沿道 SPM 濃度からの車種別排出原単位の推定 −メトロマニラを対象に−
H97076

長谷川康之

指導教員

岩倉成志

１．はじめに
フィリピン共和国のメトロマニラでは現在，都市化などの進展に伴い，大気汚染などの公害問題が深刻化している．この原因として，人口増，交通需要増に比べて軌道系交通網の整備が進んでおらず，道路渋滞が慢性化していること，メンテナンスが十分でないバスやジプニーから大量の SPM（Suspended Particulate Matter，浮遊粒子状物質）が排出されていることが挙げられる．
本研究の目的は，メトロマニラにおける沿道 SPM 濃度の実態把握と道路交通量調査を実施し，これらのデータを基に，拡散方程式を用いて車種別 SPM 排出原単位（g/km）の推定を行うことである．

２．調査概要(1)日程・時間

2000 年 12 月 3 日(日)〜12 月 9 日(土)A.M.5：30〜P.M.5：00(2)観測場所

排出原単位推定目的：Makati Medical Center 前（オープンスペース），Sky Plaza(rooftop)
その他の SPM 濃度調査：The Land Mark 前，Ayala MRT station,Sky Plaza(1F,3F)(3)調査項目

道路沿道における水平距離別 SPM 濃度，風向，風速，地表面温度，日射量，(以上はデータロガーを用い一秒値を計測)，鉛直距離別 SPM 濃度(バックグラウンド濃度として)，気温，湿度，粒径分布，交通量(ビデオでの撮影)

３．車種別 SPM 排出原単位の推定(1)車種別 SPM 排出原単位の推定方法
今回の調査は風速が強かったこと(平均約 2.9ｍ/s),また煙源が道路交通を対象としていることから,両方の条① 観 測 デ ー タ
SPM濃 度 ，BG濃 度 ，K値 ，交 通 量 ，
道 路 幅 員 ， 風 向 ･風 速

件を考慮できる下記の線源プルーム式を使用する．
排出原単位を求める手順を図−１に示す．

③ 風 向 よ り対 象 とな る 道 路 区 間 を決 定 す る．
⑤ 風 向 に よ り （ｘ， ｙ）の 座 標 を変 換 す る② SPM濃 度 よ りBGを 処
理 し CPMか ら K値 を 用
い て μ g/m ＾3に 直 す ．

④ 分 割 数 ｋ，分 割 長
さ BULを 決 め る ．

⑥ σ yy， σ ｚzの 計 算⑦ プ ル ー ム 式 よ り ， qを 逆 算 す る ．
⑧ qに 対 象 と な る 区 間 を 掛 け て ， Q （cc/s）を 求 め る ．
⑨ Q に 密 度 2 .5 g / c m ^ 3 を 掛 け ， Q の 単 位 を g / m in に な お す ．
⑩ 車 両 の 速 度 を 与 え ， 総 排 出 量 （g/km ）に 換 算 す る ． こ れ は この 時 間 に 通 過 した 全 て の 車 両 の 排 出 原 単 位 の 和 で あ る．
⑪ ⑩ の 値 か ら普 通 自 動 車 の 排 出 量 を 日 本 の 普 通 自 動 車 と同
じ 排 出 原 単 位 で 引 く．

C(x,y,z):点(x,y,z)における SPM 濃度
x:排出源からの x 座標軸上の距離(m)

車種別 SPM 排出原単位の推定方法
風向yy:y の変換座標q:拡散物質の排出源強度(cc/s/m)

H:排出源高さ(m)U:風速(m／s)

線源範囲

z：地表面からの鉛直距離(m)xx:x の変換座標

W:車道幅員

図−１

ｙ

線煙源

y:x 軸に対して垂直な水平距離(m)BUL:分割した長さ(m)⑫ ⑪ の 排 出 量 を 日 本 の 排 出 原 単 位 と比 較 し，そ の 比 を 求 めて ，各 車 種 に 分 配 し，メトロ マ ニ ラの 排 出 原 単 位 が 求 ま る ．

ｘπ /16θ
観測地点

k:分割数

図−２

線源範囲の設定方法

なお図中⑪の日本における排出原単位は，東京都環境保全局が平成 8 年に発行した「都内自動車走行量及び自車排出ガス量算出調査 報告書」における車種別排出係数推定式を数推定式の回帰係数を用いた．

(2)本方法の実用性

65認する為，東京都大田区大森南国道 131 号線産業道路に4

おいて 2001 年 1 月 9 日に実験を行った．東京都の台上試験による排出原単位と本方法との比較を図−3 に示す．

サンプル数

沿道濃度から排出原単位を推定する方法の実用性を確±5％±10％±20％
±30％
±40％
±50％
範囲外

サンプル数累計
5126669

百分率
56814202634

15%
18%
24%
41%
59%
76%
100%

32

本方法で推定した原単位の 76%が台上試験による原単位1の±50％内に納まっており，本方法の実用性は高いと判00.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4

断した．

計測値/東京の排出源単位(3)メトロマニラにおける排出係数の推定
図−３メトロマニラでは Makati Medical Center 前の Ayala

計測値と東京都の排出係数の比較

St.で得た観測データを使用して排出原単位の推定を試みる．図−4 が 1 秒毎の SPM 相対濃度の変化を示したグラフである．バスやジプニーが計測地点のすぐ傍を通過した際濃度が急激に上がっていることがわかる．排出原単位の推定について一つの値を決定するのではなく，いくつかの条件のもとに複数求めてみた．結果を表−1 に示す．バックグラウンド濃度(以下，BG 濃度)とは自動車の排気以外の SPM，つまり工場から噴出される煙，海からの塩粒，土ぼこりなどのことをいう．BG 濃度は Makati
Sky Plaza の屋上(87.5m)で計測したが，正確な値を計測

No

車種

計測点からの距離 No

No.1，No.2 はどの車線を走行した車両も同じ線源として① ジプニー② バス③ バス④ ジプニー

考えたので，NO.3 では計測側の車線と反対側車線で重み図−４することは難しいため，観測した BG 濃度を考慮した場合(No.1)，考慮しない場合(No.2)の原単位を求めた．また，をつけて算出した．No.4 では反対側車線の車両は濃度上

表−１車に関しては日本と同程度の車両がほとんどであったため，日本の排出原単位と同じ値に設定した．表−1 の下の表はそれぞれのサンプルの排出原単位が平均した排出原単位のBG
交通量
cartrackjeepnybus

どの程度の範囲に分布しているかを示した表である．

４．算出した SPM 排出原単位の考察
表−1 と図−3 のパーセンテージを見てわかるように，日本に比べてメトロマニラの方が明らかに排出原単位の値が，広く分布していることがわかる．この理由は，日本での計測は片側 2 車線の道路で，中央分離帯が無く，センターラ車種

計測点からの距離⑤ ジプニー
⑥ バス
⑦ バス
⑧ バス

2.8ｍ
4.5ｍ
4.5ｍ
6.2ｍ

12 月 7 日の 1 秒値 SPM 相対濃度

メトロマニラにおける排出原単位(g/km)昇に寄与していないという仮定のもとで，計測側車線の車両のみを考慮し，排出原単位を算出した．なお，普通自動

9.6ｍ
6.2ｍ
7.9ｍ
4.5ｍ

±5%
±10%
±20%±30%
±50%
±100%
サンプル数

No.1
No.2
No.3ありなしあり
両側両側重み0.0222
0.02220.0222
0.387
0.709
0.171
0.773
1.42
0.343
1.37
2.52
1.21
平均した原単位との誤差
2.7%
1.9%
6.45%
8.1%
5.8%
12.90%
24.3%
17.3%
22.58%
35.1%
36.5%
29.03%
51.4%
50.0%
48.39%
67.6%
82.7%
83.87%
3752
31

No.4
あり
片側
0.0222
1.19
1.19
4.22
5.13%
10.3%
12.8%
28.2%
53.8%
76.9%
39

インだけだったのに対して，メトロマニラでは片側 4 車線道路で，中央分離帯に植生がある場所で行ったこと，日本では風向がある程度一定であったのに対して，メトロマニラでは風向・風速共に激しく変動していたために，SPM が計測地点に届くまでに複雑な拡散をしたためと考えられる．また，さらにメトロマニラでは日本と違い，整備不良の車両が多く，同じ車種でも排出原単位の幅が広いことが想定される．しかし今回は風速が強いという悪条件の中，ある程度の当てはまりの良い排出原単位が推定できたと思われる.