大気・水・環境負荷分野の環境影響評価技術検討会報告書
大気・水・環境負荷分野の環境影響評価技術（III）＜環境保全措置・評価・事後調査の進め方＞（平成14年10月）
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技術シート 登録番号：大気質－1
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 調査 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 高性能ガスセンサ | ||
| 技術等の概要 |
大気環境モニタリングの現況は、大型分析機器を用いた、ガス試料の捕集による絶対濃度の測定により行われている。大型分析機器は、高価で、大きな設置スペースも必要であることから、オンライン計測、フィードバック計測及び動態計測に不適当である。よって、これを解消し、同時多点計測による動態調査等を可能にするため、高い性能と信頼性を備えた様々なガスセンサの開発が現在進められている。 高性能ガスセンサの特性として、小型で、安価なこと、また、連続計測が可能であることなどが挙げられる。また、従来の大型分析機器は、ガスの絶対濃度を測定していたのに対し、ガスセンサは、濃度変化を捉えることに優れているという特性を備えている。 現在の開発状況として、NO2については、環境基準値以下の濃度域まで計測できるセンサがすでに開発されている。この他、O3、CH4、NH3、SO2、フロン等に関して、まだ、下限濃度までの感度に達しておらず、開発中である。 現在、開発・試作されている高性能ガスセンサを、大気環境計測において実用化させるためには、まだ解決すべき問題が多く、早期の解決を願う。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 | 実用化されていない | ||
| 適用範囲 | |||
| 課題 | 環境モニタリングのためのセンサの開発に際し、以下の必要性がある。 ・ 感度と選択性が十分に高いこと ・ 長期安定性の確保 ・ 初期動作が速やかで安定していること ・ センサドリフトがないこと ・ 感度（濃度）の校正が容易に行えること ・ 湿度などの妨害を受けないこと また、研究室レベルで可能となっている測定方法として、半導体レーザーによる分析等もすでに開発されているものもあるが、高価で、極めて繊細なため、フィールドでの実用化が困難なものがある。よって、実用化の視点から、バッテリーによる駆動、軽量化、丈夫さ等の必要性もあるといえる。 一方、NOxセンサについては、NOとNO2で性質が異なる酸化化合物の混合物であり、その組成が条件によって変わるため、いまのところ、NOセンサおよびNO2センサを組み合わせたものである。よって、今後、NO及びNO2を等しい感度で捉えていく必要がある。 |
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| 参考となる 文献・資料 |
三浦則雄（1998）環境保全用を中心とする新しい高性能ガスセンサの研究開発．センサ・マイクロマシン部門誌．66(7)、p695． | ||
| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－2
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 自動車走行に係る排出係数 | ||
| 技術等の概要 | 東京都 対象物質：NOX、CO、HC、SOX、CO2、SPM 対象年：平成12年度、平成17年度 建設省 対象物質：NOX、CO、SPM 、SO2 対象年：平成30年 平成9年、10年のシャシーダイナモ試験から算出 環境庁 対象物質：NOX、CO、PM 、HC 対象年：平成5年規制までの車両対象 環境庁（二輪車、特殊自動車） 対象物質：NOX、CO、HC、CO2 | ||
| 調査・予測の 必要条件 | |||
| 適用範囲 | |||
| 課題 | 排出係数は排出ガス試験の走行パターン、年式別自動車保有台数、走行量モデル等を設定して算出されている。従って、算出された排出係数を用いる場合には、これらの設定値の対象とする地域や路線への適用性についても考慮する必要がある。 | ||
| 参考となる 文献・資料 |
東京都環境保全局（1997）平成8年度 東京都内自動車走行量及び排出ガス量将来予測調査． 大城 温・小根山裕之・山田俊哉・大西博文（2000）沿道における大気汚染予測に用いる自動車の排出係数について．土木技術資料、42(1)．60-63． （社）環境情報科学センター（1999）環境アセスメントの技術．中央法規出版、東京、pp1018． |
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| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－3
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 建設機械等からの汚染物質排出原単位 | ||
| 技術等の概要 | 建設機械からの汚染物質量の排出原単位は、従来「固定燃焼施設における大気汚染物質の排出係数に関する調査報告書」（昭和51年 環境庁）や窒素酸化物総量規制マニュアルに示される船舶用ディーゼルエンジンの値を用いる例が多かったが、最近では建設機械からの汚染物質排出量を直接計測している例が多くなっている。 参考文献[1]では、フォークリフト、バックホウ、フルドーザ、ホイールローダ、ラフタークレーン、トラクタ、コンバイン、耕耘機の汚染物質別排出量を示している。 参考文献[2]、[3]においては、排出ガス対策型建設機械についてHC、NOX、CO、PM、黒煙に係る指定基準が示されている。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 | |||
| 適用範囲 | |||
| 課題 | |||
| 参考となる 文献・資料 |
[1]環境庁（1995）未規制自動車からの排出実態調査報告書． [2]建設省（1991）排出ガス対策型建設機械指定要領． [3]建設省（1999）建設機械の排出ガス第2次対策について． |
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| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－4（1/2）
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 正規プルーム・パフモデル | ||
| 技術等の概要 | 有風時（u≧1m/s）には正規プルーム式、弱風時（0.5≦u≦1.0）には弱風パフ式、無風時に（u＜0.5）にはパフ式を用いる。 長期濃度を求める場合には、一風向内では濃度が一様であるとし、水平方向の拡散パラメータσuに無関係とした式を用いる。 基本式は高さ方向に風向・風速が一定を条件としている。プルーム式は発生源強度及び流れの場が定常を前提としているが、パフ式は発生源強度及び風向・風速の時間変化に対応可能である。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 | 風速 風向 有効煙突高 大気安定度 Lidの有無・高度 |
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| 適用範囲 | ・
基本的には平坦面における定常状態に適用。非定常な場の再現には何らかの擬似的な手法を用いる必要がある。 ・ あまり複雑でない地形変化やダウンウォッシュには、有効煙突高や拡散パラメータの修正により対応が可能 ・ 積分により線源・面源にも対応可能 |
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| 課題 |
・安定度階級が不連続に変化している ・Pasquill-Giffordの拡散パラメータは粗度の3cm程度の地域での実験によるものであり、都市のように粗度の大きい地域では粗度の差を無視できない。また、地上源からの拡散実験によっているため、高煙源からの拡散幅とは若干異なる。 ・混合層の不安定大気中での煙の挙動は混合層内での大きなスケールの流れにより煙の主軸が上下するが、この主流の向きが表現できない。 |
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| 参考となる 文献・資料 |
環境庁大気保全局大気規制課（1995）窒素酸化物総量規制マニュアル〔改訂版〕． 公害研究対策センター、東京、pp409． |
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| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－4（2/2）
添付資料－1
技術シート 登録番号：大気質－5
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | サットン式 | ||
| 技術等の概要 | 有風時のプルーム式の拡散幅σy、σzを風下距離xの関数として与え、地表濃度を求めるもので、同式により求めた最大着地濃度が硫黄酸化物のK値規制に用いられている。 サットン式は以下の通り。  ここで、Cy,Cz,nは、サットンの拡散パラメータを示す定数として大気の状態毎に定められている。 |
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| 調査・予測の 必要条件 | 煙突高、口径、断面積 排出ガス量、吐出速度、温度 汚染物質量 |
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| 適用範囲 | 煙突からの排出を対象に、風下主軸方向の着地濃度を求める。なお、サットンのパラメータCy,Cz,nの評価時間は数分間程度であり、1時間値の推定にサットンのパラメータを直接用いるには問題がある。 | ||
| 課題 | |||
| 参考となる 文献・資料 |
(財)全国建設研修センター（1988）昭和63年度環境アセスメント研修テキスト（環境アセスメントにおける大気調査の技法）． (社)産業公害防止協会（1994）公害防止の技術と法規 大気編．(社)産業環境管理協会、東京、pp662． 環境庁大気保全局大気規制課（1985）硫黄酸化物総量規制マニュアル．公害研究対策センター、pp138． |
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| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－6
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 煙軸修正プルーム | ||
| 技術等の概要 |
非定常、非一様な拡散条件を表現するため、プルーム式の煙軸を風の流れに沿ったものと想定するモデル。 対象となる煙源を起点として、風向別に設定した風系のパターンに沿った流跡線を作成し、それぞれを多数の点列で近似し、計算地点とこれらの点列との距離をy、流跡線に沿って求めた風下距離をxとし、正規型プルームのx､yに代入して濃度を計算する。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 | 各時間毎の風速・風向・大気安定度・Lidの有無・高度排出源情報 | ||
| 適用範囲 | |||
| 課題 | |||
| 参考となる 文献・資料 |
環境庁大気保全局大気規制課・浮遊粒子状物質対策検討会（1997）浮遊粒子状物質汚染予測マニュアル．東洋館出版社、東京、pp398． 岡本真一・横山長之（1979)準定常プルームモデルによる京浜地区SO2高濃度汚染時の大気汚染シミュレーション．公害、14(5)、61-72． |
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| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－7
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | EPAのスクリーニング手法 | ||
| 技術等の概要 | 米国環境保護庁（EPA）が提供する簡易な大気汚染物質濃度予測手法。 EPAでは、検討対象となる事業が大気質に与える影響について、 STEP1 単純な手法による影響が微細であるかどうかの確認 STEP2 最大短期濃度による影響の検討 STEP3 詳細な予測検討 のステップを踏んだスクリーニングを推奨している。 最も簡単なスクリーニング手法は、"Screening Procedures for Estimating the Air Quality Impact of Stationary Sources Revised"により提供され、基本的に上記STEP2までが電卓レベルで計算が可能なようになっている。 また若干複雑な手法として、パソコン上で稼働する"SCREEN2"を提供している。 これらのスクリーニングの結果、影響が懸念される場合には、さらにより詳細な予測手法として推奨するモデル等が定められている。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 | STEP1：ガス排出速度 排出口径 ガス温度 気温 ガス排出量 |
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| 適用範囲 |
平坦地形の固定発生源 ・ダウンウォッシュが発生しないこと ・50km圏内にプルーム高より高い地形が存在しないこと （ダウンウォッシュ、地形は、SCREEN2においては考慮されている。） |
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| 課題 | 米国の気象条件、地形条件を前提にしたスクリーニング手法であり、我が国に適用するためには、条件等の適合性を考慮する必要がある。 下記の参考文献には手法の適用方法のみが記載されているため、適合性の検討には大気質予測手法に関する相応の知識が必要である。 |
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| 参考となる 文献・資料 | U.S.ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY（1992）Screening Procedures for Estimating the Air Quality Impact of Stationary Sources Revised． (http://www.epa.gov/scram001/t26.htm) |
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| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－8
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | ISC3 (Industrial Source Complex Model) | ||
| 技術等の概要 | 工場等の固定発生源による大気質濃度を、正規プルームにより予測するEPAの推奨モデルの一つ。短期予測を行うISCST3と長期予測を行うISCLT3がある。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 |
煙源情報：位置、排出量、煙源高さ、排出速度、煙突内径、排煙温度 気象情報：時間毎の大気安定度、風向、風速、気温、混合層高さ |
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| 適用範囲 |
煙源：工場等の固定源。点源、線源、面源、さらに高さ方向のボリュームを持つ煙源に対応。 地形：郊外および都市域。平坦～起伏地形。 予測範囲：50km以下予測時間：1時間～1年間 対象物質：一次物質 その他：沈着（乾性沈着）を考慮できる 影響を及ぼす建物から建物高さまたは幅の3倍以内の距離は、逆流域内で気流が激しく乱れるため予測できない。 |
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| 課題 | 米国の気象条件、地形条件等での予測を前提に作成されているため、我が国における適応については慎重な検討が必要である。 なお、同モデルはソースコードが公開されているが、コードに変更を加えた場合には"ISC3"ではなくなることに注意が必要である。 大気安定度分類がパスキルが定めた6段階なので、日本の大気安定度（10段階分類）との対応を図る必要がある。 |
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| 参考となる 文献・資料 | U.S.ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY（1995）USER'S GUIDE FOR THE INDUSTRIAL SOUCE COMPLEX (ISC3) DISPERSION MODELS VOLUMEI- USER INSTRUCTIONS． U.S.ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY（1999）Appendix W to 40CFR Part51． Source Code等は、"National Technical Information Service(NTIS),U.S. Department of Commerce, Springfield, VA 22161 で入手可 |
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| 備考 | ISC3は、EPAの7th Modeling Conference（2000年6月）により、最新版ISC-PRIMEとなり、建物によるダウンウォッシュについての取り扱いがより詳細なものとなった。 （http://www.epa.gov/scram001/t29.htm） |
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技術シート 登録番号：大気質－9
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | CALINE3 | ||
| 技術等の概要 | 高速道路からの大気質濃度を、正規プルームにより予測するEPAの推奨モデルの一つ。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 | 道路条件（20路線まで）：位置、構造、交通量、排出源強度、混合幅 気象条件：風速、風向、大気安定度、混合層高さ、バックグラウンド濃度 |
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| 適用範囲 |
道路構造：平坦、盛土、橋梁、切土 地形：郊外および都市域。平坦。 予測範囲：50km以下 予測時間：1～24時間 対象物質：一次物質 その他：沈着（乾性沈着）を考慮できる |
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| 課題 | 米国の気象条件、地形条件等での予測を前提に作成されているため、我が国における適応については慎重な検討が必要である。 なお、同モデルはソースコードが公開されているが、コードに変更を加えた場合には"CALINE3"ではなくなることに注意が必要である。 |
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| 参考となる 文献・資料 | Federal Highway Administration（1979）CALINE3-A Versatile Dispersion Model for Predicting Air Pollutant Levels Near Highways and Arterial Streets. Interim Report FHWA/CA/TL-79/23、 Washington． U.S.ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY（1999）Appendix W to 40CFR Part51． |
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| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－10
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | OCD (Offshore and Coastal Dispersion Model) | ||
| 技術等の概要 | 海上の煙源による大気質濃度正規プルームにより予測するEPAの推奨モデルの一つ。ダウンウォッシュ、沿岸部のフュミゲーション等を考慮することができる。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 |
煙源情報：位置、排出強度、構造物高さ、煙突高さ、ガス温度、煙突内径、排出速度、煙突基部の高さ、 気象条件：風向、風速、混合層高さ、湿度、気温、水温（表層）、鉛直方向の風速切片＊、気温鉛直分布＊、乱流密度＊（＊はオプション） |
||
| 適用範囲 | 全ての予測点は全ての煙源より低い位置になければならない。 沈着等は考慮されない 250の点源、5つの面源、1つの線源、および180点の予測点に対応。 地表面は3600までの矩形グリッドで表現され、各グリッドについて地表、海面の 区分を与える。 沈着は考慮されない。 |
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| 課題 | 大気安定度分類がパスキルが定めた6段階なので、日本の大気安定度（10段階分類）との対応を図る必要がある。 米国の気象条件、地形条件等での予測を前提に作成されているため、我が国における適応については慎重な検討が必要である。 なお、同モデルはソースコードが公開されているが、コードに変更を加えた場合には" OCD "ではなくなることに注意が必要である。 |
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| 参考となる 文献・資料 | OCD:The Offshore and Coastal Dispersion Model, Version 4. Sigma Research Corporation, Westford,
MA.. U.S.ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY（1999）Appendix W to 40CFR Part51． |
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| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－11
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | CTDMPLUS (Complex Terrain Dispersion Model Plus Algorithms for Unstable Situations | ||
| 技術等の概要 | 複雑地形における定常モデルであるCTDMに、非定常状態の予測を加えたモデルで、EPAの推奨モデルの一つ。煙源より高い地点の予測が可能。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 | 煙源情報：煙源位置、高さ、煙突内径、吐出速度、吐出温度、排出源強度（可変排出源であれば時間毎の強度、速度、温度） 気象情報：時間毎風向風速、気温、乱流データ 地形情報：地形コンター | ||
| 適用範囲 | 煙源：高位置にある煙源 地形条件：郊外および都市地域、煙源より高標高の予測が可能。地形勾配は15°を超えないこと。 予測範囲：50km以下 予測時間：1時間～1年間 | ||
| 課題 | 米国の気象条件、地形条件等での予測を前提に作成されているため、我が国における適応については慎重な検討が必要である。 特に風向風速、地形等の条件から計算によって地表面の摩擦速度や上層の気象を算出するため、気象条件や地形条件の異なる地域での適用には留意が必要である。 なお、同モデルはソースコードが公開されているが、コードに変更を加えた場合には" CTDMPLUS "ではなくなることに注意が必要である。 | ||
| 参考となる 文献・資料 | U.S.ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY（1989）User's Guide to the Complex Terrain Dispersion Model Plus Algorithms for Unstable Situations (CTDMPLUS)．EPA Publication No. EPA-600/8-89-041． U.S.ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY（1999）Appendix W to 40CFR Part51． |
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| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－12
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | EDMS (Emissions and Dispersion Modeling System) | ||
| 技術等の概要 | 空港による大気汚染予測のためのモデルで、排出量予測と拡散予測の双方を行う。排出源は、空港施設等の固定発生源と、車両等の地上発生源、および航空機を扱うことができる。 EPAの推奨モデルの一つ。 |
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| 調査・予測の 必要条件 | 気象条件：風速、風向、時間毎気温、Pasquill-Gifford安定度 | ||
| 適用範囲 | 煙源条件：固定源（点源）、車両、航空機の複合予測が可能 地形条件：平坦予測範囲：50km以下 予測時間：1時間～1年間 対象物質：CO,NOx,SOx,HC,SPM | ||
| 課題 | 米国の気象条件、地形条件等での予測を前提に作成されているため、我が国における適応については慎重な検討が必要である。 なお、同モデルはソースコードが公開されているが、コードに変更を加えた場合には" EDMS "ではなくなることに注意が必要である。 | ||
| 参考となる 文献・資料 | EDMS - Microcomputer Pollution Model for Civilian Airports and Air Force Bases: User's Guide. FAA Report No.
FAA-EE-91-3 Appendix W to 40CFR Part51 U.S.EPA 1999 |
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| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－13
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | CALPUFF（California Puff Model） | ||
| 技術等の概要 | CALPUFFは、沿岸部や複雑地形による非定常な気流変化による汚染物質の移流・拡散に対応するため、1995年にScireらによって開発されたモデルであり、三次元気流モデルにより生成された気流の場において、移流パフによる汚染物質の移流拡散計算を行うものである。 モデルは大きく、[1]三次元気流モデルであるCALMET、[2]パフによる移流拡散モデルであるCALPUFF、および出力の解析モデルであるCALPOSTの3つのコンポーネントによって構成され、さらにいくつかのサブモジュールの使用が可能となっている。なお、CALPUFFへの入力条件となる気流モデルには、三次元非定常気流の他、ISC3等で用いられる定常の単気流を用いることもできる。 同モデルでは、内部境界層によるフュミゲーションを扱うことができる。 CALPUFFは2000年に、EPAの推奨モデル（Guideline on Air Quality Model のAppendix Aに記載されるモデル）となっている。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 |
地形データ 発生源パラメーター（発生源位置、排出量、排出強度、煙突高、排出速度など） グリッドの設定 乾燥沈着、湿潤沈着に係るパラメータ 二次反応に係るパラメータ（オゾン、アンモニアバックグラウンド濃度など） | ||
| 適用範囲 | 発生源： 点源、線源、面源、および立体的な発生源 対象物質：基本的には一次汚染物質。但し簡単な化学変化を扱うことができる 気流の場：非定常、非一様な場 地形条件：複雑地形、沿岸域、都市域、郊外 特殊条件：ダウンウォッシュ、フュミゲーション、乾燥沈着、湿潤沈着 | ||
| 課題 | 我が国における適用例はない。 同モデルはソースコードが公開されているが、コードに変更を加えた場合には" CALPUFF "ではなくなることに注意が必要である。 | ||
| 参考となる 文献・資料 | Joseph S.Scire, David G.Strimaitis, Robert J, Yamartino (1999)A User's Guide for the CALPUFF Dispersion Model (Version 5.0).Earth Tech, Inc EPA (1998) Interagency Workgroup on Air Quality Modeling (IWAQM) Phase2 Summary Report and Recommendations for Modeling Long Range Transport Impacts EPA-454/R-98-019 (http://www.epa.gov/scram001/7thconf/calpuff/phase2.pdf) |
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| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－14
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | UAM(Urban Airshed Model) | ||
| 技術等の概要 | 都市域において、化学反応を伴う短期濃度予測を行うためのオイラー型の三次元数値解析モデルであり、オゾン、窒素酸化物、揮発性有機化合物（VOC）など23物質を対象とする。気相光化学反応モデルにはCarbon-Bond 4 (Gery et al 1988)を用いている。 EPAの推奨モデルとなっている。 |
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| 調査・予測の 必要条件 |
発生源データ：点源位置、煙突高・内径、排出量等、非点源強度等 気象データ ： グリッド毎の風速風向、混合層高さ、安定度、気温、湿度、気圧 大気質データ：グリッド毎の初期濃度 | ||
| 適用範囲 | 都市域における化学反応生成物質濃度変化を、1～2日程度の期間において時間毎に予測する。 | ||
| 課題 | 初期条件として、グリッド毎の気象データ、汚染物質濃度等を与える必要がある。なお、これらの煩雑なデータ作成のための、GUIを用いたプリプロセッシングモデルも用意されている。 | ||
| 参考となる 文献・資料 | UAMGUIDES (Urban Airshed Model with Graphical User Interface and DEcision support) （http://www.iceis.mcnc.org/uamguides/index.html） U.S.ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY（1999）Appendix W to 40CFR Part51． |
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| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－15
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | JEAモデル（JEA線煙源拡散式） | ||
| 技術等の概要 |
道路沿道における自動車排出ガスによる大気質濃度の予測式。 地表付近の風速が高さによってかなり変化することから、鉛直方向の濃度分布を非正規型としている。式形にはHe（有効煙突高）を含まず、従って基本的に地上源（He=0)からの拡散を表現する。 計算は直角風時（風速1m/s以上で線源と風向のなす角度が40°以上のとき）、平行風時（風速1m/s以上で線源と風向のなす角度が40°未満のとき）および無風・弱風時（風速1m/s未満のとき）に区分して行われる。 パラメーター等は大阪で行われた拡散実験に基づいて決定されている。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 |
線煙源排出強度（汚染物質排出量） 線源と計算点の座標 風向風速 放射収支量 交通量 沿道条件（パラメータの設定） | ||
| 適用範囲 |
・排出源が直線とみなせる平坦道路における、自動車排出ガスが沿道環境大気に及ぼす影響の予測 ・排出源は地上源 ・年平均値、1時間値、日平均の年間98%値等が予測可能 | ||
| 課題 |
平坦地での拡散実験を基に作成された手法であるため、山間地、トンネル項口等の特殊部に対して適用できない。 これに対し、東京都修正モデル（東京都環境保全局）は、道路構造（高架構造等）に応じた予測ができるように修正を加えている。 | ||
| 参考となる 文献・資料 | 環境庁大気保全局大気規制課（1995）窒素酸化物総量規制マニュアル〔改訂版〕．公害研究対策センター、東京、pp409． | ||
| 備考 | 舞州スポーツアイランド計画に係る環境影響評価書（平成5年 大阪市） | ||
技術シート 登録番号：大気質－16
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 噴流モデル | ||
| 技術等の概要 | トンネル抗口からの排出ガス拡散予測を行うため、トンネル抗口からの吐出空気を噴流とみなし、噴流内の風速及び濃度がトンネル中心軸に直行する水平及び鉛直方向に正規分布するものとしたモデル。 無風時（風速1m/s以下）には噴流モデルのみを、また有風時（風速1m/s超）には自然風の影響を考慮するために、等価排出強度モデル（トンネル抗口から明り部に点煙源を分布させプルームモデルによる拡散予測を行う）を併用し、噴流モデルと等価排出強度モデルにより算出した濃度を重み付け加算する。 等価排出強度モデルは、トンネル抗口から明かり部に点源あるいは線源の排出源を設定し、これにトンネル抗口からの排出量と等量の排出量を排出強度として与え、プルーム式により拡散濃度を算出する。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 | 気象条件 交通条件 道路条件構造 |
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| 適用範囲 | |||
| 課題 | トンネル抗口付近の拡散パラメータおよびトンネル風の減衰パラメータを与える必要があり、実測等に基づくパラメータ設定が必要となる。 今後の実施事例により、パラメータの設定等に係る知見が蓄積されることが望まれる。 | ||
| 参考となる 文献・資料 | 日本道路公団（1985）トンネル抗口からの自動車排出ガスの拡散予測マニュアル． 日本道路協会（1989）道路環境整備マニュアル．丸善、東京、pp257． 山田俊哉・大城温・大西博文（2000）道路特殊部における大気質の予測手法．土木技術資料、42(1)、64-69． |
||
| 備考 | 福井都市計画道路1・4・1号福井永平寺道路環境影響評価 | ||
技術シート 登録番号：大気質－17
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 呼吸モデル | ||
| 技術等の概要 |
道路堀割区間の蓋かけ部が断続している場合や堀割区間が短い場合に、堀割構造内の車両走行に伴い、吸排気が交互に繰り返されること（呼吸作用）をモデル化し、堀割構造道路内の道路軸方向の濃度分布を定式化した計算式を基本とする計算手法。 開口部から周辺への拡散については、通常の拡散モデルを用いて予測する。 堀割区間出口付近については、トンネル抗口に見立てた噴流モデルを用いる。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 |
交通条件（交通量、車速、大型車混入率） 道路構造条件 |
||
| 適用範囲 |
基本的に一方通行道路 （対面交通による混合については研究段階にある） 堀割構造道路内部の濃度予測には使えない。 |
||
| 課題 | 今後の実施事例により、パラメータの設定等に係る知見が蓄積されることが望まれる。 | ||
| 参考となる 文献・資料 | |||
| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－18
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 | |
|---|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 沈着を考慮したプルーム式（Surface Depletion Model, Horst,1977） | |||
| 技術等の概要 |
裸地表面から飛散する粒子状物質（浮遊粒子状物質、降下ばいじん）の着地濃度（年平均値）を予測するモデル。 同モデルでは、濃度の鉛直分布を考慮し、一定方位内の水平濃度が均等になると仮定した下式を用いる。
|
|||
| 調査・予測の 必要条件 | 気象条件 粒子状物質発生原単位 | |||
| 適用範囲 | ||||
| 課題 | 排出原単位の設定（事例では裸地表面からの飛散量は興嶺・鈴木(1982)の式を、発破についてはWalter(1965)を用いている） | |||
| 参考となる 文献・資料 |
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| 備考 | 大阪府（1986）阪南丘陵開発計画に係る土砂採取事業に関する環境影響評価書 | |||
技術シート 登録番号：大気質－19
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 建設機械の稼動に伴う粉じんの予測 （建設省土研モデル（仮称）） | ||
| 技術等の概要 |
建設機械の稼動に伴う降下ばいじん発生及び拡散に係る既存データ（実測データ）から統計的手法（回帰予測モデル）により求められた計算式による予測方法である。基本式はプルーム式より算出されたものである。 予測の基本式：  |
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| 調査・予測の 必要条件 | （1）気象条件 季節別・時刻別風向風速、風向別出現頻度 （2）排出源条件 工種別の主な建設機械の組合わせ（ユニット）、ユニットの数 | ||
| 適用範囲 | ・
平坦部による予測 ・ 予測対象の汚染物質は降下ばいじんである。 ・ 降下ばいじんの再巻き上げは考慮しない。 ・ 含水比等の発生に影響を及ぼす要因は考慮しない。 | ||
| 課題 | ・
計算に必要な係数等のデータ蓄積が必要である。 ・ 今後のデータの蓄積及び解析による水平方向・鉛直方向の拡散係数の設定からプルーム式による計算が可能と考えられる。 | ||
| 参考となる 文献・資料 | 河川事業環境影響評価研究会（1999）ダム事業における環境影響評価の考え方． | ||
| 備考 | |||
技術シート 登録番号：大気質－20
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 | |
|---|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 多重ボックスモデルによる予測 | |||
| 技術等の概要 | [1] 広域予測に適している。 [2] 空間的、時間的に非定常不均一な拡散場の取り扱いが可能である。 [3] 長期平均、日平均、時間平均といった時系列値が求められる。 [4] 汚染物質の化学反応式を組み込むことが可能である。
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| 調査・予測の 必要条件 | (1)気象条件 気象のパターン分類、時間別風向風速、風の場の設定 (2) 計算条件 拡散パラメータ及び境界条件の設定
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| 適用範囲 | ||||
| 課題 | ・
拡散パラメータ等は現況再現シミュレーションにより決定するため、設定方法が煩雑である。 ・ 拡散現象の把握においてボックスの設定箇所、設定数が、その精度を大きく左右する。 |
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| 参考となる 文献・資料 | 近藤次郎編（1975）大気汚染 現象の解析とモデル化．コロナ社、東京、pp361． 運輸省 関西国際空港の環境影響評価案． |
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| 備考 | ||||
技術シート 登録番号：大気質－21
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 三次元数値解析手法 | ||
| 技術等の概要 | 3次元の流体力学モデル（差分法等）を用いて、複雑地形における風（風速・風向）の場を予測し、この場をもとに汚染物質（ガス状、粒子状物質）の拡散・飛散をシミュレーションするものである。 乱流などのメッシュオーダー以下の現象再現手法により、k-εモデル、クロージャーモデル（HOTMAC/RAPTAD）などの種類がある。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 | （1）気象条件 時刻別風向風速 （2）排出源条件 排ガス量、排ガス温度、排出口高さ、排出汚染物質の濃度 （3）地形条件 （4）風速の鉛直分布を決定するべき指数の設定 | ||
| 適用範囲 | |||
| 課題 | ・
風の場を予測するに当たり、十分な現況再現を把握する必要がある。 ・ 接地逆転層の考慮は困難である。 ・ 計算結果は短期時間スケールの予測値である。年平均値を算出する場合は、プルーム ・パフ式で計算した1時間値との補正係数を設定する等から年平均値を計算する。 | ||
| 参考となる 文献・資料 | 横山長之（1992）大気環境シミュレーション －大気の流れと拡散－．白亜書店、東京、pp202． 岡本眞一（1993）大気環境アセスメントのためのコンピュータ流体解析の基礎．（社）産業環境管理協会、東京、pp142． |
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| 備考 | 米国のモデルとして、リアルタイムのグリッド気象データをもとに予測を行うRAMS（コロラド大）や、EPAの推奨モデルであるUAMなどがある。 | ||
技術シート 登録番号：大気質－22
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | OMLモデル （Operationelle Meteorologiske Luftkvalitetsmodeller） |
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| 技術等の概要 | ガウス型プルームモデルにおいて、Pasquil-Giffordの拡散パラメータに替えて、大気境界層のスケーリングパラメータから計算される拡散パラメータを用いるモデル。 従来のPasquil-Gifford方式に比較して、特に対流混合層における高煙源からの拡散予測の精度があがったほか、乱流パラメータと拡散の関係が理論的に記述されており、今後のガウス型プルームモデルの新たな方向として期待される。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 |
排出源データ 気象データ 排出源および評価点の位置・標高 | ||
| 適用範囲 | 煙源から20km以内の距離における、時間平均濃度の予測。 煙源は単数あるいは複数の煙突。 面源にも適用可能と考えられている。 複雑地形や、表面粗度の変化する地域には適用できない。 化学反応、沈着等は組み込まれていない。 | ||
| 課題 | 我が国における実施例がなく、今後の検討が必要。 | ||
| 参考となる 文献・資料 | 河野仁（2000）欧米における大気拡散モデル－新世代の近距離大気拡散モデルについて.大気環境学会誌、35(3)、133-143． National Environmental Research Institute (NERI), Denmark Home Page (http://www.dmu.dk/AtmosphericEnvironment/OML_Intr.htm) |
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| 備考 | モデルの詳細については、上記参考文献を参照のこと。 | ||
技術シート 登録番号：大気質－23
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | ダイオキシン類濃度の予測 | ||
| 技術等の概要 | （1）
ごみ焼却施設の煙突から排出されたダイオキシン類の拡散の状況をシミュレーションすることにより、年平均レベルの最大着地濃度及び発生距離を予測する。 （2） ゴミ焼却施設から排出されるダイオキシン類が、ガス状態及び粒子状物質に付着した状態で存在する報告があり、粒子状物質状態での拡散予測を行う。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 | （1）拡散計算モデル プルーム・パフモデル（窒素酸化物総量規制マニュアル〔改訂版〕） （2）気象条件 時間別風向風速、日射量、放射収支量 （3）発生源条件 排ガス量、排ガス温度、排出口高さ、吐出速度（18m／秒に設定）、排出ダイオキシン類の濃度（既存焼却施設の実態調査より設定） （4）その他 [1] ダウンウオッシュの考慮煙突頭頂部の風速が吐出速度の1／2以上になる場合は、煙突本体のダウンウ オッシュを考慮する。 [2] 重力沈降の考慮 粒子状物質状態での拡散予測では、重力沈降を考慮した拡散モデルを採用する。な お、粒子状物質の粒径は20μm＊に設定。 [3] 非定常状態での排出源条件の設定粒子状物資の粒径20μm：ばいじん処理後の排ガス中の粒子状物質 の粒径はほとんどが20μm以下であることより設定 | ||
| 適用範囲 | ・
平坦部における予測 ・ 重力沈降を考慮する場合は、ばいじんへの吸着及び粒子状物質の凝集は考慮しない。 |
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| 課題 | ・発生源原単位に関して今後のデータの集積を踏まえて整備が望まれる。 | ||
| 参考となる 文献・資料 | 環境庁大気保全局大気規制課（1995）窒素酸化物総量規制マニュアル〔改訂版〕．公害研究対策センター、東京、pp409． 環境庁ダイオキシンリスク評価検討会（1998）ダイオキシンリスク評価検討会 報告書．都市と廃棄物、28(6)、52-59． |
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| 備考 | ・ 複数の炉形式について沈降を考慮した予測を行った結果、沈降を考慮した場合における年平均最大着地濃度の増加は3～6％と考えられ、排ガス中の粒子状物質粒径のほとんどは予測条件として与えた20μmより小さいことを考慮すると、ガス状物質として拡散予測を行っても大きな誤差はないと考えられた。 ・ 準連続やバッチ形式処理の場合、炉の立ち上げ時、埋火時において高濃度のダイオキシン類が排出される。そのような非定常状態での予測の結果、年平均値への影響は10％程度であった。 |
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技術シート 登録番号：大気質－24
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 | |
|---|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 指数近似モデル | |||
| 技術等の概要 | 予測により算出された窒素酸化物（NOx）濃度から二酸化窒素（NO2）濃度を算出する手法の1つ。
環境大気中に放出されたNOが移流時間が長くなるにつれ酸化されてNO2となる過程を移流時間、風下距離等を変数とする指数関数で示すもの。
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| 調査・予測の 必要条件 | モデルI ・ 拡散計算によるNOX濃度 ・ 拡散時間 モデルII ・ 拡散計算によるNOX濃度 ・ バックグランドNOX濃度 ・ バックグランドNO2濃度 ・ バックグランドO3濃度 | |||
| 適用範囲 | ||||
| 課題 | 単独発生源を念頭に置いて考えられており、バックグランドのO3濃度を一定としている。多数の発生源が重合される場合には他の発生源によるNOによりO3が消費されるため、同モデルではNO2濃度を過大に評価する傾向にある。 | |||
| 参考となる 文献・資料 | 環境庁大気保全局大気規制課（1995）窒素酸化物総量規制マニュアル〔改訂版〕． 公害研究対策センター、東京、pp409． |
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| 備考 | ||||
技術シート 登録番号：大気質－25
| 環境項目 | 大気質 | 技術等の種類 | 予測 | |
|---|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 統計モデル | |||
| 技術等の概要 | 対象地域の大気中のNOx、NO2の実測濃度を用いて両者の関係を統計的に求め、その関係を利用してNOx濃度計算からNO2濃度を推定するもの。 下式を仮定し、周辺の実測濃度からa、bを推定する。
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| 調査・予測の 必要条件 | ||||
| 適用範囲 | ||||
| 課題 | 統計手法であるため、将来濃度や将来の発生源構造が大きく変化した場合に、現状の関係が適用可能かどうかについて留意が必要。 | |||
| 参考となる 文献・資料 | 環境庁大気保全局大気規制課（1995）窒素酸化物総量規制マニュアル〔改訂版〕．公害研究対策センター、東京、pp409． | |||
| 備考 | ||||
技術シート 登録番号：悪臭－1
| 環境項目 | 悪臭 | 技術等の種類 | 調査 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 臭気センサー | ||
| 技術等の概要 | 嗅覚測定法による測定（官能試験）は、ヒトの嗅覚に頼るため、嗅力差や体調などによる誤差や、連続測定が難しいなどの難点がある。 このため、臭気測定のための臭気センサーが開発されつつあり、現場などで簡便に測定できるなどの利点がある。 一方臭気センサーの指示値は臭気物質の種類によってはヒトの嗅覚とは大きく異なる感度特性を示すことがあるため、官能試験結果とセンサーの指示値の相関関係を検討した上で用いる必要がある。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 | |||
| 適用範囲 | |||
| 課題 | 官能試験結果と臭気センサーの指示値は、臭気の種類毎あるいはセンサーの種類に異なるため、臭気質毎に相関関係を求める必要がある。 アンモニアについては、臭気センサーの感度が低い上にセンサー指示値を下げる作用があり、また低級脂肪酸では臭気センサーの検出下限値より嗅覚閾値が著しく低いため、官能試験結果とセンサー指示値は特に大きく異なる。 | ||
| 参考となる 文献・資料 | 房家正博・雨谷敬史・松下秀鶴（1998）臭気センサーによる複合臭気の評価手法の 検討（I）．大気環境学会誌、33(5)、297-305． 房家正博・雨谷敬史・松下秀鶴・相馬光之（1999）臭気センサーによる複合臭気の評価手法の検討（II）．大気環境学会誌、34(1)、17-24． |
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| 備考 | |||
技術シート 登録番号：悪臭－2
| 環境項目 | 悪臭 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 発生原単位の整備 | ||
| 技術等の概要 | 悪臭の原単位は大気汚染物質より微量であったり、あるいは煙突だけが排気口とは限らないことなどから、排出口における濃度や敷地境界における濃度などの実測値を整備する必要がある。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 | |||
| 適用範囲 | |||
| 課題 | 悪臭物質濃度については、悪臭防止法の対象物質とし尿処理場、下水処理場、廃棄物処分場、工場、畜産農業等の発生源を中心に原単位整備が進んでいるが、臭気濃度については原単位整備が進んでいない。 | ||
| 参考となる 文献・資料 | 環境庁（1998）環境影響評価における原単位の整備に関する調査報告[VII]．官公庁公害専門資料、33(2)． 悪臭防止技術マニュアル総集編編集委員会（1988）悪臭防止技術マニュアル－総集編－．公害対策技術同友会． |
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| 備考 | |||
技術シート 登録番号：悪臭－3
| 環境項目 | 悪臭 | 技術等の種類 | 予測 | |
|---|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 発生源での臭気総排出強度（OER、TOER）からの推定 | |||
| 技術等の概要 | TOER（総臭気排出強度：臭気濃度×排ガス量m3N/分）の値から、大まかに臭気の影響の起こり具合、臭気到達距離、苦情範囲を経験的に推定する。
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| 調査・予測の 必要条件 | 類似対象事業（場所）でのTOERの調査が必要である。 | |||
| 適用範囲 | あくまでも大まかな推定である。 | |||
| 課題 | ||||
| 参考となる 文献・資料 | （社）環境情報科学センター（1999）環境アセスメントの技術．中央法規出版、東京、pp1018． | |||
| 備考 | ||||
技術シート 登録番号：悪臭－4
| 環境項目 | 悪臭 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | 経験式に基づく臭気強度・臭気濃度予測 | ||
| 技術等の概要 |
類似施設の風下側での臭気強度、臭気濃度測定値を基に経験式を作成し、臭気強度、臭気濃度を求める手法。 臭気強度： 風下距離が増す毎に臭気強度が減衰することを曲線等により示し、その曲線を対象事業の発生源の臭気強度に適用して臭気強度を予測する。 臭気濃度： 類似施設風下側での臭気濃度測定結果から、臭気濃度の拡散希釈率を求め、対象事業の発生源の臭気濃度にこれを適用して臭気濃度を予測する。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 |
類似施設における臭気強度・臭気濃度実測値 対象施設における臭気強度・臭気濃度発生原単位 気象条件 | ||
| 適用範囲 | |||
| 課題 | 類似施設における臭気濃度・臭気強度を、排出口や敷地境界のみならず、風下方向についても整備する必要がある。 | ||
| 参考となる 文献・資料 | |||
| 備考 | |||
技術シート 登録番号：悪臭－5
| 環境項目 | 悪臭 | 技術等の種類 | 予測 |
|---|---|---|---|
| 技術等の名称 | トレーサーガスを用いた予測 | ||
| 技術等の概要 |
風洞実験を用いた予測である。 ある一定の条件もとで、複雑地形における気流の分布等の予測に用いられる。風洞実験は、現実とモデルとの相似関係が保たれていることが前提となり、気流場の状態を表す無次元数のレイノルズ数及びリチャードソン数を満たすように、地形や建物の縮尺、風速、温度比を定めるとともに、風速分布、温度分布を満足するように粗度や風上側の条件を設定する。実験において、排出ガスの上昇を考慮してトレーサーガス（六弗化硫黄）を放出し、その濃度を測定することにより結果を得る。 計画地周辺の地形や建物の状況などを模型化することにより、それらの周辺で生じる濃度分布を把握することが出来る。 地形状況及び気象状況を比較的よく考慮しているため、他の予測手法と比較して予測精度は高い。 | ||
| 調査・予測の 必要条件 |
・計画地周辺の地形や建物などの模型を作成 ・風速分布及び温度分布を満足すべく粗度や風上条件の設定 ・ 実験の際の試料採取時間を30秒とする。 |
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| 適用範囲 |
・風洞模型の作成範囲についてのみの予測 ・大気が中立状態の場合 |
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| 課題 | ・多くの実験回数を得にくい | ||
| 参考となる 文献・資料 |
（社）環境情報科学センター（1999）環境アセスメントの技術．中央法規出版、東京、pp1018． | ||
| 備考 | |||