[資料]平成 22 年度の兵庫県における微小粒子状物質（PM2.5）に係る常時監視測定結果の考察
常友１

大資 １ ，中坪良平 １ ，平木隆年 １

兵庫県環境研究センター 大気環境科（〒654‑0037 神戸市須磨区行平町 3‑1‑27）

A study on measurement result by air pollution monitoring stations
for PM2.5 concentration in Hyogo Prefecture in 2010
Daisuke TSUNETOMO1, Ryouhei NAKATSUBO1, Takatoshi HIRAKI1
1 Atmospheric Environmental Division, Hyogo Prefectural Institute of Environmental Sciences,3-1-27, Yukihira-cho, Suma-ku, Kobe, Hyogo 654-0037, Japan

平成 22 年度に兵庫県が実施した微小粒子状物質の常時監視について，打出局（芦屋市）における測定結果を，平成 22 年 3 月に改正された事務処理基準に基づき解析し，微小粒子状物質の濃度変動について考察した．その結果，微小粒子状物質濃度は年平均値が 15.7μg/m 3，日平均値の年間 98%値が 44.0μg/m 3であり，長期的評価及び短期的評価ともに環境基準を非達成であった．また，浮遊粒子状物質濃度及び二酸化窒素濃度は微小粒子状物質濃度と相関が高く，通年で微小粒子状物質の濃度変動と関係があった．

Ⅰ

はじめにを改正し（改正事務処理基準），PM 2.5の全国的な監視測定体制の整備を図っている 3)．

平成21年9月9日，環境省は空気動力学径が2.5

兵庫県が監視する対象地域は，兵庫県下のうちμmより大きい粒径の粒子を50%の割合で除去した

大気汚染防止法で定める政令市（神戸市，姫路市，大気中微小粒子状物質(PM 2.5)の環境基準を告示し，尼崎市，明石市，西宮市及び加古川市）を除く地

3

1年平均値が15μg/m 以下であり，かつ，1日平均3域であり，監視項目は二酸化硫黄(SO 2)，窒素酸化1)値が35μg/m 以下であることとしている ．また，物(NOx)（一酸化窒素(NO)及び二酸化窒素(NO 2)），測定方法を濾過捕集による質量濃度測定方法（濾浮遊粒子状物質(SPM)，光化学オキシダント(Ox)，過捕集法）又はこの方法によって測定された質量一酸化炭素(CO)等である．監視は一般環境大気測濃度と等価な値が得られると認められる自動測定定局（一般局）及び自動車排出ガス測定局（自排機による方法（自動測定法）としている．

局）で行われており，瀬戸内海沿岸に面した地域に多くの測定局が配置されている 4)．

環境基準の達成状況を把握するためには，日平均値を通年で測定する必要があるため，多くの経そして，平成22年度の兵庫県におけるPM 2.5の常費と労力を必要とする濾過捕集法よりも自動測定時監視については，打出局（芦屋市）において，法が有効と考えられる．

環境省によるPM 2.5モニタリング試行事業により自動測定機が設置され，他の測定局に先駆けて測定

都道府県等は大気汚染防止法に基づき，大気の汚染状況を常時監視しており 2)，平成22年3月29日，を実施している．
本報告では，PM 2.5を通年で測定した際の測定局

環境省は常時監視に関する事務の処理基準の一部
32

Ⅲにおける特性を明らかにすることを目的とし，平結果および考察

成22年度の打出局におけるPM 2.5の常時監視測定結果を解析し，PM 2.5の濃度変動について考察した．

3.1 PM 2.5，SPM及びNO 2に係る環境基準の達成状況
Table 2に，解析対象監視項目の測定結果を示し

Ⅱ

方法

た．
PM 2.5濃度については，年平均値が15.7μg/m 3，日平均値の代表値が44.0μg/m 3であり，長期的評

2.1 解析対象地点
解析対象地点は，自排局である打出局（芦屋市

価及び短期的評価ともに環境基準を非達成であっ打出町2‑13）の1地点とする．当地点は，兵庫県東た．長期的評価では環境基準を若干超過していた

南部の阪神圏内であり，自動車NOx・PM法の対策地

一方で，短期的評価では環境基準を大幅に超過し域に指定されている．また，国道43号とその上をていた．
SPMについては，日平均値の最大値が94.3μg/m 3，高架構造で通る阪神高速3号神戸線の沿道に位置

1時間値の最大値が130.0μg/m 3，日平均値の代表している．

値が61.6μg/m 3であり，長期的評価及び短期的評価ともに環境基準を達成していた．

2.2 解析対象監視項目

NO 2については，日平均値の代表値が56.1ppbで解析対象監視項目は，改正事務処理基準においあり，環境基準を達成していた．て，PM 2.5に係る常時監視は「測定機の設置場所については，窒素酸化物，浮遊粒子状物質等の他のTable 2 Measured values of all items

項目との比較が必要」と示されていることから，

3

PM2.5, SPM : [µg/m ] NO, NO2, NOx : [ppb]PM 2.5，SPM，NO，NO 2，NOxの5項目とする．
年間測定時間[hour]

2.3 解析対象期間
解析対象期間は，平成22年4月1日から平成23年3月31日までとする．
2.4 解析対象データ
Table 1に，解析対象監視項目のうち，環境基準

PM2.5

SPMNO

NO2

NOx8723

8700

8656

86568656

有効測定日数[day]363361361

361361

1時間値の最大値

92.0

130.0

285.0

107.0

323.0

日平均値の代表値

44.0

61.6

-56.1

-

日平均値の最大値

67.2

94.3

105.7

64.4

155.8

日平均値の最小値

-1.3

4.6

0.7

5.6

8.6

日平均値の中央値

13.8

20.0

32.6

30.9

65.6

年平均値

15.7

23.6

33.9

31.165.0※ "代表値"は，PM2.5及びNO2が年間98%値，SPMが2%除外値が設定されているPM 2.5 ，SPM及びNO 2 について，環境基準を示した．

3.2 PM 2.5濃度の分布

解析対象監視項目については，1時間値を最小単Fig.1に，PM 2.5濃度の日平均値のヒストグラムを位としてデータが蓄積されており，本報告におい示した．PM 2.5濃度の出現頻度が最も高いのは，5ても，1時間値のデータを基に解析した．ただし，μg/m 3を超え10μg/m 3以下となる区間であり，低各項目の環境基準の達成状況や経時濃度変化を考濃度側の頻度が高く，高濃度側が緩やかな勾配と察する際は，Table 1により，1日平均値及び1年平なる分布であった．

均値について解析し，評価の対象としない測定値については解析から除外した．また，環境基準が設定されていないNO，NOxについても，これらを準用し，1日平均値として解析した．
Table 1 Environmental quality standard of PM2.5, SPM and NO2
項目

環境基準有効測定局5)（年間測定時間）評価の対象としない測定値3)

PM2.5

1年平均値が15μg/m3以下であり，かつ，1日平均値が35μg/m 3以下であること．

-

1日平均値に係る欠測が1日（24時間）のうち4時間を超える場合における当該1日平均値．
また，1年平均値の計算においては，有効測定日が250日に満たないもの．

環境基準の評価方法3)5)
短期的評価

測定結果の１日平均値のうち年間98%値を代表値として選択して，これを短期基準（１日平均値）と比較する．

長期的評価 測定結果の1年平均値を長期基準（1年平均値）と比較する．
連続して又は随時に行った測定結果により，測定を行った日又は時間についてその評価を行う．
年間にわたる1時間値の1日平均値のうち，2%除外値の評価
長期的評価 を行う．ただし，1日平均値につき環境基準を超える日が2日以上連続した場合は，このような取扱いは行わない．
短期的評価

SPM

NO2

1時間値の1日平均値が0.10mg/m 3以下であり，かつ，1時間値が0.20mg/m3以下であること．

6,000時間以上

1日平均値に係る欠測が1日(24時間)のうち4時間を超える場合における当該1日平均値．

1時間値の1日平均値が0.04ppmから0.06ppmまでのゾーン内又はそれ以下であること．

年間にわたる1時間値の1日平均値のうち，98%値の評価を行う．

※1 "年間98%値"は，年間にわたる日平均値（有効測定日分）につき測定値の高い方から2%の範囲内にある測定値を除外した日平均値の最高値．日平均値の高い方から2%を除外する日数は，小数点以下を四捨五入して算出．
※2 "2%除外値"は，年間にわたる日平均値（有効測定日分）のうち，測定値の低い方から98%に相当するもの．低い方から98％にあたる測定日は，小数点を四捨五入して算出．

33

Frequency

Frequency%

度変動が大きくなり，月平均値が月中央値より大Cumulative %100100%

9090%

8080%

濃度変動が大きくなる要因としては，平成22年57070%

月の環境基準超過4日間（5月4〜5日，21〜22日）

6060%

及び平成22年11月の環境基準超過4日間のうち3日

5050%

4040%間（11月12〜14日）で神戸において黄砂が観測さ3030%れた 6)ことや，佐川ら 7)や中戸ら 8)は，平成23年22020%

1010%00%

幅に高くなることが考えられた．

月3〜8日にかけて，九州〜東北地域で継続的に観測された広域的なPM 2.5高濃度現象の主要因を，中国大陸や朝鮮半島からの越境汚染による影響及びInterval data - Mass concentration of PM2.5

都市域における地域汚染の影響によるものと推測

Fig.1 Histogram of daily mean mass concentration of PM2.5

しており，本報告における平成23年2月の環境基準超過6日間と時期が一致していたため，同様の要因

3.3 解析対象監視項目濃度の時間平均値が考えられた．

推移を示した．PM 2.5は13.0〜19.4μg/m 3，SPMはPM2.5

20.0〜25.8μg/m 3，NOは14.4〜61.2ppb，NO 2は22.1

15405

2000NO, NO2, NOx[ppb]Fig.3 Variations of monthly mean concentration of all items

Table 3 Number of day that environmental quality standardof PM2.5 was exceeded
May

Jun.

Jul.

Aug.

Sep.

Oct.

Nov.

Dec.

Jan.

Feb.

Mar.

Total

0400300401

6220

H23.01

H23.02

[day]
Apr.

23:00

Monthly medianFig.2 Variations of time mean concentration of all items

70

75th percentile

60

PM2.5[µg/m3]

3.4 解析対象監視項目濃度の月平均値
Fig.3に，解析対象監視項目濃度の月平均値の推3移を示した．PM 2.5は11.9〜22.3μg/m ，SPMは13.8〜31.7μg/m 3，NOは15.5〜53.3ppb，NO 2は21.1〜

Monthly meanMax.
25th percentile
Min.

50
40
30
2010

36.3ppb，NOxは36.6〜88.4ppbの範囲で推移していH23.03

H22.12

H22.11

H22.10

H22.09

H22.08

H22.07

年10月が最も低かった．

H22.05

H22.040

た．PM 2.5濃度は，平成23年2月が最も高く，平成22H22.06

21:00

19:00

17:00

15:00

13:00

11:00

9:00

7:00

5:00

3:00

H23.0310

H23.0260

H23.01

15H22.12

80

H22.11

20

H22.10100

H22.0925

H22.070H22.045120

H22.081030

1:00

PM2.5, SPM[µg/m3]

20NOxNO2NOx25H22.06

昼間の方が高濃度を示していた．
NONO21009080706050403020100

H22.05PM2.5, SPM[µg/m3]

いた．PM 2.5の濃度変動はSPMより大きく，夜間より

SPM

NO30〜40.3ppb，NOxは37.1〜98.0ppbの範囲で推移して

PM2.5

SPM

35NO, NO2, NOx[ppb]Fig.2に，解析対象監視項目濃度の時間平均値のFig.4 Monthly distribution of daily mean mass concentration of PM 2.5

また，Table 3に，PM2.5濃度の日平均値が環境基準（短期基準）を超過した日数を，Fig.4に，PM 2.5

3.5 PM 2.5濃度と他項目との比較濃度の日平均値の分布を月別に示した．これらよTable 4に，PM 2.5濃度と他の解析対象監視項目濃り，春季を3〜5月，夏季を6〜8月，秋季を9〜11度との日平均値の相関係数を季節別に示した．

月，冬季を12〜2月とすると，夏季においてPM 2.5

SPMについては，全季節において0.93以上，全期濃度の月中央値及び月平均値が高くなるが，夏季間においても0.92以上であり，通年でPM 2.5の濃度以外においても，平成22年5月や11月，平成23年2変動と関係が強かった．

月のように突発的な高濃度現象の観測によって濃NOについては，全季節及び全期間で0.50未満で34あり，通年でPM 2.5の濃度変動と関係が弱かった．

<http://www.data.kishou.go.jp/obs‑env/kosahp

NO 2については，秋季以外で0.62以上，全期間で/kosa̲table̲2010.html（参照2011.12.16）>

0.60以上であり，通年でPM 2.5の濃度変動と関係が7) 佐川竜也，長田健太郎，山本勝彦，米持真一，あった．

芝和代，国立環境研究所・Ⅱ型研究共同研究グル

NOxについては，冬季以外で0.50未満，全期間でープ：2011年2月の国内におけるPM2.5の高濃度現0.50未満であり，通年でPM 2.5の濃度変動と関係が象の解析‑常時監視データから見るPM2.5濃度の字弱かった．

空間変動について‑，第52回大気環境学会講演要旨
集，534（2011）

Table 4 Coefficient of correlation between daily mean massconcentration of PM2.5 and concentration of other items8) 中戸靖子，山神真紀子，米持真一，山田大介，SPM

NONO2NOx

国立環境研究所・Ⅱ型研究共同研究グループ（観測グループ）：2011年2月の国内におけるPM2.5の高spring：Mar.〜May(n=90 )

0.954

0.251

0.641

0.434

summer：Jul.〜Aug.

(n=91 )

0.936

-0.044

0.662

0.214

autumn：Sep.〜Nov.

(n=90 )

0.967

0.182

0.494

0.322

濃度現象の解析‑PM2.5中の化学組成の変動についwinter：Dec.〜Feb.

(n=88 )

0.981

0.415

0.624

0.504て‑，第52回大気環境学会講演要旨集，535（2011）

all seasons(n=359 )

0.928

0.245

0.609

0.405

※ "Italic " means "p ≧0.01", others mean "p <0.01".

Ⅳ結論

平成22年度に兵庫県が実施したPM 2.5の常時監視について，打出局（芦屋市）における測定結果を解析し，以下の結果を得た．
①PM 2.5 の測定結果は，年平均値が15.7μg/m 3 ，日平均値の代表値が44.0μg/m 3 であり，長期的評価
及び短期的評価ともに環境基準を非達成であった．
②PM 2.5濃度の時間平均値は，SPM濃度より変動が大きく，夜間より昼間の方が高濃度を示していた．
③PM 2.5濃度の月平均値は，平成23年2月が最も高く，平成22年10月が最も低かった．夏季においてPM 2.5濃度の月中央値及び月平均値が高くなるが，夏季以外においても，突発的な高濃度現象の観測によって濃度変動が大きくなり，月平均値が月中央値より大幅に高くなることが考えられた．
④SPM濃度及びNO 2 濃度の日平均値はPM 2.5 濃度と相関が高く，通年でPM 2.5の濃度変動と関係があった．

文

献1) 環境省：微小粒子状物質に係る環境基準について（告示）（2009）2) 環境省：環境白書（2010）3) 環境省：「大気汚染防止法第22条の規定に基づく大気の汚染の状況の常時監視に関する事務の処理基準について」の一部改正について（2010）4) 兵庫県：環境白書（2010）5) 環境省：環境大気常時監視マニュアル 第６版（2010）
6) 気象庁：2010年黄砂観測日および観測地点の表，
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