- 144 -自動車から排出されるホルムアルデヒドと一酸化炭素濃度の相関石井 康一郎
横田 久司

１

上野 広行

内田 悠太

齊藤 伸治

秋山 薫

はじめにホルムアルデヒドは、大気汚染防止法で有害大気汚染述した。ホルムアルデヒドはHantzsch反応に基づく蛍物質として指定され、その中で優先取組物質に選定され光光度法(Aero Laser社製 modelAL4021)にて4) 、COている。また、東京都内で測定されている揮発性有機化は非分散型赤外線（NDIR）吸光光度法にて、それぞれ合物の中では単一物質としての濃度が高く1)、かつ光化トンネルの出口・入口の濃度を連続測定した。
2011年12月16日(水)～20日(月)の調査期間のうち、16

学オキシダント生成への寄与が大きいとされるなど、大気汚染を考える上で注目すべき物質である。

日10時～17日16時および18日15時～20日8時、両物質のホルムアルデヒドの大気への排出としては、工場等固出口ならびに入口濃度のデータが得られた。

定発生源の製造過程から直接排気されるほか、ボイラーや自動車などの燃焼由来排ガス中にも高濃度で含まれ３ている。特に、東京都においては自動車などの移動発生(1)出入口濃度源からの大気への放出量が大きいとされている2）。

結果

トンネル出口および入口におけるCOおよびホルムア

以上のような一次排出のほか、光化学反応が活発になルデヒド両物質濃度の測定結果（1時間平均値）の一部

る夏期には大気中での二次生成寄与が環境濃度の変化を図1、図2 に示した。両物質とも入口濃度はトンネルに大きく影響している3)。

内での自動車の走行距離が短く、外気濃度の影響を受け環境中のホルムアルデヒド濃度の一次排出と二次生るため変化は緩やかであり、出口濃度に比べ低かった。

成比率がどのような割合であるかを明らかにすることは大気汚染対策上大きな意義がある。著者らは、連続測定した大気中ホルムアルデヒド濃度を統計的な手法により一次排出と二次生成の比率を解析し、都市部と郊外部での濃度と比率が異なることを明らかにした 4 ) 。
その際、Friedfeldら5) に従い、一次排出の説明変数として一酸化炭素（CO）濃度を使用したが、これは燃焼起源のホルムアルデヒドが不完全燃焼に伴いCOとともに排出されることによるものである。
今回、自動車専用トンネルにおけるホルムアルデヒ
ドおよびCO濃度の連続結果から、両物質の排出濃度の関係を解析した結果を報告する。本報告は、近年の車種別排出ガス規制に適合した実走行車両から排出されたガス中の両物質を対象とし、 それらを連続測定した1分値データを基に解析した点に新規性がある。

２

データおよび解析方法
調査は自動車専用トンネルで行った。調査トンネルの諸元、測定位置等の条件および解析方法は別報6)に詳

東京都環境科学研究所年報

2012- 145 また、出口濃度は両物質とも常に入口濃度より高く、(3) 排出特性かつ自動車の走行量の多い時間帯には非常に高くなっ(1)では出入口濃度差の1時間平均値で両物質濃度の時ており、それぞれ出口濃度から入口濃度を差引いても十間変化を比較したが、ここでは出口および入口別に1分分高い濃度であった。従って、測定により得られた両物間平均値（データは12月16日10時から17日10時）を使

質の濃度はトンネル内を走行した自動車から排出され用して、詳細に変化特性を比較した。

たと考えられた。

出口濃度の時間変化を図５に示した。両物質ともスパ
イク状のピークを除いたベースの濃度は1時間平均濃度(2)ホルムアルデヒドとCOの濃度の相関と同様に推移していた。すなわち、両物質とも10時～13

両物質の出口濃度と入口濃度との差の時間変化を図

時はほぼ一定濃度であるが、13時過ぎ～14時45分頃に低３に示した。高濃度となる時間は一致しており、濃度変下しており、その後徐々に上昇して16時頃以後19時過ぎ化の傾向も概ね同様である。

までそのまま推移した。その後は深夜から早朝にかけて低濃度の状態であった（朝のラシュアワー時は機器校正のため欠測であった）。特徴的なことは、両物質とも最大値で12ppm (CO), 0.1ppm(HCHO)を示すスパイク状のピークが頻出していることであった。時間帯別にみると、ホルムアルデヒドのスパイク状高濃度ピークは深夜から早朝にかけての出現は少なく、日中の出現が非常に多かった。一方COの高濃度ピークは時間帯に関係なく一様に出現していた。高濃度ホルムアルデヒドの出現が少ないこの時間帯の走行状況は、台数が少なく（従って車速が早く）、大型車の混入率が高かった。このことか

次に両物質の出口と入口の濃度差の散布図を図４に示した。両物質とも低濃度域のデータが多いが、決定係

ら、高速で走行する大型ディーゼル車からの高濃度ホルムアルデヒドの排出は少ないことが示唆される。
ベース濃度の高い時間帯でも両物質のスパイク状ピ数は0.8093（相関係数は0.8996）と高い。

ークは必ずしも同時に出現していなかった。特に高濃度のスパイク状ピークは互いに無関係に発生していた。両物質とも高濃度のピークの発生は急負荷などの非定常走行時に起因すると思われるが、このような時に個々の車両では２つの物質が必ずしも同時に大量に排出されるのではなく、車両の走行状態により片方だけが大量に排出されることを示唆していると思われる。
入口濃度の時間変化を図６に示した。入口濃度は出口に比べ濃度レベルは低いが、両物質ともベースラインの変動傾向は概ね出口と同様であった。出口より濃度は低いが両物質ともスパイク状のピークが頻出していることから、流入する外気の影響とともに走行車両の排出ガ
図３の濃度の経時変化と併せると、両物質が同時に自動ス影響を受けていると思われた。スパイク状ピークの出車から排出された物質であることが示唆される。回帰式

現が同時でなく、深夜から早朝にかけてホルムアルデヒから、CO濃度の1％程度のホルムアルデヒドが排出されドの高濃度ピークが少ないことは、出口と同様であった。ている結果となっている。

以上のように、自動車からのホルムアルデヒドとCOの排出特性は同様ではないが、図７のように移動平均を

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2012- 146 -とると両物質の濃度は比較的濃度の高い時間帯ではほぼ同様の変化傾向を示しており、走行車両全体からの排リング調査報告書(平成24年3月)
2) 東京都環境局：平成22年度適正管理化学物質使用量
http://kankyo.metro.tokyo.jp/chemical/

出傾向は類似していると思われる。しかし、ホルムアル等の集計結果

デヒド濃度の低い深夜から早朝では、CO濃度は頻出すcontrol/prtr/data_2010.html

るスパイク状高濃度のためピークがあり、両物質の濃度

3) 中西準子、鈴木一寿：ホルムアルデヒド、丸善 (2009)

変化は必ずしも良い対応を示していなかった。

4) 石井康一郎、上野広行、藤田進、梶井克純、加藤俊吾、中島吉弘：大気中ホルムアルデヒドの生成排出比４まとめ率の推定、東京都環境科学研究所年報2010、pp.141

自動車専用トンネル内で排出されたホルムアルデヒ～143

ドおよびCO濃度を連続測定器により調査し、それらの5) Stephen Friedfeld, Matthew Fraser, Kathy Ensor, Seth

１時間ならびに１分間データを解析した結果、自動車かTribble, Dirk Rehle, Darrin Leleux, Frank Tittl: Statistical

らの両物質の排出特性は同様ではないが、トンネル走行

analysis

車両全体からの排出された両物質の1時間平均濃度としformaldehyde, Atmos. Environ. 36, pp.4767-4775 (2002)て見ると良好な相関関係にあった。

6) 齊藤伸治、石井康一郎、上野広行、内田悠太、横田ofprimary

andsecondary

atmospheric

久司、秋山薫：トンネル調査による実走行車両からの参考文献

窒素酸化物排出特性、東京都環境科学研究所年報1) 東京都環境局：平成22年度有害大気汚染物質モニタ-2012,pp.37-42

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