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《研究課題コ−ド》1618BY001
《研究課題名(日本語)》PM2.5の正確な1時間値測定装置の開発
《研究課題名(英語)》Development of accurate hourly PM2.5 monitoring instrument
《予算区分》BY 環境-委託請負
《研究経費》720万円
《開始/終了年度》2016〜2018
《研究概要》
大気微小粒子(PM2.5)の1時間ごとの常時モニタリングは,乾燥状態でフィルター重量を求める標準法(FRM法)と等価性が認められた自動測定機を用いて行われるが,等価性の確認は日平均値を対象に行われており,1時間値については確認されていない。一方,PM2.5の注意喚起の発令は1時間値に基づき判断される。しかし,1時間値は大きくばらついたり,しばしば負値になる等の問題をかかえており,より正確に1時間値を測定できる装置が求められている。我々は,1時間値測定の精度向上,従来機の精度検証・向上のため,粒子成分の揮発が起きにくいと考えられる拡散ドライヤーにより湿度を35%以下に下げて測定する方法(装置),すなわち,標準法と同じ原理による1時間値測定と等価で正確なPM2.5自動測定法の開発を目指す。
《研究の性格》
主たるもの:技術開発・評価
従たるもの:行政支援調査・研究
《全体計画》
既存のβ線自動測定機をベースに,以下の3種の除湿方法での装置開発を進める。(1)拡散ドライヤーによる試料空気の除湿,(2)乾燥空気による試料空気の希釈,(3)乾燥空気通気による捕集後除湿。β線自動測定機2台のうち1台を標準状態で測定し,もう1台で各種の方式で除湿を行い,2台の測定結果を比較することで,開発機の評価を行う。また,標準法や他の自動測定機との比較,粒子組成の測定等から,測定精度の評価,誤差要因の把握を行う。さらに,従来機との比較から,従来機の測定精度や特性を明らかにする。
《前年度の成果概要》
まず,2台のベース機が等価であることを確認した。除湿方式1(拡散ドライヤーによる除湿)に関して,ドライヤーを4本並列に使用すれば十分な除湿性能(35%以下)が得られること,粒子透過性がほぼ100%であること,大気中の湿度が高いほど除湿時の粒子質量の減少量が多いことを確認した。標準法との並行測定の結果,標準法の試料では、粒子中で量が多く、揮発性が高い塩化アンモニウムや硝酸アンモニウムの揮発が顕著に起きていることが明らかになった。開発機において,ドライヤーでアンモニアガスが除去されることの影響は見られなかった。除湿方式2(3倍希釈方式)と除湿方式3(採取後通気)に関して,専用プログラムの開発を進め,正常に自動連続測定できることを確認した。
《今年度の研究概要》
開発機を屋外に移設し,最適化した3種の乾燥方式について、各季節2週間程度の相互比較(基準法や各種測定法・測定機)、アーティファクトの評価(組成分析)などを行い,開発機の性能・特性を評価する。
《外部との連携》
日本環境衛生センター(高橋克行氏)
《課題代表者》伏見暁洋
《担当者》○伏見暁洋(環境計測研究センター),田邊潔,高見昭憲
《キーワード(日本語)》
PM2.5,自動測定機,除湿,1時間値
《キーワード(英語)》
PM2.5,automatic instrument,dehumidification,hourly data