分に基づいて、前記臭気検出箇所で検出される臭気に影響を与える臭気発生源を特定するための指標を導出することを特徴とする請求項１１に記載の環境負荷分子発生源評価システム。
【請求項１３】
前記指標導出手段は、
前記抽出手段により抽出された複数の前記臭気発生源での各分子の濃度に対応して前記シミュレーションの結果として記憶されている環境条件と、前記抽出手段により抽出された、前記複数の臭気発生源での各分子の濃度のうちの１つの臭気発生源での各分子の濃度と、を境界条件として数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより、前記解析領域における各分子の濃度の分布である分子濃度分布を導出することを、前記複数の臭気発生源の１つを順次選択して行う第２の分子濃度分布導出手段と、
前記第２の分子濃度分布導出手段により導出された前記分子濃度分布から得られる前記臭気検出箇所での各分子の濃度と、各分子の臭気に与える影響の度合いを数値化した嗅覚感度係数とを同一の分子毎に掛け合わせた値の総和である臭気濃度を、前記複数の臭気発生源のそれぞれについて個別に導出する第１の臭気濃度導出手段と、を有し、
前記第１の臭気濃度導出手段により導出された臭気濃度に基づいて、前記臭気検出箇所で検出される臭気に影響を与える臭気発生源を特定するための指標を導出することを特徴とする請求項１１に記載の環境負荷分子発生源評価システム。
【請求項１４】
前記測定装置で測定された各分子の質量に基づいて、前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度を導出する第１の分子濃度導出手段と、
前記測定装置で測定された各分子の質量に基づいて、前記環境負荷分子検出箇所における各分子の濃度を導出する第２の分子濃度導出手段と、を有し、
前記第１の分子濃度導出手段と前記第２の分子濃度導出手段は、
各分子の濃度の所定の時間における平均値と、各分子の濃度の所定の時間における最大値及び最小値と、の少なくとも何れか１つを導出することを特徴とする請求項９〜１３の何れか１項に記載の環境負荷分子発生源評価システム。
【請求項１５】
前記真空紫外レーザー光のイオン化ポテンシャルは、１０．５ｅＶであることを特徴とする請求項９〜１４の何れか１項に記載の環境負荷分子発生源評価システム。
【請求項１６】
前記環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標は、前記複数の環境負荷分子発生源のうち、前記環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に最も影響を与える環境負荷分子発生源を示す情報と、前記複数の環境負荷分子発生源のそれぞれの、前記環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に寄与する度合いを示す情報と、のうち少なくとも何れか一方を含むことを特徴とする請求項９〜１５の何れか１項に記載の環境負荷分子発生源評価システム。
【請求項１７】
環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標を導出することをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
真空紫外レーザー光を照射することにより、ガスに含まれる複数の分子を１つの光子で一括してイオン化し、各分子の質量スペクトルを測定する測定装置で測定された各分子の質量及びスペクトル強度に基づいて導出された各分子の濃度であって、前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度と、環境条件と、を境界条件として数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより、所定の３次元領域である解析領域における各分子の濃度の分布である分子濃度分布を導出することを、前記境界条件を異ならせて行う第１の分子濃度分布導出工程と、
前記第１の分子濃度分布導出工程により導出された前記分子濃度分布により得られる前記解析領域の中の各位置での各分子の濃度と、前記分子濃度分布が導出されたときの前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度と、前記分子濃度分布が導出されたときの環境条件の少なくとも一部と、を、シミュレーションの結果として記憶媒体に記憶する記憶工程と、
前記測定装置で測定された各分子の質量に基づいて導出された各分子の濃度であって、前記環境負荷分子検出箇所における各分子の濃度と、前記環境負荷分子検出箇所と、前記環境負荷分子検出箇所で環境負荷分子が検出されたときの環境条件と見なせる環境条件と、に対応する前記複数の環境負荷分子発生源での各分子の濃度を、前記シミュレーションの結果から抽出する抽出工程と、
前記抽出工程により抽出された前記複数の環境負荷分子発生源での各分子の濃度に基づいて、前記環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標を導出する指標導出工程と、
前記指標導出工程により導出された前記指標を出力する出力工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境負荷分子発生源評価方法、環境負荷分子発生源評価システム、及びコンピュータプログラムに関し、特に、環境負荷分子が検出される箇所における気体分子の測定結果から当該環境負荷分子に影響を与えている環境負荷分子発生源を特定するための指標を導出するために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
工場の煙突等から発生するガスによって住宅地等において環境負荷分子が発生することがある。このような場合、住宅地等の環境負荷分子の発生箇所において、ＧＣ／ＭＳ（Gas Chromatography／Mass Spectrometry）分析装置によって、大気中の分子の濃度を測定することが考えられる。以下の説明では、環境負荷分子の中には、NOxやSOx、ベンゼンなどに加え、様々な分子が相補的に混合されることにより発生する臭気も含まれる。以下では、環境負荷分子の中でも特に臭気を中心に記載する。なお、「工場の煙突等の臭気の発生源」を必要に応じて「臭気発生源」と称し、「臭気が検出される箇所」を必要に応じて「臭気検出箇所」と称する。
しかしながら、ＧＣ／ＭＳ分析装置では、１０分程度の測定時間を要する。臭気は、風向や風量等により時々刻々と変化する。したがって、ＧＣ／ＭＳ分析装置を臭気の測定に適用することは困難である。
【０００３】
そこで、環境負荷分子の中でも特に臭気を測定する技術として特許文献１、２、及び非特許文献１に記載の技術がある。
特許文献１では、まず、４個の匂いセンサにより形成される４次元空間（匂い空間）に、基準匂いベクトルＳ１を作成する。また、測定試料により、匂い空間に、測定匂いベクトルＳＸを作成する。そして、基準匂いベクトルＳ１と測定匂いベクトルＳＸとのなす角度θに基づいて、基準試料のコークス臭と測定試料の臭気との類似度αを算出する。さらに、基準匂いベクトルＳ１に対する測定匂いベクトルＳＸの正射影をとり、正射影の長さＬに基づいて、測定試料の臭気に含まれるコークス臭の強度Ｔを算出する。
【０００４】
特許文献２では、まず、Ｍ個の測定サンプル毎にＮ個の匂いセンサで測定したＮ個の出力値を基礎としてＭ組のサンプルデータ列を演算し、各サンプルデータ列に匂いグループを関連付ける。また、測定対象を測定したＮ個の出力値を基礎として測定データ列を演算する。そして、Ｍ組のサンプルデータ列のうち測定データ列と良い相関を持つ１組のサンプルデータ列に関連付けられた匂いグループを特定する。
また、非特許文献１には、臭気発生源と建屋の位置関係により生じるダウンウォッシュを生じる場合はダウンウォッシュを考慮した拡散モデルにより各分子の濃度を導出することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５６７６９号公報
【特許文献２】特開２００７−２１８７０４号公報
【特許文献３】特開２０１１−２５２８９３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】社団法人産業環境管理協会ホームページ、「経済産業省−低煙源工場拡散モデル(Ministry of Economy , Trade and Industry Low rise Industrial Source dispersion Model) ＭＥＴＩ−ＬＩＳモデル ver.3.02 取扱説明書」、平成２４年３月３０日
【非特許文献２】永田好男、武内教文著、「三点比較式臭袋法による臭気物質の閾値測定結果」、第２９回大気汚染学会講演要旨集、ｐ．５２８、１９８８年
【非特許文献３】辰市祐久等著、「自動車排ガス中の炭化水素成分の臭気閾値測定」、第２８回大気汚染学会講演要旨集、ｐ．４４８、１９８７年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、通常は、前述した臭気発生源の候補は複数あるので、臭気検出箇所で臭気が検出された場合、どの臭気発生源が臭気検出箇所で検出された臭気に影響を与えているのかを特定し、臭気の発生を抑制するための対策を講じる必要がある。
しかしながら、特許文献１、２に記載の技術では、ガスセンサーによる測定の結果を指標として匂いを特定する。したがって、特許文献１、２に記載の技術では、臭気の原因となる分子を特定することができず、その結果、臭気検出箇所で発生した臭気に影響を与えている臭気発生源を特定することができない。また、非特許文献１では、臭気の原因となる分子を特定することはできるものの、拡散方程式により各分子の濃度を導出しているに過ぎないので、風の影響を正確に考慮することが困難である。
【０００８】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、環境負荷分子検出箇所で検出した環境負荷分子に影響を与えている環境負荷分子発生源を可及的に正確に特定することを目的とするが、その中でも特に臭気検出箇所で検出した臭気に影響を与えている臭気発生源を可及的に正確に特定することを目的とする。以下では、環境負荷分子の中でも特に臭気に関して記載するが、本発明は臭気に限らず環境負荷分子全般に適用可能な技術である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の環境負荷分子発生源評価方法は、環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標を導出する環境負荷分子発生源評価方法であって、真空紫外レーザー光を照射することにより、ガスに含まれる複数の分子を１つの光子で一括してイオン化し、各分子の質量スペクトルを測定することを、複数の環境負荷分子発生源のそれぞれで行う第１の環境負荷分子測定工程と、前記第１の環境負荷分子測定工程により測定された各分子の質量及びスペクトル強度に基づいて、前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度を導出する第１の分子濃度導出工程と、前記第１の分子濃度導出工程により導出された、前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度と環境条件とを境界条件として数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより、所定の３次元領域である解析領域における各分子の濃度の分布である分子濃度分布を導出することを、前記境界条件を異ならせて行う第１の分子濃度分布導出工程と、前記第１の分子濃度分布導出工程により導出された前記分子濃度分布により得られる前記解析領域の中の各位置での各分子の濃度と、前記分子濃度分布が導出されたときの前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度と、前記分子濃度分布が導出されたときの環境条件の少なくとも一部と、を、シミュレーションの結果として記憶媒体に記憶する記憶工程と、真空紫外レーザー光を照射することにより、ガスに含まれる複数の分子を１つの光子で一括してイオン化し、各分子の質量を測定することを、前記環境負荷分子検出箇所で行う第２の環境負荷分子測定工程と、前記第２の環境負荷分子測定工程により測定された各分子の質量に基づいて、前記環境負荷分子検出箇所における各分子の濃度を導出する第２の分子濃度導出工程と、前記第２の分子濃度導出工程により導出された、前記環境負荷分子検出箇所における各分子の濃度と、前記環境負荷分子検出箇所と、前記環境負荷分子検出箇所で環境負荷分子が検出されたときの環境条件と見なせる環境条件と、に対応する前記複数の環境負荷分子発生源での各分子の濃度を、前記シミュレーションの結果から抽出する抽出工程と、前記抽出工程により抽出された前記複数の環境負荷分子発生源での各分子の濃度に基づいて、前記環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標を導出する指標導出工程と、前記導出工程により導出された前記指標を出力する出力工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の環境負荷分子発生源評価システムは、ガスに含まれる分子の質量を測定する測定装置と、環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標を導出する解析装置と、を有する環境負荷分子発生源評価システムであって、前記測定装置は、真空紫外レーザー光を照射することにより、ガスに含まれる複数の分子を１つの光子で一括してイオン化し、各分子の質量スペクトルを測定することを、複数の環境負荷分子発生源のそれぞれと、前記環境負荷分子検出箇所とで行い、前記解析装置は、前記測定装置で測定された各分子の質量及びスペクトル強度に基づいて得られた各分子の濃度であって、前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度と、環境条件と、を境界条件として数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより、所定の３次元領域である解析領域における各分子の濃度の分布である分子濃度分布を導出することを、前記境界条件を異ならせて行う第１の分子濃度分布導出手段と、前記第１の分子濃度分布導出手段により導出された前記分子濃度分布により得られる前記解析領域の中の各位置での各分子の濃度と、前記分子濃度分布が導出されたときの前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度と、前記分子濃度分布が導出されたときの環境条件の少なくとも一部と、を、シミュレーションの結果として記憶媒体に記憶する記憶手段と、前記測定装置で測定された各分子の質量に基づいて得られた各分子の濃度であって、前記環境負荷分子検出箇所における各分子の濃度と、前記環境負荷分子検出箇所と、前記環境負荷分子検出箇所で環境負荷分子が検出されたときの環境条件と見なせる環境条件と、に対応する前記複数の環境負荷分子発生源での各分子の濃度を、前記シミュレーションの結果から抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された前記複数の環境負荷分子発生源での各分子の濃度に基づいて、前記環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標を導出する指標導出手段と、前記指標導出手段により導出された前記指標を出力する出力手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明のコンピュータプログラムは、環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標を導出することをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、真空紫外レーザー光を照射することにより、ガスに含まれる複数の分子を１つの光子で一括してイオン化し、各分子の質量スペクトルを測定する測定装置で測定された各分子の質量及びスペクトル強度に基づいて導出された各分子の濃度であって、前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度と、環境条件と、を境界条件として数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより、所定の３次元領域である解析領域における各分子の濃度の分布である分子濃度分布を導出することを、前記境界条件を異ならせて行う第１の分子濃度分布導出工程と、前記第１の分子濃度分布導出工程により導出された前記分子濃度分布により得られる前記解析領域の中の各位置での各分子の濃度と、前記分子濃度分布が導出されたときの前記複数の環境負荷分子発生源における各分子の濃度と、前記分子濃度分布が導出されたときの環境条件の少なくとも一部と、を、シミュレーションの結果として記憶媒体に記憶する記憶工程と、前記測定装置で測定された各分子の質量に基づいて導出された各分子の濃度であって、前記環境負荷分子検出箇所における各分子の濃度と、前記環境負荷分子検出箇所と、前記環境負荷分子検出箇所で環境負荷分子が検出されたときの環境条件と見なせる環境条件と、に対応する前記複数の環境負荷分子発生源での各分子の濃度を、前記シミュレーションの結果から抽出する抽出工程と、前記抽出工程により抽出された前記複数の環境負荷分子発生源での各分子の濃度に基づいて、前記環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標を導出する指標導出工程と、前記指標導出工程により導出された前記指標を出力する出力工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、真空紫外１光子イオン化質量分析法により、複数の環境負荷分子発生源と環境負荷分子検出箇所のそれぞれにおける各分子の質量を測定し、当該各分子の質量から各分子の濃度を導出する。複数の臭気発生源における各分子の濃度と環境条件とを境界条件として数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解いた結果から、複数の環境負荷分子発生源の各分子の濃度、各位置での各分子の濃度、及び環境条件を相互に関連付けて記憶する。環境負荷分子検出箇所における各分子の濃度に対応する複数の環境負荷分子発生源の各分子の濃度を抽出し、当該環境負荷分子発生源の各分子の濃度に基づいて、環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に影響を与える環境負荷分子発生源を特定するための指標を導出する。したがって、環境負荷分子検出箇所で検出した環境負荷分子に影響を与えている環境負荷分子発生源を可及的に正確に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】臭気発生源評価方法（臭気発生源評価システム）の概要を概念的に示す図である。
【図２】車載型臭気測定システムの全体の概略構成の一例を示す図である。
【図３】臭気測定装置の概略構成の一例を示す図である。
【図４】真空紫外光発生部の概略構成の一例を示す図である。
【図５】イオン化部と飛行時間型質量分析部の概略構成の一例を示す図である。
【図６】ガス導入部の概略構成の一例を示す図である。
【図７】臭気発生源解析装置の機能的な構成の一例を示す図である。
【図８】質量スペクトルの一例を示す図である。
【図９】分子濃度分布の一例を示す図である。
【図１０】シミュレーションの結果に基づいて値が与えられるデータベースのデータ項目の一例を表形式で示す図である。
【図１１】各分子の嗅覚感度係数の一例を示す図である。
【図１２】シミュレーションの結果を記憶する際の臭気発生源解析装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
【図１３】臭気検出箇所における臭気に最も影響を与える臭気発生源を特定する際の臭気発生源解析装置の動作の第１の例を説明するフローチャートである。
【図１４】臭気検出箇所における臭気に最も影響を与える臭気発生源を特定する際の臭気発生源解析装置の動作の第２の例を説明するフローチャートである。
【図１５】ＮＯ分子およびベンゼン分子の拡散をシミュレーションした結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
［第１の実施形態］
まず、第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における臭気発生源評価方法（臭気発生源評価システム）の概要を概念的に示す図である。
図１において、Ａ工場１００ａの煙突からは分子種ｂ、ｃを含む煙（ガス）が発生し、Ｂ工場１００ｂの煙突からは分子種ａ、ｃ、ｅを含む煙（ガス）が発生し、Ｃ工場１００ｃからは分子種ａ、ｂ、ｃを含む煙（ガス）が発生し、Ｄ工場１００ｄの煙突からは分子種ｂ、ｃを含む煙（ガス）が発生しているものとする。また、臭気検出箇所１１０で臭気が発生しているものとする。ここで、各工場１００ａ〜１００ｄから臭気検出箇所１１０へのガスの流れや、それぞれのガスの流れの量は不明であるので、本実施形態では、以下のようにしてこれらを導出する。
【００１５】
まず、これらの臭気発生源となるＡ工場１００ａ〜Ｄ工場１００ｄ（の煙突）における各分子の濃度を測定する。そして、この測定した結果を基に、数値流体力学のシミュレーションを行って、臭気検出箇所１１０を含む３次元領域（３次元の座標領域）である解析領域１２０における各分子の濃度分布を導出することを、種々の条件で行っておき、そのときの環境条件（気象条件）と共に記憶しておく。尚、この時点では、臭気検出箇所１１０で臭気が発生していることは不明である。
その後、臭気検出箇所１１０で臭気が発生していることが判明すると、臭気検出箇所１１０における各分子の濃度を測定する。そして、この測定した結果と、そのときの環境条件（気象条件）に対応する各工場１００ａ〜１００ｄ（の煙突）における各分子の濃度を、前述したシミュレーションの結果から抽出し、抽出した結果を基とに、臭気検出箇所１１０で検出される臭気に影響を与える工場を特定するための指標を導出する。
以下、このような本実施形態における臭気発生源評価方法（臭気発生源評価システム）について詳細に説明する。尚、図１に示す臭気発生源と臭気検出箇所は一例であり、本実施形態の臭気発生源と臭気検出位置は図１に示すようなものに限定されない。
【００１６】
本実施形態では、臭気検出箇所で発生した臭気に影響を与えている臭気発生源をその場で特定することができるように、車載型臭気測定システムを採用する。
図２は、車載型臭気測定システムの全体の概略構成の一例を模式的に示す図である。本実施形態では、車載型臭気測定システムは、ワンボックスカー１０内に取り付けられる。図２（ａ）は、ワンボックスカー１０内を、その上方から見た図であり、図２（ｂ）は、ワンボックスカー１０内を、その側方から見た図である。
図２に示すように、車載型臭気測定システムは、バッテリーボックス２０と、臭気測定装置３０と、臭気発生源解析装置４０と、電源コード５１〜５３と、ガス導入部６０と、電源コネクター７０と、を有する。
【００１７】
＜バッテリーボックス２０＞
バッテリーボックス２０は、臭気測定装置３０及び臭気発生源解析装置４０等に電力を供給するためのものである。本実施形態のバッテリーボックス２０は、バッテリーと、インバーターと、バッテリーチャージャーと、ブレーカー等を備える。
バッテリーから出力される直流電力は、インバーターによって交流電力に変換される。当該交流電力は、電源コード５１を介して、臭気測定装置３０や臭気発生源解析装置４０等に出力される。
【００１８】
＜臭気測定装置３０＞
本実施形態の臭気測定装置３０は、イオン化ポテンシャルが１０．５ｅＶの真空紫外レーザー光を用いた真空紫外１光子イオン化質量分析装置である。臭気測定装置３０の各構成要素は、ワンボックスカー１０の内部に取り付けられた同一のフレームに固定される。
図３は、臭気測定装置３０の概略構成の一例を模式的に示す図である。
図３では、臭気測定装置３０に含まれる、レーザー発生部３１と、ミラー３２と、真空紫外光発生部３３と、飛行時間型質量分析部３４と、を示す。
【００１９】
図４は、真空紫外光発生部３３の概略構成の一例を模式的に示す図（断面図）である。
図４において、真空紫外光発生部３３は、合成石英レンズ３３ａと、ＭｇＦ2製レンズ３３ｂと、真空チャンバー３３ｃと、Ｘｅガス導入管３３ｄと、を有する。
真空紫外光発生部３３では、Ｘｅガス３６を適切な圧力で封入したガスセルに、レーザー発生部３１で発生（発振）した紫外光（紫外レーザー光）３５（Nd:YAGレーザーの３倍波（３５５ｎｍ））を、ミラー３２を介して導入し、紫外光３５を、その焦点で再度３倍波に変換して、１１８ｎｍの波長の真空紫外光（真空紫外レーザー光）３７を発生（発振）させる。レーザーの繰り返し数は多いほど良いが、この繰り返し数は、真空紫外光の発生の元となる紫外光レーザーの繰り返し数に依存する。尚、真空紫外光発生部３３から発生する真空紫外光の波長は、１１８ｎｍに限定されない。例えば、１００ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲を真空紫外光の波長として使用できる。
【００２０】
ここで、Nd:YAGレーザーの３倍波である紫外光３５が直接イオン化部に入射すると、測定分子が分解する可能性が高い。その対策としては、紫外光３５と真空紫外光３７との屈折率の違いを利用し、集光レンズであるＭｇＦ2製レンズ３３ｂの角度と位置とを調整することにより、紫外光３５を分離して真空紫外光３７のみがイオン化部へ入射する様に、光学系を設計することが有効である。
光子エネルギーεと紫外レーザー光の波長λとの関係は、以下の（１）式で表される。
ε＝ｈｃ／λ  ・・・（１）
但し、ｈはプランク定数、ｃは光速度である。
したがって、あるターゲット分子のイオン化ポテンシャルをＩＰとすると、光子エネルギーεは以下の（２）式及び（３）式を満たすように設定される。
ＩＰ＜ε  ・・・（２）
ＩＰ＜ｈｃ／λ  ・・・（３）
これらの条件を満たすとき、目的とするターゲット分子を１つの光子で一括してイオン化することが可能となる。つまり、真空紫外レーザーの光子エネルギーより低いイオン化ポテンシャルを有する分子は、全て一括して検出することが可能となる。前述したように本実施形態では、真空紫外レーザー光のイオン化ポテンシャルが１０．５ｅＶであるので、窒素、酸素、アルゴン等、臭気には関係なく大気中に一定割合で存在する分子はイオン化されない。したがって、分子の存在量が多くても臭気に寄与しない分子は検出されない。
【００２１】
図５は、イオン化部３８と飛行時間型質量分析部３４の概略構成の一例を模式的に示す図である。
イオン化部３８と飛行時間型質量分析部３４は、例えば、ロータリーポンプと二つのターボ分子ポンプ（ファイファーバキューム社製）とを用いて、大気圧から真空状態にされる。
図６は、ガス導入部６０の概略構成の一例を模式的に示す図（断面図）である。
ガス導入部６０のガス吸引口は、例えば、ワンボックスカー１０の右後方側面に設置される。ガス導入部６０は、ガス吸引口から流入されたガスをイオン化部３８に導入するポンプを有する。このポンプとして排気速度が７０Ｌ／ｓ程度の小型ポンプを用いた場合でも、外気を乱れなくそのままの状態でイオン化部３８に導入して測定するため、ガス導入部６０は、粉塵用フィルターを有する。採取した測定対象ガスのうち、７μｍ以上の粉塵を粉塵用フィルターで除去し、粉塵用フィルターを通った測定対象ガスを、測定対象ガスの噴き出し口６０ａ（極小ピンホール）から、真空槽であるイオン化部３８に連続的に導入する。
【００２２】
図６に示すガス導入部６０は、電極自体が噴き出し口を兼ねたものであり、イオン化した分子を曲げずに噴き出し口と同軸で飛行時間型質量分析部３４に導入する直噴型のガス導入部である。
図６に示すように、直噴型は、出鼻電極６０ｂ（の測定対象ガスの噴き出し口６０ａ）と、イオン引き込み電極６０ｃ（のイオンの引き込み口６０ｄ）とが相互に対向するように直線上に配置される。このため、イオン化効率と、イオンの飛行時間型質量分析部３４への導入効率とを高くすることができる。
【００２３】
出鼻電極６０ｂの測定対象ガスの噴き出し口６０ａからイオン化部３８に導入された測定対象ガスＧは、真空紫外光３７が照射されることによりイオン化点Ｐで光イオン化され、イオンＩとなる。イオンＩは、出鼻電極６０ｂとイオン引き込み電極６０ｃとの間の電位差により、イオン引き込み電極６０ｃのイオンの引き込み口６０ｄを通って飛行時間型質量分析部３４へ加速しながら進入する。
【００２４】
図５の説明に戻り、飛行時間型質量分析部３４は、ＭＣＰ（マルチチャンネルプレート）検出部３４ａと、リフレクトロン３４ｂとを有する。
リフレクトロン３４ｂにより、イオンＩ（イオン化された分子）は折り返されてＭＣＰ検出部３４ａで検出され、イオンＩの信号は電流量として出力される。イオン化した測定対象ガスをパルス的に加速し、ＭＣＰ検出部３４ａで検出するまでの時間差を検出することで質量スペクトル（質量数）を得る。つまり、イオンＩが受ける電荷量が一定条件下であれば質量電荷比が大きいものほど飛行時間が遅くなることを利用し、質量スペクトルを得る。
【００２５】
本実施形態では、複数の臭気発生源のそれぞれにおいて、前述したイオンＩの信号の測定を個別に行う。
例えば、臭気発生源が煙突である場合には、ワンボックスカー１０を当該煙突の近くまで移動させる。そして、ガス導入部６０のガス吸引口側の先端を煙突の内部に配置して、当該煙突の内部から取り込まれるガスに含まれる分子のうち、臭気に影響を与える分子のイオンＩの信号を前述したようにして測定する。この場合、例えば、ガス導入部６０のガス吸引口側の先端に、内部にガスを導入する耐熱性プローブを配置し、当該耐熱性プローブを煙突の内部に挿入する。
【００２６】
また、臭気検出箇所においても、前述したイオンＩの信号の測定を行う。前述したように臭気検出箇所は、臭気発生源から発生するガスにより臭気が検出される箇所である。住宅地等が臭気検出箇所になる。この場合、ワンボックスカー１０を臭気検出箇所まで移動させる。そして、ガス導入部６０のガス吸引口側の先端を大気に向け、大気から取り込まれるガスに含まれる分子のうち、臭気に影響を与える分子のイオンＩの信号を測定する。
【００２７】
＜臭気発生源解析装置４０＞
本実施形態の臭気発生源解析装置４０は、プリアンプと、ピコメータと、市販のノート型パーソナルコンピューター（ノートＰＣ）とを用いて構成される。臭気発生源解析装置４０の各構成要素も、臭気測定装置３０と同様に、ワンボックスカー１０の内部に取り付けられた同一のフレームに固定される。
ＭＣＰ検出部３４ａで検出されたイオンＩの信号は、プリアンプ（例えばortec社製VT120）により増幅され、ピコメータを介して、ノートＰＣに入力される。図７は、臭気発生源解析装置４０の機能的な構成の一例を示す図である。図７に示す各ブロックが有する機能は、例えば、ノートＰＣにインストールされている専用プログラムを実行することにより実現される。以下に、臭気発生源解析装置４０が有する機能の一例を説明する。
【００２８】
（ガス質量情報取得部４１）
ガス質量情報取得部４１は、ＭＣＰ検出部３４ａで連続的に検出されたイオンＩの信号を取得する。本実施形態では、ガス質量情報取得部４１は、ＭＣＰ検出部３４ａで連続的に検出されたイオンＩの信号を１秒毎に取得する。
本実施形態では、ガス質量情報取得部４１は、複数の臭気発生源のそれぞれにおいてＭＣＰ検出部３４ａで連続的に検出されたイオンＩの信号を個別に取得する。また、ガス質量情報取得部４１は、臭気検出箇所においてＭＣＰ検出部３４ａで連続的に検出されたイオンＩの信号も取得する。
【００２９】
（質量スペクトル作成部４２）
質量スペクトル作成部４２は、ガス質量情報取得部４１により取得されたイオンＩの信号に基づいて質量スペクトルを作成する。本実施形態では、イオンＩの信号が１秒毎に得られるので、１秒毎の質量スペクトルが得られる。
図８は、質量スペクトルの一例を示す図である。図８において、横軸は質量数（ｍ／z）であり、縦軸はイオンＩの信号量（arb.unit）である。図８に示す例では、質量数が７９、９２、１０３、１０６であるところにピーク８０１、８０２、８０３、８０４が存在する。これらのピーク８０１、８０２、８０３、８０４は、それぞれベンゼン、トルエン、スチレン、キシレンに対応する。
本実施形態では、質量スペクトル作成部４２は、複数の臭気発生源のそれぞれにおいてガス質量情報取得部４１で取得されたイオンＩの信号に基づく質量スペクトルを個別に作成する。また、質量スペクトル作成部４２は、臭気検出箇所においてガス質量情報取得部４１で取得されたイオンＩの信号に基づく質量スペクトルも作成する。
【００３０】
（分子濃度導出部４３）
分子濃度導出部４３は、質量スペクトル作成部４２で作成された質量スペクトル（各分子の質量及びスペクトル強度）に基づいて、各分子の濃度（ｐｐｍ）を導出する。
本実施形態では、測定対象の全ての分子の濃度が既知であるガスを臭気測定装置３０に導入し、前述したようにして質量スペクトルを作成し、当該質量スペクトルにおける信号量と濃度との関係を表す検量線を各分子について予め作成し、記憶しておく。そして、分子濃度導出部４３は、質量スペクトル作成部４２で作成された質量スペクトルから各分子に対応するピークを示す信号量を抽出し、抽出した信号量と、当該分子に対する検量線とに基づき、当該分子の濃度を導出する。図８に示す例では、ベンゼンの濃度として８ｐｐｍが、トルエンの濃度として２ｐｐｍが、スチレンの濃度として０．４ｐｐｍが、キシレンの濃度として０．５ｐｐｍがそれぞれ得られた。
【００３１】
前述したように本実施形態では、分子濃度導出部４３は、質量スペクトルが１秒毎に得られるので、１秒毎に各分子の濃度が得られる。分子濃度導出部４３は、各分子の濃度の所定の期間（本実施形態では１０分）の平均値も導出する。また、分子濃度導出部４３は、各分子の濃度の所定の期間（本実施形態では１分）毎の最大値と最小値とも導出する。以下の説明では、「分子の濃度の所定の期間の平均値」を必要に応じて「分子の濃度の平均値」と称し、「分子の濃度の所定の期間毎の最大値・最小値」を必要に応じて「分子の濃度の最大値・最小値」と称する。
本実施形態では、分子濃度導出部４３は、質量スペクトル作成部４２で作成された質量スペクトルから、複数の臭気発生源のそれぞれにおいて各分子の濃度の瞬時値（１秒毎の値）・平均値・最大値・最小値を導出する。同様に、分子濃度導出部４３は、質量スペクトル作成部４２で作成された質量スペクトルから、臭気検出箇所において各分子の濃度の瞬時値・平均値・最大値・最小値を導出する。
【００３２】
（第１の分子濃度分布導出部４４）
第１の分子濃度分布導出部４４は、数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより、所定の３次元領域における各分子の濃度の分布（各位置における各分子の濃度）を導出する。以下の説明では、「各分子の濃度の分布」を必要に応じて「分子濃度分布」と称し、「所定の３次元領域」を「解析領域」と称する。尚、前述した複数の臭気発生源と臭気検出箇所とが全て含まれるように、解析領域が設定されるようにすることは勿論である。
【００３３】
本実施形態では、第１の分子濃度分布導出部４４は、有限体積法（ＳＩＭＰＬＥ法）により、分子濃度分布を導出する。以下に、数値流体力学のシミュレーション計算モデル式の一例を示す。
まず、各セルにおける気体の質量保存式として以下の（１）式及び（２）式を用いる。
【００３４】
【数１】
2015172494.tif 000003
【００３５】
ここで、ρは密度、ｔは時間、ｖは流速ベクトルである。また、ｐopは圧力、Ｒは気体定数、ＭWは分子量、Ｔは温度である。
次に、各セルにおける気体の運動量保存式として以下の（３）式及び（４）式を用いる。
【００３６】
【数２】
2015172494.tif 000004
【００３７】
ここで、ｐSは静圧であり、τeff（二重上線）は応力テンソルであり、ρ0は平均密度であり、ｇは重力加速度ベクトルである。また、μeffは粘性係数であり、Ｉは単位テンソルであり、ｋは乱流エネルギーである。
次に、各セルにおける気体のエネルギー方程式として以下の（５）式〜（９）式を用いる。
【００３８】
【数３】
2015172494.tif 000005
【００３９】
ここで、ｈはエンタルピーであり、ｋeffは有効熱伝導度であり、Ｊjは分子ｊの拡散流速である。Ｙjは分子ｊの質量分率であり、ｈjは分子ｊのエンタルピーである。ｋは熱伝導度であり、ｃpは定圧比熱であり、μtは乱流粘性係数であり、Ｐｒtは乱流プラントル数である。ｃp（上線）は平均低圧比熱である。ｃp,jは分子ｊの定圧比熱である。
次に、各セルにおける分子の濃度保存式として以下の（１０）式〜（１２）式を用いる。
【００４０】
【数４】
2015172494.tif 000006
【００４１】
ここで、Ｄj,mは混合気体中の分子ｊの拡散係数であり（ｍは混合を意味する）、Ｓｃtは乱数シュミット数である。Ｄtは乱流拡散係数である。
次に、各セルにおける乱流モデル（標準ｋ−εモデル）として以下の（１３）式及び（１４）式を用いる。
【００４２】
【数５】
2015172494.tif 000007
【００４３】
ここで、εは乱流エネルギーの散逸率であり、σkは、ｋの乱流プラントル数であり、Ｇkは、平均流速の勾配による乱流エネルギーの生成を表す。σεは、εの乱流プラントル数であり、Ｇ1ε、Ｇ2ε、Ｃ1ε、Ｃ3εは定数である。
【００４４】
第１の分子濃度分布導出部４４は、有限体積法（ＳＩＭＰＬＥ法）により、（１）式〜（１４）式を解くことにより、分子ｊの質量分率Ｙj（すなわち分子ｊの濃度）の各位置での定常解を分子濃度分布として導出する。
（１）式〜（１４）式を解くに際し、第１の分子濃度分布導出部４４は、解析領域に含まれる大気との境界をなす領域であって、風の流れに影響を与える領域の大気との境界面（煙突、建物、土手、木、海、川、道路等の表面）と、解析領域の境界面と、の任意の位置に対し、気体の種類・濃度・流出量・温度・密度と、大気の風速・風向・温度の情報を、境界条件として与える。このとき、大気の風速・風向の初期値は一定とし、それにより変化する風向・風速を利用した。ここで、臭気発生源の位置における各分子の濃度の境界条件としては、分子濃度導出部４３で導出された臭気発生源における各分子の濃度が与えられる。その他の境界条件としては、測定値等が適宜与えられる。また、（１）式〜（１４）式における既知のパラメータ（気体定数Ｒ等）も適宜与えられる。尚、解析領域は３次元の領域であるので、境界条件が設定される領域も３次元の領域となる。図９は、数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより得られた解析領域（工場）におけるナフタレンの分子濃度分布の一例を模式的に示す図である。図９において、領域９０１にナフタレンが存在する（表記の都合上、見づらくなっているが、領域９０１における濃淡により濃度が異なることを表している）。尚、本発明者らは、図９に示す解析領域の分子濃度分布から得られる臭気検出箇所９０２におけるナフタレンの濃度と、真空紫外１光子イオン化質量分析法により測定された質量スペクトルから得られる当該臭気検出箇所９０２におけるナフタレンの濃度と、が共に１００ｐｐｂ程度になり、両者がよく一致したことを確認している。
【００４５】
本実施形態では、第１の分子濃度分布導出部４４は、分子濃度導出部４３により導出された、複数の臭気発生源のそれぞれの位置における各分子の濃度の瞬時値・平均値・最大値・最小値のそれぞれを個別に境界条件として与えて、前述した数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解いて、各分子の分子濃度分布を導出する。また、種々の境界条件を与えることにより、種々の条件での各分子の分子濃度分布が導出される。複数の臭気発生源で観測されたデータから導出された各分子の濃度の瞬時値・平均値・最大値・最小値を基に、各分子の可能性のある濃度範囲内に一定の刻み幅で取った濃度を境界条件として与えた。また、風速・風向・温度の気象条件（環境条件）についても、可能性のある範囲内に一定の刻み幅で取った値を境界条件として与えた。このように、可能性のあるあらゆる条件下でそれぞれシミュレーションを行い解析領域内における各分子の分子濃度分布を導出した。その際、臭気発生源から発生の各分子の濃度は、状況によって変更する可能性はあるが、同一の発生源においては各分子の濃度の相対比率は変更せず、その分子濃度の相対比率を保ちながら各分子の濃度を変化させることを境界条件としてもよい。
【００４６】
（データ記憶部４５）
データ記憶部４５は、第１の分子濃度分布導出部４４により導出された各分子の分子濃度分布と、当該分子濃度分布が導出された際の境界条件とに基づくシミュレーションの結果をデータベースとして記憶する。
図１０は、シミュレーションの結果に基づいて値が与えられるデータベース（データ記憶部４５により記憶されるデータベース）のデータ項目の一例を表形式で示す図である。
本実施形態では、解析領域内の位置（臭気検出箇所の候補となる位置）と、その位置における各分子の濃度（分子濃度）と、当該濃度が導出された際に境界条件として設定された各臭気発生源の濃度（発生源濃度）と、所定の大気観測位置（領域）における大気の風向・風速・温度と、が相互に関連付けられた情報が、シミュレーションの結果としてデータ記憶部４５により記憶される。尚、図１０では、臭気発生源が「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ｄ」の４つであり、分子が「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」の５つである場合を例に挙げて示す。また、前記大気観測位置（領域）は、例えば、解析領域の側面の境界の所定の位置（領域）である。ただし、前記大気観測位置（領域）は、これに限定されず、例えば、解析領域内の任意の位置（臭気検出箇所の候補となる位置）でよい。
【００４７】
本実施形態では、シミュレーションの結果の情報として、第１の分子濃度分布導出部４４により得られた値そのものを記憶するのではなく、当該値を分類する。具体的に、図１０に示すデータ項目のうち「風向」については１６方位の何れかが設定される。その他のデータ項目（「風速」、「温度」、「発生源濃度」、「位置」、及び「分子濃度」）についても予め設定された複数の範囲の何れかが設定される。「位置」については、同じ臭気が発生すると見なせるある一定の領域を同じ位置として予め定めておき、当該領域の何れかを特定する情報が設定される。また、「風向」、「風速」、「温度」、「発生源濃度」、「位置」、及び「分子濃度」のそれぞれには代表値が設定される。本実施形態では、以降の計算に際しては、当該代表値が使用される。
【００４８】
また、前述したように本実施形態では、複数の臭気発生源のそれぞれの位置における各分子の濃度の瞬時値・平均値・最大値・最小値が境界条件として与えられる。したがって、図１０に示す「発生源濃度」以外の「風向」、「風速」、「温度」、「位置」、「分子濃度」が同じであっても、「発生源濃度」として異なる情報が設定されることがある。
前述したように、第１の分子濃度分布導出部４４により種々の条件での各分子の分子濃度分布が導出されるので、データ記憶部４５により種々のシミュレーションの結果が記憶される。「風向」、「風速」、「温度」、「発生源濃度」、「位置」、及び「分子濃度」として設定され得る情報の全ての組み合わせがデータ記憶部４５により記憶されるようにするのが最も好ましい。
【００４９】
（データ抽出部４６）
データ抽出部４６は、データ記憶部４５により、シミュレーションの結果が記憶され、且つ、分子濃度導出部４３により、臭気検出箇所において各分子の濃度が導出されると動作を開始する。尚、以下の説明では、説明の便宜のため、「分子の濃度の瞬時値・平均値・最大値・最小値」を必要に応じて「分子の濃度」と略称する。
【００５０】
データ抽出部４６は、前述した大気観測位置（領域）における大気の風向・風速・温度の情報を取得する。これらの情報として、例えば、臭気測定装置３０により臭気検出箇所における測定が行われた時刻に近い時刻において、大気観測位置（領域）で測定された結果を採用することができる。そして、データ抽出部４６は、例えば、分子濃度導出部４３で導出された臭気検出箇所における各分子の濃度と、大気観測位置（領域）における大気の風向・風速・温度の情報とに対応する各臭気発生源での各分子の濃度（発生源濃度）をデータ記憶部４５により記憶されたシミュレーションの結果から抽出する（図１０を参照）。
尚、各臭気発生源における各分子の濃度（発生源濃度）には、瞬時値・平均値・最大値・最小値が含まれるが、データ抽出部４６は、瞬時値・平均値・最大値・最小値のうち、ユーザにより指定されたもののレコードを抽出するものとする。
【００５１】
（臭気発生源選択部４７）
臭気発生源選択部４７は、複数の臭気発生源のうちの１つを除く臭気発生源の組み合わせの全てを順番に１つずつ選択する。図１０に示す例では、臭気検出箇所における臭気に影響を与える可能性がある臭気発生源が４つである場合を示しているので、臭気発生源選択部４７は、未選択の組み合わせである３つの臭気発生源を順番に選択することになる。
（第２の分子濃度分布導出部４８）
第２の分子濃度分布導出部４８は、データ抽出部４６により抽出された各臭気発生源における各分子の濃度（発生源濃度）に対応するシミュレーションの結果が得られたときの条件のうち、臭気発生源選択部４７により選択されなかった１つの臭気発生源についての境界条件を除く条件に基づいて、各分子の分子濃度分布を導出し、導出した各分子濃度分布に基づいて、臭気検出箇所における各分子の濃度を導出する。すなわち、第２の分子濃度分布導出部４８は、臭気発生源選択部４７により選択されなかった１つの臭気発生源からはガスが排出されないものとし、それ以外の条件は、データ抽出部４６により抽出された各臭気発生源における各分子の濃度（発生源濃度）に対応するシミュレーションの結果が得られたときと同一の条件を用いて、各分子の分子濃度分布を導出する。分子濃度分布を導出する方法は、第１の分子濃度分布導出部４４によるものと同じであるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
（臭気発生源特定部４９）
臭気発生源特定部４９は、データ抽出部４６により抽出された各臭気発生源での各分子の濃度（発生源濃度）に対応づけられてデータ記憶部４５により記憶されている（臭気検出箇所での）各分子の濃度（分子濃度）に基づいて、臭気検出箇所での臭気濃度を導出する。臭気濃度は、以下の（１５）式により表される。
【００５３】
【数６】
2015172494.tif 000008
【００５４】
ここで、Ｙjは、臭気検出箇所での分子ｊの濃度である。Ｋjは、分子ｊの嗅覚感度係数である。図１１は、各分子の嗅覚感度係数の一例を示す図である。
図１１において、嗅覚感度係数は、各分子の臭気に与える影響の度合いを数値化したものである。嗅覚閾値は、人間が臭気として感知する濃度の最小値を表す（非特許文献２、３を参照）。例えば、ベンゼンが２．７ｐｐｍになると人間が臭気として感知する。このベンゼンの嗅覚閾値を基準としたときの各分子の嗅覚閾値が嗅覚感度係数になる。例えば、トルエンの嗅覚感度係数は、２．７÷０．３３＝８．１８≒８となる。このように、臭気濃度は、臭気検出箇所での各分子の濃度Ｙjと、各分子の嗅覚感度係数Ｋjとを同一の分子毎に掛け合わせた値の総和で表される。
【００５５】
また、臭気発生源特定部４９は、第２の分子濃度分布導出部４８により導出された臭気検出箇所における各分子の濃度に基づいて、（１５）式により、臭気検出箇所での臭気感度を導出する。
以下の説明では、「データ抽出部４６により抽出された各臭気発生源における各分子の濃度（発生源濃度）に対応する臭気検出箇所での各分子の濃度に基づいて導出された、臭気検出箇所での臭気濃度」を必要に応じて「全発生源による臭気濃度」と称する。一方、「第２の分子濃度分布導出部４８により導出された臭気検出箇所における各分子の濃度に基づいて導出された、臭気検出箇所での臭気濃度」を必要に応じて「特定発生源を除く発生源による臭気濃度」と称する。
【００５６】
前述したように、臭気発生源選択部４７により、複数の臭気発生源のうちの１つを除く臭気発生源の組み合わせの全てが順番に１つずつ選択され、この組み合わせのそれぞれについて、第２の分子濃度分布導出部４８により、臭気検出箇所における各分子の濃度が導出される。したがって、特定発生源を除く発生源による臭気濃度は、臭気発生源選択部４７により選択された組み合わせの数だけ導出される。一方、全発生源による臭気濃度は１つだけ導出される。
【００５７】
臭気発生源特定部４９は、全発生源による臭気濃度から、特定発生源を除く発生源による臭気濃度を減算した値である臭気濃度差分値を、特定発生源を除く発生源による臭気濃度のそれぞれについて個別に導出する。次に、臭気発生源特定部４９は、導出した臭気濃度差分値のうち最大の臭気濃度差分値が得られたときに臭気発生源選択部４７により選択されなかった臭気発生源を、臭気検出箇所における臭気に最も影響を与えるガスを発生している臭気発生源として特定する。
【００５８】
（出力部５０）
出力部５０は、臭気発生源特定部４９で特定された臭気発生源の情報を含む情報を出力する。例えば、出力部５０は、臭気発生源特定部４９で特定された臭気発生源の情報を含む情報を表示装置に表示したり、臭気発生源解析装置４０内の記憶媒体や臭気発生源解析装置４０に接続された可搬型の記憶媒体に記憶したりすることにより、臭気発生源特定部４９で特定された臭気発生源の情報を含む情報を出力する。
【００５９】
出力部５０は、臭気発生源特定部４９で特定された臭気発生源の情報に加えて、臭気発生源選択部４７で選択された臭気発生源における各分子の濃度や、第２の分子濃度分布導出部４８により導出された分子濃度分布を特定する情報を出力してもよい。また、出力部５０は、第２の分子濃度分布導出部４８により導出された分子濃度分布を特定する情報に加えて又は代えて、第２の分子濃度分布導出部４８により導出された臭気検出箇所における各分子の濃度を出力してもよい。また、出力部５０は、臭気発生源特定部４９により導出された全発生源による臭気濃度及び特定発生源を除く発生源による臭気濃度の少なくとも何れか一方を出力してもよい。さらに、出力部５０は、臭気発生源解析装置４０で導出されたこの他の情報を出力してもよい。
【００６０】
＜フローチャート＞
次に、図１２のフローチャートを参照しながら、シミュレーションの結果を記憶する際の臭気発生源解析装置４０の動作の一例を説明する。
まず、ステップＳ１２０１において、ガス質量情報取得部４１は、臭気発生源を測定箇所としてＭＣＰ検出部３４ａで連続的に検出されたイオンＩの信号（ガス質量情報）を取得する。
次に、ステップＳ１２０２において、質量スペクトル作成部４２は、ステップＳ１２０１で取得されたイオンＩの信号に基づいて、臭気発生源で発生するガスの質量スペクトルを作成する（図８を参照）。
【００６１】
次に、ステップＳ１２０３において、分子濃度導出部４３は、ステップＳ１２０２で作成された質量スペクトルと予め記憶された検量線とに基づいて、臭気発生源で発生するガスの各分子の濃度を導出する。
次に、ステップＳ１２０４において、第１の分子濃度分布導出部４４は、予め設定されている全ての臭気発生源についてステップＳ１２０１〜Ｓ１２０３の処理を行ったか否かを判定する。この判定の結果、全ての臭気発生源についてステップＳ１２０１〜Ｓ１２０３の処理を行っていない場合には、ステップＳ１２０１に戻り、全ての臭気発生源について処理を行うまで、ステップＳ１２０１〜Ｓ１２０４の処理を繰り返し行う。
【００６２】
そして、全ての臭気発生源についてステップＳ１２０１〜Ｓ１２０３の処理が行われると、ステップＳ１２０５に進む。
ステップＳ１２０５に進むと、第１の分子濃度分布導出部４４は、ステップＳ１２０３で導出された「臭気発生源から発生するガスの各分子の濃度」を含む予め定められた複数の境界条件（の組）のうち未設定の境界条件（の組）を１つ設定する。
次に、ステップＳ１２０６において、第１の分子濃度分布導出部４４は、ステップＳ１２０５で設定された境界条件に基づいて、（１）式〜（１４）式に示す数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を、有限体積法（ＳＩＭＰＬＥ法）により解くことにより、分子濃度分布を導出する（図９を参照）。
【００６３】
次に、ステップＳ１２０７において、データ記憶部４５は、ステップＳ１２０６により導出された分子濃度分布と、当該分子濃度分布が導出された際の境界条件とに基づくシミュレーションの結果を記憶する（図１０を参照）。
次に、ステップＳ１２０８において、第１の分子濃度分布導出部４４は、予め定められた全ての境界条件（の組）について、ステップＳ１２０５〜Ｓ１２０７の処理を行ったか否かを判定する。この判定の結果、予め定められた全ての境界条件（の組）について、ステップＳ１２０５〜Ｓ１２０７の処理を行っていない場合には、ステップＳ１２０５に戻り、全ての境界条件（の組）について処理を行うまで、ステップＳ１２０５〜Ｓ１２０７の処理を繰り返し行う。
そして、予め定められた全ての境界条件（の組）について、ステップＳ１２０５〜Ｓ１２０７の処理が行われると、図１２のフローチャートによる処理を終了する。
【００６４】
次に、図１３のフローチャートを参照しながら、臭気検出箇所における臭気に最も影響を与えるガスを発生している臭気発生源を特定する際の臭気発生源解析装置４０の動作の一例を説明する。
まず、ステップＳ１３０１において、ガス質量情報取得部４１は、臭気検出箇所を測定箇所としてＭＣＰ検出部３４ａで連続的に検出されたイオンＩの信号（ガス質量情報）を取得する。
次に、ステップＳ１３０２において、質量スペクトル作成部４２は、ステップＳ１３０１で取得されたイオンＩの信号に基づいて、臭気検出箇所におけるガスの質量スペクトルを作成する（図８を参照）。
【００６５】
次に、ステップＳ１３０３において、分子濃度導出部４３は、ステップＳ１３０２で作成された質量スペクトルと予め記憶された検量線とに基づいて、臭気検出箇所における各分子の濃度を導出する。
次に、ステップＳ１３０４において、データ抽出部４６は、ステップＳ１３０３で導出された臭気検出箇所における各分子の濃度と、大気観測位置（領域）における大気の風向・風速・温度の情報とに対応する各臭気発生源での各分子の濃度（発生源濃度）をシミュレーションの結果から抽出する（図１０を参照）。尚、本実施形態では、各臭気発生源での各分子の濃度（発生源濃度）には、瞬時値・平均値・最大値・最小値が含まれるが、データ抽出部４６は、これらのうちユーザにより指定されたものを１つだけ選択する。
【００６６】
次に、ステップＳ１３０５において、臭気発生源特定部４９は、ステップＳ１３０４で抽出された各臭気発生源での各分子の濃度（発生源濃度）に対応づけられてシミュレーション結果として記憶されている臭気検出箇所での各分子の濃度に基づいて（１５）式の計算を行い、臭気検出箇所での臭気濃度（全発生源による臭気濃度）を導出する。
次に、ステップＳ１３０６において、臭気発生源選択部４７は、複数の臭気発生源のうちの１つを除く臭気発生源の組み合わせのうち、未選択の組み合わせを選択する。
【００６７】
次に、ステップＳ１３０７において、第２の分子濃度分布導出部４８は、ステップＳ１３０４で抽出された各臭気発生源での各分子の濃度（発生源濃度）に対応するシミュレーションの結果が得られたときの条件のうち、ステップＳ１３０６で選択されなかった１つの臭気発生源についての境界条件を除く条件に基づいて、各分子の分子濃度分布を導出し、導出した各分子濃度分布に基づいて、臭気検出箇所での各分子の濃度を導出する。
次に、ステップＳ１３０８において、臭気発生源特定部４９は、ステップＳ１３０７で導出された臭気検出箇所での各分子の濃度に基づいて（１５）式の計算を行い、臭気検出箇所での臭気濃度（特定発生源を除く発生源による臭気濃度）を導出する。
【００６８】
次に、ステップＳ１３０９に進み、臭気発生源選択部４７は、複数の臭気発生源のうちの１つを除く臭気発生源の組み合わせの全てを選択したか否かを判定する。この判定の結果、複数の臭気発生源のうちの１つを除く臭気発生源の組み合わせの全てを選択していない場合には、ステップＳ１３０６に戻る。そして、複数の臭気発生源のうちの１つを除く臭気発生源の組み合わせの全てを選択するまでステップＳ１３０６〜Ｓ１３０９の処理を繰り返し行う。
【００６９】
そして、複数の臭気発生源のうちの１つを除く臭気発生源の組み合わせの全てを選択すると、ステップＳ１３１０に進む。ステップＳ１３１０に進むと、臭気発生源特定部４９は、全発生源による臭気濃度から、特定発生源を除く発生源による臭気濃度を減算した値である臭気濃度差分値を、ステップＳ１３０８で導出された特定発生源を除く発生源による臭気濃度のそれぞれについて個別に導出し、当該臭気濃度差分値から、臭気検出箇所における臭気に最も影響を与えるガスを発生している臭気発生源を特定する。
次に、ステップＳ１３１１において、出力部５０は、ステップＳ１３１０で特定された臭気発生源の情報を含む情報を出力する。そして、図１３のフローチャートによる処理を終了する。
【００７０】
＜まとめ＞
以上のように本実施形態では、イオン化ポテンシャルが１０．５ｅＶの真空紫外レーザー光を用いた真空紫外１光子イオン化質量分析法により、各臭気発生源で発生するガスに含まれる各分子の濃度を測定する。測定した各臭気発生源で発生するガスに含まれる各分子の濃度と環境条件を境界条件として数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより、所定の３次元領域である解析領域における各分子の濃度の分布を導出することを種々の境界条件により行う。その結果として得られる各位置での各分子の濃度と、その結果が得られたときの各臭気発生源での各分子の濃度及び環境条件と、をシミュレーションの結果として記憶する。その後、イオン化ポテンシャルが１０．５ｅＶの真空紫外レーザー光を用いた真空紫外１光子イオン化質量分析法により、臭気検出箇所での各分子の濃度を測定し、測定した臭気検出箇所での各分子の濃度と、環境条件とに対応する各臭気発生源での各分子の濃度を、シミュレーションの結果から抽出する。抽出した各臭気発生源での各分子の濃度に基づいて、全発生源による臭気濃度と特定発生源を除く発生源による臭気濃度とを導出し、これらに基づいて、臭気検出箇所で発生している臭気に最も影響を与えている臭気発生源の情報を導出して出力する。
【００７１】
したがって、まず、イオン化ポテンシャルが１０．５ｅＶの真空紫外レーザー光を用いた真空紫外１光子イオン化質量分析法により、各臭気発生源で発生するガスに含まれる各分子の濃度を測定するので、窒素、酸素、アルゴン等、臭気には関係なく大気中に一定割合で存在する分子はイオン化されない。したがって、分子の存在量が多くても臭気に寄与しない分子は検出されない。
また、数値流体力学のシミュレーション計算モデル式を解くことにより、所定の３次元領域である解析領域における各分子の濃度の分布を導出するので、建物等により風が受ける影響を可及的に正確に反映して、解析領域における各分子の濃度を導出することができる。
また、臭気濃度に基づいて、臭気検出箇所で発生している臭気に影響を与える臭気発生源を特定するので、分子の存在量だけでなく、臭気への影響の度合いも考慮して、臭気検出箇所で発生している臭気に影響を与える臭気発生源を特定することができる。
【００７２】
＜変形例＞
本実施形態では、臭気検出箇所における臭気に最も影響を与えるガスを発生している臭気発生源を特定する処理の中で、全発生源による臭気濃度と、特定発生源を除く発生源による臭気濃度とを導出した（ステップＳ１３０５、ステップＳ１３０６〜Ｓ１３０９を参照）。しかしながら、必ずしも、臭気検出箇所における臭気に最も影響を与えるガスを発生している臭気発生源を特定する処理の中でこれらを導出する必要はない。すなわち、シミュレーションの結果の全て（図１０のレコードの全て）について、全発生源による臭気濃度と、特定発生源を除く発生源による臭気濃度と、を導出しておき、記憶しておいてもよい。このようにした場合には、データの記憶量が増加するが、処理時間の短縮を図れる。
【００７３】
また、本実施形態では、臭気検出箇所で発生している臭気に影響を与える臭気発生源を特定するための指標として、臭気検出箇所で発生している臭気に最も影響を与えている臭気発生源を導出した。しかしながら、臭気検出箇所で発生している臭気に影響を与える臭気発生源を特定するための指標は、このようなものに限定されない。例えば、全発生源による臭気濃度から、特定発生源を除く発生源による臭気濃度を減算した値である臭気濃度差分値の大きさに応じて、複数の臭気発生源に対し、臭気検出箇所で発生した臭気に大きな影響を与えているものから順に順位を付し、当該順位の情報を、臭気検出箇所で発生している臭気に影響を与える臭気発生源を特定するための指標としてもよい。
【００７４】
また、本実施形態では、数値流体力学のシミュレーション計算モデル式の定常解を導出した。しかしながら、非定常解を導出してもよい。このようにした場合には、境界条件を時間の経過とともに変化させることになる。また、このようにした場合には、第１の分子濃度分布導出部４４により、臭気検出箇所における各分子の濃度の瞬時値・平均値・最大値・最小値を導出することができる。
また、本実施形態のように、ノートＰＣもワンボックスカー１０に載せるようにすれば、臭気検出箇所で発生している臭気に影響を与える臭気発生源を特定するための指標を、当該臭気検出箇所で導出することができる。しかしながら、必ずしも、ノートＰＣをワンボックスカー１０に載せる必要はない。
また、本実施形態では、各分子の濃度を臭気発生源解析装置４０（分子濃度導出部４３）で導出するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、臭気測定装置３０に各分子の濃度を導出する機能を設け、臭気測定装置３０で導出した各分子の濃度を臭気発生源解析装置４０に入力させるようにしてもよい。
以上、環境負荷分子測定方法及び環境負荷分子測定システムの一例として、第１の実施形態における臭気測定方法及び臭気測定システムについて述べた。臭気は分子によるものである。臭気を発する分子に拘わらず、一般の分子についても、第１の実施形態を適用することができる。測定分子が環境負荷分子である場合にも、本発明の第１の実施形態を適用することができる。
【００７５】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態では、全発生源による臭気濃度から、特定発生源を除く発生源による臭気濃度を減算した値である臭気濃度差分値が最も大きくなったときに選択されなかった臭気発生源を、臭気検出箇所で発生している臭気に最も影響を与えている臭気発生源として導出した。これに対し、本実施形態では、複数の臭気発生源から、１つの臭気発生源を選択し、当該複数の臭気発生源のうち、選択した臭気発生源のみからガスが排出されるものとして各分子の分子濃度分布を導出して臭気濃度を導出する。そして、導出した臭気濃度のうち、最も大きな臭気濃度が得られたときに選択した臭気発生源を、臭気検出箇所で発生している臭気に最も影響を与えている臭気発生源として導出する。このように、本実施形態と第１の実施形態とは、臭気検出箇所で発生している臭気に最も影響を与えている臭気発生源を特定する際の処理の一部が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図１３に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
【００７６】
図１４は、臭気検出箇所における臭気に最も影響を与えるガスを発生している臭気発生源を特定する際の臭気発生源解析装置４０の動作の一例を説明するフローチャートである。本実施形態では、臭気発生源解析装置４０は、図１３のフローチャートの代わりに図１４のフローチャートによる処理を実行する。
ステップＳ１４０１〜Ｓ１４０４は、図１３のステップＳ１３０１〜Ｓ１３０４と同じである。
すなわち、ステップＳ１４０１において、ガス質量情報取得部４１は、臭気検出箇所におけるイオンＩの信号（ガス質量情報）を取得し、ステップＳ１４０２において、質量スペクトル作成部４２は、臭気検出箇所におけるガスの質量スペクトルを作成し、ステップＳ１４０３において、分子濃度導出部４３は、臭気検出箇所における各分子の濃度を導出する。そして、ステップＳ１４０４において、データ抽出部４６は、各臭気発生源での各分子の濃度（発生源濃度）をシミュレーションの結果から抽出する。
【００７７】
そして、ステップＳ１４０５において、臭気発生源選択部４７は、複数の臭気発生源のうちから未選択の臭気発生源を１つ選択する。
次に、ステップＳ１４０６において、第２の分子濃度分布導出部４８は、ステップＳ１４０４で抽出された各臭気発生源での各分子の濃度（発生源濃度）に対応するシミュレーションの結果が得られたときの条件のうち、ステップＳ１４０５で選択されなかった臭気発生源についての境界条件を除く条件に基づいて、各分子の分子濃度分布を導出し、導出した各分子濃度分布に基づいて、臭気検出箇所での各分子の濃度を導出する。
【００７８】
次に、ステップＳ１４０７において、臭気発生源特定部４９は、ステップＳ１４０６で導出された臭気検出箇所での各分子の濃度に基づいて（１５）式の計算を行い、臭気検出箇所での臭気濃度を導出する。以下の説明では、この臭気濃度を必要に応じて「特定発生源による臭気濃度」と称する。
次に、ステップＳ１４０８において、臭気発生源選択部４７は、複数の臭気発生源の全てを選択したか否かを判定する。この判定の結果、複数の臭気発生源の全てを選択していない場合には、ステップＳ１４０５に戻る。そして、複数の臭気発生源の全てを選択するまでステップＳ１４０５〜Ｓ１４０８の処理を繰り返し行う。
【００７９】
そして、複数の臭気発生源の全てを選択すると、ステップＳ１４０９に進む。ステップＳ１４０９に進むと、ステップＳ１４０７で導出された特定発生源による臭気濃度のうち、最も大きな特定発生源による臭気濃度が得られたときにステップＳ１４０５で選択された臭気発生源を、臭気検出箇所における臭気に最も影響を与えるガスを発生している臭気発生源として特定する。
次に、ステップＳ１４１０において、出力部５０は、ステップＳ１４０９で特定された臭気発生源の情報を含む情報を出力する。そして、図１４のフローチャートによる処理を終了する。
以上のようにしても第１の実施形態で説明したのと同一の効果を奏する。
【００８０】
＜変形例＞
本実施形態でも第１の実施形態と同様に、臭気検出箇所で発生している臭気に影響を与える臭気発生源を特定するための指標として、臭気検出箇所で発生している臭気に最も影響を与えている臭気発生源を導出した。しかしながら、本実施形態においても、複数の臭気発生源に対し、臭気検出箇所で発生した臭気に大きな影響を与えているものから順に順位を付し、当該順位の情報を、臭気検出箇所で発生している臭気に影響を与える臭気発生源を特定するための指標としてもよい。この場合、特定発生源による臭気濃度が大きいものから順に順位づけが行われる。また、各臭気発生源が臭気検出箇所で発生している臭気に寄与している割合を、臭気検出箇所で発生している臭気に影響を与える臭気発生源を特定するための指標として導出することができる。例えば、特定発生源による臭気濃度を全発生源による臭気濃度で割った値を、臭気発生源が臭気検出箇所で発生している臭気に寄与している割合として導出することができる。
この他、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。
以上、環境負荷分子測定方法及び環境負荷分子測定システムの一例として、第２の実施形態における臭気測定方法及び臭気測定システムについて述べた。臭気は分子によるものである。臭気を発する分子に拘わらず、一般の分子についても、第２の実施形態を適用することができる。測定分子が環境負荷分子である場合にも、本発明の第２の実施形態を適用することができる。
【００８１】
［請求項との関係］
＜請求項１、７、１３＞
第１の環境負荷分子測定工程は、例えば、臭気測定装置３０が各臭気発生源におけるイオンＩの信号を検出することにより実現される。
第１の分子濃度導出工程は、例えば、分子濃度導出部４３が、図１２のステップＳ１２０３の処理を実行することにより実現される。
第１の分子濃度分布導出工程（手段）は、例えば、第１の分子濃度分布導出部４４が、図１２のステップＳ１２０５、Ｓ１２０６の処理を実行することにより実現される。また、環境条件の少なくとも一部は、例えば、所定の大気観測位置（領域）における大気の風向・風速・温度に対応する。
記憶工程（手段）は、例えば、データ記憶部４５が、図１２のステップＳ１２０７の処理を実行することにより実現される。
第２の環境負荷分子測定工程は、例えば、臭気測定装置３０が臭気検出箇所におけるイオンＩの信号を検出することにより実現される。
第２の分子濃度導出工程は、例えば、分子濃度導出部４３が、図１３のステップＳ１３０３の処理又は図１４のステップＳ１４０３の処理を実行することにより実現される。
抽出工程（手段）は、例えば、データ抽出部４６が、図１３のステップＳ１３０４の処理又は図１４のステップＳ１４０４の処理を実行することにより実現される。
指標導出工程（手段）は、例えば、第２の分子濃度分布導出部４８が、図１３のステップＳ１３０７の処理又は図１４のステップＳ１４０７の処理を実行し、臭気発生源特定部４９が、図１３のステップＳ１３０５、Ｓ１３０６、Ｓ１３０８〜Ｓ１３１０又は図１４のステップＳ１４０５、Ｓ１４０７〜Ｓ１４０９の処理の処理を実行することにより実現される。
出力工程（手段）は、例えば、出力部５０が、図１３のステップＳ１３１１の処理又は図１４のステップＳ１４１０の処理を実行することにより実現される。
臭気発生源評価システムは、例えば、車載型臭気測定システムにより実現される。
＜請求項２、８＞
第２の分子濃度分布導出工程（手段）は、例えば、第２の分子濃度分布導出部４８が、図１３のステップＳ１３０７の処理を実行することにより実現される。
第１の臭気濃度導出工程（手段）は、例えば、臭気発生源特定部４９が、図１３のステップＳ１３０５の処理を実行することにより実現される。
第２の臭気濃度導出工程（手段）は、例えば、臭気発生源特定部４９が、図１３のステップＳ１３０８の処理を実行することにより実現される。
臭気濃度差分導出工程（手段）は、例えば、臭気発生源特定部４９が、図１３のステップＳ１３１０の処理を実行することにより実現される。
＜請求項３、９＞
第２の分子濃度分布導出工程（手段）は、例えば、第２の分子濃度分布導出部４８が、図１４のステップＳ１４０６の処理を実行することにより実現される。
第１の臭気濃度導出工程（手段）は、例えば、臭気発生源特定部４９が、図１４のステップＳ１４０７の処理を実行することにより実現される。
＜請求項６、１２＞
環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に寄与する度合いを示す情報は、例えば、臭気検出箇所で発生した臭気に大きな影響を与えているものから順に複数の臭気発生源に対して付された順位の情報により実現される。また、環境負荷分子検出箇所で検出される環境負荷分子に寄与する度合いを示す情報は、例えば、臭気発生源が臭気検出箇所で発生している臭気に寄与している割合を示す情報によっても実現される。
【００８２】
尚、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【実施例】
【００８３】
次に、本発明の実施例を説明する。
ＮＯｘやベンゼンは、第１の実施形態で説明した臭気測定方法及び臭気測定システムの変形例を採用することができる分子である。
環境負荷の高いＮＯｘの中でも特にＮＯ分子及び環境基本法により年平均３μｇ／ｍ3以下にすることが求められているベンゼンは、本発明を適用できる有力な分子である。通常、総量でしか評価されないＮＯｘは、本発明を適用することで分子毎に評価することが出来る。また、各実施形態における臭気測定システムは、感度が高く、１μｇ／ｍ3以下の濃度のベンゼンを１０秒平均で測定することができる。そのため、第１の実施形態における臭気測定システムを利用することにより、かかる臭気測定システムをＮＯ及びベンゼンの大気環境負荷モニタリングとして適用することも可能である。その一例を示す。
【００８４】
ここでは、図１５の丸印（○）で示される箇所にある工場の煙突Ａ及び星印（☆）で示される箇所にある工場の煙突ＢをＮＯ及びベンゼン、トルエンの排出源とし、ＮＯ及びベンゼンの拡散をシミュレーションした。煙突Ａからは模擬的にＮＯ分子を１ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ、ベンゼン分子を１００ｐｐｂ〜１０ｐｐｍ、トルエン分子を１００ｐｐｂ〜１０ｐｐｍの範囲で制御して排出するものとした。煙突ＡからのＮＯ、ベンゼン、トルエンの排出比率は１：２．５：３とした。一方煙突Ｂからは模擬的にＮＯ分子を１ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ、ベンゼン分子を１００ｐｐｂ〜１０ｐｐｍ、トルエン分子を１００ｐｐｂ〜１０ｐｐｍの範囲で制御して排出するものとした。煙突ＢからのＮＯ、ベンゼン、トルエンの排出比率は４：１：１とした。なお、煙突Ａ，Ｂからの排出ガス量は変動がほとんどなく、煙突Ａからの排出ガス量は１５００ｍ3／ｍｉｎ、煙突Ｂからの排出ガス量は２３００ｍ3／ｍｉｎであった。
【００８５】
図１５は、実際の工場の配置の条件と気象条件に合わせて、煙突Ａの高さは１３ｍ、煙突Ｂの高さは２０ｍ、風向は北の風、風速は３ｍ／ｓとし、高さ２ｍの位置におけるＮＯ分子の拡散を示すシミュレーションの結果を示す図である。同様のシミュレーションはベンゼンとトルエンでも実施し、濃度の違いのみで同様の結果が得られた。
一方、図１５の四角印（□）の箇所に位置する実際の現場の高さ２ｍでＮＯ分子及びベンゼン、トルエンを測定した。測定時の風向は北の風、風速は３ｍ／ｓであり、ＮＯ分子の測定結果は４ｐｐｂ、ベンゼン分子の測定結果は５．５ｐｐｂ、トルエン分子の測定結果は６．５ｐｐｂであった。
【００８６】
シミュレーションにおいて四角印（□）の位置にＮＯ分子が４ｐｐｂ、ベンゼン分子が５．５ｐｐｂ、トルエン分子が６．５ｐｐｂの割合で分布するのは、煙突Ａ（○）と煙突Ｂ（☆）の排出影響度は５：１の割合であるケースであることがわかった。またこの結果から、シミュレーションにより発生濃度を計算すると、煙突Ａからの各分子の排出濃度は、ＮＯが１ｐｐｍ、ベンゼンが２．５ｐｐｍ、トルエンが３ｐｐｍであった。一方、煙突Ｂからの各分子の排出濃度は、ＮＯが８ｐｐｍ、ベンゼンが２ｐｐｍ、トルエンが２ｐｐｍであった。
【００８７】
実際に、操業時の煙突Ａ，Ｂからの各分子の排出濃度は、シミュレーション値と一致しており、実測とシミュレーションを組み合わせる本システムによりＮＯ、ベンゼン、トルエンの発生源からの量を予測し、それが妥当であることを明らかとした。ただし、ここに記載の例は一例であり、この例に縛られるものではない。
【符号の説明】
【００８８】
１０    ワンボックスカー
２０    バッテリーボックス
３０    臭気測定装置
４０    臭気発生源解析装置
４１    ガス質量情報取得部
４２    質量スペクトル作成部
４３    分子濃度導出部
４４    第１の分子濃度分布導出部
４５    データ記憶部
４６    データ抽出部
４７    臭気発生源選択部
４８    第２の分子濃度分布導出部
４９    臭気発生源特定部
５０    出力部
５１〜５３    電源コード
６０    ガス導入部
７０    電源コネクター
１００ａ〜１００ｄ    臭気発生源
１１０    臭気検出箇所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図９】
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【図１５】
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