カーボン・マーケット企画室 三阪和弘
関東地方も平年より1日遅れで、7月22日に梅雨が明けました。梅雨明け以降、真夏日や猛暑日が続いています。
ちなみに、真夏日とは、１日の最高気温が摂氏30度以上(35度未満)になる日をいい、猛暑日とは、１日の最高気温が摂氏35度以上になる日をいいます。
“猛暑”ということで、地球温暖化との関連がすぐに思い浮かびますが、今回は「光化学オキシダント」に焦点を当てて紹介します。
さて、横浜市環境創造局が光化学オキシダントについて、丁寧に説明していますので紹介します。
光化学オキシダント(OX)とは、「光化学スモッグ」の原因となる大気中の酸化性物質の総称です。
工場や自動車などから大気中に排出された「窒素酸化物」(NOX)と「炭化水素」(HC)は、太陽光線に含まれる紫外線を受けて「光化学反応」を起こして変質し、オゾン(O3)を主成分とし、アルデヒドやパーオキシ・アセチル・ナイトレートなどを含む酸化性物質が二次的に生成されます。一般にこれらの大気中の酸化性物質のことを総称して「オキシダント」と呼びます。
大気汚染防止法では、このオキシダントのうちで、中性よう化カリウム溶液と反応して、よう素を遊離する物質のことをオキシダント(「全オキシダント」)と呼びます。さらに、この全オキシダントの中から、二酸化窒素(NO2)を除いたものを「光化学オキシダント」(OX)と呼び、光化学スモッグが発生しているかどうかの指標物質として、環境基本法に基づく環境庁告示により環境基準が設定されています。
大気の常時監視において、単にオキシダントと言えば、環境基準が設定されている光化学オキシダントのことを指します。
工場や自動車などから大気中に排出された「窒素酸化物」(NOX)と「炭化水素」(HC)は、太陽光線に含まれる紫外線を受けて「光化学反応」を起こして変質し、オゾン(O3)を主成分とし、アルデヒドやパーオキシ・アセチル・ナイトレートなどを含む酸化性物質が二次的に生成されます。一般にこれらの大気中の酸化性物質のことを総称して「オキシダント」と呼びます。
大気汚染防止法では、このオキシダントのうちで、中性よう化カリウム溶液と反応して、よう素を遊離する物質のことをオキシダント(「全オキシダント」)と呼びます。さらに、この全オキシダントの中から、二酸化窒素(NO2)を除いたものを「光化学オキシダント」(OX)と呼び、光化学スモッグが発生しているかどうかの指標物質として、環境基本法に基づく環境庁告示により環境基準が設定されています。
大気の常時監視において、単にオキシダントと言えば、環境基準が設定されている光化学オキシダントのことを指します。
光化学オキシダントの環境基準は、「１時間値が0.06ppm以下であること」と定められています。また、環境基準のほかに、以下のような注意報、警報の発令基準が設けられています。
注意報：光化学オキシダント濃度の１時間値が0.12ppm以上で、気象条件からみて、その状態が継続すると認められる場合に、大気汚染防止法第23条第１項の規定により都道府県知事等が発令します。
警報：警報各都道府県等が独自に要綱等で定めているもので、一般的には、光化学オキシダント濃度の１時間値が0.24ppm以上で、気象条件からみて、その状態が継続すると認められる場合に都道府県知事等が発令します。
警報：警報各都道府県等が独自に要綱等で定めているもので、一般的には、光化学オキシダント濃度の１時間値が0.24ppm以上で、気象条件からみて、その状態が継続すると認められる場合に都道府県知事等が発令します。
光化学スモッグは、4～10月の間、陽射しが強く気温が高く、風が弱いなどの気象条件が重なり、大気中で拡散されずに滞留して、濃度が高くなると発生します。
空が霞んで、白いモヤがかかったような状態のことを「光化学スモッグ」が発生しているといいます。
東京都は、光化学オキシダントが高濃度になる条件を次のように整理しています。
気温：日最高気温が25℃以上
日照：日照があること（日射量13MJ/㎡/日以上）
海風：東京湾及び相模湾からの海風の進入があること
安定度：安定であること。館野高層気象台9時の状態曲線0～1000mの僅差が7℃以下
上空の風：館野高層気象台9時の状態曲線で1000m以下の風が南よりの風でないこと
天気図：太平洋高気圧に覆われた夏型の気圧配置（鯨の尾型）、移動性高気圧に覆われた気圧配置、低気圧や前線の間の高圧部で気圧傾度が緩い場合
日照：日照があること（日射量13MJ/㎡/日以上）
海風：東京湾及び相模湾からの海風の進入があること
安定度：安定であること。館野高層気象台9時の状態曲線0～1000mの僅差が7℃以下
上空の風：館野高層気象台9時の状態曲線で1000m以下の風が南よりの風でないこと
天気図：太平洋高気圧に覆われた夏型の気圧配置（鯨の尾型）、移動性高気圧に覆われた気圧配置、低気圧や前線の間の高圧部で気圧傾度が緩い場合
環境基準が設定されている大気汚染物質の中で、光化学オキシダントのみ、達成率(平成24年度)が一般局で0.4%、自排局で0%であり、PM2.5を除く他の項目の達成率が軒並み100%に近い中で、極端に低い数値となっています。
環境省は達成率の改善を目指して、これまでも原因物質である揮発性有機化合物(VOC)や窒素酸化物(NOx)の削減を進めてきました。その甲斐あって、VOCやNOXは減少しましたが、一方で、光化学オキシダントについては一向に改善が見られず、むしろ注意報発令地域の広域化が進みました。
依然として、光化学オキシダントが高濃度になっている真因はつかめていませんが、環境省は専門家による検討会での議論を通じて、以下の２点を挙げています。（長期トレンドとして3点を挙げていますが、3点目は減少要因のため割愛しました）
(1)窒素酸化物の排出抑制による局所的NO濃度低下によってもたらされた「NOによるタイトレーション効果※の低下」による都市部におけるオキシダント濃度の増加。
※タイトレーション効果とは、一酸化窒素(NO)がオゾンと反応して二酸化窒素になり、同量のオゾンを減少させること。
(2)「越境汚染の増加」によってもたらされた光化学オキシダント濃度の増加に基づく中位、下位及び平均の光化学オキシダント濃度の増加（これらの傾向は、大陸に近い西日本で特に顕著にみられた。）
現在、光化学オキシダントに関する議論は、環境基準の見直しへと移っており、本(2014)年3月には、世界保健機関(WHO)の指標や米国の環境基準と同様の「8時間値」を念頭に、基準値が設定されることになりました。
光化学スモッグは、あまり報道されないため、遠い過去の現象と思っている方も多いかもしれませんが、大気汚染分野では、現在でも濃度の減少が見られない、ホットなトピックといえます。
連日の暑さのため、熱中症に注意することはもちろんですが、光化学オキシダントについても、高濃度になり、注意報や警報が発令されやすい季節ですので、発令された際には、屋外での活動を控えるなど、注意されることをお薦めします。
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