Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
23) M. ELDER AND K. SUZUKI: Better Air Quality (BAQ) 2012, Breakout Session “Regional Cooperation and Management of Air Quality in Asia”, 5-7 December 2012, Hong Kong

“Possible Options to Strengthen the Regional Framework on Air Quality Management in East Asia”

24) M. ELDER: International Workshop on Strengthening the International Cooperation Framework and Science-Policy Interface to Promote Air Pollution Control in East Asia 2013, 1 February 2013, Tokyo, Japan

“Options for Strengthening International Cooperation on Air Pollution in Asia”

25) Y. SUNWOO: International Workshop on Strengthening the International Cooperation Framework and Science-Policy Interface to Promote Air Pollution Control in East Asia 2013, 1 February 2013, Tokyo, Japan

“What We All Know & What We Can Try- to Strengthen International Cooperation on Air Pollution in East Asia”

26) N. PANICH: International Workshop on Strengthening the International Cooperation Framework and Science-Policy Interface to Promote Air Pollution Control in East Asia 2013, 1 February 2013, Tokyo, Japan

“Opportunities to Improve Air Pollution Policies in Unified ASEAN”

27) X. LIN: International Workshop on Strengthening the International Cooperation Framework and Science-Policy Interface to Promote Air Pollution Control in East Asia 2013, 1 February 2013, Tokyo, Japan

“Major New Trends in China’s Air Pollution Policies”

28) N. MATSUMOTO and A.OGIHARA: International Workshop on Strengthening the International Cooperation Framework and Science-Policy Interface to Promote Air Pollution Control in East Asia 2013, 1 February 2013, Tokyo, Japan

“VOC emission reduction policy in Japan through the “best mix” of policies -Factors for success and failure”

29) N. MATSUMOTO and A. OGIHARA: Earth System Governance Tokyo Conference, 28-31 January 2013, Tokyo, Japan

“Voluntary approaches in VOC emission reduction policy in Japan - architecture and participation”

30) M. Elder: Workshop on Japan-China Cooperation on Environmental and Energy Issues: Towards Building Low-carbon Society in East Asia, 14 March 2013, Beijing, China

“Regional Cooperation on Air Pollution in East Asia in the Context of Recent Trends in Policies and Air Pollution in China”

31) E. ZUSMAN: International Forum for Sustainable Asia and the Pacific (ISAP) 2013, Lunch Session on "Mitigating Air Pollution and Climate Change in Asia: Toward an Integrated Approach", 23 July 2013, Yokohama, Japan

"Mitigating Air Pollution and Climate Change in Asia: Toward an Integrated Approach."
32) M. ELDER: 16th IUAPPA World Clean Air Congress, 29 September - 4 October 2013, Cape Town, South Africa

“Cooperation on Climate and Air Pollution in East Asia”

33) M. ELDER: 16th IUAPPA World Clean Air Congress, 29 September - 4 October 2013, Cape Town, South Africa

“Strengthening International Cooperation on Air Pollution in Asia”

34) M. ELDER, N. MATSUMOTO, A. OGIHARA, M. SHIMIZU, A. BOYD, X. LIN, and S. SUK: 18th Annual Meeting of the Society for Environmental Economics and Policy Studies (SEEPS), 22 September 2013, Kobe, Japan

“Current Status and Future Potential of the Multi-pollutant Approach to Air Pollution Control in Japan, China, and South Korea”

35) M. ELDER, N. MATSUMOTO, A. OGIHARA, M. SHIMIZU, A. BOYD, X. LIN, S. SUK, H. MORI, and C. SHIM: International Workshop on Strengthening the International Cooperation Framework and Science-Policy Interface to Promote Air Pollution Control in East Asia, 7-8 March 2014, Yokohama, Japan

“The Potential of the Multi-Pollutant Multi-Effect Approach as a Focus of Air Pollution Cooperation in East Asia”

36) M. ELDER: International Workshop on Strengthening the International Cooperation Framework and Science-Policy Interface to Promote Air Pollution Control in East Asia, 7-8 March 2014, Yokohama, Japan

“Enhancing International Cooperation on Air Pollution in East Asia by Strengthening the Scientific Epistemic Community”

37) E. ZUSMAN: Toward an Integrated Approach to Co-benefits in Asia: Building Bridges and Making Connections, 6-7 March 2014, Yokohama, Japan

"The Asian Co-benefits Partnership: Looking Back and Forward"

38) M. ELDER: Korea Environment Institute (KEI) International Conference: Responding to Global Environmental Challenges for Sustainable Development, 14 April 2014, Seoul, Korea "Strengthening International Cooperation on Air Pollution in Asia"

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない。

## （４）シンポジウム、セミナー等の開催

1) International Experts Workshop on International Framework and Co-benefit Approach to Promote Air Pollution Control Countermeasures in East Asia (2010 年 1 月 23-24 日、地球環境戰略研究機関、參加者 22 名)

2) International Forum for Sustainable Asia and the Pacific (ISAP) 2010. Experts Workshop on “Strengthening International Cooperation on Management of Regional Air Quality in East Asia” (2010年7月12日、パシフィコ横浜、参加者約25名)
3) Better Air Quality (BAQ) 2010 会議. Breakout Session “Regional and Transboundary Air Pollution.” (2010 年 11 月 8-11 日、シンガポール、参加者約 30 名).

4) International Experts Workshop on International Framework and Cobenefit Approach to Promote Air Pollution Control Countermeasures in East Asia 2011 (2011年1月17-18日、地球環境戰略研究機関、參加者約25名)

5) International Workshop on Strengthening the International Cooperation Framework and Science-Policy Interface to Promote Air Pollution Control in East Asia 2012 (2012年3月5-6日、パシフィコ横浜、参加者26名)

6) Better Air Quality (BAQ) 2012 会議. サイドイベント: “Strengthening the science policy interface for air pollution control: a possibility for establishing an Asian Science Panel on Air Quality (ASPAQ)” (2012 年 12 月 6 日、香港、Hong Kong Polytechnic University, 参加者約 25 名)

7) Better Air Quality (BAQ) 2012 会議. Breakout Session Green 6: “Regional Cooperation and Management of Air Quality in Asia” (2012 年 12 月 7 日、香港、Hong Kong Polytechnic University, 參加者約 35 名)

8) International Workshop on Strengthening the International Cooperation Framework and Science-Policy Interface to Promote Air Pollution Control in East Asia 2013 (2013年2月1日、青山こどもの城、参加者約30名)

9) International Forum for Sustainable Asia and the Pacific (ISAP) 2013. Lunch Session on Mitigating Air Pollution and Climate Change in Asia: Toward an Integrated Approach. (2013 年 7 月 23-24 日、パシフィコ横浜、観客約 250 名)

10) The Japan Committee for IIASA-International Workshop: Toward an Integrated Approach to Co-benefits in Asia - Building Bridges and Making Connections (2014 年 3 月 6-7 日、パシフィコ横浜、参加者約 20 名)

11) International Workshop on Strengthening the International Cooperation Framework and Science-Policy Interface to Promote Air Pollution Control in East Asia 2014 (2014年3月7-8日、パシフィコ横浜、参加者約20名)

## （５）マスコミ等への公表・報道等

特に記載すべき事項はない。

## (6) その他

特に記載すべき事項はない。

### 8 \. 引用文献

特に記載すべき事項はない。
# （３）東アジアの大気環境管理における科学と政策の関係に関する研究

## （一財）日本環境衛生センターアジア大気汚染研究センター（ACAP）

客員研究員

山下研

<研究協力者>

ACAP企画研修部研究員 アミン・ナワダ(平成21～24年度)

ACAP生態影響研究部研究員 陈 芳(平成24～25年度)

京都大学名誉教授 内山 巌雄

東京大学農学部教授 小林 和彦

フィンランド国立公衆衛生研究所 オットー・ヘンニネン

プリンストン大学教授 デニセ・モーゼラル

平成21～25年度累計予算額：38,888千円

（うち、平成25年度予算額：7,347千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

本サブテーマにおいては、東アジア地域での越境大気汚染問題の観点から、東アジアで優先的に取り組むべき大気汚染質としてオゾンとPM $ _{2.5} $ を特定し、長距離化学輸送モデルであるCMAQと、発生源インベントリであるREASの3つのシナリオ(PSC:対策強化型シナリオ、REF:持続可能性追求型シナリオ、PFC:現状推移型シナリオ)により計算された、2000、2005、2020年の東アジアのPM $ _{2.5} $ とオゾン暴露による人の早期死亡数を、疫学的先行研究の知見と手法(濃度-反応(CR)関数等)により推定した。また、モニタリングデータとモデルング計算によるリスク評価の結果の違いについても検討し、リスク評価の不確実性について検討を行った。

さらに、オゾン暴露による東アジアの主要作物の減収量と市場価格での損失額を推定するとともに、東アジア各国の確率的生命価値(VSL)の値を算定し、早期死亡による経済的損失を推定した。また、統合評価モデルであるGAINS-Chinaの汚染物質排出削減費用関数を利用して、2020年のREASの3つのシナリオの差(FSケース:PFC-PSC, FRケース:PFC-REF)に相当する汚染物質排出削減費用を計算し、VSLと比較することによって、費用便益分析を行った。その結果、PM_{2.5}とオゾンによる健康影響について、検討したケースではいずれも便益が費用を上回り、大気汚染物質排出削減対策を実施することの合理性が証明された。

[キーワード] オゾン、PM_{2.5}、早期死亡、リスクアセスメント、費用便益分析

### 1. はじめに

東アジアにおける大気汚染問題は、近年のこの地域の著しい経済発展とともに、深刻な問題となってきている。特に昨今の中国での著しい大気汚染問題は、中国に住む人々の健康に深刻な影響を与えるだけでなく、越境大気汚染として日本にも少なからず影響を与えていることが、
明らかになっている（テーマ1）。大気汚染の原因物質は様々な人間の活動から排出され、化学変化をしながら長い距離を輸送されて遠隔地にも影響を及ぼすが、その大気汚染原因物質の排出量は、経済成長率や環境規制実施の程度によって大きく変化する（テーマ2）。そして、大気汚染物質排出量削減には必ず対策費用が必要である。さらに、越境大気汚染問題は一国だけの問題ではなく、地域内のすべての国の利益に関わる問題で、地域の国際的取組として対応していくには、その科学的根拠が必要である（テーマ3）。

この一連のプロセスにおいて、最も基本的かつ重要な情報は、大気汚染が人の健康に与えている影響の分析である。環境基準は人の健康影響を基準に策定されているが、現在の濃度で被っている健康影響に関する情報については示唆しない。人の健康影響の程度を定量的に把握し、原因物質を減少させれば(増加させれば)どれだけ健康影響が減るか(増えるか)を科学的に推定すること及びその費用の算定が、環境政策決定のための基本的かつ決定的な情報となる。さらに、大気汚染は生態系にも悪影響を及ぼすことから、その影響も考慮することが必要となる。

## 2 ．研究開発目的

本研究は、前述の東アジアの大気汚染問題の解決のためのプロセスを踏まえて、大気汚染の原因と過程及び影響を科学的に正確に捉えること、さらに次のステップとして、実施可能な対策のオプションを、その効果/便益と費用との比較を行いながら検討することが、環境政策の優先順位等を決定する過程で極めて重要な情報となることから、大気汚染の中で最も問題となる人の健康への影響に焦点をあて、さらに生態系（農作物）への影響の検討も一部行ったものである。

### 3. 研究開発方法

これまで発表されてきた疫学的先行研究の知見及び手法(濃度-反応(CR)関数等)により人の健康への影響と、農作物への影響に関する先行研究の知見及び手法(収穫量-反応関数等)により生態系への影響として作物へのリスク影響評価を行った。またモニタリングとモデリングによるリスク評価の結果の違いについても検討し、不確実性についての評価を行った。また、本研究で得られたリスク評価結果に対する社会・経済的な評価を行って、政策決定過程への重要な情報提供を行った。

## （１）研究手法の検討とデータ整備

過去の知見を整理するための文献調査を行った他、研究協力者との専門家会議を2010年2月に開催し、適用可能なリスク評価手法等の検討を行った。また、オゾン及びエアロブルのリスク評価に関する最新の知見を得て研究方法についての議論を行うために、米国環境保護庁(Office of Air Quality Planning and Standard, USEPA)のDr. A. Scott Voorhees, Ms. Susan Lyon Stone, Dr. Zachary Pekar、プリンストン大学のDr. Denise L. Mauzerall、国際応用システム解析研究所(IIASA)のDr. Markus Amann、Dr. Zbigniew Klimomtを訪問し、適用可能なリスク評価手法及び科学的知見と政策の関係に関するヒアリング、意見交換及び資料収集を行った。

## （２）使用した領域化学輸送モデルと排出インベントリ

CMAQ/REASモデリングシステムは、PM_{2.5}とオゾンのシミュレーションの場所的、時間的変化をシミュレートするために使用された。Models-3 Community Multiscale Air Quality Modeling
System (CMAQ)のグリッドセルの解像度は、水平は80km×80km、高さは14層で23kmであるが、地表オゾン濃度として最下層(高さ150m)の計算結果を用いた。Regional Emission Inventory in Asia(REAS)は一貫した方法論による1980年から2020年までの東アジアの唯一の排出インベントリである。CMAQモデリングシステムはREAS(ver.1)を使用したが、2020年の将来予測に関し3つのシナリオを持っている；PSC:対策強化型シナリオ、REF:持続可能性追求型シナリオ、PFC:現状推移型シナリオである。PM_{2.5}濃度の年平均値の変動の地域分布は、EC, OC, NO_{3}^{-}, SO_{4}^{2-}, NH_{4}^{+}の成分をベースに計算された。

### （３）PM_{2.5}とオゾンによる人の健康影響に関するリスク評価手法

### 1 ）PM_{2.5}: 暴露及び早期死亡率の解析

年齢が30歳以上のグループに対する、 $ 10\mugm^{-3} $ 以上の $ PM_{2.5} $ の年平均値に対するそれぞれのグリッドセルの早期死亡率は、式(1)を使って計算される。

$$ \begin{aligned}mortality_{PM2.5}(i,j,t)=&pop(i,j,t)M_{b}(i,j,t)\beta_{PM2.5}\Delta PM_{2.5}(i,j,t)\\\beta=&ln(RR)/\Delta C_{PM2.5}\end{aligned} $$

ここでi,jは、シミュレーション領域の中のグリッドセルの場所を特定し、tはシミュレーションの年、popは暴露人口、 $ M_{b} $ は基準死亡率、βはPM $ _{2.5} $ の濃度-反応(CR)関数の係数で、文献等から得られたPM $ _{2.5} $ の年平均値の変化( $ \Delta C_{PM2.5} $ )に対する値として式(2)を用いて計算される。RRは死亡の相対リスクである。7.5から30μgm $ ^{-3} $ の範囲で10μgm $ ^{-3} $ のPM $ _{2.5} $ の年平均値の増加は、30歳以上の年齢層に対して4%(95% Confidence Interval(CI): 1.01-1.08)の死亡率(RR)の増加をもたらし、その時のβの値は約0.004である。 $ \Delta PM_{2.5}(i,j,t) $ は10μgm $ ^{-3} $ 以上の領域での年平均値の変化である。本研究では、10μgm $ ^{-3} $ 未満の濃度の影響は、不確実性があったことから無視した。また、10から90μgm $ ^{-3} $ までのより広い範囲をカバーするために、年平均値が30μgm $ ^{-3} $ 以上の領域でもPM $ _{2.5} $ のCR関数の直線外挿を行った。

## 2 ）オゾン：暴露及び早期死亡率の解析

各グリッドセルのRR値が1.003(70μgm^{-3}以上の濃度領域で10μgm^{-3}の変化に対して0.3%の日死亡率の変化)に基づく年間早期死亡率が、次の関数を使用して日死亡率を足し合わせて計算された。

$$ mortality_{O3}(i,j,n)=Y_{0}(i,j,n)[1-exp(-\beta_{O3}\Delta O_{3}(i,j,n))] $$

ここでnは計算した日、 $ Y_{0} $ は明らかな健康影響が起きていないと考えられるあるオゾンレベルでの早期死亡の日事象である。本研究では、30歳以上の年齢人口に対して日基準死亡率をかけて推定を行った。 $ \beta $ は、約0.0003の $ \beta $ の値となるRR値1.003を基に、 $ PM_{2.5} $ と同様に式(2)を適用して得られた。 $ \Delta O_{3} $ はオゾン濃度の変化であり、35ppb以上の日毎の8時間値平均値の最高値(日nのSOMO35指標)を基に次のように計算された。

$$ \mathrm{SOMO35(i,j,n)=[max\ 8hr\ mean-35]n} $$
## 3 ）人口分布

東アジアの人口分布は、Gridded Population of the World (GPWv3)から、約0.04167°の解像度で得られた。しかし、得られた人口データは2000年と2005年の2カ年だけであったので、2020年の人口分布は、GPWv3による2015年の人口予測と、国連経済社会部人口課による2015年から2020年までの東アジアの人口増加率0.42%に基づいて推定した。

また、東アジアのほとんどの国では年齢別の死亡率のデータはないので、WHO死亡率データベースに基づいて、30歳以上の年齢人口の基準死亡率を推定した。本研究では、CMAQ/REASと人口分布は異なるグリッドセルと地図投影法を使用しているので、式(1)と(3)を計算するために地理情報システム(GIS)ソフトウェアのArc-GISを使用した。

## （４）オゾンによる作物影響に関するリスク評価手法

2000年、2005年及び2020年における、東アジアの主要作物である大豆、小麦、米、トウモロコシに対するオゾンの影響を評価した。使用したシミュレーションモデルは上記(2)と同じである。作物に対する影響は、成長期の3カ月に対して7つの異なる時期のケース(C0～C6)を想定し、オゾン濃度が40ppbを超えた部分を積算する指標であるAOT40を使用して計算を行った。

## [計算方法]

年間のAOT40指標の地域分布は、イネ、小麦、大豆、トウモロコシの生育期である3カ月間の午前6時から午後8時まで、40ppb以上の地表オゾン濃度の時間値を積算して、次の式を用いて計算された。

$$ \mathrm{AOT40}=\sum_{\mathrm{i}=1}^{\mathrm{n}}[\mathrm{C}(\mathrm{O}_{3})-40]_{\mathrm{i}}\mathrm{~for~}\mathrm{C}(\mathrm{O}_{3})>40\;p p b $$

$$ C(O_{3}) $$

$$ \mathbf{n} は \mathbf{C}(\mathbf{O}_{3}) $$

作物の生育過程を示す作物歴は東アジアの各国で作物毎に異なるので(US Department of Agriculture /Forging Agricultural Service (USDA/FAS) (2010), FAO: The global information and early warning system on food and agriculture (GIEWS, http://www.fao.org/giews/countrybrief/))、AOT40による小麦、大豆、とうもろこし、稲の最もオゾンの影響を受ける成長期間を、USDA Handbook No.664 (1994)“Major World Crop Areas and Climate Profiles”とGIEWSを基に次のように設定した: case0(c0):1-3月, case1(c1):2-4月, case2(c2):4-6月, case3(c3):5-7月,

表(3)-2 AOT40を使用した収量-反応関数と対応する臨界レベル(critical levels) (Mills et al., 2007).

Crop	Yield-response function	Critical level (ppm h, 3 months)
y: relative yield , x: AOT40 in ppm h
Wheat	y=-0.0161x+0.99	(r²=0.89)	3.3
Soybean	y=-0.0116x+1.02	(r²=0.61)	4.3
Rice	y=-0.0039x+0.94	(r²=0.2)	12.8
Maize	y=-0.0036x+1.02	(r²=0.35)	13.9

case4(c4):6-8月, case5(c5):7-9月, and case6(c6):10-12月. 各国の作物毎に7つの区分を使用して、AOT40の分布と対応する減収量を計算した。作物の作付分布は、1/12°の解像度で、the Global data
set of monthly irrigated and rainfed crop areas around the year 2000 (MIRCA2000) から得られた (http://www.geo.uni-frankfurt.de/ipg/ag/dl/forschung/MIRCA/)。

オゾンの影響については、表(3)-2に示した複数の文献の平均(メタ分析)に基づくAOT40指標の関係を基にして、小麦、大豆、イネ、トウモロコシの相対収穫量の分布を推定した。表(3)-2の臨界レベルとは、明確な影響(5%の減収量)が観測される最低限のレベルである。

## （５）日本におけるモニタリングとシミュレーション濃度に基づく地表オゾンによる早期死亡分析

日本においては、47都道府県全ての1,145のモニタリングサイトで、環境への影響を評価するためにオゾン大気環境濃度の観測が実施されている。計算に用いたモデルとRRは上記に述べた方法と同じであるが、2005年の日本の早期死亡数の推定は4つの年齢グループ(0-14, 15-64, 65-74, 75歳以上)毎に計算した。

### （6） PM_{2.5}、オゾンによる損失の経済評価

PM_{2.5}、オゾンの暴露による早期死亡数から、USEPA等で行われている方法を参考にして、統計的生命価値(VSL)を計算した。また、大豆、小麦、米、トウモロコシの減収量に対する市場価値を計算した。

## （7） 费用便益分析

統合評価モデルであるGAINS-Chinaの大気汚染物質排出削減費用関数を利用して、PM_{2.5}及びオゾンの前駆物質としてNOxの排出削減について、REAS(ver.1)の2020年の3つの排出シナリオ(PSC, REF, PFC)の差(FS:PFC-PSC, FR:PFC-REF)の2つのケースについて、東アジア各国でのVSLの差及びそれに対応する中国での排出削減費用を推定し、費用と便益の比較・検討を行った。

## 4 ．結果及び考察

### （１）2000, 2005, 2020 年の PM_{2.5} とオゾンによる人の健康に関するリスク評価

PM_{2.5} とオゾンのそれぞれの暴露による国別の早期死亡数を表(3)-3 と図(3)-1 に示す。最も脆弱な地域は、中国、韓国、日本、北朝鮮であり、早期死亡数は年々増加している。
表(3)-3 2000, 2005, 2020 年(PSC, REF, PFC シナリオ)の $ PM_{2.5} $ とオゾンの曝露による早期死亡数

国	污染物質	2000	2005	2020 (PSC)	2020 (REF)	2020 (PFC)
中国	O₃	60,400	90,500	106,000	129,000	166,000
PM₂.₅	220,000	376,000	279,000	442,000	769,000
韓国	O₃	2,500	3,440	4,580	5,060	5,710
PM₂.₅	10,800	14,400	17,900	21,800	28,700
日本	O₃	7,050	8,610	9,820	10,500	11,500
PM₂.₅	2,840	6,660	6,480	9,530	15,400
北朝鮮	O₃	1,220	1,710	2,140	2,430	2,800
PM₂.₅	3,850	6,630	6,740	8,931	12,720
ベトナム	O₃	684	1,380	1,750	2,010	2,590
PM₂.₅	38	913	871	1,580	3,590
タイ	O₃	480	704	1,260	1,350	1,550
PM₂.₅	0	0	121	154	245
ミャンマー	O₃	638	773	1,280	1,320	1,440
PM₂.₅	0	0	46	62	110
フィリピン	O₃	103	271	389	403	437
PM₂.₅	0	0	0	0	0
ラオス	O₃	59	102	182	203	250
PM₂.₅	0	0	1	10	90
モンゴル	O₃	101	112	151	162	178
PM₂.₅	0	0	0	0	2
カンボジア	O₃	29	65	94	110	137
PM₂.₅	0	0	0	0	0

1	中国	韓国	日本	北朝鮮	ベトナム	タイ	ミャンマー	フィリピン	ラオス	モンゴル	カンボジア
☑2000年	281,000	13,300	9,890	5,070	722	480	638	103	59	101	29
☑2005年	467,000	17,800	15,300	8,350	2,290	704	773	271	102	112	65
☑2020年(PSC)	384,000	22,500	16,300	8,880	2,630	1,380	1,320	389	183	151	94
☑2020年(REF)	571,000	26,800	20,000	11,400	3,600	1,500	1,380	403	213	162	110
☑2020年(PFC)	935,000	34,400	26,900	15,500	6,170	1,790	1,550	437	340	180	137

図(3)-1 2000, 2005, 2020 年(PSC, REF, PFC シナリオ)の $ PM_{2.5} $ とオゾンの曝露による早期死亡数

（２）日本におけるモニタリングとシミュレーション濃度に基づく地表オゾンの早期死亡分析

2005年の、モニタリングによるオゾン濃度と、シミュレーション(CMAQ/REAS)によるオゾン濃度への暴露による早期死亡数を表(3)-4に示す。CMAQ/REASモデルに基づく早期死亡数の推定値は、モニタリングの観測値に基づく推定値の2.5倍程度大きいことが示された。これは、シミュレーションの解像度が80km×80kmであり、都市部のオゾン濃度を表すには粗い大きさであること、シミュレーションが特に夜間都市域でのNOによるオゾンの減少効果(タイトレーション)をうまく再現できていないこと、シミュレーションの最下層の厚さが150mであり、地表のオゾン濃度は最下層のオゾン濃度よりも低いと考えられること、などが原因として考えられる。
表(3)-4 日本における 2005 年の地表オゾン(観測及びモデル)の暴露による早期死亡数

Age group	Monitored ozone caused deaths	(95% CI)	Simulated ozone caused deaths	(95% CI)
g1 (0-14 yrs)	25	8	33	64	21	85
g2 (15-64 yrs)	902	300	1,250	2,270	758	3,030
g3 (65-75 yrs)	960	320	1,280	2,420	806	3,230
g4 (+75 yrs)	3,270	1,090	4,350	8,240	2,750	11,000
Total	5,150	1,720	6,870	13,000	4,330	17,300

（3）東アジアの2000、2005、2020年のオゾンによる主要作物への影響による減収量の経済評価

AOT40を使用して、東アジア地域のオゾン暴露による稲、小麦、大豆、トウモロコシの減収量とその市場価格(購買力平価(PPP)、2008年換算)を計算した結果を図(3)-2に示す。最も被害額が大きいのは米であり、次に小麦となっている。

図(3)-2 東アジアの主要作物のオゾン暴露による減収量とその市場価格

## （4） 费用便益分析

### 1 ）PM_{2.5}、オゾンによる損失の経済評価

PM_{2.5} とオゾンの暴露による早期死亡を、確率的生命価値(VSL)の考え方を用いて貨幣換算し、経済評価を行った。確率的生命価値とは、死亡する確率がわずかに減ったことに対して人々がいくら支払う意志があるかを統計的に示した数値であり、研究によって確率的生命価値の値にはばらつきがあるが、ここでは米国環境保護庁(USEPA)が使用している740万ドル(2006年)の値を上限値に、EU(ExternE 研究)で用いられている102万ユーロ(2000年)を下限値として用いた。東アジアの国々と米国等では、経済の状況がかなり違うので、一人当たりの国民総生産(GDP/C)を使って、各国の経済状況に合わせた値に換算し、また購買力平価(PPP)も使って、各国での貨幣の価値を等しくなるようにしている。これらの補正をした各国の確率的生命価値が表(3)-5であり、このVSLを使って、PM_{2.5}とオゾンによる早期死亡の損失を貨幣換算した結果が図(3)-3である。
表(3)-5 東アジア各国のVSL (2005 int. $)

VSL	中国	日本	韓国	カンボジア	ラオス モンゴル ミャンマー フィリピン	タイ	ベトナム
US EPA (upper)	788,304	5,287,942	4,083,021	262,148	292,839 497,467	184,669	530,348	1,160,320
EU (lower)	159,851	1,072,277	827,946	53,158	59,381 100,875	37,447	107,543	235,287

2000年	221,000	44,850	52,300	10,606	54,100	10,974	271	55	557	113	118	24	55	11	17	4	50	10	8	2
2005年	368,000	74,639	80,800	16,378	72,700	14,741	861	175	817	166	143	29	144	29	30	6	56	11	17	3
2020年(PSC)	303,000	61,406	86,200	17,480	92,000	18,652	986	200	1,600	324	245	50	206	4	54	11	75	15	25	5
2020年(REF)	450,000	91,256	106,000	21,486	110,000	2,224	1,350	274	1,750	354	256	52	214	43	62	13	81	16	29	6
2020年(PFC)	737,000	149,426	142,000	28,880	140,000	28,471	2,320	470	2,080	421	285	58	232	47	100	20	90	18	36	7

図(3)-3 PM2.5とオゾンの暴露に伴う各国の早期死亡による確率的生命価値(VSL)の損失額

## 2 ）汚染物質排出量削減の費用推定

PM_{2.5} の排出量削減とオゾンの前駆物質(NOx)排出量削減の費用を計算した。

REAS(ver.1)の2020年の3つのシナリオ(PSC, REF, PFC)のそれぞれの$\mathrm{PM}_{2.5}$とNOxの排出量の差をFSケース(PFC-PSC)とFRケース(PFC-REF)として、この2つのケースについて、GAINS-Chinaモデルの費用関数を利用して、削減費用を計算した。ここで、PSC、REF、PFCは中国の排出量だけを変化させたシナリオである。NOxの削減費用は、REASの中国の各省の排出量削減量からGASINS-Chinaの各省の費用関数(シナリオ:$\mathrm{CP\_WEO11\_S10P50\_v2}$)を当てはめて求めた。$\mathrm{PM}_{2.5}$については、REAS(ver.1)には$\mathrm{PM}_{2.5}$の排出データがなかったが、REAS(ver.2)には第1次$\mathrm{PM}_{2.5}$の排出データがあるので、REAS(ver.1)とREAS(ver.2)のBC、OCの比率から、REAS(ver.1)の各省の第1次$\mathrm{PM}_{2.5}$の排出量を求め、GAINS-Chinaの費用関数を適用して、削減費用を求めた(表(3)-6)。なお、VOCsについては、GAINS-Chinaには費用関数が用意されていないが、GAINS-Europeでは、VOCsの費用関数は大部分がマイナスであり、つまり費用は発生していない。これはVOCsの空気拡散/蒸発を防ぐことによりVOCsの損失を防いでいることによるもので、中国の場合も同様と考えられることから、VOCsの削減費用は無視することとした。
表(3)-6 2020年の中国の大気汚染物質削減費用(Unit: emission: kt, Cost: million int. $ 2005)

NO_{x}	PM_{2.5}	Total cost
Case FR	Case FS	Case FR	Case FS	Case FR	Case FS
Emission	Cost	Emission	Cost	Emission	Cost	Emission	Cost	Emission	Cost
Total	9,800	8,200	14,400	32,800	4,400	523	6,400	3,580	8,720	36,400

## 3 ）费用便益分析

ここまでの計算結果を使用して、費用便益分析を行った結果を図(3)-4(FR ケース)と図(3)-5(FS ケース)に、まとめた結果を表(3)-7に示す。図(3)-4から、オゾンだけを考えた場合、中国では低い方のVSLの値をとった場合、NOx(オゾン)削減費用の方が大きくなってしまうが、PM_{2.5}だけを考えた場合、中国では早期死亡減少の便益の方が大きい。オゾンとPM_{2.5}を併せて考えた場合、中国でも日本でも、それぞれの国の早期死亡減少の便益の方が大きい。東アジア地域全体でみても、PM_{2.5}だけ、及びオゾンとPM_{2.5}を併せて考えた場合は、早期死亡減少による便益の方がはるかに大きい。図(3)-5でも費用と便益の差は縮小しているが、同じ結果となっている。

FR、FS ケースとも、削減費用は中国の排出量の変化だけを考えているが、中国国内及び東アジア地域全体の便益は、中国国内の費用をいずれも上回り、東アジア地域での最大の排出国である中国において、大気汚染物質排出削減対策を実施することの合理性が示された。

表(3)-7 2020年(FS,FRケース)のPM_{2.5}とオゾンの削減対策の便益(地域全体)と費用(中国)

便益(million int.$, 2005)	費用(million int.$, 2005)	便益/費用
ケース	FS	FR	FS	FR	FS	FR
オゾン	12,500	～	61,700	7,590	～	37,400	32,800	8,200	0.4	～ 1.9
PM2.5	97,100	～	479,000	64,500	～	318,000	3,580	523	27.1	～ 133.8
合計	110,000	～	541,000	72,100	～	356,000	36,400	8,720	3.0	～ 14.9

図(3)-4 2020年のFRケースでのオゾンとPM_{2.5}の削減費用と便益
図(3)-5 2020年のFSケースでのオゾンとPM_{2.5}の削減費用と便益

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

東アジアの大気環境管理における科学と政策の関係に関する研究においては、東アジアのオゾン、エアロゾルのリスク評価について、人の健康影響及び生態系(作物)への影響を詳細かつ定量的に明らかにした。また、東アジアを広くカバーする領域で行ったこと、最新の詳細なデータを使用したこと、既存研究を参考にして手法を改良したことなどにより、不確実性を減らし、より詳細なリスク評価が実施可能となった。モニタリングデータを使用した影響評価との比較により、モデリングによるリスク評価の不確実性を定量的に明らかにした。さらに、リスク評価の方法として、損失/便益を経済的に評価することにより、費用便益分析が可能となった。

## （２）環境政策への貢献

<行政が既に活用した成果>

特に記載すべき事項はない。

## <行政が活用することが見込まれる成果>

東アジア地域で科学的な知見を基礎にした地域大気環境政策を進めるためには、大気汚染による影響/被害の科学的な評価が必要であることから、オゾンとPM_{2.5}による影響/被害を明らかにするための東アジアでの地域大気環境研究の必要性を明確に示唆した。また、損失の大きさを定量的に示唆したことにより、アジアでの地域大気汚染対策の重要性を行政担当者にわかりやすく示した。

## 6 ．国際共同研究等の状況

該当なし
### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（査読あり）>

1) A. NAWAHDA, K. YAMASHITA, T. OHARA, J. KUROKAWA and K. YAMAJI: Water, Air, and Soil Pollution, 233(6), pp.3445-3459 (2012)

“Evaluation of Premature Mortality Caused by Exposure to PM 2.5 and Ozone in East Asia: 2000, 2005, 2020”

2) A. NAWAHDA, K. YAMASHITA, T. OHARA, J. KUROKAWA, T. OHIZUMI, F. CHEN and H. AKIMOTO: Atmospheric Environment, 81, pp.538-545 (2013)

“Premature mortality in Japan due to ozone”

3) A. NAWAHDA, K. YAMASHITA, T. OHARA, J. KUROKAWA and K. YAMAJI: Water, Air, and Soil Pollution, 224:1537 (2013)

“Evaluation of the Effect of Surface Ozone on Main Crops in East Asia: 2000, 2005, and 2020”

4) A. NAWAHDA and K. YAMASHITA: Int. J. Society Systems Science, 5(1), pp.82-98 (2013) "The effect of ground level ozone on vegetation: the case of spatial variability of crops in the People's Republic of China"

## （2） 口頭発表（学会等）

1) 山下研：環境経済・政策学会 2009 年大会（2009）「アジアにおける越境大気汚染に対する取組に関する考察」(C-081 の研究成果を含む)

2) 山下研：日本リスク研究学会（2010）「東アジアの大気環境管理における科学と政策の関係に関する研究」

3) A. NAWAHDA, K. YAMASHITA, T. OHARA, J. KUROKAWA, K. YAMAJI: ACID RAIN 2011, June 15-18, 2011, Beijing

“Evaluation of premature mortality caused by exposure to $ PM_{2.5} $ and ozone in East Asia: 2000, 2005, 2020”

4) A. NAWAHDA, K. YAMASHITA: Air Quality VIII, Oct. 24 – 27, 2011, Arlington, VA

“Variation of the monitored ground level ozone in urban and remote sites in Japan: Correlations with chemical species and meteorological parameters”

5) A. NAWAHDA, K. YAMASHITA, T. OHARA, J. KUROKAWA, K. YAMAJI: International Workshop on Strengthening the International Cooperation Framework and Science-Policy Interface to Promote Air Pollution Control in East Asia, 5-6 March 2012, Yokohama

“Evaluation of premature mortality caused by exposure to $ PM_{2.5} $ and ozone in East Asia: 2000, 2005, 2020”

6) A. NAWAHDA: 20th International Conference on Modelling, Monitoring and Management of Air Pollution, 2012, Coruña, Spain

“Surface ozone caused excess mortality analysis based on monitored and simulated concentrations in Japan”

7) K. YAMASHITA: 15th meeting of the Joint Convention/WHO Task Force on Health Aspects of
Long-range Transboundary Air Pollution, 2012, Bonn, Germany, “Approach to the risk assessment of ozone and $ PM_{2.5} $ in East Asia”

8) 山下研：第 53 回大気環境学会年会、神奈川大学、横浜市、2012.「東アジアのオゾンとPM_{2.5}のリスク及び経済評価」

9) K. YAMASHITA: Better Air Quality Side Event: “Strengthening the science policy interface for air pollution control: a possibility for establishing an Asian Science Panel on Air Quality (ASPAQ),” 6, December 2012, Hong Kong

“Risk assessment for possible impacts of ozone and $ PM_{2.5} $ on human health and crop yield in East Asia”

10) F. CHEN: ASAAQ, 2013, Soul, R. of Korea

“Premature mortality and economic loss analysis for surface ozone and $ PM_{2.5} $ in East Asia”

11) K. YAMASHITA: 16th meeting of the Joint Convention/WHO Task Force on Health Aspects of Long-range Transboundary Air Pollution, Bonn, Germany, 2013

“Economic Evaluation of Risk Assessment for Ozone and $ PM_{2.5} $ in East Asia”.

12) 山下研、「東アジアの PM_{2.5} とオゾンによる健康リスクの経済的評価」、第 54 回大気環境学会年会、新潟市、2013

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない。

（４）シンポジウム、セミナー等の開催

Expert Meeting for Risk Assessment of Ozone and PM, 12 February, 2010, Niigata, Japan.

（５）マスコミ等への公表・報道等 特に記載すべき事項はない。

## (6) その他

特に記載すべき事項はない。

### 8 \. 引用文献

1) A. ALBERINI, A. HUNT & A. MARKANDYA: Environmental and Resource Economics, 33(2), pp.251-264 (2006)

“Willingness to pay to reduce mortality risks: evidence from a three-country contingent valuation study”

2) S.C. ANENBERG, L.W. HOROWITZ, D.Q. TONG et al: Environmental Health Perspectives, 18 (9), pp.1189-1195 (2010)

“An estimation of the global burden of anthropogenic ozone and fine particulate matter on premature human mortality using atmospheric modeling.”