東京都環境科学研究所

高濃度光化学オキシダントの低減対策に関する研究（2022-2024年度）

令和6年度外部研究評価委員会　継続研究の中間・事前評価

研究テーマ
高濃度光化学オキシダントの低減対策に関する研究【継続】
研究期間 令和4～6年度
研究目的 光化学オキシダント（Ox）高濃度日を減少させるため、人為起源の中でOx生成への寄与が大きい揮発性有機化合物（VOC）成分や更なる対策が必要な発生源を特定するとともに、植物や大気中の二次生成によるOx生成への影響等を把握し、人為起源VOCによるOx生成への寄与割合の推定に資する調査研究を行う。
研究内容
  • (1)対策が必要なVOC発生源の把握
  • 　①VOC発生源調査
  • 　②関東地方大気環境対策推進連絡会微小粒子状物質・光化学オキシダント調査会議の合同調査における広域的検討
  • (2)植物による光化学オキシダント対策への影響評価
  • これまでの植物起源VOCによるOx生成への影響に加え、植物による大気汚染物質の低減効果とのメリット・デメリットの両面からの植物のOx生成への影響を評価するため、観測体制を整備し、大気汚染物質の低減効果を把握する。
  • (3)二次生成によるオキシダント生成への影響評価
  • 二次生成物質によるOx生成への影響を評価するため、Ox生成に関連する大気中の二次生成物質の観測体制を整備し、その挙動を把握する。
中間評価 Ａ：優れている　　　　　　5
Ｂ：普通
Ｃ：やや劣っている
Ｄ：劣っている
評価コメント及び対応
  • ボックスモデルによるオゾン濃度の再現計算を行い、ホルムアルデヒドがオゾン生成に寄与が大きい結果が得られたこと、及び、ホルムアルデヒドの生成に エチレン、イソブテン、プロピレン等のVOC10物質が寄与の50%を占めることが分かったことを高く評価します。また地域によりオゾン生成レジームが異なることを明らかにした点も評価します。
  • 【問】HONOの測定は難しいと思いますが、装置の安定性、データの信頼性はいかがでしょうか？
  • 【答え】2022年度末に実施したHONO標準試料の作成・導入による校正を適用することでデータの信頼性は向上しました。しかし実大気の観測では装置の精度に対してHONO濃度が低く、共存するNO2が干渉となるため高い時間分解能での評価には限界があると考えています。
  • 研究計画が着実に実行され、VOC発生源の把握や二次生成VOCの挙動に関する重要な知見が得られているものと思われます。
  • 【問】オゾン発生の律速条件が地域によって異なるという結果は興味あるものですが、その理由について知見があるでしょうか。
  • 【答え】既往研究等において、東京湾周辺の都市域にはVOC発生源があるためVOC律速となり、O3生成・消滅機構により、風下になる内陸地域では、発生源から離れるに従いNＯx律速になると言われています。
  • これまでの観測結果をもとにモデルによるVOC生成を精度良く推定できている。また、広域連携の取組も高く評価できる。発表も網羅的に説明するとともに、成果の説明はメリハリのある内容でわかりやすい。
  • 【問】ボックスモデルはどの程度の空間的・時間的な解像度でしょうか？
    分野は異なるかもしれませんが、社会経済活動に関する情報から発生源の可能性は検討できると思います。そうした分析にも取り組んでいただきたいと思います。
  • 【答え】本研究ではボックスモデルによる化学反応計算の時間解像度を1秒間としました。ボックスモデルは時間次元のみで化学反応過程を表現する（計算ボックス内での3次元的な物理過程を扱わない）ため、空間0次元の解析となり、空間解像度は考慮されません。今後、大気調査と社会経済活動に関する情報の両面から発生源の可能性を検討していきたいと考えます。
  • オキシダント生成にホルムアルデヒドが影響していることが明らかになった点は、高く評価されると思います。
  • 大気中のホルムアルデヒドは0として室内の基準や建材等からの発生基準が定められてますので、これが0ではない、という結果は多方面に影響する可能性があるように感じました。
  • ボックスモデルを用いることで、オゾン生成にホルムアルデヒドの寄与が大きいこと、またホルムアルデヒドの生成に、 エチレン、イソブテン、プロピレン等のVOC10物質が寄与の50%を占めることが分かったことは、今後の解析結果の信頼性向上に寄与するものと高く評価される。また、関東PM・Ox調査会議の合同調査で広域的なデータが得られることは意義深い。
事前評価 Ａ：優れている　　　　　　2
Ｂ：普通　　　　　　　　　3
Ｃ：やや劣っている
Ｄ：劣っている
評価コメント及び対応
  • 過去にもいろいろ研究はあると思いますが、都内樹木によるOx低減効果の評価は興味深いです。
  • VOCやNOxをどの程度低減すると、夏場などの100ppbを超えるオゾンの高濃度事象がどの程度低減できるかというようなシミュレーションも検討いただければと思います。
  • 2023年度からの継続テーマに関する研究計画が策定されており、研究のさらなる進展が期待されます。
  • 光化学オキシダントの環境基準達成が進まない現状にあって、その課題解決に向けた重要な研究であると思われます。
  • 継続的に研究に取り組む予定で、これまでの結果を踏まえた成果が期待されます。
  • 【問】植物によるメリット、デメリットを踏まえたOx生成への影響評価については、R6年度に示されるのでしょうか？実験室レベルでの研究はR5年度も実施されていますが、観測データやモデルも踏まえて明らかにしようとすると、土地利用などかなり大規模な調査や分析が必要となるのでかなり大変な作業になると思います。
  • 【答え】ご指摘の通り、植物のOx低減効果をできる限り正しく推定するためには、大規模な土地利用の情報を考慮した解析が必要と考えています。そのため本研究では、関東全域に、都市緑地をはじめとする土地利用や、気象、大気汚染物質等の広域高解像度データ（1 kmメッシュ）の整備に取り組んできました。R6年度では、それらデータを用いた大規模な（1 kmメッシュ毎に1時間刻みで通年の）数値シミュレーションを関東全域を対象に実施し、都市樹木によるOx低減効果の詳細な評価を行っていきます。
  • 植物の影響についての研究も引き続き注力してほしいと思います。
  • 対策が必要なVOC発生源の把握は行政として重要な課題である。
  • Ox対策への植物の影響評価の成果に期待します。