７

愛媛大学農学部紀要（Mem. Fac. Agr., Ehime Univ.）
５
３：７−２
２（２
０
０
８）

愛媛大学農学部（樽味キャンパス）における各種大気汚染物質の連続測定
岡!友紀代＊・若松 伸司＊
Yukiyo OKAZAKI＊ and Shinji WAKAMATSU＊: The Continuous Measurementof Air Pollutants at Tarumi Campus, Ehime University
Abstract
The continuous measurement of sulfur dioxide, nitrogen oxide, carbon monoxide, ozone, suspended
particulate matter, optical black carbon, the number of suspended particles and meteorological factors
including ultraviolet has been started at the campus of Ehime University in Tarumi Matsuyama since Mar.
2006.
Monitoring results showed about 600 data of hourly average ozone exceeded 60ppb and the maximum
hourly average of suspended particulate matter reached 500μg/m3. These observed data at Tarumi violated
the Environmental Quality Standards of ozone and suspended particulate matter. But this is also common at
the most of air quality monitoring stations in Japan recently. The data also showed the concentration of
sulfur dioxide is higher in Matsuyama compared to the entire annual average of hourly data in Japan.
To reduce the worsening urban air pollution of Oxidants, it is important to research the precursors of
Oxidants and its mechanisms. Also global environmental problems, such as transboundary pollution, areclosely linked to this pollution and it is necessary to assess those contributions.
キーワード：大気汚染，大気測定局，オキシダント，浮遊粒子状物質，二酸化硫黄

１．はじめにこのような大気中汚染物質（主として先に述べた従来型汚染物質５種）を常時監視するため，都道府県，

大気環境科学研究室では，環境基準に関わる５項目

または政令指定市により，全国各地に大気測定局が設の大気汚染物質について，２００
６年２／１
８より連続測定

置されている（２０３９局：２
００７年３月末時点）．これらを開始した（ただし３／１
７までは試運転期間）．中では目的により２種に分けられ，一つは，一般的な生活も，光化学オキシダント（OX）および浮遊粒子状物

空間における大気の汚染状況の把握を目的とした一般

質（SPM）は，近年，日本各地で環境基準を大幅に超環境大気測定局（以降一般局とする：１５８５局）であ過する事例が多数観測され，問題となっている物質でり，もう一つは，自動車排出ガスによる汚染状況の把ある．

握を目的とした自動車排出ガス測定局（以降自排局と環境基本法では，大気汚染に係る物質の環境基準値

する：４５４局）である．

として，二酸化硫黄（SO2），二酸化窒素（NO2），一

このうち，愛媛県内に設置されている大気測定局は，

酸化炭素（CO），OX，SPM と，加えて有害大気汚染

松山市内に６局（うち２局が自排局），松前町１局，物質である，ベンゼン，トリクロロエチレン，テトラ

大洲市２局，東予地域の４市（四国中央市，新居浜市，

クロロエチレン，ジクロロメタンのそれぞれにおいて，西条市，今治市）に２０局の，合計２９局である（図１）

人の健康や生活環境にとって維持されることが望ましが，松山市内については，工業プラントが多く立地すい大気中基準濃度を定めている．また，ダイオキシン

る沿岸地域に多くの測定局が配置され，松山平野東側

類特別措置法によってダイオキシン類の大気環境基準には久米の自排局１局のみで一般局は配置されていなが定められている．

い（図２）．そのため，松山平野の東側に位置する愛媛大学農学部樽味キャンパスにおいて測定した一般大２
００
８年４月１日受領
２
０
０
８年５月１
４日受理
＊
愛媛大学農学部 大気環境科学教育分野

気データは，松山平野における汚染物質の挙動を把握する上で，地理的なデータ補完の意味においても重要であるといえる．

８

岡!友紀代・若松 伸司

図１

愛媛県

大気測定局の配置（大洲市２局除く）

本報告では，まず，愛媛大学農学部において測定されたデータについて，その測定機器やデータの収集方

図２

松山市内

大気測定局の配置法などの詳細についてまとめた．さらに，本研究室で測定したデータと，松山市内の大気測定局のデータとを併せて解析を行うことで，２００６年から２００７年の松山
市内における大気汚染の状況について，明らかとなっ２．大気汚染物質濃度の測定方法とデータの取り扱い
２．１

愛媛大学農学部

大気環境科学研究室で使用している，大気汚染物質

た地域的特徴を報告する．

自動測定機の詳細を表１に示す．
測定機器は農学部南棟の３階に設置しており（写真
表１

ガ
ス
状
汚
染
物
質

粒
子
状
汚
染
物
質

気
象
要
素

愛媛大学農学部における測定物質の計測機器詳細および環境基準値
測定機器の詳細

測定解像度

CO

サーモエレクトロン社製 Model４８i
測定方式：ガス相関方式非分散赤外吸収法

１分間移動平均

１時間値の１日平均値が１０ppm 以下であり，かつ，１時間 値 の８時 間 平 均 値 が２０ppm 以下であること．

SO2

紀本電子工業製 SA−６３３
測定方式：紫外線蛍光法

５分間移動平均

１時間値の１日平均値が４０ppb 以下であり，かつ，１時間値が１００ppb 以下であること．

NOx（NO，NO2）

紀本電子工業製 NA−６２３
測定方式：化学発光法

５分間移動平均（NO2）１時間値の１日平均値が４０ppb から６０
ppb の範囲内または，それ以下であること．

O3

紀本電子工業製 OA−６８３
測定方式：紫外線吸収法

５分間移動平均

１時間値が６０ppb 以下であること．

SPM
PM2.5
OBC

紀本電子工業製 SPM−６
１
３D
測定方式
SPM/PM2.5：β 線吸収方式
OBC：反射型光散乱検出

１時間積算（SPM）１時間値の１日平均値が１００μg/m3以 下 で あ り，か つ，１時 間 値 が２００μg/m3以下であること．

４
４秒に１回

−

瞬時値（１分毎）−

パーティクル
カウンタ
気温
相対湿度
現地気圧
風向，風速
降水量
紫外線量

リオン社製 KC−０
１D
測定方式：交軸交角７０度側方散乱方式０．
３／０．
５／１／２／５μm 以上
VAISALA 製 ウェザートランスミッター WXT５
１０
測定方式
気温／気圧／湿度：静電容量式センサ
風向風速：超音波トランデューサ
降水：ピエゾ電気式センサ
EPLAB 製 波長領域２９０−３８５nm UV センサ

環

境

基

１
０分平均値

−

１
０分積算

−

瞬時値（１分毎）−

準

O3 の長期的評価は上述の通り．
※環境基準の評価方法のうち，短期的評価は上述の通り．NO2，
CO，SO2，SPM の長期的評価では，日平均値の高い方から２％の範囲内にあるものを除外して評価する．また，
日平均基準を超える日が２日以上連続した場合は非達成となる．
（環境大気常時監視マニュアル，２００７）

愛媛大学農学部（樽味キャンパス）における各種大気汚染物質の連続測定

１），採気は地上約８m の窓外より行っている（写真９ている（環境大気常時監視マニュアル，２００７）．

２）．配管は，粒子状物質については単独で採気し，粒子状物質のデータについて，本研究室では一般に

その他ガス状物質は，ガラス製の集合管を経由した後，大気測定局で監視される SPM に加え，PM2.5，粒径別

それぞれの測定機器に分配している（２
００
７年１
０／１３に

粒 子 個 数，光 学 的 元 素 状 炭 素 成 分（Optical

全て単独配管に変更）．気象要素の観測機器は屋上にCarbon: OBC）の測定を行っている．SPM は『浮遊粉設置しており，気温，相対湿度，現地気圧，風向，風じんのうち粒子径が１０μm 以下の粒子状物質』であ

速，降水量，そしてオゾンの生成に関わる紫外線量

り，PM2.5 は さ ら に 粒 径 の 小 さ い２．
５μm 以 下 の も の（UV）のデータを観測している．

（厳密な定義では，各最大粒径の粒子について，SPM

Black

ガス状物質の測定は，CO，SO2，NOX，O3 の全てに

は１００％，PM2.5 は５０％除去される装置を通過した粒子）

おいて，乾式と呼ばれる吸収液体を使用しない測定方であるが，PM2.5 は肺の深部に進入，沈着しやすく，法の機器を使用しており，SPM 計を含み，CO 計以外

また，有害な成分を含む割合が高いことから，人体へは紀本電子工業の測器である．NOX 計では NO と NO2の影響が大きいと考えられており，アメリカでは１９９７濃度を測定しており，また，光化学オキシダントのう

年より環境基準が定められている．これら２粒径に分

ち９０％以上を占める O3 の濃度を測定し OX 濃度としけた粒子重量（μg/m3）の測定に加え，パーティクルカ
ウンタにより，５段階の粒径別（０．
３，０．
５，１，２，
および５μm 以上）における，粒子個数を計数している．また OBC とは，粒子中の元素状炭素（Elemental
Carbon: EC）成分の粒子が黒いことから，黒さの度合
いを光学的手法によって測定し，これを EC 量の指標として測定するものである．
UV センサーは，波長領域２９０nm から３８５nm の紫外線のみを通すフィルタが取り付けられており，０．
５４
３mW/cm2 あたり１mV の電圧として測定される．この電圧をアンプにより１００倍に増幅した値を収録している．
測定した汚染物質のデータは，一分値および一時間値を収録している．ガス状物質，および UV につい写真１

愛媛大学農学部

測定機器ては，一分値データは１分毎の各測器における瞬時値
を，一時間値データは１秒毎の解像度で積算したものを収録している．SPM，PM2.5，OBC は，テフロンテ
ープ上に一時間に１スポットの粒子を補集し測定を行うため，１分毎の経過値と，１時間補集後のデータが収録される．また，粒子数測定は約４４秒に１回の計測がおこなわれ，このデータを連続的に収録している．
気象データ（UV を除く）については，風向風速は１０分 間 の 平 均 値 を，降 水 量 は 積 算 値 を１
０分 毎 に 収 録（２００７年３／２６から）し，その他は瞬時値を１分毎に収録している．
測定機器の感度確認は，ゼロガスおよび標準ガスを流して指示値の確認・校正を行い，およそ月に１回（２００７年１０月より月２回）の頻度で実施している．
２．２

松山市大気測定局

愛媛県松山市内には，一般局４カ所，自排局２カ所，さらに参考局として，環境省登録外であるが松山市が独自に設置している測定局が２カ所あり（図２），そ
写真２

愛媛大学農学部

採気口

れぞれ表２に示した項目について常時監視をおこなっ１
０

岡!友紀代・若松 伸司

表２
局

名

松山市内における大気測定局の設置状況と測定項目

富 久 町 和気 味生

東 垣 生 弁 天 山
本町消防 久
米
農 学 部
垣生小学校
（参考） （参考）（自排） （自排）標高／採気口高さ（地上 m）

６．
０／２

２．
０／４

１
５．
０／８

配管長さ＊１（m）（集合・単独／外
＋中）

単独
２〜４

単独
５〜７

単独
３〜６

単独
３

SPM

T

H

H

−

T

T

T

T

SO2

T

H

H

−

T

T

T

T

T

T

H

−

T

T

T

−

２
０．
０／１．
５ ４
５．
０／３

２．
７／３．
３

４．
２／３

２
０．
０／３

４
２／９

単独
６

集合／５
＋１〜３
SPM 単独 ４

集合／４ 集合／４
集合／４＋４〜６ ＋３〜８＋２〜３
SP 単独８ （SPM が８）

測定項目＊２

NO
NO2
NOX
OX

−

−

−

T

T

T

−

−

−

H

T

H

T

−

T

−

−

−

T

T

T

−

○

○

○

−

○

○

○

○

松山市内測定局

採気口

T

CO
THC
NMHC
CH4
風向
風速
＊１
＊２

集合の場合は，採気口からマニホールド出口までの長さ＋各機器までの配管長さ
単独の場合は，採気口から各機器までの合計長さ−：測定なしT：東亜 DKK H：堀場 ○：光進電気工業風向風速計ている．
一般局（参考局含む）のうち，和気局および味生局
は官舎に設置され地上約４〜８m，弁天山局は標高
１００m 程度の山の中腹（西側）に測定局が設置され，地上から約２０m の大気をそれぞれ測定しているが，その他の局は地上の独立局で，採気口は地上約３mである．自排局における道路から採気口までの距離は，
本町消防局は国道１９６号線より５．
２m，高さ１．
５m，久米局は国道１１号線より２５m，高さ３m の位置に設置されている．
測定局の現地調査を行ったところ，集合管で大気を採取していた局は，同型の採気管（写真３）とマニホールド（吸入ファンのついた集合管：写真４）を使用
していたが，垣生小学校局では SPM 計のみを単独配管で採気していた．
測定機器については，松山市内の測定局では全て乾式の測定法による機器を使用している．機器メーカー

写真３

は東亜 DKK が多くを占めるが，和気局と味生局のSO2，SPM 計，味生局の NOX 計，本町消防局と垣生

非メタン炭化水素（NMHC）は，農学部では測定を小学校局の CO 計は，堀場製作所の測定器を使用しておこなっていない物質であるが，光化学オキシダント

いる．気象要素については，風向と風速のみを観測しの原因物質の一つとして対策が推進されており，測定ており，全ての局で同一の風車型風向風速計を使用し網の整備が進められている．測定方式は直接法であり，ている．

カラムによってメタン（CH4）を分離した後，炭化水愛媛大学農学部（樽味キャンパス）における各種大気汚染物質の連続測定

１
１間で地点差がみられた．２０
０７年３月までの降雨データ
は，データの収録方法を感知方式にしていたが正常に感知されていなかったため，２００
６年３月から２００
７年２月までの降雨データについては，松山気象台のアメダ
スデータを用いた．気温と気圧についてはほぼ同等の値を示していた．
写真４

松山市内測定局

マニホールド

松山市内測定局のデータは，松山市提供によるテレメータの一時間値データ（２００５年４月〜２０
０７年５月）

素 を 燃 焼 さ せ て NMHC 濃 度 を 測 定 す る（THC はを集計し使用した．なお，NMHC および CH4 につい

NMHC と CH4 の合計値）．値は炭素数で換算した濃ては農学部で観測をおこなっていないため今回は解析度（ppmC）で示される．

から省いた．

測定された各物質のデータは，大気汚染常時監視シ
ステムとして体系化された，テレメータによるオンラ
イン・リアルタイム処理により伝送，収録され，愛媛
県および松山市によって運用，管理されている．

３．愛媛大学農学部の観測結果と日本全国・愛媛県・松山市内との比較
愛媛大学農学部で測定した，２００６年３月から２００８年５月までの各汚染物質および気象データの一時間値に２．３解析に用いたデータについて

ついて，３ヶ月ごとにまとめたグラフを図３（３−１

データの解析には一時間値を使用した．各汚染物質〜３−９）に示す．環境省（２００７a），愛媛県（２００７）（パーティクルカウンタを除く）および UV についによってまとめられている，全国と愛媛県下の測定局ては，１時間の平均値が一時間値として収録されていについての環境基準達成状況と，農学部の各年度におる．気象要素のうち降水量は１時間の積算値を求め，ける達成状況とを比較し，農学部地点（松山市樽味）その他気象要素とパーティクルカウンタのデータは，における大気汚染状況を検討した（a）．各物質におけ毎正時直近の値を一時間値とした．

る環境基準値は表１に示すとおりである．

パーティクルカウンタの測定データは各粒径以上のまた，農学部を含む松山市内９測定局の２００５年４月

重複したデータであるため，差をとり，０．
３〜０．
５，

から２００７年５月までの月平均濃度について，物質ごと

０．
５〜１，１〜２，２〜５，５μm 以上とした．また，に地点間差を比較したグラフ（図４ ４−１〜４−５）

UV のデータは，収録されている数値に係数（０．
５４３／より，松山平野における大気汚染物質分布の特徴につ１００×１０［W/m2］）をかけた 値 を 用 い た．た だ し UV

いて検討した（b）．

の値は一時間平均値であり，各１時間の平均紫外線強度となる．

各物質における（a），（b）についての考察を以下に示す．

CO のデータについて，濃度のベース値（連日の最低濃度値）が徐々に上昇するゼロドリフト現象がみら

３．１

SO2

れたため，校正時に記録したゼロの指示値と，前回校

SO2 は，石油や石炭に含まれる硫黄分が燃焼するこ

正時からの経過時間との直線の傾きを求めることで，とで（または原料を処理することで）発生する．高濃濃度補正を行った．加えて，２００
６年１２月に校正作業以度で呼吸器に影響を及ぼすが，水に対する可溶性が高外でのゼロリセット（指示値が急激に０まで下がっていため吸入されると上部気道に大きな影響を与える．

いた）現象が起こったが，データの補正はおこなってまた，酸性降下物の主要因でもある．

いないため，２
０
０
６年１
２／２〜２
００
７年１／２
７の CO デー

３．１（a）

タは参考値とする．また，２００
７年２／１より，毎日２３

１９５０年代以降の日本の環境問題において，粉塵問題

時１
５分から３
０分間ゼロガスを流す自動ゼロ校正を導入が克服された後の主要な大気汚染物質が SO2 であっしたため，０時の一時間値は校正中となる．そのためたが，１９６０〜７０年代に著しく汚染が改善した後，近年

２
００
７年２／１以降の０時（２４時）の一時間値データは，の濃度は横這い傾向にあり，２００６年度の SO2 全国年

同日２
３時５
９分の一分値データで置き換えた．

平均値は，一般局３ppb，自排局４ppb である．ほと農学部屋上で観測した気象データは，松山地方気象

んど全ての測定局で環境基準を達成しており（長期的台で観測されたアメダスデータと比較し検証をおこな評価），非達成であった鹿児島市の２局（年平均値：

った．その結果，湿度，風向風速，降雨のデータにお９ppb，１７ppb）については，自然要因によると考えらいて，農学部と松山気象台（松山市持田：図２）とのれる（環境省，２００７a）．

１２岡)友紀代・若松 伸司

愛媛県内で測定を行っている２７測定局における，受ける地点では，条件により高濃度になると考えられ

２００
６年度の SO2 日平均値の最高濃度は各局で１０〜２４

る．また，愛媛県全測定局（一般局）の年平均値を計

ppb の範囲であり，長期的評価における環境基準はす

算すると５．
５ppb であり，全国平均と比較して愛媛県

べての測定局で達成している（愛媛県，２
０
０７）
．しか

における SO2 濃度は高いことが分かる．

し一時間値で見ると，垣生小学校局で１００ppb を超え

愛媛大学農学部における SO2 の日平均値は，２００６

た時間数が３時間あり（最高濃度１３８ppb），短期的評

年度が最小２〜最大１４ppb，２００７年度が最小０．
４〜最大価においては非達成となっている．また，参考局であ

１２ppb，また，一時間値の最大濃度はそれぞれ４２ppb，

る弁天山局でも同様に短期的評価で非達成となってい３１ppb であり，この２年間において環境基準は達成しる．このように，松山市内の測定局で環境基準を超過ている．農学部における SO2 の濃度変化の特徴としする事例が発生する原因について，大気汚染防止法にては，特定の日変化を示さず，高濃度のピークが現れ

よる排出基準である K 値をみてみると，松山市ではる時間も日によって異なっていたため，農学部と発生

１１．
５と高めの設定であることから（四国中央市：６．
０，

源における風向風速の関係が濃度に大きく影響してい新居浜市・旧西条市：２．
３４），排出源の影響を顕著にると考えられる．

図３ 愛媛大学農学部測定データ
上から
! SO2
" NO，NO2，NOX# O3$ CO，OBC% SPM（左軸），PM2.5（左軸），PM2.5／SPM（比：右軸）& パーティクルカウンタ（各粒径の合計個数を１００％としたときの割合 ２
０
０
６年８／１
２〜２
０
０
７年３／２
３までは機器の故障のため欠測）' UV（左軸），気温（右軸），相対湿度（右軸）( 平均風速（左軸），気圧（右軸），降水量（左軸）（※３−１〜３−４の降雨データは松山気象台のデータ）

図３−１

愛媛大学農学部測定データ ２００
６年３〜５月愛媛大学農学部（樽味キャンパス）における各種大気汚染物質の連続測定

図３−２

愛媛大学農学部測定データ ２００
６年６〜８月図３−３

愛媛大学農学部測定データ ２
０
０
６年９〜１
１月

１
３

１
４

岡!友紀代・若松 伸司

図３−４

愛媛大学農学部測定データ ２
０
０
６年１
２〜２
０
０
７年２月

図３−５

愛媛大学農学部測定データ ２００
７年３〜５月愛媛大学農学部（樽味キャンパス）における各種大気汚染物質の連続測定

図３−６

愛媛大学農学部測定データ ２００
７年６〜８月図３−７

愛媛大学農学部測定データ ２
０
０
７年９〜１
１月

１
５

１
６

岡!友紀代・若松 伸司

図３−８

愛媛大学農学部測定データ ２
０
０
７年１
２〜２
０
０
８年２月

図３−９

愛媛大学農学部測定データ ２００
８年３〜５月愛媛大学農学部（樽味キャンパス）における各種大気汚染物質の連続測定

１７

図４ 松山市内大気測定局 各地点の観測結果比較
２００
５年４月〜２００
７年５月（農学部：２００
６年２月〜２
０
０
７年５月）

図４−１

３．１（b）

SO2

３．２

NO・NO2

松山市内大気測定局の月平均値比較のグラフ（図４

NO，NO2 等の窒素酸化物（NOX）は主に化石燃料−１）より，松山平野における SO2 濃度は，垣生小の燃焼に伴って発生するが，高温燃焼に伴い必然的に学校局をはじめとして臨海地域の局で濃度が高く，特発生するため，自動車や工場での燃焼だけでなく，家に高濃度である弁天山局は，海に面した山の斜面の，庭からの排出や自然界からの排出も無視できない．

標高２０m 地点に設置されている．工場の煙突より排発生源は，工場等の固定発生源と自動車等の移動発出された汚染物質は，煙突出口を中心として風下に向生源に分けられ，大部分が NO として排出された後かって円錐状に拡散することで徐々に濃度が低下してに，大気中で O3 等により酸化されて NO2 となる．特いくため，上述した２局では，工場からの距離や高度に NO2 は中毒学的観点からは毒性が強く，緩慢な水といった立地条件が悪いため，工場の排気煙突からの溶性であるため下部気道に侵入し，高濃度で呼吸器に影響を強く反映するのではないかと考えられる．

影響を与える．また NOX は酸性雨や光化学大気汚染

農学部における SO2 濃度が，農学部から約３．
６kmの位置にある久米局と比較してやや高いが，この点にの原因物質となる．
３．２（a）

ついて考慮しておくべき問題として，農学部で使用し全国における NO 濃度は一般局，自排局共に年々ている紫外線蛍光法の測器には，妨害物質となる炭化減少傾向にあるが，対して，NO2 濃度の改善割合は少水素（HC）を除去するカラムが取り付けられている

ないか，ほぼ進んでいない．２００６年度の NO2 の全国が，このカラムが飽和する現象がおこっている．この

年平均値は，一般局１５ppb，自排局２７ppb であり，環ことより，HC が SO2 測定値に影響を与えている可能

境基準の達成状況は，一般局では２００３年度よりほぼ性があると共に，農学部での特徴的な汚染として，

１００％，自排局は２００６年度の時点で９０．
７％の達成率とHC の濃度が高いことが予想される．

なっている（環境省，２００７a）．
愛媛県の１３測定局における，２００６年度 NO2 日平均値の９８％値（年間の日平均値のうち低い方から９８％に１
８

岡!友紀代・若松 伸司

図４−２

NO，NO2あたるデータ）は２
８〜４
４ppb であり，前年度に引き続して O3 の濃度変化と強い関連性があり，NOX の濃度

いてすべての測定局で環境基準を達成している（愛媛が高いと O3 の濃度が低く，NOX の濃度が低いと O3

県，２
０
０
７）
．年平均値は一般局１７．
５ppb，自排局（久米の濃度が高くなるといった，逆相関の関係が見られる．

局１局のみ）２
１ppb であり，一般局の濃度は全国の値３．２（b）

より高い．
愛媛大学農学部における NO2 の日平均値は，２００６

松山市内大気測定局の月平均値比較のグラフ（図４−２）より，NO および NO2 は，久米局で非常に高年度が最小４〜最大３１ppb，２００
７年度が最小３〜最大濃度であり，農学部では一番低かった．ここで NO2

２
９ppb であり，この２年間において環境基準は達成しについてみてみると，久米局と農学部での濃度変化がて い る．NO に つ い て は，２００
６年 度 が０．
１〜２７ppb，

良く一致しており，月平均値から各地点の相関を求め

２００
７年度が０．
１〜２２ppb であった．NOX 濃度の特徴とると，久米と農学部で相関が高い一方，垣生小，東垣愛媛大学農学部（樽味キャンパス）における各種大気汚染物質の連続測定

図４−３

OX

図４−４

SPM

生，富久，味生の西側の４地点でそれぞれ０．
９以上の高い相関があり，２つのグループに別れることがわか

１
９

３．
３ OX
NOX や揮発性有機化合物（VOC:NMHC も含まれった．これより，NO，NO2 の濃度分布には松山市内

る）を主体とする一次汚染物質に太陽光線（紫外線）において地域差がみられ，各地域における発生源寄与が照射されると，光化学反応によって O3，パーオキの違いが予想された．

シアセチルナイトレート（PAN），アルデヒド等の物
質が二次的に生成する．光化学オキシダント（OX）

２
０

岡!友紀代・若松 伸司

図４−５

CO

はこれらの総称（O3 が９０％以上を占める）であり，を超過した時間数が愛媛県内の測定局の中でも多い．

いわゆる光化学スモッグの原因となる．

年平均値はそれぞれ，３０ppb，３２ppb であった．また，

OX は強い酸化力を持つ物質であり，人体への影響

１２０ppb を 超 過 し た 時 間 数 は，２００６年 度３時 間（２では，O3 は NO2 に極めて類似した生態影響を示し，

日），２００７年度７時間（２日）である．このうち２００７

PAN は眼やのどへの刺激作用を持つ．また，OX は植

年５／２７に，農学部では５時間にわたって１２
０ppb 以物被害や農作物収量の減少などの植物に対する毒性影上を記録し（１２３〜１２８ppb），大気の状態が非常に悪か響も強い．

ったことがわかる．このような高濃度現象は，OX が３．３（a）

紫外線によって生成するため，UV（日射）量が多く

２００
６年度の OX 日最高値（昼間：５〜２０時）の全国風の弱い日に起こりやすく，逆に，日射の少ない雨や平均値は，一般局４６ppb，自排局３７ppb であり，１９７０

曇りの日に OX は低濃度となる．また NOX の項でも

年代前半に大幅に減少した後の濃度より徐々に増加し述べたが，OX は NOX の濃度変化に大きく影響を受けている．全国の測定局における環境基準達成率が１％

る．

未満であり，１
２０ppb 以上を基準として発令される，３．３（b）

光化学オキシダント注意報発令のべ日数も，１
９７０年代

松山市内大気測定局の月平均値比較のグラフ（図４と比較して増加の傾向がみられる（環境省，２００７a）．

−３）より，OX は他の物質と比較して，各局の濃度

愛媛県における OX の２０
０６年度（１
１測定局）環境基が非常に良く一致していた．これより，OX の発生は

準達成状況は，昼間の一時間値が６０ppb を越えた時間

主に気象条件など，広い範囲で一様となる環境要因にが，各測定局でそれぞれ５４〜６
４７時間あり，すべてのよって左右されていることが予想される．その中でも，測定局で環境基準を達成していない（愛媛県，２００７）．

農学部が最も濃度が高く，久米局が一番低かったが，また光化学オキシダント注意報は，２００５年度及び２
００６

久米局は自排局であるため，自動車から排出された

年度には発令がなかったが，２０
０７年度に３局において

NO との反応によって OX の濃度が低いと考えられる．

１〜３回（５／９，５／２
７，９／１２）発令された（被一方農学部は，採気口が他の局よりも高い位置（８m）

害報告は無し）．OX の昼間の１時間値について愛媛県にあるため，OX の反応（生成・消滅）状況が他局との年平均値を求めると，一般局２６．
６ppb，自排局（久異なり，測定濃度に反映している可能性が考えられる．

米局１局のみ）２
３ppb であった．
愛媛大学農学部における O3 の一時間値の最高濃度および基準を超えた時間数は，２００
６年度が１２４ppb で
５
６２時間，２００
７年度が１
２８ppb で６
３
５時間であり，この２年間において環境基準の達成率は非常に悪く，基準

OX は春と夏に濃度が上昇するが，２００７年の春は３月から５月まで急激に上昇し，例年と比較して非常に高濃度であった事がわかる．

愛媛大学農学部（樽味キャンパス）における各種大気汚染物質の連続測定

３．４ SPM・PM2.5

２
１

る４月だけ平均値が高くなる現象がみられることから，大気中に浮遊する粒子状物質には，工場や自動車等

一時間値データの詳細な検討をおこなったところ，黄の人為的発生源から，あるいは土壌の巻き上げや黄砂

砂飛来時の大粒子が増加するときに，農学部の観測値

等の自然発生源から，直接大気中に放出される一次粒が他局よりも特に高いピークを示すことがわかった．

子と，大気中のガス状物質が粒子状物質に変化する，

これは，粒子状物質の挙動には重力などの力学的な影

二次生成粒子が存在する．二次的に生成する粒子に響が大きく関わるため，配管の長さや採気口の状況なは，硫酸塩，硝酸塩，有機炭素成分などの汚染物質がどによって各局の観測結果に差が生じることが予想さ含まれ，動物実験では，粒子と混在し肺や気管に吸入れる．以上より，松山市内における SPM 濃度の分布されることによってその影響に相加〜相乗効果がみらは，小規模な地域固有の発生源影響よりも大規模な濃れる（産業環境管理協会，１９９８）．

度変動を反映しており，各局における濃度差は，測定３．４（a）

機器の設置状況の違いによるものではないかと考えら
3２００
６年度の SPM 全国年平均値は，一般局２６μg/m ，

れた．

自排局３０μg/m3 で，近年緩やかな改善傾向が見られる．
環境基準達成状況は１９
９９年より大きく変動しており，

３．５

CO

１９９
９年まで改善傾向であったのが，２０００年から２００２年

CO は燃料等の炭素および有機物の不完全燃焼によにかけて達成率が５０％以下まで減少したが，ここ数年って生じるが，固定燃焼施設の対策がほぼ行き届いてでは９０％を超えるまで改善している．これは，評価基いることから，都市大気中に存在する CO は自動車排準にある「２日以上連続して基準値を超えた」局数が気ガスの寄与が大きい．CO は血液中のヘモグロビン変動したためであり（環境省，２００７a），黄砂の影響にと結合して酸素運搬機能を阻害し，中枢神経や心筋によると考えられる．

影響を与える毒性の強いガスである．

愛媛県における２００
６年度（２６測定局）の，各局にお3３．５（a）

ける一時間値最高値は１４８〜７００μg/m であり，環境基

CO 濃度は１９７０年代より１
９８０年代にかけて大幅に改準達成率は８４％である．愛媛県の SPM 環境基準達成

善したが，近年は一般局ではほぼ横ばいであり，自排状況は，近年ほぼ７０％前後で横ばいが続いている（愛局で漸減傾向にある．２００６年度の全国年平均値は，一

3

媛県，２
００
７）
．２
０
０６年度年平均値は，一般局３２μg/m ，
3

自排局（久米局１局のみ）２
５μg/m で，一般局におけ

般局０．
４ppm，自排局０．
６ppm で，環境基準値は全ての測定局で達成している（環境省，２００７a）．
愛媛県における２００
６年度（８測定局）の CO 年平均

る濃度が全国平均と比較して高い．
愛媛大学農学部における SPM 日平均値の濃度範囲

値および，各局の一時間値の最高濃度は，一般局０．
３７

は，２
０
０６年度が８〜１９８μg/m3，２００７年度が５〜２３２μg/

ppm，１．
４〜７．
６ppm，自排局（久米局，本町消防局）

3m であり，基準を超過した日数はそれぞれ，２日，

０．
７ppm，２．
４〜３．
８ppm であり，前年度に引き続いて４日となっている．また，一時間値の最大濃度およびすべての測定局で環境基準の長期及び短期的評価のい3

基準を超えた時間数は，２００６年度５６４μg/m ，２
４時間，
3

２
００
７年度５
０９μg/m ，２
７時間であり，２０
０６年度は短期的ずれも達成し，近年はどの地域も低濃度で推移している（愛媛県，２００７）．

評価において，２０
０７年度は両方の評価において環境基

愛媛大学農学部における CO 日平均値の濃度範囲は，準が達成されていなかった．基準超過した時間の多く

２００６年度が０〜０．
７ppm，２００７年度が０．
１〜１．
０ppm，まは，黄砂が飛来する３月〜５月に観測されている．一た，一時間値の最大濃度はそれぞれ２．
６ppm，１．
９ppm

方，黄砂飛来時のような短期間の濃度増加とは異なり，であり，この２年間において環境基準は達成してい数日単位で濃度が上昇する現象が年間を通してみられる．CO 濃度が上昇するイベントでは，OBC，NOX のる．このような濃度変化は気圧の変化と対応している濃度も同様に上昇していることが多く，これら３物質

ことが多く，発生源として，地域の外から輸送されては自動車の排気ガス中に含まれることから，農学部にくる汚染気団による影響が考えられる．

おける CO の高濃度発生は，主に自動車の影響と考え

３．４（b）

られる．

松山市内大気測定局の月平均値比較のグラフ（図４

３．５（b）−４）より，SPM は，各局の濃度差はあるがほぼ同

松山市内大気測定局の月平均値比較のグラフ（図４様の濃度変動を示し，SO2 のように臨海の工業地域か−５）より，本町消防局で非常に高濃度であり，次い

ら内陸に向かう挙動とは異なることが予想される．こで久米局が高い．この２局は共に自排局であることか

こで，農学部のデータにおいて，SPM が高濃度とな

ら，自動車排出ガスによる影響が現れていることがわ２
２

岡!友紀代・若松 伸司

かる．しかし一方で，CO 濃度は SPM と同様に全域

SPM 濃度 の 測 定 局 に よ る 差 に つ い て，観 測 方 法で類似した濃度変化をしており，局所的な汚染源とは（配管など）や機器メーカー（測定方法）の違いによ異なる大きな汚染影響も反映していることが予想される影響が，どの程度測定結果に寄与するかを検討する

る．

必要があると考えられる．この点については今後愛媛

４．まとめと今後の検討
以上の結果をまとめると，松山平野における SO2
濃度は，環境基準値は達成しているものの，地理的条件などによっては環境基準を超える高濃度となる場合

県や松山市の協力を得て，各測定局の設備状況の詳細な検証，または，測器の並行試験を行うなどにより検討していく予定である．
摘要もあり，十分な監視や濃度低減に向けての対策が必要

愛媛大学農学部において２００６年３月より２００
８年５月であるといえる．松山平野における SO2 の拡散分布まで連続自動測定器による大気汚染物質の観測を行っを明らかにするために，今後，モデルシミュレーショ

た結果，松山平野における大気汚染の状況は，SO2 はンによって，臨海地域の発生源から平野の東側へ向か

全国濃度と比較して高い値であること，NO・NO2 は

いどのように輸送されるか検討をおこなう予定である．

松山平野における複数の汚染源寄与が予想されること，

NO2 濃度は環境基準値を達成しているが，近年高濃OX は近年高濃度で観測され松山市においても環境基度発生が問題となっている OX の濃度は松山平野にお準を超過する事例が増えていること，SPM も黄砂現

いても環境基準を超過しており，この対策には NOX

象により高濃度が観測され，加えて，日本国外からの濃度の削減が有効である．しかし，NO および NO2

汚染輸送が示唆されることなどが明らかとなった．

は他の物質に比べ，排出源が多様で排出量が多く，松山平野においても単一でない汚染源影響が示唆された．

謝

辞また，自動車，船舶，航空機などの移動発生源が排出本研究を進めるにあたり，観測機器の整備にご尽力

量に大きく寄与しているため対策が容易ではない．こいただいた紀本電子工業株式会社の酒井隆様に深く感ういった事から，今後松山平野における NOX 濃度削謝致します．また，愛媛県内の大気測定局に関わるデ減の対策目標をより明確にするためには，まず，それータを快くご提供いただいた，愛媛県立衛生環境研究

ぞれの汚染源を詳細に把握する必要があると考えられ所，および，松山市環境部に御礼申し上げます．

る．また，OX の濃度上昇に関して，国外からの越境

引用文献

汚染の影響についても今後さらに問題になると考えられる．その対策として，高濃度現象の解析などにより各汚染物質の相互関係を明らかにし，松山平野における OX 発生のメカニズムを把握する必要がある．これについて，長距離輸送の指標とされる CO と，O3 のデータを用いて統計解析をおこない，大陸からの輸送
汚染とローカルな汚染との寄与割合について検討する予定である．

愛媛県，２
０
０
７，平成１
９年度版 愛媛県環境白書
環境省，２
０
０
７a，大気環境・自動車対策 平成１
８年度大気汚染状況について，http://www.env.go.jp/air/osen/jokyo_h１
８/index.html
環境省，２
０
０
７b，平成１
９年版 環境・循環型社会白書
環境省 水・大気環境局，２００７，環境大気常時監視マニ
ュアル 第５版
産業環境管理協会，１９９８，五訂 公害防止の技術と法規
若松伸司，２００８，環境工学の新世紀・７章，社団法人土木学会編，技報堂出版，２０９−２
２０