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環境質定量化・予測 / 環境分析 / 大気汚染防止・浄化 / 東アジア / 有害化学物質 / 有害金属 / 多環芳香族炭化水素類 / エアロゾル / 地球化学

近年発展が顕著で歴史的な都市改造が行われている中国北京市において21世紀最初の10年間の大気環境の動向を定量化することを目的として研究を行った。北京市の大気粉塵濃度は世界主要都市と比較して約5倍高く、直近約10年間ではほぼ改善されていなかった。2008年夏季オリンピック開催に伴う諸規制により、粒径2.5μm以上の粗大粒子濃度は25%減少したが、粒径2.5μm以下の微小粒子濃度に対しては減少効果が認められなかった。

環境質定量化・予測 / 環境分析 / 大気汚染防止・浄化 / 東アジア / 有害化学物質 / 有害金属 / 多環芳香族炭化水素類 / エアロゾル / 地球化学 / 長期的動向 / 微量金属 / 水溶性イオン成分

中国北京市では2008年五輪開催に向けた都市改造の最中であり、すでに高濃度である大気粉塵がさらに増加する危険性がある。従って大気粉塵の発生源を明らかにし対策を進めることが重要である。本研究では中国北京市清華大学において大気粉塵試料を1日ごとに採取し、微量化学成分の分析を行った。
北京市における微量金属成分濃度は、全ての成分において東京都の濃度を上回り、特にヒ素に関しては25倍を超える高濃度であった。回帰分析を用いて微量金属濃度の長期的動向を調べた結果、2001年3月〜2006年2月の期間において、銅・亜鉛・ヒ素・カドミウム・鉛といった石炭燃焼由来の重金属濃度が年率4.9%〜19.8%の割合で増加していることが判った。さらに、CMB(Chemical Mass Balance)法を用いて大気粉塵の発生源の推定を行ったところ、約8割の大気粉塵が人為起源であり、特に石炭燃焼が全体の3〜5割を占める主な発生源であることが判った。
北京市における総多環芳香族炭化水素類(ΣPAHs)濃度は東京都と比べると数十〜数百倍高濃度であった。また、暖房期におけるΣPAHs濃度は非暖房期に比べて10.7倍高くなった。この原因は主に一般家庭における石炭燃焼の影響であると考えられた。大気粉塵中PAHs濃度測定結果を基にPMF(Positive Matrix Factorization)法を用いて大気粉塵中PAHs発生源の推定を行った。PAHsの主な発生源として石炭燃焼、廃棄物燃焼、木材燃焼、自動車排気が考えられた。暖房期、非暖房期における各発生源からの寄与率を求めると、暖房期では石炭燃焼、廃棄物燃焼、木材燃焼からの寄与が合計約70%となり、これらの発生源からPAHsが多量に放出されていることが推定され、石炭、廃棄物、木材が一般家庭において冬季の暖房用燃料として使用されていることが示唆された。

エアロゾル / 有害金属 / 超高感度計測 / LA / ICP-MS / 越境大気汚染 / 東アジア / 起源推定 / CMB法

近年、人間活動に伴う人為起源より大気中に放出される大気粉塵の増加が指摘されている。特に、中国においては深刻な環境問題の一つとなっている。粒子状物質は大気中に滞留し、地球の気候変動、酸性雨といったここ数年来大きな関心を呼んでいる地球環境問題に大なり小なり関与しており、その濃度や化学組成をモニタリングすることは、大気中の粒子状物質の発生源を明らかにし、さらにその挙動あるいは生活環境、気候などに及ぼす影響を把握する上で重要である。
そこで、中国北京市にある清華大学において、2001年3月より大気粉塵を採取し、大気粉塵試料の金属分析法としてレーザーアブレーション/誘導結合プラズマ質量分析(LA/ICP-MS)法を用いて大気粉塵試料の微量金属濃度を測定した。北京市における大気粉塵濃度(PM10)は約140μg/m^3であり、横浜市と比較して約4倍の高濃度であり、北京市の深刻な大気粉塵汚染の実態が明らかとなった。大気粉塵試料の微量金属濃度に関しては、ほとんどの金属成分が川崎市と比較して数倍の高濃度であり、特にAs, Al, Tiが高濃度であった。更に、北京市における大気粉塵の発生源について、CMB(Chemical Mass Balance)法を用いて推定を行った。その結果、北京市においては、土壌粒子、石炭燃焼粒子、二次粒子の大気濃度がそれぞれ、33.6μg/m^3、27.3μg/m^3、62.6μg/m^3と推定され、これらが大気粉塵の80%を占めることが判った。今後、北京市においては土壌、石炭燃焼の発生源対策が必要であると言える。

【研究分担者】
奥田知明	慶應義塾大学	理工学部	講師	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
奥田知明	慶應義塾大学	理工学部	助手	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
奥田知明	慶應義塾大学	理工学部	助手	(Kakenデータベース)
成田祥	慶應義塾大学	理工学部	助手	(Kakenデータベース)
土器屋由起子	東京農工大学	農学部	教授	(Kakenデータベース)