福岡県保健環境研究所年報第43号，118－122，2016

短報
常時監視測定局データによる福岡県のPM2.5濃度の実態把握
力寿雄・山本重一*・梶原佑介・山村由貴・中川修平・新谷俊二・高尾佳子・濱村研吾
2013～2015年度の大気常時監視測定局データを用いて、福岡県内の微小粒子状物質(以下、PM2.5)濃度の汚染実態把握を行った。2013及び2014年度は、全地点で環境基準超過、2015年度は一部改善を示すものの多くの地点で環境基準を超過する状況が続いている。PM2.5の高濃度現象は、全地点で同日に観測されることが多く、後方流跡線解析の結果と併せ、大陸からの長距離移流の影響が大きいと示唆された。ただし、県内の測定地点においてPM2.5濃度に差が観測されたことから、地域発生源の存在も推測された。
［キーワード：PM2.5、常時監視、長距離移流］
１

はじめに

２・２

測定方法

近年、中国における自動車の排気ガス、石炭燃焼、工場

PM2.5 の質量濃度の測定は、いずれの測定地点でも環境省の排煙等による大気汚染物質の発生量増加による影響がにより標準測定法と等価性を有すると評価された

西日本地域でみられ、九州北部地域における PM2.5 の高濃PM-712(紀本電子工業)及び FPM-377B-1(東亜 DKK)を使用

度についても、大陸起源の汚染物質の長距離移流が主要なしている。なお、同機は質量濃度の計測法としてβ線吸収原因であると報告されている 1,2)。

方式を採用している。
環境基準である年平均値、日平均値(98%値)等は、環境

PM2.5 は、浮遊粒子状物質(SPM)に比べ肺の奥深くまで入りやすく、呼吸器系への影響に加え、循環器系への影響も大気常時監視マニュアル第 6 版 3)に準拠し算出した。

懸念されているため、大気中の PM2.5 に係る環境基準が2009 年 9 月に告示された。これを受けて、2010 年 3 月に

２・３

後方流跡線解析「大気汚染防止法第 22 条の規定に基づく大気の汚染の状

高 濃 度 日 の 後 方 流 跡 線 解 析 に は 、 Wang et al.4) が況の常時監視に関する事務の処理基準について」が改正さ

NOAA-ARLと共同開発した流跡線専用のツールである

れるとともに環境大気常時監視マニュアルも改訂され、TrajStat (ver.1.2.2.6)を使用した(-72時間、起点高度1500m)。

PM2.5 の常時監視体制が図られてきた。このため、福岡県に気象データは、2013～2015年のGDAS one-degree archive

おいても、2013 年 2 月から県内の大気常時監視測定局に(www.arl.noaa.gov/HYSPLIT.php)を使用した。

おいて PM2.5 濃度の自動測定を開始した。
本報告では、2013～2015 年度の PM2.5 自動測定機による測定結果を基に、福岡県内における PM2.5 濃度の汚染実態○
宗像について以下にまとめたので報告する。
２方法

２・１

○
○
飯塚篠栗○
糸島

測定地点

○
苅田○
直方

●
香春○
田川○
豊前○
太宰府

2013年2月から県内の常時監視測定局(一般大気環境測○小郡定局9局、自動車排ガス測定局1局)において、PM2.5濃度の○朝倉自動測定を開始し、さらに、2015年2月から新規設置局4か所においてもPM2.5濃度の自動測定を開始した（図1参照）。

○八女

図 1 測定地点（○一般局、●自排局

福岡県保健環境研究所 （〒818-0135 太宰府市大字向佐野 39）*福岡県環境部環境政策課○
柳川(〒812-8577 福岡市博多区東公園 7-7)

-118-

飯塚、篠栗、朝倉、八女は新規設置局）

表1

PM2.5 濃度の常時監視結果概要

2013年度
日平均値
基準超過(98％値)
33（日）(μg/m ) (μg/m )1917.1 *
42.4 *
1516.5 *41.9 *
1817.1 *42.5 *
1841.3 *16.9 *
1844.3 *17.3 *
33
18.9 *
49.6 *
2416.7 *43.7 *
19
42.9 *
15.6 *
34
19.7 *
47.0 *
18
16.9 *
42.3 *
17.3
44.0
2215.3 **16.0 **

年平均値
苅田局
豊前局
田川局
直方局
筑後小郡局
柳川局
糸島局
宗像局
太宰府局
篠栗局
飯塚局
朝倉局
八女局
香春局 （自排局）
一般局 福岡県平均
一般局 全国平均
自排局 全国平均

2014年度
日平均値(98％値) 基準超過（日）
(μg/m3) (μg/m3)
1317.0 *
38.5 *
12
16.7 *
38.3 *
10
15.8 *
38.5 *
13
17.3 *
40.8 *
16
17.7 *
38.8 *
29
19.1 *
44.5 *
1517.0 *40.6 *
12
15.9 *
38.6 *
26
19.9 *
43.8 *1015.9 *39.0 *
17.4
40.3
1614.7 **15.5 **

年平均値

2015年度
日平均値
基準超過(98％値)
33（日）(μg/m ) (μg/m )34.8
716.5 *
33.8
4
15.9 *
34.5
316.2 *
917.0 *
37.0 *
35.0
7
16.9 *
1316.8 *40.5 *
1316.3 *38.5 *
14.5
34.8
6
1518.1 *38.1 *
13.4
32.7
334.7
715.5 *
14.3
34.4
6
14.6
32.6
4
31.8
2
15.1 *
15.8
35.5
8-

年平均値

*環境基準超過**資料 H26年度大気汚染の状況（環境省 水・大気環境局）

３結果及び考察

３・１

PM2.5濃度の常時監視結果概要

３・２季節変動及び地域差

PM2.5 濃度の常時監視結果概要を表 1 にまとめた。PM2.5

福岡県の一般局の年度別の経月変化を図 2 に示す。2015の環境基準は、長期暴露による健康影響を想定した基準で年度は、春季と冬季にやや高いものの、季節変動において3ある年平均値 15μg/m と、短期暴露による健康影響を想3顕著な傾向は示していない。しかし、2013 及び 2014 年度

定した基準である日平均値(98%値)35μg/m から評価されについては、春季(特に 5 月)に高濃度となり、夏季に低下る。
福岡県内の PM2.5 濃度の長期基準の年平均値について、し、冬季にかけて濃度が高くなる傾向がみられた。この傾2013 及び 2014 年度の結果は、全地点で基準値である 15

向は、板野らの報告 6)による九州北部を中心とする西日本μg/m3 を超過していたが、2015 年度は、4 地点が基準を満地域に特徴的な季節変動と同様な結果であった。

たしていた。同様に、短期基準の日平均値(98%値)につい2013 年度及び 2014 年度における各測定局の日平均値をても、2013 及び 2014 年度は、全地点で基準値である 35濃度レベルで色分けしたものを図 3 に示す。参考として、μg/m3 を超過していたが、2015 年度は、10 地点が基準を福岡管区気象台発表による煙霧、黄砂の観測日を図に併記満たしていた。日平均値の超過日数の一般局平均は、2013した。煙霧観測時に PM2.5 濃度が高濃度となる事例が多い

年は 22 日、2014 年は 16 日、2015 年は 8 日であり、改善が、これは PM2.5 の主要成分である二次生成の硫酸塩濃度する傾向がみられた。2015 年度は PM2.5 濃度の改善傾向をの増加と煙霧が関係しているためと考えられる。一方、黄示したが、気象要因などの一時的な現象である可能性も考砂についても、2014 年 5 月末に PM2.5 濃度が連続して高濃えられるため、継続的な監視が必要である。なお、2013

度日を観測した事例などにおいて影響を及ぼしていると及び 2014 年度の全国における環境基準達成(長期基準及考えられる。図 2 の経月変化の結果と同様に、春季と冬季

び短期基準ともに適合)は、一般局でそれぞれ 16.1%、37.8%に日平均値 35μg/ｍ3 以上の高濃度日が頻出する傾向を示であるものの、九州山口地域に限っては、2013 及び 20146.5％(123 地点中 8 地点)のみであり 5)、福岡県と同様に厳しい状況が続いている。九州山口地域は、大陸からの汚染物質の長距離移流の影響を強く受けているとされ 5)、この結果は、福岡県の一般局の年平均値が全国平均より高いことの原因となっていると推測される。ただし、県内の測定

PM2.5 濃度(μg/m3)

年度の基準達成はそれぞれ 0.0％(85 地点中 0 地点)及び地点においても、年平均値は最大で 4.7μg/m3 差がみられることから、長距離移流による広域的な影響以外に地域に図2おける発生源があることが示唆された。

-119-

PM2.5 濃度の経時変化2013年4月

2013年5月

2013年7月

2013年6月

2013年8月

2013年9月

苅田
豊前
田川
直方
筑後小郡
柳川

糸島

宗像
太宰府
壱岐*

対馬*

煙霧・黄砂

2013年10月

2013年11月

2013年12月

2014年1月

2014年2月

2014年3月

苅田
豊前
田川
直方
筑後小郡
柳川

糸島

宗像
太宰府
壱岐*

対馬*

煙霧・黄砂

2014年4月

2014年5月

2014年6月

2014年7月

2014年8月

2014年9月

苅田
豊前
田川
直方
筑後小郡
柳川

糸島

宗像
太宰府
煙霧・黄砂

2014年10月

2014年11月

2015年1月

2014年12月

2015年2月

2015年3月

苅田
豊前
田川
直方
筑後小郡
柳川

糸島

宗像
太宰府
煙霧・黄砂

≧35μg/m3

図3≧25μg/m3

2013～2014 年度≧15μg/m3＜15μg/m3

欠測（煙霧黄砂）測定地点における PM2.5 日平均値の概要*長崎県の壱岐および五島のデータは、国立環境研究所「環境数理データベース」時間値データファイルによるした。この高濃度日は、同日に多地点で出現していることを高濃度の基準とした)によりPM2.5の発生源予測を行ったが多く、さらに、福岡県の北西に位置する壱岐や対馬も高結果を図5に示す。ここで、PSCF値は次式(1)により求めら濃度になっている事例が多いため、PM2.5 の濃度上昇が広域れる。

的な影響であることを示している。しかし、一部の地域の

PSCFij=Mij/Nij

み高濃度を示す事例も見られ、特に、柳川では秋季に高濃

Nijは、任意のグリット範囲(i,j)を通過する後方流跡線（1）度を示す事例が複数回観測されており、これは何らかの地数を、Mijは、任意のグリット範囲を通過するPM2.5高濃度域発生源の可能性があると思われる。このように PM2.5 高時の後方流跡線数を表している。この結果は、色が濃い地濃度は広域的な影響だけでなく、地域的な発生源の影響も点ほど、高濃度汚染気塊が通過した確率が高いことを示し留意する必要がある。ており、前述の後方流跡線解析の結果と同様に、この結果は大陸方向を中心としていることから、大陸が主な発生源

３・３と推測されるが、九州周辺にみられる汚染塊の通過確率の高濃度日解析

2013～2015 年度の 3 年間において、一般局 9 局(2015 年3度のみ 13 局)の日平均値平均が 35μg/m を超えた高濃度

上昇の要因については、国内発生分が寄与していることも考えられるので、詳細な解析が必要である。

日について、後方流跡線解析を行った結果を図 4 に示す。
PM2.5 高濃度日の後方流跡線のほとんどは大陸方向を示しており、大陸からの汚染物質の長距離移流が PM2.5 濃度上昇の主要因になっていると推測された。なお、この長距離移流の現象は、寒冷前線後面、あるいは移動性高気圧周辺といった気象条件に伴い観察される場合が多い 2）と報告されている。
さらに、大気汚染物質の気塊の追跡が可能なPSCF法（後方流跡線の起点を太宰府、PM2.5濃度及び後方流跡線ともに1時間のデータを使用し、太宰府のPM2.5濃度25μg/m3以上

図4-120-PM2.5 高濃度時の後方流跡線(2013～2015 年度)

2013 年度

2014 年度

2015 年度
図 5 後方流跡線から計算した PM2.5 発生源予測

４まとめ
以上のように、福岡県における PM2.5 濃度の上昇には、

文献

大陸からの長距離移流が大きく影響していると示唆され

1) 兼保直樹ら：大気環境学会誌，45(5)，2010

る結果を示したが、県内においても PM2.5 濃度に差がみら

2) 兼保直樹ら：大気環境学会誌，46(2)，2011

れ地域発生源も考慮する必要があることが分かった。

3) 環境省：環境大気常時監視マニュアル第6版(第6章 測PM2.5 及びその前駆物質の大気中の挙動等の科学的知見の集積ならびに PM2.5 の発生源寄与割合の推計には、質量定値の確定及び管理)
4) Polissar A.V. et al.: Environmental Science & Technology

濃度測定にとどまらず PM2.5 の成分分析の実施が不可欠であり、今後、それらの結果と統合して解析することが必要

35, 4214-4226
5) 環境省：平成26年度 大気汚染状況について(環境省
水･大気環境局)である。

6) 板野泰之ら：大気環境学会誌，48(3)，2013-121-（英文要旨）

Monitoring of Particulate Matter 2.5 Air Pollution in Fukuoka Prefecture, Japan
Hisao CHIKARA, Shigekazu YAMAMOTO*, Yusuke KAJIHARA, Yuki YAMAMURA,Shuhei NAKAGAWA, Shunji NIIYA, Yoshiko TAKAO and Kengo HAMAMURA
Fukuoka Institute of Health and Environmental Sciences,
Mukaizano 39, Dazaifu, Fukuoka 818-0135, Japan*Environmental Policy Division, Fukuoka Prefecture,
Higashikoen 7-7, Hakata-ku, Fukuoka 812-8577
The current concentrations of particulate matter (PM) 2.5 pollution in Fukuoka Prefecture, Japan were investigated usingmonitoring data from 2013 to 2015. With few exceptions, the PM2.5 mass concentrations in Fukuoka Prefecture exceeded theconcentrations specified by Japanese air quality standards. High concentration events occurred at all monitoring sites on the samedays, and the directions of back trajectory for these events clearly indicated the the PM2.5 pollution mainly came from East Asia.
However, regional differences in the PM2.5 concentrations suggested there were also contributions from domestic sources.
[Key words ; PM2.5, Routine monitoring, long-distance transportation]-122-