大気研究WG報告...Part1 報告：森川 Part2 報告：柴田 2 JATOP/JCAP からの取組 1....
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大気研究WG 森川多津子 JAPAN AUTO-OIL PROGRAM JATOPⅡ成果発表会 大気研究ＷＧ報告 － JATOPⅡ3ヶ年の研究成果：Ｐａｒｔ１－ ２０１５年３月９日
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大気研究WG
森川多津子
JAPAN AUTO-OIL PROGRAM
JATOPⅡ成果発表会
大気研究ＷＧ報告 － JATOPⅡ3ヶ年の研究成果：Ｐａｒｔ１－
２０１５年３月９日
本日の報告内容
１．背景 日本の大気環境の課題/PM2.5の現状/JATOP大気研究の経緯
２．研究課題と計画 JATOPの残存課題とJATOPⅡ取組テーマ/研究計画
３．大気モデル/インベントリ 大気シミュレーション概要/2010年インベントリ更新/ CMAQ・WRFモデル更新/2010年再現性/2020年大気質予測
４．大気観測 高濃度エピソード観測/圏外流入分・圏内生成分解析
５．二次粒子生成メカニズム解明 植物VOCの粒子生成能
６．JATOPⅡ大気研究成果のまとめ ７．大気研究成果の活用 学会発表/行政への貢献/自治体業務等への排出インベントリの提供 ８．今後の課題（中長期的な技術課題）
Part1 報告：森川
Part2 報告：柴田
2
JATOP/JCAPからの取組 1. 広域（日本全国）～沿道（交差点近傍）までの大気汚染物質（NO2、SPM/PM2.5等）の濃
度分布の予測が可能な大気質予測モデルを開発 2. 大気環境改善効果を定量的に評価するツールに初めて適用、排出ガス対策の
将来効果を検証 3. 大気環境への効果の検証結果を環境施策に資する技術データとして国に提供
１．背景
JCAPⅠ JCAPⅡ
1997/4 2002/4 2007/4
研究の Key Word
・自動車排出量の推計 ・広域モデル構築 ・沿道モデル構築
・ Real World Emission ・高精度 ( ﾏﾙﾁｽｹｰﾙﾓﾃﾞﾙ )
・沿道 ・微小粒子 ( ﾅﾉ粒子 )
2020年大気質予測
中環審専門委員会 自動車 排出ガス 粒子状物質等
（2004.11&12） （2001.9）
2012/3
・ 微小粒子 (PM 2.5 )
・沿道 NO 2
推計精度向上 モデル活用
（2008.12）
JATOP
2015大気質予測 2010年大気質予測
3
日本の大気環境の課題 -1
残された汚染物質； 光化学オキシダントとPM2.5
環境基本計画（2012年度、大気環境）抜粋
今後の課題 広域大気シミュレーション改善 生成機構解明 インベントリ整備改善
これまでの取り組み、現状 今後の課題
①大都市 NO2、SPM
自動車単体規制、自動車NOx・PM法、低公害車の普及により、一部の測定局を残し、環境基準をおおむね達成。
すべての測定局、すべての地点での継続的な環境基準の達成
②光化学 オキシダント
固定発生源に係る規制と自主的取組みにより、VOCをH12年比30%以上の削減見込みであるが、環境基準達成は1%未満。
実態解明のために、広域大気シミュレーションを活用し、汚染物質濃度の把握や生成機構の解明を行うとともに、排出インベントリの整備・改善、常時監視の体制整備および精度向上などを図る。
③PM2.5 環境基準が設定され、常時監視体制が構築されつつあるが、測定データから全国的に環境基準を超える可能性が示唆される。
④広域大気 汚染
東アジア地域において、急速な経済発展に伴う大気汚染物質の排出利用が増加することで大気汚染が深刻化、日本に飛来する黄砂に付着した有害物質の影響懸念。
広域大気汚染対策は、全体的な取り組みとして都道府県、国を超えた広域的な取り組みが必要。
4
0
10
20
30
40
50
60
70
80
2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014
Mea
n an
d Ye
arly
98%
Val
ue o
f PM
2.5
in T
okyo
(μg/
m3 )
Fiscal Year
短期的評価の 環境基準（98％タイル）
長期的評価の 環境基準（年平均）
梅島 自排局 国立 自排局
綾瀬 一般局 町田 一般局
測定法の変更
PM2.5濃度は自動車規制強化と低硫黄燃料の導入により 減少傾向にあるものの、環境基準未達 PM2.5の削減が必要
50ppm化 低硫黄燃料の導入
新短期規制 新長期規制 ポスト新長期規制 排ガス規制
10ppm化
5
環境基準制定 2009年9月
東京都内におけるPM2.5濃度の経年変化 日本の大気環境の課題 -2
Fiscal year
PM2.5：大気中に浮遊する粒子状物質で粒径2.5μm以下の細かい粒子
自然や人間活動から発生 自動車や工場から排出される人為発生源からの粒子 土壌、海塩粒子や火山灰などの自然発生源からの粒子 大気中のガス状物質（ 前駆物質 ）が反応して発生する粒子
1次粒子
2次粒子
6
PM2.5とは
一次粒子
硝酸イオンNO3- アンモニウム
イオンNH4+
有機粒子OA
http://www.jama.or.jp/eco/PM25/pdf/PM25.pdf
二次粒子 硫酸イオンSO42-
PM2.5の主要成分であるが、 大気中での生成過程、挙動が不明
1次粒子
2次粒子の前駆物質
2次粒子
PM2.5は、自動車を除くと、総量・成分共にほとんどデータが無い
硫酸イオン(SO42-)...SOx 硝酸イオン(NO3
-)...NOx 二次有機粒子(SOA)...VOC 人為VOC、植物VOC共に日本の実測データが不足
JATOPⅠの成果・JATOPⅡの課題 JATOPⅠ成果 JATOPⅡの課題
１．発生源情報の整備 ・排出インベントリ ・発生源プロファイル
・広域大気モデル用の2005年排出
インベントリと発生源プロファイル(自動車、固定発生源、植物、火山等）を整備した。
・日本国内の状況を反映した最新の排出インベントリへの更新
・更新したインベントリをベースとした将来推計
・インベントリ更新しくみ作り ２．大気モデルの整備 ・三次元広域大気モデル
CMAQver4を採用し、反応スキーム（SAPRC、aero）に必要なデータベースを整備した。
・広域大気モデルは、日平均濃度は観測値を概ね再現するが、PM成分の再現性は不十分であった。
・PM成分の再現性改善のため、最
新の広域大気モデルや気象モデルの知見の調査、更新。
３．濃度推計実施 ・2005年、2020年のPM2.5濃度を推計し、PM2.5が1割程度低下する。
・2020年の自動車の発生源感度解析を実施した。
・更新した最新のインベントリ/広域
大気モデルの再現性や発生源感度の検証。
・2020年大気質予測。 ４．大気観測・実験 ・環境モニタリング ・二次生成解明
・夏・冬２回の同時多地点観測により、二次生成挙動に関する知見を得た。
・PM2.5及びその成分の更なる大気中実態・挙動解明。
・SOA生成メカニズムの解明 7
２．研究課題と計画
JATOPⅡ大気研究の実施項目・実施計画
目標 PM2.5環境基準達成に向けた対策検討に資するデータ提供
短期 項目
長期 項目
２．大気モデルの整備 ・CMAQのﾊﾞｰｼﾞｮﾝｱｯﾌﾟ対応 ・WRF/気象解析データの更新
１．発生源情報の整備 ・2010年インベントリの作成 ・2020年インベントリの推計
４(1）大気観測 ・中京圏/関東圏の圏外流入分の検証 ・高濃度エピソード時の観測、SOA大気動態の観測 ４(2）チャンバー実験 ・HCからのSOA生成モデル化 ・CMAQ搭載・再現性評価
１．発生源情報の整備（環境省事業） ・インベントリ更新の仕組みつくり
３．PM2.5濃度推計実施 ・観測値による検証 ・2010年、2020年推計
2012 2013 2014
年度
成
果
・
課
題
ま
と
め
Ⅱ
8
ポスト
ＪＡＴＯＰ
9
JATOP大気研究のフレームワーク
ツールデータ＆改良
評価検討
インベントリの改良 シミュレーションの改良 観測の改良
空間配分見直し
植物VOC組成実測 植物VOC二次生成モデル改良
感度解析 将来推計 流跡線解析、 圏内生成分の分離
インベントリの策定・更新 データ変換 環境濃度計算 観測値との比較検証 成分観測
CMAQ SMOKE
成果の活用
データ& ツール整備
学会発表 行政への 貢献 インベントリ公開
Part1 Part2
国内で排出される１次粒子及び２次粒子前駆物質
国外から流入する１次粒子及び ２次粒子前駆物質
OA
Na+
EC
NH4+
NO3-
SO42-
他
気象モデル
発生源情報
10
PM2.5濃度
PM2.5
成分濃度推計値
将来における各種排出源が大気環境に与える影響を検討・分析し、今後の環境影響に関する正確な知見を得るために、①発生源情報 ②気象モデルの情報を入力として、大気中の汚染物質濃度を予測計算する。
３．大気モデル/インベントリ- 大気シミュレーション概要
大気シミュレーション
広域大気モデル
0
20
40
60
80
100
'95 '00 '05 '10
PM
2.5
(kt/
y)
0
250
500
750
1,000
'95 '00 '05 '10
SO
x (k
t/y)
その他:非製造業・廃棄物焼却
自動車以外移動発生源
民生
製造業
エネルギー関連
0100200300400500600700
'95 '00 '05 '10
NH
3(k
t/y)
その他
肥料施肥
家畜
燃焼起源
0
500
1,000
1,500
2,000
'95 '00 '05 '10
NM
VO
C (
kt/y)
溶剤（塗料以外）
塗料
燃料蒸発
工業プロセス
燃焼起源
2010年度の排出量推計 -1 自動車以外排出量推計 2010年度の統計値で2010年度の自動車以外排出量を更新
SOx、NOx、PM、VOCともに排出量は減少傾向 11
0
400
800
1,200
1,600
'95 '00 '05 '10
NO
x (k
t/y)
:土壌、人間(発汗･呼吸)、ペット、 化学肥料製造、排水処理
燃料消費量などの活動量
NOx SOx
NMVOC NH3
PM2.5
PM
2.5 (kt
/y)
0
20
40
60
80
100
'00 '05 '10
PM
2.5
(kt/
y)
0
500
1,000
1,500
2,000
'00 '05 '10
NM
VO
C(k
t/y)
0
100200300400500600700
'00 '05 '10
NH
3(k
t/y)
0
400
800
1,200
1,600
'00 '05 '10
NO
x(k
t/y)
0
400
800
1,200
1,600
'00 '05 '10
NO
2(k
t/y)
0
250
500
750
1,000
'00 '05 '10
SO
x(k
t/y)
PM2.5
2010年度の排出量推計 -2 自動車排出量推計
2010年度の統計値で2010年度の自動車排出量を更新 ① 排出原単位 ② 保有台数データ ③ 道路交通センサス ④ 気象データ
経年的には､2000年からの減少傾向は変わらず、2005年と比較した場合、大きく減少 12
二輪始動二輪走行LPG始動LPG走行D始動D走行G始動G走行
巻き上げタイヤHSLDBLRL
SOx
NMVOC NH3
NO2 NOx
0
100
200
300
400
500
600
'00 '05 '10
3
農業起源・人間活動由来
バイオマス燃焼
自動車以外燃焼
自動車排気
0
200
400
600
800
1,000
'00 '05 '10
SOx
(kt/
y) バイオマス燃焼
自動車以外燃焼
巻き上げ・タイヤ
自動車排気
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
'00 '05 '10
0
50
100
150
200
'00 '05 '10
2010年度の排出量推計 -3 すべての発生源からの排出量推計
NOx PM2.5 SOx
すべての排出量は減少傾向、自動車排気蒸発の寄与は縮小傾向 13
自動車、自動車以外、自然起源などからの排出量推計の総和 (kt/y)
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
'00 '05 '10
植物VOC
蒸発起源VOC
バイオマス燃焼
自動車以外燃焼
自動車排気・蒸発
NMVOC NH3
広域モデルの更新
WRF モデルバージョンアップ Ver. 3.4.1 → 3.5.2 客観解析データの進歩 海水面気温 NCEP 0.5度グリッド → 0.083度グリッド
日本領域 気象庁 RANAL 20kmグリッド6時間おき → 同 MSM 5kmグリッド3時間おき
土地利用の更新 関東領域は国土地理院2006年度に田と市街地を更新
CMAQ モデルバージョンアップ Ver. 4.7 → 5.0.1 化学反応スキームの更新 SAPRC99-aero5 → SAPRC07t-aeo6
気象モデル Weather Research and Forecasting Model (WRF)
大気質予測モデル Community Multi-scale Air Quality (CMAQ) Model
気象モデル結果の精度向上と、粒子生成にかかる反応モデルの改良で PM2.5予測精度の向上に期待
14
'10
植物VOC
蒸発起源VOC
バイオマス燃焼
自動車以外燃焼
自動車排気・蒸発
110
1001,000
10,000100,000
1,000,00010,000,000
電気
地域
熱供
給都
市ガ
ス製
造農
林業
水産
業鉱
業建
設業
食料
品製
造業
飲料
・た
ばこ
・飼
料製
造業
繊維
工業
衣服
・そ
の他
繊維
製品
製…
木材
・木
製品
製造
業（家
具…
家具
・装
備品
製造
業パ
ルプ
・紙
・紙
加工
品製
造業
印刷
・同
関連
業化
学工
業石
油製
品・石
炭製
品製
造業
プラ
スチ
ック
製品
製造
業…
ゴム
製品
製造
業窯
業・土
石製
品製
造業
鉄鋼
業非
鉄金
属製
造業
金属
製品
製造
業一
般機
械器
具製
造業
電気
機械
器具
製造
業情
報通
信機
械器
具製
造業
電子
部品
製造
業輸
送用
機械
器具
製造
業そ
の他
の製
造業
家庭
業務
農機
・建
機・産
機航
空廃
棄物
焼却
小型
焼却
炉野
焼き
HSL
DBL RL
二輪
車SE
二輪
車RE
LPG
車SE
LPG
車RE
ディ
ーゼ
ル車
SEデ
ィー
ゼル
車RE
ガソ
リン
車SE
ガソ
リン
車RE
植物
VOC
喫煙
船舶
(タン
ク)
鉄道
工業
プロ
セス
燃料
蒸発
溶剤
(塗料
を除
く)
塗料
民生
VOC
船舶
入力データとしてのVOC組成プロファイル
0
1,000
2,000
3,000
4,000
NM
VOC
(kt/
y)
90発生源カテゴリからのVOC排出 / 390のVOC成分 VOC総量
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
00%
A重油
C重油
原油
軽油
灯油
ナフ
サ
パル
プ廃
液
その
他液
体
ガス
燃料
転炉
ガス
C.O
.G.
B.F.
G
一般
炭
コー
クス
木材
(その
他)
木材
(廃棄
物)
一般
廃棄
物
電気
家庭
・灯
油
家庭
・ガ
ス燃
料
業務
・A重
油
業務
・灯
油
業務
・ガ
ス燃
料
野焼
き
たば
こ
機械
(ガソ
リン
)
機械
（デ
ィー
ゼル
）
航空
機
ガソ
リン
RE
ガソ
リン
ST HSL
DBL RL
ディ
ーゼ
ルRE
ディ
ーゼ
ルST
LPG
RE
LPG
ST
船舶
NROGNVOLRNO3IPRDMVKMACRACROCRESBACLMGLYGLYPACDAACDFACDETOHMEOHPRD2MEKACETBALDRCHOCCHOHCHOACYEARO2B124PXYLMXYLOXYLARO1TOLUBENZSESQTERPAPINISOP13BDEOLE2OLE1PRPEETHEALK5ALK4ALK3ALK2ALK1
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
化学
品製
造
塗料
製造
食料
品の
発酵
都市
ガス
生産
原油
石油
製品
全般
潤滑
油製
造
天然
ガス
の漏
れ
塗料
建築
資材
塗料
船舶
塗料
自動
車新
車
塗料
自動
車補
修
塗料
電気
機械
塗料
機械
塗料
金属
製品
塗料
木工
製品
塗料
家庭
用
塗料
路面
表示
塗料
その
他
塗料
建物
塗料
構造
物
印刷
平板
印刷
樹脂
凸版
印刷
金属
印刷
印刷
その
他
印刷
新聞
印刷
グラ
ビア
接着
剤
準水
系洗
浄剤
炭化
水素
系洗
浄剤
塩素
系洗
浄剤
フッ
素系
洗浄
剤
その
他の
洗浄
剤
ドラ
イク
リー
ニン
グ溶
剤
ゴム
溶剤
製紙
剥離
剤
粘着
剤・剥
離剤
粘着
テー
プ
ポリ
エチ
レン
ラミ
ネー
ト
ラミ
ネー
ト用
接着
剤
コー
ティ
ング
溶剤
湿し
水
コン
バー
ティ
ング
溶剤
魚網
防汚
剤
塗膜
剥離
剤
洗浄
用シ
ンナ
ー
農薬
殺虫
剤
くん
蒸剤
アス
ファ
ルト
防虫
剤
エア
ゾー
ル
民生
用品
VOC
旧反応スキームSAPRC99は32成分→新反応スキームSAPRC07tは46成分 390のVOC成分を化学反応計算用の成分に配分
15
1
10
100
1,000
10,000
電気
地域熱供給
都市ガス製造
農林業
水産業
鉱業
建設業
食料品製造業
飲料・たばこ・飼料製造業
繊維工業
衣服・その他繊維製品製造業
木材・木製品製造業（家具を除く）
家具・装備品製造業
パルプ・紙・紙加工品製造業
印刷・同関連業
化学工業
石油製品・石炭製品製造業
プラスチック製品製造業（別掲を除…
ゴム製品製造業
なめし革・同製品・毛皮製造業
窯業・土石製品製造業
鉄鋼業
非鉄金属製造業
金属製品製造業
一般機械器具製造業
電気機械器具製造業
情報通信機械器具製造業
電子部品製造業
輸送用機械器具製造業
精密機械器具製造業
その他の製造業
家庭
業務
農機・建機・産機
航空
廃棄物焼却
小型焼却炉
野焼き
タイヤ
巻き上げ
ディーゼル車SE
ディーゼル車RE
喫煙
調理
船舶
'10
バイオマス燃焼
自動車以外燃焼
巻き上げ・タイヤ
自動車排気蒸発
0
50
100
150
PM2.
5(k
t/y)
入力データとしてのPM組成プロファイル 56発生源カテゴリからのPM排出 PM総量
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
2 原油
3 NGL
5 ナフ
サ
6 改質
生成
油
7 ガソ
リン
8 ジェッ
ト燃料
油
9 灯油
10 軽
油
11 重
油
12 A重
油
13 B重
油
14 C重
油
16 潤
滑油
17 ア
スフ
ァルト
18 他
重質
油等
19 LP
G21
石油
コー
クス
22 石
炭
23 原
料炭
24 一
般炭
26 石
炭コ
ーク
ス
27 コ
ール
タール
29 コ
ーク
ス炉
ガス
30 高
炉ガ
ス
31 転
炉ガ
ス
32 電
気炉
ガス
33 製
油所
ガス
34 M
XG35
天然
ガス
36 LN
G37
都市
ガス
38 回
収黒
液
39 廃
タイヤ
40 木
材
42 再
生油
43 RD
F都
市ガ
ス製
造
ガソ
リン内
燃機
関
産機
建機
農機
航空
機
廃棄
物
小型
焼却
炉
野焼
き
たば
こ
調理
船舶
D乗用
車
D貨客
車
Dバス
D 小型
貨物
D普通
貨物
車
D特種
車
タイヤ
粉じん
巻き
上げ
Other
H2O
Fe
Mn
Ti
Ca
K
Cl
Si
Al
Mg
Na
SO4=
NO3-
NH4+
EC
PNCOM
OC
反応スキームaero6用に金属成分を新たに考慮、5成分から19成分に配分
16
第54回大気環境学会年会、 茶谷らより
モデル WRFver3.5.1 + CMAQver5.0.1 CB05+aero6
エミッション 中国: 2010年清華大学 その他: 2010年IIASA GAINS
日本領域
大気質予測モデルの更新と領域
関東領域
20kmグリッド 5kmグリッド
17
日本領域 関東領域
水平座標系 ランベルト正角円錐座標系 基準緯度30N、60N、基準経度140E
WRFグリッド数 123×123×29 77×97×29
CMAQメッシュ数 110×110×22 60×70×22
メッシュサイズ 20×20 km 5×5 km
鉛直座標系 σ-P座標 最上層100hPa (約16776m)
最下層高さ 約 31m
茨城県取手市
新潟県上越市 埼玉県蓮田市
千葉県市川市 東京都板橋区
堺市金岡
神戸市垂水
岡山県倉敷市
福岡市 吉塚
宮崎県日向市
愛知県長久手市
2010年度の計算結果検証 -検証に使ったPM2.5観測値 2010年度 通年成分別測定結果 大阪府立大学(堺市) 溝畑朗教授
株)豊田中央研究所(愛知県長久手市) 唐澤正宜氏
環境省の微小粒子状物質曝露影響調査における測定 4季節2週間ごとのサンプリング/成分分析
測定局リスト (一般局) 北海道札幌市西測定局 宮城県仙台市長町測定局 新潟県上越市深谷測定局 茨城県取手市取手市役所測定局 埼玉県蓮田市蓮田測定局 千葉県市川市真間小学校 東京都板橋区氷川測定局 大阪府堺市金岡測定局 兵庫県神戸市垂水測定局 岡山県倉敷市玉島測定局 福岡県福岡市吉塚測定局 宮崎県日向市旧日向保健所測定局 観測期間 2010年度 春季 5/14～5/28 夏季 7/26～8/9 秋季 11/6～11/19 冬季 1/26～2/9
札幌市西
仙台市長町
18
05
10152025
年平均
PM2.
5 (μ
g/m
3 )
0
10
20
30
40
4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3
PM2.
5(μ
g/m
3 )
観測値
計算値
2010年
PM2.
5 (μg
/m3 )
0
20
40
60
80大阪
4/1 5/1 6/1 7/1 8/1 9/1 10/1 11/1 12/1 1/1 2/1 3/1 0
20
40
60
80
PM2.
5 (μg
/m3 )
綾瀬
観測値 計算値
PM2.5日平均濃度の変動は良好に再現
大阪
東京都 綾瀬
2010年度の計算結果 -1 PM2.5重量濃度再現性
0
10
20
30
40
4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3
PM2.
5(μ
g/m
3 ) 観測値
計算値
05
10152025
年平均
PM2.
5(μg
/m3 )綾瀬
14.9
12
.2
大阪
19.0
13
.6
月平均濃度は冬季に若干過小評価傾向 19
OC EC Na+ NH4+ Cl- NO3- SO42-42-
3-
4+
+
-
A
0
5
10
15
20
25
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
0
5
10
15
20
25観
測値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
東京都板橋区 堺市金岡
札幌市西 仙台市長町 茨城県取手市 埼玉県蓮田市 千葉県市川市 新潟県上越市
宮崎県日向市 岡山県倉敷市
PM2.
5 (μ
g/m
3 )
PM2.
5 (μ
g/m
3 )
観測
値
推計
値
福岡市 吉塚
春季 5/14～28 (2週間)の平均値
観測
値
推計
値
神戸市 垂水
2010年度の計算結果 -2 各地のPM2.5主要成分別観測値との比較
20 NO3－が過大評価、 ECがやや過小評価、OAが過小評価
観測値 OA = OC × 1.6
(OA : Organic Aerosol)
観測
値
推計
値
OC EC Na+ NH4+ Cl- NO3- SO42-42-
3-
4+
+
-
A
0
5
10
15
20
25
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
0
5
10
15
20
25
観測
値
推計
値
0
5
10
15
20
25観
測値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
夏季 7/26～8/9 (2週間)の平均値 仙台市長町 埼玉県蓮田市 千葉県市川市 新潟県上越市
PM2.
5 (μ
g/m
3 )
2010年度の計算結果 -3 各地のPM2.5主要成分別観測値との比較
茨城県取手市 札幌市西
観測
値
推計
値
東京都板橋区 堺市金岡 宮崎県日向市 岡山県倉敷市 神戸市垂水 福岡市吉塚
PM2.
5 (μ
g/m
3 )
NO3－が過大評価、ECがやや過小評価、OAが過小評価 21
OC EC Na+ NH4+ Cl- NO3- SO42-42-
3-
4+
+
-
A
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
0
5
10
15
20
25観
測値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
0
5
10
15
20
25
観測
値
推計
値
東京都 板橋区
堺市金岡 神戸市垂水 岡山県倉敷市 福岡市吉塚 宮崎県日向市
札幌市西 仙台市長町 茨城県 取手市
埼玉県 蓮田市
千葉県市川市 新潟県上越市
PM2.
5 (μ
g/m
3 )
PM2.
5 (μ
g/m
3 )
秋季 11/6～19 (2週間)の平均値 2010年度の計算結果 -4 各地のPM2.5主要成分別観測値との比較
OAが過小評価、SO42-とECがやや過小評価、 NO3
－が過大評価 22
OC EC Na+ NH4+ Cl- NO3- SO42-42-
3-
4+
+
-
A 冬季 1/26～2/9 (2週間)の平均値
2010年度の計算結果 -5 各地のPM2.5主要成分別観測値との比較
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
0
5
10
15
20
25観
測値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
観測
値
推計
値
0
5
10
15
20
25
観測
値
推計
値
千葉県市川市 茨城県 取手市
埼玉県 蓮田市
新潟県上越市 仙台市長町 札幌市西
東京都 板橋区
堺市 金岡
神戸市 垂水
岡山県 倉敷市
福岡市 吉塚
宮崎県 日向市
PM2.
5 (μ
g/m
3 )
PM2.
5 (μ
g/m
3 )
SO42-とOA が過小評価、ECはやや過小評価、 NO3
－が過大評価 23
SO42-: 春～夏季は濃度変化・レベルともに再現性は良いが、秋～冬季に過小評価
NO3-: 5～7月に過大評価だが、それを除くと濃度変化・レベルともに再現性は良い
PM2.5成分別年・月平均濃度再現性‐SO42-/NO3
-
堺 SO42-
長久手 SO42-
2.8 4.
1 5.
0 3.
6
1.7 2.
9 1.
5 1.9
堺 NO3-
長久手 NO3-
24
PM2.5成分別年・月平均濃度再現性‐EC/OA
1.6 0.
6 1.
7 1.
3
堺 EC
長久手 EC
6.3
2.0
7.6
2.6
堺 OA
長久手 OA
観測値 OA = OC × 1.6
25
(OA : Organic Aerosol)
EC: 堺は再現性が良好であるが、長久手は過小評価
OA: 年間を通して過小評価。特に冬季に過小評価
2010年度の年間計算結果のまとめ
• 2010年度の排出量インベントリおよび最新モデルにより2010年度の年間計算を 実施した ⇒2010年度のエミッションインベントリを国の発生源情報の整備のベースデータとして提供
• PM2.5濃度は日々の濃度レベルおよび濃度変化をおおむね再現できていたが、 季節変動は冬季に若干過小評価傾向
• PM2.5成分別の濃度の再現性：地点毎、季節毎に再現性は大きく異なる。 SO4
2- 春～夏季は再現性は良いが、秋～冬季に過小評価 NO3
- 年間を通して過大評価。 EC 年間を通してやや過小評価。 OA 年間を通して過小評価であるが、特に冬季が過小評価。
• SO4
2- /OAの過小評価は、排出量・化学反応モデルの両面での課題。
26
2020年度の将来排出量推計 -1 将来排出量推計条件
*ベース：資源エネ庁「平成24年度エネルギー環境総合戦略調査（将来のエネルギー需給構造に関する調査研究）」の慎重シナリオ／技術固定をベースケースとして設定
**最大・最小：最大: 成長戦略シナリオ/技術現状固定、原子力0等、最小: 新慎重シナリオ/ 新技術最大導入等
ベースケースシナリオの排出量の作成方法2020年保有台数は1.9%減、平均車齢は2010年時点と等しくし新車代替率を設定
電力 燃料別発電量（石炭、石油、LNG） の2020年/2010年比製造業 生産量等経済活動指標の2020/2010年度比民生 部門別最終エネルギー消費見通しの2020/2010年度比
蒸発VOC製造活動に関連する発生源は生産量等経済活動指標の2020/2010年度比を使用
作業機械保有台数は2012年度と同じで3種類のケースを考慮
車齢構成を2012年度と同じくし、規制に伴う車種代替の効果を考慮
船舶将来推計はベースケースのみ
海技研2020年推計値を使用
廃棄物焼却
NH3発生
源・野焼き植物VOC火山
適切な予測値がないため将来推計はおこなわない
自動車以外
資源エネ庁のベース*及び最大・最小**の3種類の将来推計ケースを考慮
将来推計しない
自然起源
自動車
27
0
20
40
60
80
100
'95 '00 '05 '10 '20 '20 '20
PM
2.5
(kt/
y)
2020年度の将来排出量推計 -2 自動車以外排出量推計
28
0
500
1,000
1,500
2,000
'95 '00 '05 '10 '20 '20 '20
NM
VO
C (
kt/y)
溶剤（塗料以外）
塗料
燃料蒸発
工業プロセス
燃焼起源
0100200300400500600700
'95 '00 '05 '10 '20 '20 '20
NH
3(k
t/y)
その他
肥料施肥
家畜
燃焼起源
0
250
500
750
1,000
'95 '00 '05 '10 '20 '20 '20
SO
x (k
t/y)
その他:非製造業・廃棄物焼却
自動車以外移動発生源
民生
製造業
エネルギー関連
0
400
800
1,200
1,600
'95 '00 '05 '10 '20 '20 '20
NO
x (k
t/y)
大 小 中 大 小 中
NOx SOx
NMVOC
PM2.5
NH3
大 小 中 大 小 中 大 小 中
2020年度排出量は、シナリオによっては2010年度排出量よりも増加
0
20
40
60
80
100
'00 '05 '10 '20 '20 '20
PM
2.5
(kt/
y)
0100200300400500600700
'00 '05 '10 '20 '20 '20
NH
3(k
t/y)
0
250
500
750
1,000
'00 '05 '10 '20 '20 '20
SO
x(k
t/y)
0
200
400
600
800
1,000
'00 '05 '10 '20 '20 '20
NO
2(k
t/y)
0
100
200
300
400
500
'00 '05 '10 '20 '20 '20
NM
VO
C(k
t/y)
0
400
800
1,200
1,600
'00 '05 '10 '20 '20 '20
NO
x(k
t/y)
0
500
1,000
1,500
2,000
'00 '05 '10 '20 '20 '20
NM
VO
C(k
t/y)
29
二輪始動二輪走行LPG始動LPG走行D始動D走行G始動G走行
巻き上げタイヤHSLDBLRL
NOx NO2 PM2.5 SOx
NMVOC NH3
2020年度の将来排出量推計 -3 自動車排出量推計
‘20 : 平均車齢・平均使用年数の増加傾向を考慮 最大 : 2010年時点の平均車齢・平均使用年数 最小 : bよりも積極的に代替
大 小 中
大 小 中 大 小 中
大 小 中 大 小 中 大 小 中
すべてのシナリオで2020年排出量は2010より低減
0
100
200
300
400
500
600
'00 '05 '10 '20 '20 '20
農業起源・人間活動由来
バイオマス燃焼
自動車以外燃焼
自動車排気蒸発
0
200
400
600
800
1,000
'00 '05 '10 '20 '20 '20
バイオマス燃焼
自動車以外燃焼
巻き上げ・タイヤ
自動車排気蒸発
0
50
100
150
200
'00 '05 '10 '20 '20 '200
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
'00 '05 '10 '20 '20 '20
2020年度の将来排出量推計 -4 すべての発生源からの排出量推計 (kt/y)
SOx、NMVOC、NH3は2010年度から大きく変化しない
大 小 中 大 小 中 大 小 中
30
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
'00 '05 '10 '20 '20 '20
植物VOC蒸発起源VOCバイオマス燃焼
自動車以外燃焼
自動車排気蒸発
NOx PM2.5 SOx
NMVOC NH3
大 小 中 大 小 中
0
20
40
60
4/1 5/1 5/31 6/30 7/30 8/29 9/28 10/28 11/27 12/27 1/26 2/25 3/27
綾瀬（日本領域） 2010年度
2020年度 ベースケース
2020年度将来大気濃度推計結果 -1 ベースケース
0
20
40
60
80
NO NO2 O3 SO2 NMVOC PM2.5
2010年度2020年度中位ケース
00.5
11.5
22.5
33.5
SO42- NO3- SOA POA EC
Conc
entr
atio
n (p
pb) o
r (μg
/m3 )
Conc
entr
atio
n (μ
g/m
3 )
PM2.
5 Con
cent
ratio
n (μ
g/m
3 )
ベースケース
PM2.5濃度は微減 NOx濃度減で、NO3-濃度減
O3濃度増で、SOA(二次有機粒子)濃度増
一次粒子
年平均濃度の変化 (同) 二次粒子
日平均濃度の年間計算結果 (東京都足立区綾瀬)
42- 3
- 3
2
2
2.5
ベースケース
31
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
2020年度将来大気濃度推計結果 -2 排出量最大～最小ケースのPM2.5濃度への影響
最小 ベース 最大
2010年度PM2.5平均濃度を1とした場合の変化比率
変化
比率
2020年度排出量ベースシナリオでは2010年度比でPM2.5濃度は約10%減。 最大・最小シナリオにおけるPM2.5濃度変化幅は2010年度比で-23%～-4%
32
2020年度将来推計のまとめ
• 2020年度の排出量について、 ベース、最大、最小の3シナリオに基づき排出量を推計した。
2010年度の排出量と比較して、 NOxおよび一次PM排出量は低下するが、
SOx、VOC、NH3排出量の変化は小さかった • PM2.5年平均濃度はベースシナリオで全国的に10%減であった。
成分別にはNOx排出量減により、 平均NOx濃度およびNO3
-濃度の低下がみられた。
一方、平均O3濃度が増加し、SOA濃度が増加した。
33
ご清聴ありがとうございました
