栃木県における微小粒子状物質（PM2.5）の成分及び高濃度化要因の解析

保健環境センターで実施している調査研究について紹介しています。調査研究紹介一覧に戻る

微小粒子状物質（PM2.5）は、大気中に浮遊する2.5マイクロメートル以下のとても小さな粒子です。

PM2.5の基本情報や栃木県で実施しているPM2.5調査の内容を、大気環境部の業務紹介ページ（PM2.5調査）にまとめていますので、先にそちらを参照されることをおすすめします。

近年は、PM2.5濃度は全国的にも改善傾向にあり、県内では全地点で環境基準を達成しています。しかし、環境基準を達成していても、短時間だけPM2.5濃度が高くなるときもあります。また、PM2.5は、発生源があちこちにあり、その時々で変わる気象条件にも影響されるため、その成分や濃度は様々に変化します。

大気環境部では、PM2.5の調査結果を詳細に解析し、栃木県でPM2.5濃度が高くなる原因について、複数年にわたり調査研究しています。調査研究内容は主に次のとおりです。

• PM2.5濃度やPM2.5の成分はどのように推移しているのか？
• PM2.5が発生する原因は何か？
• PM2.5濃度が高くなるのはどんなときか？

右図は、四季調査の結果をレセプターモデル（CMB法）で解析した結果で、PM2.5にどの発生源が何％影響しているか示したものです。

この図から、主に二次生成粒子、そのほか自動車排ガス、重油燃焼、土壌の巻き上げ等の影響を受けていることが分かります。

※「レセプターモデル（CMB法）」と「二次生成」について大気環境部の業務紹介ページ（PM2.5調査）にまとめています。

PM2.5が発生する原因は上で紹介したとおりですが、特に気象によって、PM2.5の濃度が高くなるときがあります。PM2.5濃度が高かったときの気象条件等を紹介します。

• 風があるとき：PM2.5やその元となる物質、関連する物質が、県外から栃木県内に運ばれてくる
• 風がないとき：PM2.5が拡散しないで、その場に長くとどまる
• 【夏】気温が高く、日射量が多い＋二酸化硫黄とオキシダント濃度が高いとき：夏のPM2.5の主成分である硫酸アンモニウムが、大気中の化学反応で生成しやすい

• 【冬】気温や湿度がちょうどよい＋窒素酸化物の濃度が高いとき：冬のPM2.5の主成分である硝酸アンモニウムが生成し粒子になりやすい

そのほか、花火大会等特定のイベントでPM2.5濃度が高くなることも確認されているので、紹介します。 

• 花火大会：下図は花火大会の日に、PM2.5の濃度（黒色の折れ線）と成分ごとの量（カラフルな棒グラフ）が時間ごとにどう変化したのかを示しています。20時から21時にPM2.5濃度が高くなった時に、硫酸イオン（ピンク色）とカリウムイオン（黄緑色）も増えています。花火の黒色火薬が燃えたときに、火薬中の成分が化学反応して、硫酸カリウムが生成するためと考えられます。
  
• 渡良瀬遊水地のヨシ焼き、稲わら等の野焼き：植物が燃えるときには、硝酸イオン、塩化物イオン、カリウムイオンが増加します。

PM2.5濃度が高くなるイベントについては、その内容にクローズアップした資料を大気環境学会誌に掲載しています。大気環境学会誌「花火・ヨシ焼きによる汚染影響について」（外部サイトへリンク）