2004年度 公開発表会

光化学オキシダントの原因物質を探る～揮発性有機化合物の実態～

分析研究部 星 純也

2004年度 公開発表会

大気中に存在する様々な揮発性有機化合物（ＶＯＣ）・・・

人の健康に有害な影響（有害大気汚染物質）

浮遊粒子状物質の生成

光化学オキシダントの生成

2004年度 公開発表会

光化学オキシダント生成とVOC

都内大気中のＶＯＣ汚染の実態① ＶＯＣの成分別濃度

② オゾン生成能から見たＶＯＣ成分

発生源とVOC成分① 移動発生源（自動車等）

② 固定発生源（工場等）

今後の調査課題

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調査対象物質

CH3CH2

CH C

H2

CH3CH3

CH2CH

CH3 CH2CH

CH

CH2CH3CH2

CH2

CH3

飽和炭化水素類（27成分）

ブタン３－メチルペンタン

不飽和炭化水素類（14成分）

プロピレン １，３－ブタジエン

芳香族炭化水素類（15成分）

ベンゼン トルエン

アルデヒド類（2成分）

アセトアルデヒドホルムアルデヒド

OCH

H

OCH

CH3

CH3

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VOCのクロマトグラムの例

プロピレン

イソブタン

１－ブテン-

ｎ－ブタン

イソペンタン

ｎ－ペンタン

３－メチルペンタン

トルエン

トルエンーｄ８

（内部標準物質）

ベンゼン

ヘキサンoーキシレン

ｍ,ｐ－キシレン

エチルベンゼン

１,３,５－トリメチルベンゼン

ｎ－デカン

ｍ,ｐ－エチルトルエン

１,２,４－トリメチルベンゼン

平成１５年１１月、環状８号線沿道（世田谷区）

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都内のＶＯＣの測定地点

福生

杉並

足立

江東

大田

地域的なバランスを考慮し５地点を選定

測定時期

平成15年8月および11月

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都内ＶＯＣの物質群別濃度

0

20

40

60

80

100

120

140

160

江東 大田 杉並 足立 福生

濃度（μｇ/ｍ3）

アルデヒド類

芳香族炭化水素類

不飽和炭化水素類

飽和炭化水素類

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都内各地点の個別成分別ＶＯＣ濃度

上位８成分

0

5

10

15

20

25

ﾄﾙｴﾝ

ｲｿﾍﾟﾝﾀﾝ

n-ﾌﾞﾀﾝ

ﾌﾟﾛﾊﾟﾝ

ｲｿﾌﾞﾀﾝ

ｴﾁﾙﾍﾞﾝｾﾞﾝ

n-ﾍﾟﾝﾀﾝ

ｴﾁﾚﾝ

濃度（μｇ/ｍ3）

大田

福生

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オゾン生成能によるVOCの評価

光化学オキシダント主成分であるオゾンの生成能はVOCの個別成分によって異なる

例）n‐ブタン ： 1.33

プロピレン ：11.58

ベンゼン ： 0.81

トルエン ： 3.97

ホルムアルデヒド： 8.97

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VOC成分のオゾン生成能

飽和炭化水素類

低

不飽和炭化水素類

高

C C C C

芳香族炭化水素類

低～高

アルデヒド類

高

OCH

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都内大気中VOC濃度のオゾン生成能評価

0

100

200

300

400

500

600

江東 大田 杉並 足立 福生

オゾン生成能（μg/m3）

アルデヒド類

芳香族炭化水素類

不飽和炭化水素類

飽和炭化水素類

成分別濃度×成分別オゾン生成能 の総和

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0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

濃度 オゾン生成能

VOC濃度とオゾン生成能の割合

大田 福生

アルデヒド類

芳香族炭化水素類

不飽和炭化水素類

飽和炭化水素類

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大気中濃度およびオゾン生成能の高濃度成分（上位10成分）

1 ﾄﾙｴﾝ

2 ｲｿﾍﾟﾝﾀﾝ

3 ﾌﾟﾛﾊﾟﾝ

4 n-ﾌﾞﾀﾝ

5 ｲｿﾌﾞﾀﾝ

6 ｴﾁﾙﾍﾞﾝｾﾞﾝ

7 ﾌﾟﾛﾋﾟﾚﾝ

8 n-ﾍﾟﾝﾀﾝ

9 ｱｾﾄｱﾙﾃﾞﾋﾄﾞ

10 ﾎﾙﾑｱﾙﾃﾞﾋﾄﾞ

濃度

1 ﾄﾙｴﾝ

2 ﾌﾟﾛﾋﾟﾚﾝ

3 ｱｾﾄｱﾙﾃﾞﾋﾄﾞ

4 ｴﾁﾚﾝ

5 ﾎﾙﾑｱﾙﾃﾞﾋﾄﾞ

6 ｴﾁﾙﾍﾞﾝｾﾞﾝ

7 1-ﾌﾞﾃﾝ

8 m,p-ｷｼﾚﾝ

9 ｲｿﾍﾟﾝﾀﾝ

10 n-ﾌﾞﾀﾝ

オゾン生成能

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VOCの発生源

光化学オキシダントに影響を与える発生源の調査

自動車の影響 大

大規模工場が少ない

自動車交通量が多い

東京

固定発生源（工場等）：９割

移動発生源（自動車等）：１割

環境省の推定

全国

シャシダイナモメータを用いた調査

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シャシダイナモメータ

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自動車から排出されるVOC

0

5

10

15

20

25

30

35

40

ﾎﾙﾑｱﾙﾃﾞﾋﾄﾞ

1-ﾌﾞﾃﾝ

1,3-ﾌﾞﾀｼﾞｴﾝ

ｲｿﾌﾞﾀﾝ

ﾍﾞﾝｾﾞﾝ

ﾄﾙｴﾝ

排出係数（ディーゼル車）

（mg/km）

ディーゼル車

0

0.5

1

1.5

2

2.5

排出係数（ガソリン車）

（mg/km）

ガソリン車

ディーゼル車とガソリン車では排出される成分が大きく異なる

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自動車排出ガスのオゾン生成能

ディーゼル車はガソリン車の20倍

0

200

400

600

800

1000

1200

オゾン生成能（mg/km）

ディーゼル車 ガソリン車

アルデヒド類

芳香族炭化水素類

不飽和炭化水素類

飽和炭化水素類

0

10

20

30

40

50

60

オゾン生成能（mg/km）

ガソリン車

３７％

１０％

４９％

４％

２％

３７％

２１％

４０％

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酸化触媒によるVOC低減効果

ﾎﾙﾑｱﾙﾃﾞﾋﾄﾞ ｱｾﾄｱﾙﾃﾞﾋﾄﾞ ﾍﾞﾝｾﾞﾝ1,3-ﾌﾞﾀｼﾞｴﾝ

環境モニタリングデータを用いて効果を検証

0

20

40

60

80

100

排出係数（mg/km）

装着前

装着後

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固定発生源からの排出量

固定発生源からの排出量

ＰＲＴＲデータ

環境確保条例の届出

小規模事業所等の排出実態

届出対象成分以外

しかし

環境モニタリングデータを用いた検討

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VOC個別成分からの発生源の推定

大気中濃度の比較

ベンゼン比の比較

ベンゼン比の比較

道路沿道と

一般環境の

道路沿道と

一般環境の

固定発生源からの排出について検討

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ベンゼン

トルエン

1-ブテン

トルエン

1-ブテン トルエン

自動車排出VOC濃度

ベンゼン濃度

自動車排出VOC＋固定発生源VOC濃度

ベンゼン濃度

道路沿道≒一般環境 道路沿道＜一般環境

ベンゼン比による発生源の推定

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大気中の年平均濃度とﾍﾞﾝｾﾞﾝ比

0 10 20 30 40

ﾌﾞﾀﾝ

3-ﾒﾁﾙﾍﾟﾝﾀﾝ

1-ﾌﾞﾃﾝ

ﾍﾞﾝｾﾞﾝ

ﾄﾙｴﾝ

濃度（μg/m3）

道路沿道

一般環境

0 2 4 6 8 10

ﾌﾞﾀﾝ

3-ﾒﾁﾙﾍﾟﾝﾀﾝ

1-ﾌﾞﾃﾝ

ﾍﾞﾝｾﾞﾝ

ﾄﾙｴﾝ

ベンゼン比

道路沿道(ﾍﾞﾝｾﾞﾝ比)

一般環境（ﾍﾞﾝｾﾞﾝ比)

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VOC成分モニタリングデータによる発生源の推定

道路沿道＞一般環境

自動車排出ガスの影響

道路沿道＜一般環境

環境濃度

ベンゼン比

道路沿道≒一般環境

大

1-ﾌﾞﾃﾝ

3-ﾒﾁﾙﾍﾟﾝﾀﾝ

固定発生源の影響

大

ﾌﾞﾀﾝ

ﾄﾙｴﾝ

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光化学オキシダント対策としてのVOC調査（これまでの調査結果のまとめ）

大気中のVOC成分

オゾン生成能で光化学

オキシダントへの影響を評価

不飽和炭化水素類、

芳香族炭化水素類の

削減が有効

自動車由来VOCの低下が期待

自動車排出ガスのVOC成分

ディーゼル車はガソリン車の

２０倍

酸化触媒の普及

VOC個別成分のモニタリング

大気中濃度とベンゼン比による発生源の推定

固定発生源対策の必要性

（トルエン等）

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光化学オキシダント低減に向けた今後の調査課題

固定発生源からの排出実態の把握

PRTR対象外の成分

小規模事業所からの排出

屋外塗装等の影響

大気中濃度実態が未把握の成分

届出排出量が多く環境調査が行われていない成分

例）イソプロピルアルコール、アセトン等

光化学オキシダントの原因物質を探る～揮発性有機化合物の実態～分析方法ＶＯＣ削減の第1の理由光化学オキシダントへのVOCの寄与