中国大都市圏における炭素性エアロゾルの環境影響の研究

平成20年度 成果一覧

近藤 豊(東京大学先端科学技術研究センター 教授)
竹川 暢之(東京大学先端化学技術研究センター 准教授)

要旨

アジアの広域でのエアロゾルの分布は、アジア大陸での人為起源エアロゾルの生成、生成源からの輸送、輸送途中での消失過程によって決まる。アジア大陸上での一次エアロゾルの発生量分布は、これまで積み上げ方式による推定はあるものの、その推定誤差は大きい。ここでは、アジアにおけるエアロゾルの主要部分を占めると考えられる元素状炭素(elemental carbon; EC)の濃度を関連する一次放出気体であるCO、CO2と同時に測定し、それらの成分の濃度レベルとその変動、放出比を明らかにする。このことにより、ECの発生源での放出量をより高精度で推定することが可能となり、アジアにおけるエアロゾル分布の実態をより正確に把握できる。本研究では、まずアジアの代表的な大都市である北京市内において長期にEC、CO、CO2を高精度で連続観測を行うための観測システムを開発・製作した。これを、2005年10-11月に北京大学構内に設置し、2005年11月-2006年1月、2006年3-5月、8-10月、2007年3月、8月、2008年1月、3-4月と、これらの測定器による集中観測を各季節で実施した。 2005年11月から2006年10月の間のEC, CO, CO2の中央値は5.9 μgC m-3, 1120 ppbv, 438 ppmvである。EC濃度およびEC-CO2, EC-CO相関の傾きの中央値が季節によらず安定していること、各季節とも夜間に最大となることが明らかになった。これらのことより、EC発生源の大きな季節変化はないこと、夜間はディーゼル車からの排気などの付加的なECの排出があると推定される。またEC, CO及びEC-CO相関の傾き週末の減少はなく、週のサイクルを通しての安定した放出があることが示された。冬季COは最大になることも見出した。冬季の暖房が重要な発生源であるとことが示唆された。しかしECの対応する変動はなく、冬季の暖房などによる大きな発生はないことが示唆された。観測されたΔCO/ΔCO2, ΔEC/ΔCOと排出量の統計値から求めたCO/CO2, EC/CO2, EC/CO放出比の比較からこれまでのEC, COの発生量の統計値の信頼性を推定した。CO, ECのこの領域での統計値は2倍程度過大評価している可能性がある

キーワード

炭素性エアロゾル、元素状炭素、有機エアロゾル、一酸化炭素、二酸化炭素、北京

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