公益財団法人ひょうご環境創造協会 兵庫県環境研究センター紀要 10 号, 2019[ノート]
東播磨及び北播磨地域における PM2.5 の局地的高濃度事例の解析
中坪１

良平 １

大下佳恵 １

飯野博夫 ２豊１高石

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 3-1-18）

２

兵庫県農政環境部環境管理局水大気課環境影響評価室（〒650-8567 兵庫県神戸市中央区下山手通 5-10-1）

A case study on the local high concentration of PM2.5 in Higashi-Harima andKita-Harima regions, Hyogo
Ryohei NAKATSUBO1

Yoshie OSHITA 1

Hiroo IINO2

Yutaka TAKAISHI 1

1 Atmospheric Environment Division, Hyogo Prefectural Institute of Environmental Sciences,3-1-18, Yukihira-cho, Suma-ku, Kobe, Hyogo 654-0037, Japan
2 Environmental Assessment Office, Water & Air Quality Control Division, Environmental ManagementBureau, Agricultural & Environmental Affairs Department, Hyogo Prefectural Government,
5-10-1, Shimoyamate-Dori, Chuo-ku, Kobe, Hyogo 650-8567, Japan

2019 年 2 月 3 日 に，兵庫県の東播磨及び北播磨地域において PM 2.5 の高濃度現象が確認された．PM 2.5
濃度の 1 時間値や天気図，PM 2.5 濃度予測結果等から，本高濃度事例は，局地的な発生源の影響が強いと考えられた．該当地域の PM2.5 自動測定機のテープろ紙を回収し，イオン成分を分析したところ，カリウムイオン濃度と PM 2.5 濃度とが強い正の相関関係を示したため，本高濃度事例は，近傍からの廃棄物焼却や農作物残渣の野焼き等の影響を強く受けたと考えられる．

Ⅰはじめに析して発生源を推定する手法が有効と考えられる．
2019年2月3日に，兵庫県の瀬戸内海沿岸部に位置

近年，我が国の大気中微小粒子状物質（PM 2.5）する東播磨地域と，その北部に位置する北播磨地濃度は低下傾向であり，その主な要因として，中域において，PM 2.5の局地的な高濃度現象が確認さ国における大気汚染物質排出量の減少が指摘されれた．この高濃度現象は，これらの地域のみで，ている

１）．その一方，環境基準をいまだ達成出来且つ一時的に高濃度となった特異的な事例である

２）

ため，本事例の解析により，瀬戸内海沿岸部にお瀬戸内海周辺におけるPM 2.5の高濃度化には，瀬戸けるPM 2,5の高濃度原因を解明する手がかりが得ら

内海特有の気象条件や周辺の工業地帯等，局地的れる可能性がある．本報告では，PM 2.5の1時間測定な汚染要因が関係していると考えられ，その科学値や天気図，PM 2.5濃度予測結果等の公開データ，ていない測定局が瀬戸内海周辺に集中している的解明が期待されている．

３）．

及びPM 2.5の成分測定結果から，本高濃度事例の要局地的な高濃度要因を解明するためには，該当因を考察した．

地域でのみPM 2.5が高濃度になった特異的な事例をⅡ抽出し，当日の気象状況や周辺地域の大気汚染の状況を調べるとともに，PM 2.5に含まれる成分を分1方法

公益財団法人ひょうご環境創造協会 兵庫県環境研究センター紀要 10 号, 2019
1. 解析対象データ

ランジャーを液面まで押し込み，チューブフロー

PM 2.5濃度の1時間値は，東播磨地域（加古川市役

トにミニユニをはめ込んで10分間超音波処理を行所（加古川），志方公民館（志方），別府，平岡自った．卓上ミキサーで軽く撹拌してからプランジ排（平岡），高砂市役所（高砂），稲美町役場（稲ャーをさらに押し込んでろ過し，イオンクロマト美），播磨町役場（播磨），王子，二見，林崎自排グラフィー（Thermo，ICS-2100）によりカリウム（林崎））及び北播磨地域（西脇市役所（西脇），

イオン（K +）を分析した．

上本町自排（上本町））の2019年2月3日における常時監視データを取得した ４）．解析対象のPM 2.5 常時Ⅲ

結果及び考察監視局の位置をFig.1に示す．また，同日のPM 2.5
濃度分布図を環境省大気汚染物質広域監視システ

1. PM 2.5濃度の時間変化

５）

ム（そらまめ君） から，ダスト分布予測図をCFORS

Fig.2に，解析対象地点における同日のPM 2.5濃度

６）から，PM2.5濃度予測図を国立環境研究所のVENUS

７）の時間変化を示した．PM 2.5濃度は，北播磨地域のから，天気図を気象庁の実況天気図 ８）から，そ西脇では10時頃と15時頃に濃度上昇し，同日の最高値は15時の101μg/m 3であった．同じく北播磨地

れぞれ取得した．

域の上本町では13時頃から16時頃まで高濃度となり，最高値は14時の101μg/m 3であった．加古川市
内では，志方を除き概ね同様の時間変化を示し，
加古川と平岡では，それぞれ16時に115μg/m 3，124μg/m 3となり，別府では17時に90μg/m 3となった．
志方では，15時に141μg/m 3となり，同日の県内最高濃度（1時間値）となった．高砂，稲美町，播磨でも同日の夕刻に濃度上昇がみられ，16時又は17時に最高値を示した．明石市内（王子，二見，林崎）では，市西部に位置する二見で濃度上昇がみられ，18時に最高値を示した．一方，市東部に位置する王子と林崎では濃度上昇はみられなかった．
PM 2.5濃度は，概ね，北播磨地域⇒加古川市内⇒東播磨（高砂・稲美・播磨）⇒明石市内（市西部のHiraoka

二見）の順で高濃度になったため，北播磨と加古川市北部で発生した汚染気塊の地域内での輸送により，東播磨と北播磨地域の複数地点で高濃度になった可能性がある．
2. 大気汚染物質等の長距離輸送の影響

Fig.1 PM 2.5 monitoring stations map（●:general sites ■:road-side sites）

PM 2.5は，中国大陸を起源とする大気汚染物質や黄砂の長距離輸送により高濃度になることが知られている．長距離輸送の影響の有無を調べるため，

2. PM 2.5の成分測定

インターネット上で公開されている天気図やPM 2.5

加古川市内（志方，平岡，加古川，別府）及び濃度分布図等から，同日における広域的な大気環

西脇市役所のPM 2.5自動測定機のテープろ紙を回収

境の状況を確認した．

し，1時間毎に捕集されたPM 2.5サンプリングスポッ

16時の近畿地方におけるPM 2.5濃度の分布では，トの水溶性イオン成分を分析した．PM 2.5サンプリ

県内の東播磨・北播磨地域でのみ極端に高濃度とングスポット（11㎜φ）を3㎜φのポンチで4枚くなっていた（Fig.3）．また，ダスト分布の予測図

り抜き，孔径0.45μm PTFEフィルタ付きバイアル

では，土壌性粒子（黄砂）の飛来は予測されてい（Whatman，ミニユニ）に入れた．紙片をエタノーなかった（Fig.4）．さらに，PM 2.5濃度の予測図でル5 μLで浸潤させてから超純水495μLを加え，プ

は，16時時点では中国大陸からのPM 2.5の輸送は予2

公益財団法人ひょうご環境創造協会 兵庫県環境研究センター紀要 10 号, 2019
150

Nishiwaki

Kamihonmachi

100
50015001020304

Kakogawa

050607

Shikata

08

09

Befu

101112131415

161718

1920

21222300

Hiraoka

100

PM2.5 [μg/m3]

50
0150

01

0203

0405

Takasago

06

07

Inami

08

09

101112131415

161718192021222300

101112131415

161718192021222300101112131415

161718

1920

21222300

Harima10050015001

020304

Oji0506

Futami

070809Hayashizaki

1005000102030405

06070809

Time

Fig.2

Time variation of PM 2.5 concentrations on February 3, 2019

Fig.4 Dust distribution prediction
map at 16:00 on February 3, 2019

Fig.3 PM2.5 concentration distribution
map at 16:00 on February 3, 2019

Fig.5 PM2.5 distribution prediction
map at 16:00 on February 3, 2019

Fig.6 Live weather map at
15:00 on February 3, 20193

公益財団法人ひょうご環境創造協会 兵庫県環境研究センター紀要 10 号, 2019
測されていなかったが，中国東部から東シナ海に西脇で 0.97，志方で 0.96，平岡で 0.98，加古川かけて高濃度の汚染気塊がみられた（Fig.5）．15

で 0.96，別府で 0.89 となり，強い正の相関関係

時時点の天気図と照合すると（Fig.6），日本の西を示した．大気粒子中の K +は，木材や植物の焼却側に寒冷前線があるため，その後方に汚染気塊が灰に多く含まれることから 9)，該当地域における滞留していたと考えられる．以上から，本高濃度

2 月 3 日の PM 2.5 高濃度現象は，近傍からの廃棄物事例については，局地的な発生源の影響が大きく，焼却や農作物残渣の野焼き等の影響を強く受けた

中国大陸を起源とする大気汚染物質や黄砂等の長と考えられる．

距離輸送の影響は小さいと考えられる．

Ⅳ

まとめ

3. 成分測定による発生源の推定
PM 2.5 高濃度に影響した発生源を推定するため，

瀬戸内海周辺における PM 2.5 高濃度原因の解明

西脇及び加古川市内（志方，平岡，加古川，別府）に資する情報を得るため，2019 年 2 月 3 日に兵庫に設置された PM 2.5 自動測定機のテープろ紙を回県の東播磨及び北播磨地域で観測された PM 2.5 の収し，1 時間毎に捕集された PM 2.5 中のカリウムイ高濃度現象に着目し，その原因を推定した．

+オン（K ）を分析した．Fig.7 に，同日 8 時～20PM 2.5濃度の1時間値の時間変化は，北播磨地域⇒+時における K 濃度及び PM 2.5 濃度の時間変化を，地加古川市内⇒東播磨（高砂・稲美・播磨）⇒明石+点毎に示した．全地点において，K 濃度と PM 2.5 濃市内（市西部の二見）の順で高濃度になったため，度との時間変化がよく一致し，両者の相関係数は，北播磨と加古川市北部で発生した汚染気塊の地域

PM₂.₅K⁺1.5100

0.55001.5008091011121314151617181920Shikata

11000.5500008

1.5K+ [μg/m3]

150

09

1011121314151617181920150

Hiraoka

1100

0.5

500
1.500809101112131415161718

1920

PM2.5 [μg/m3]

1150

Nishiwaki

150

Kakogawa
1100

0.5

50

0

1.5

008

09

101112131415

1617181920150

Befu
1100

0.5

50

0008

Fig.7

09

1011

121314Time

15161718

1920

Time variations of K + and PM 2.5 concentrations from 8:00 to 20:00 on February 3, 20194

公益財団法人ひょうご環境創造協会 兵庫県環境研究センター紀要 10 号, 2019
内での輸送により高濃度になった可能性がある．
また，同日の気象状況や広域的な大気環境の状況

Abstractを確認したところ，中国大陸を起源とする大気汚染物質や黄砂等の長距離輸送の影響は小さかった．
+

1時間毎に捕集されたPM 2.5 中のK 濃度を分析した

On February 3, 2019, a high concentrationof PM 2.5 was confirmed in the Higashi-Harima and+

ところ，K 濃度とPM 2.5 濃度との時間変化がよく一

Kita-Harima regions on Hyogo Prefecture. Since

致し，両者は強い正の相関関係を示した．

PM 2.5 concentration measuring results, live

以上から，同日のPM 2.5高濃度現象は，近傍からweather maps and PM 2.5 concentration predictionの廃棄物焼却や農作物残渣の野焼き等の影響を強results, etc., this high concentration case wasく受けたと考えられる．

strongly influenced by local sources. The tapefilter of the PM 2.5 automatic measuring machine

謝辞

in the corresponding area was collected andanalyzed for ionic components. As a result, aPM 2.5自動測定機のテープろ紙は，加古川市役所

strong positive correlation was found between

環境部環境政策課様及び西脇市役所くらし安心部

the potassium ion concentration and PM 2.5

環境課様からご提供いただきました．

concentration. Therefore, it is thought that it
was strongly influenced by waste incineration

文献andfieldresidues.
1) 鵜野伊津志, 王哲, 弓本桂也, 板橋秀一, 長田和雄, 入江仁士, 山本重一, 早崎将光, 菅田誠治, 2017, PM 2.5越境問題は終焉に向かって
い る の か ？ , 大 気 環 境 学 会 誌 , 52(6),177-184.
2) 環 境 省 , 平 成 29 年 度 大 気 汚 染 の 状 況 ,https://www.env.go.jp/air/ref_h29.pdf
3) 大原利眞, PM 2.5問題の3年間を振り返る, 2016,
大気環境学会誌, 51(3), A47-A50.
4) 兵庫県, ひょうごの大気環境, http://www.kankyo.pref.hyogo.lg.jp/taiki/realtimemap5) 環境省, 大気汚染物質広域監視システム（そらまめ君）, http://soramame.taiki.go.jp
6) 九州大学/国立環境研究所, CFORS, http://www-cfors.nies.go.jp/~cfors/index-j.html
7) 国立環境研究所, VENUS, http://venus.nies.
go.jp8) 気象庁, 実況天気図, https://www.jma.go.jp/jp/g39) 岩本真二, 宇都宮彬, 大石興弘, 下原孝章,
石橋龍吾, 1992, 清浄地域における浮遊粉じん濃度に及ぼす稲わら焼きと火山の影響, 大
気汚染学会誌,27(3), 142-152.

5burningof

agricultural

crop