大気概論 テキスト
大気概論の受験対策用に過去に出題された内容を理解するための、重要なポイントを下線部としました。
過去問の解説・補足や、テスト前のおさらい・確認などに、活用できるよう作成していきます。
大気汚染防止法
●大気汚染防止法で定める大気汚染物質
| ばい煙 | 硫黄酸化物(SOx) | |
|---|---|---|
| ばいじん | ||
| 特定有害物質 | ||
| 有害物質 | 窒素酸化物(NOx) | |
| ｶﾄﾞﾐｳﾑ及びその化合物 | ||
| 塩素及び塩化水素 | ||
| フッ素、フッ化水素及びフッ化ケイ素 | ||
| 鉛及びその化合物 | ||
| 粉じん | 一般粉じん(無機粉末など) | |
| 特定有害物質(石綿) | ||
| 自働車排出ガス | 一酸化炭素(CO) | |
| 炭化水素(HC) | ||
| 鉛化合物 | ||
| 窒素酸化物(NOx) | ||
| 粒子状物質(PM) | ||
| 特定物質 | 化学合成・分解に伴い発生する物質で、人の健康や性格環境に被害を生ずる恐れのある物質：28種類 | |
| 有害大気汚染物質 | 248種類 | 優先取組物質：23種類 |
| 指定物質：3種類 （ダイオキシンは平成13年に別法律へ） |
||
| 揮発性有機化合物 | 大気中に飛散・排出時に期待である有機化合物 （浮遊物質等政令で定める物質は除く） |
|
●大気汚染防止法 有害大気汚染物質
2010年平成22年に248物質が示されました。(環境省HP資料)（覚えるのは↓ここから↓）
その中に、優先取組物質(23物質)・指定物質(3物質)・環境基準(4物質)・指針値(9物質)があります。
| 優先取組物質 | 指定物質 | 環境基準 (年平均値) |
指針値 (年平均値) |
|---|---|---|---|
| アクリロニトリル | 2μg/m3以下 | ||
| アセトアルデヒド | |||
| 塩化ビニルモノマー | 10μg/m3以下 | ||
| 塩化メチル （クロロメタン） | |||
| クロム及び 三価クロム化合物 | |||
| 六価クロム化合物 | |||
| クロロホルム | 18μg/m3以下 | ||
| 酸化エチレン （ｴﾁﾚﾝｵｷｼﾄﾞ） | |||
| １,２-ジクロロエタン | 1.6μg/m3以下 | ||
| ジクロロメタン （塩化メチレン） | ≦0.15mg/m3 以下 | ||
| 水銀及び その化合物 | 0.04μg-Hg/m3 以下 | ||
| ダイオキシン類 | ダイオキシン類特別措置法に基づき対応 | ||
| テトラクロロエチレン | ○ | ≦0.2mg/m3 以下 | |
| トリクロロエチレン | ○ | 0.2mg/m3 以下 | |
| トルエン | |||
| ニッケル化合物 | 0.025μg-Ni/m3 以下 | ||
| ヒ素及び その化合物 | 6ng-As/m3 以下 | ||
| １,３-ブタジエン | 2.5μg/m3以下 | ||
| ベリリウム及び その化合物 | |||
| ベンゼン | ○ | 0.003mg/m3 以下 | |
| ベンゾ［ａ］ピレン | |||
| ホルムアルデヒド | |||
| マンガン及び その化合物 | 0.14μg-Mn/m3 以下 | ||
上記物質とは別に、大気汚染防止法には特定物質(23物質)があります。
●特定物質
| 特定物質 |
|---|
| アンモニア |
| 弗化水素 |
| シアン化水素 |
| 一酸化炭素 |
| ホルムアルデヒド ★優先取組物質 |
| メタノール |
| 硫化水素 |
| 燐化水素（ホスフィン） |
| 塩化水素 |
| 二酸化窒素 |
| アクロレイン(アクリルアルデヒド) |
| 二酸化硫黄 |
| 塩素 |
| 二硫化炭素 |
| ベンゼン ★優先取組物質 |
| ピリジン |
| フェノール |
| 硫酸（三酸化硫黄を含む。） |
| 弗化珪素 |
| ホスゲン（塩化カルボニル） |
| 二酸化セレン |
| クロルスルホン酸 |
| 黄燐 |
| 三塩化燐 |
| 臭素 |
| ニッケルカルボニル |
| 五塩化燐 |
| （エチル）メルカプタン |
各物質の環境基準
| 物質 | 平均値 測定時間 |
最大値 測定時間 |
|---|---|---|
| CO | 10ppm 1時間の1日平均 |
20ppm 1時間値の8時間平均 |
| SO2 | 0.04ppm 1時間の1日平均 |
0.1ppm 1時間値 |
| NO2 | 0.04～0.06ppm 1時間の1日平均 |
--- --- |
| 光化学Ox | --- --- |
0.06ppm 1時間値 |
| 浮遊粒子 (≦10μm) |
0.10mg/m3 1時間の1日平均 |
0.2mg/m3 1時間値 |
| 微小浮遊粒子 (≦2.5μm(50%)) |
15μg/m3 年平均 |
35μg/m3 1日平均 |
| 指定物質 ﾍﾞﾝｾﾞﾝ |
0.003mg/m3 年平均 |
|
| ｼﾞｸﾛﾛﾒﾀﾝ | 0.15mg/m3 年平均 |
|
| 指定物質 ﾄﾘｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ |
0.13mg/m3 年平均 |
|
| 指定物質 ﾃﾄﾗｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ |
020mg/m3 年平均 |
|
| ﾀﾞｲｵｷｼﾝ類 | 0.6pg-TEQ/m3 年平均 |
最新の測定結果は環境省のHP
対象物質毎 （有害大気汚染物質モニタリング調査結果・環境省_大気汚染状況 ）
概要・施設毎 （大気汚染物質排出量総合調査 確定値結果概要）
総合情報 （環境省_大気環境モニタリングポータルサイト）
でご確認ください。
●ダイオキシン類
| 種類 | 29種類 |
|---|---|
| 主成分 | ポリ塩化ジベンゾ-パラ-ジオキシン（PCDDs） ポリ塩化ジベンゾフラ（PCDFs） コプラナーポリ塩化ビフェニル（コプラナーPCB） |
| 耐容1日摂取量：4pg-TEQ | |
| 推定1日摂取量：1pg-TEQ | |
●平成30年達成状況
| 物質 | 場所 | 達成率 | 年平均 |
傾向・コメント |
|---|---|---|---|---|
| CO | 一般 | 100% | 0.2 ppm |
・濃度は近年僅かに減少の横ばい ・昭和58年以降は基準を達成 |
| 自排 | 100% | 0.3 ppm |
||
| SO2 | 一般 | 99.9% | 0.002 ppm |
・近年横ばい ・発生源：工場の重油燃焼 |
| 自排 | 100% | 0.002 ppm |
||
| NO2 | 一般 | 100% | 0.009 ppm |
・濃度は近年僅かに減少 ・光化学Ox・浮遊粒子・酸性雨の原因物質 |
| 自排 | 99.7% | 0.016 ppm |
||
| 光化学Ox | 一般 | 0.1% | 0.047 ppm |
・特徴は達成率が１桁程度 ・近年の注意報発令日数はよく出題される（平成30年：80日/年） ・ｵｿﾞﾝ・ﾊﾟｰｵｷｼｱｾﾁﾙﾅｲﾄﾚｰﾄ等の非ﾒﾀﾝ系炭化水素とNOxが原因物質 |
| 自排 | 0.0% | 0.043 ppm |
||
| 浮遊粒子 SPM (≦10μm) |
一般 | 99.8% | 0.017 mg/m3 |
・やや改善傾向 |
| 自排 | 100% | 0.017 mg/m3 |
||
| 微小浮遊粒子 PM2.5 (≦2.5μm(50%)) |
一般 | 93.5% | 11.2 μg/m3 |
この6年で達成率が大幅改善 （10%台 → 90%台） |
| 自排 | 93.1% | 12.0 μg/m3 |
||
| ﾍﾞﾝｾﾞﾝ | 100% | 0.001 mg/m3 |
||
| ｼﾞｸﾛﾛﾒﾀﾝ | 100% | 0.002 mg/m3 |
||
| ﾄﾘｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ | 100% | 0.001 mg/m3 |
||
| ﾃﾄﾗｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ | 100% | 0.000 mg/m3 |
大気環境の現状の、最新の測定結果は環境省のHP（報道発表一覧、『大気汚染状況について』で検索）でご確認ください。
●環境基準の達成期間
| 物質 | 目標 |
|---|---|
| CO | 維持され,または早期に達成されるよう努めるものとする |
| SO2 | 維持されまたは原則として5年以内において達成されるよう努めるものとする |
| NO2 | 1. 1時間値の1日平均値が0.06ppmを超える地 域にあっては、1時間値の1日平均値0.06ppmが達成されるよう努めるものとし、その達成期間は原則7年以内とする。 2. １時間値の１日平均値が0.04ppmから0.06ppmまでのゾーン内にある地域にあっては、原則として、このゾーン内において、現状程度の水準を維持し、又はこれを大きく上回ることとならないよう努めるものとする。 |
| 光化学Ox | 維持され,または早期に達成されるよう努めるものとする |
| 浮遊粒子 (≦10μm) |
維持され,または早期に達成されるよう努めるものとする |
| 微小浮遊粒子 (≦2.5μm(50%)) |
大気汚染物質の発生源
| 発生源 | 大気汚染物質 |
|---|---|
| ボイラー 加熱炉 |
SOx NOx ばいじん |
| 印刷 | 弗化水素 |
| 破砕 運搬 堆積 |
粉じん |
| ごみ焼却炉 | NOx 塩化水素 ばいじん |
| 焙焼・焼結・精錬 | 銅 鉛 亜鉛 カドミウム |
発生施設
●大気汚染防止法規制対象物質一覧
| 規制物質 | 発生形態 | 発生施設 | 規制基準の設定方法 | 規制措置等 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ばい煙 | 硫黄酸化物(SOx) | 物の燃焼 石油燃焼 |
ばい煙発生施設 | ・排出基準 →量規制、地域ごとにＫ値方式 ・特定工場については総量規制基準 →指定地域内、工場単位量規制、知事が定める。 |
改善命令、直罰など | |
| ばいじん | 物の燃焼又は熱源としての電気の使用 | ばい煙発生施設 | 排出基準 →濃度規制、施設の種類・規模ごと |
改善命令、直罰など | ||
| 有害物質 | 窒素酸化物(NOx) | 物の燃焼、合成、分解など | ばい煙発生施設 | ・排出基準 →濃度規制、施設の種類・規模ごと ・特定工場については総量規制基準 →指定地域内、工場単位量規制、知事が定める。 |
改善命令、直罰など | |
| カドミウム鉛 フッ化水素塩素 塩化水素 |
物の燃焼、合成、分解など | ばい煙発生施設 | 排出基準 →濃度規制、施設の種類・物質の種類ごと |
改善命令、直罰など | ||
| 粉じん | 一般粉じん | 物の粉砕、選別体積など | 一般粉じん発生施設 | 構造・使用・管理基準 | 基準適合命令 | |
| 特定粉じん | 物の粉砕、選別体積など | 特定粉じん発生施設< | 規制基準 →敷地境界での濃度基準 |
改善命令 | ||
| 自動車排出ガス | 自動車の運行 | 特定の自動車 | 許容限度 保安基準（道路運送車両法）で考慮 |
車両検査、整備命令など（他法による） | ||
| 特定物質 | 物の合成等の化学的処理中の事故 | 特定施設（政令等で特定せず） | なし | 事故時の措置命 | ||
発生施設
●大気汚染防止法
一般粉じん発生施設
| 施設種類 | 能力 |
|---|---|
| コークス炉 | 原料処理能力が1日当たり50トン以上であること |
| 鉱物(コークスを含み、石綿を除く。以下同じ。)又は土石の堆積場 | 面積が1000平方メートル以上であること |
| ベルトコンベア及びバケットコンベア(鉱物、土石又はセメントの用に供するものに限り、密閉式のものを除く。) | ベルトの幅が75センチメートル以上であるか、又はバケットの内容積が0.03立方メートル以上であること |
| 破砕機及び摩砕機(鉱物、岩石又はセメントの用に供するものに限り、湿式のもの及び密閉式のものを除く。) | 原動機の定格出力が75キロワット以上であること |
| ふるい(鉱物、岩石又はセメントの用に供するものに限り、湿式のもの及び密閉式のものを除く。) | 原動機の定格出力が15キロワット以上であること |
●ばい煙発生施設
(全32種類ありますが、出題された施設を中心に記載します。)| 施設種類 | 能力 |
|---|---|
| 廃棄物焼却炉 | ・火格子面積が2m2以上 ・焼却能力 200㎏/時以上 ※特定工場における公害防止組織の整備に関する法律において廃棄物焼却炉は対象外 |
| 銅又は亜鉛の製錬の用に供する焙焼炉、焼結炉、転炉、溶解炉及び乾燥炉 | 原料の処理能力が1時間当たり0.5トン以上 |
| アルミニウムの製錬の用に供する電解炉 | 電流容量が30キロアンペア以上 |
| 鉛蓄電池の製造の用に供する溶解炉 | バーナーの燃料の燃焼能力が重油換算1時間当たり4リットル以上 |
| コークス炉 | 原料の処理能力が1日当たり20トン以上 |
| 活性炭製造用〔塩化亜鉛を使用するもの〕用反応炉 | 燃焼能力 3リットル/時 以上 |
| 石油製品、石油化学製品、コールタール製品の製造用加熱炉 | ・火格子面積 1m2以上 ・羽口面断面積 0.5m2以上 ・燃焼能力 50リットル/時 以上 ・変圧器定格容量 200kvA以上 |
| カドミウム系顔料または炭酸カドミウム製造用乾燥施設 | 容量 0.1m3以上 |
●各施設で排出される物質
| 施設種類 | 排出される物質 |
|---|---|
| ボイラー | ばいじん、SO2、NOx、CO、炭化水素類 |
| ごみ焼却炉 | ばいじん、NOx、CO、炭化水素類、塩化水素、ダイオキシン類 |
| 汚泥焼却炉 | 一酸化二窒素 |
| コークス炉 | ばいじん、SO2、CO、ベンゼン |
| 印刷施設 | トルエン、キシレン、酢酸エチル、イソプロピルアルコール |
| 塗装施設 | トルエン、キシレン、酢酸エチル、メチルイソブチルケトン |
| クリーニング施設 | テトラクロロエチレン、石油系溶剤 |
有害物質(硫黄酸化物・ばいじんを含む)ごとの排出基準
●排出基準
| 物質名 | 規制方式 | |
|---|---|---|
| SOx | 1 | ●排出口高さ(He)及び地域ごとのK値で規制量を設定 （規模の規制なし） 許容排出基準=Kx10-3xHe2 一般排出基準：K=3.0～17.5 特別排出基準：K=1.17，1.75，2.34 |
| 2 | ●総量規制 工場（事業場）毎の規制方式 ●工場（事業場）が集中している24地域 |
|
| 3 | ●燃料規制 工場（事業場）毎の規制方式 ●総量規制地域において総量規制がかからない小規模工場（事業場）に適用される |
|
| ばいじん | ●施設・規模ごとの排出基準 一般排出基準：0.04～0.7g/Nm3 特別排出基準：0.03～0.2g/Ｎm3 |
|
| NOx | 1 | ●施設・規模ごとの排出基準 新設：60～400ppm 既設：130～600ppm |
| 2 | ●総量規制 工場（事業場）毎の規制方式 ●東京都、神奈川県、大阪府の3地域に適用 |
|
| ｶﾄﾞﾐｳﾑ | ●施設・規模ごとの排出基準 1.0mg/Nm3 |
|
| 塩素 | ●施設・規模ごとの排出基準 一般排出基準：0.04～0.7g/Nm3 特別排出基準：0.03～0.2g/Nm3 |
|
| フッ素 | ●施設・規模ごとの排出基準 1～20mg/Nm3 |
|
| 鉛 | ●施設・規模ごとの排出基準 10～30mg/Nm3 |
|
| VOC | ●施設・規模ごとの排出基準 400～60,000ppmC |
|
| 一般粉塵 | ●施設の構造、使用、管理に関する基準 （集塵機、防塵カバー、フードの設置、散水等） |
|
| 特定粉塵 | 1 | ●事業場の敷地境界で10本/Lまで |
| 2 | ●建築物・工作物の解体時の除去、囲い込み、封じ込め作業に関する基準 | |
| 特定物質 28種 |
●事故時における措置（事業者の復旧義務、都道府県知事への通報など） | |
| ベンゼン | ●施設・規模ごとの排出基準 新設：50～600mg/Nm3 既設：100～1500mg/Ｎm3 |
|
| ﾄﾘｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ | ●施設・規模ごとの排出基準 新設：150～300mg/Nm3 既設：300～500mg/Ｎm3 |
|
| ﾃﾄﾗｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ | ●施設・規模ごとの排出基準 新設：150～300mg/Nm3 既設：300～500mg/Ｎm3 |
|
有害物質の健康への影響
| 物質名 | 症状 |
|---|---|
| SO2 | 呼吸器系（鼻・喉・気管支・肺胞に影響） |
| NO2 | 呼吸器系（週末気管支・肺胞に影響） |
| CO | 酸素の供給不足を起こす（中枢神経・心筋に影響） |
| 光化学Ox | 目・気道に刺激 |
| 浮遊粒子状物質 | 呼吸器系（気道刺激・肺機能肺組織の変化・免疫系の変化） |
| ディーゼル排気粒子 | 肺がん・喘息・アレルギー性鼻炎 |
| 石綿 | 胸部の疾患（石綿肺・肺がん・胸膜・腹膜） 毒性：アモサイト,クロシドライト＞クリソタイル |
| ベンゼン | 発がん性 |
| ジクロロメタン | 発がん性・中枢神経障害・生殖毒性 |
| ﾄﾘｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ | 発がん性・中枢神経障害・肝臓・腎臓障害 |
| ﾃﾄﾗｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ | 発がん性・中枢神経障害・肝臓・腎臓障害 |
植物への影響
| 物質名 | 被害発生 濃度ｵｰﾀﾞｰ |
限界濃度 | 時間 | 被害部 | 症状 |
|---|---|---|---|---|---|
| SO2 | 100ppb ～1ppm |
0.3 ppm |
8h | 葉肉部 | 生育抑制 不定形斑点 早期落葉 クロロシス |
| NO2 | 100ppb ～1ppm |
2.5 ppm |
4h | 葉肉部 | 不定形斑点 緑脈間の白色・褐色 |
| Cl | 1ppb～ 10ppb |
0.1 ppm |
2h | 表面 葉肉部 |
緑脈間等漂白斑点 落葉 |
| O3 | 1ppb～ 10ppb |
0.03 ppm |
4h | 柵状組織 | 小斑点 漂白斑点 色素形成 生育抑制 早期落葉 |
| PAN | 1ppb～ 10ppb |
0.01 ppm |
6h | 海綿状組織 | 葉裏面の 金属色光沢現象 |
| HF | 1ppb～ 10ppb |
0.01 ppm |
20h | 表面 葉肉部 |
葉の先端・周緑枯死 落葉 クロロシス |
| HCl | 10ppm～ 1000ppm |
||||
| HCHO | 10ppm～ 1000ppm |
||||
| NH3 | 10ppm～ 1000ppm |
||||
| H2S | 10ppm～ 1000ppm |
||||
| CO | 10ppm～ 1000ppm |
||||
| C2H4 | 50ppb |
●植物固有の感受性（過去問で出題されたもののみ）
| 植物名 | SO2 | O3 | HF |
|---|---|---|---|
| バラ | |||
| アルファルファ | 大 | ||
| コスモス | 大 | ||
| ホウレンソウ | 大 | 大 | |
| ヒマワリ | 大 | ||
| アサガオ | 大 | ||
| サトイモ | 大 | ||
| トウモロコシ | 大 | ||
| グリジオラス | 大 |
動物への影響
| 物質名 | 蚕 | 牛 |
|---|---|---|
| SO2 | 100ppb ～1ppm |
0.3ppm |
| Cl | 1ppb～ 10ppb |
0.1ppm |
| HF | 1ppb～ 10ppb |
0.01ppm |
| ヨウ素 | 10ppm～ 1000ppm |
|
| フッ素 | 10ppm～ 1000ppm |
|
| 重金属 | 10ppm～ 1000ppm |
|
| セメント粉 | 10ppm～ 1000ppm |
代表的な過去の大気汚染
| 名称 | 国 | 年 | 原因 | 被害 |
|---|---|---|---|---|
| ミューズ事件 | ベルギー | 1930 | 気温逆転 | 工場から排出されるSO2等の濃度が増加。60人死亡 |
| ドノラ事件 | アメリカ | 1948 | 気温逆転 | 工場から排出されるSOxの濃度が増加し、7000人の住民急性呼吸器症状、17名が死亡した。 |
| ロンドン事件 | イギリス | 1952 | 気温逆転 | 浮遊ばいじん濃度、SO2濃度が平時の数倍に達し、死亡者数が、例年の同時期に比べ、4000人死亡増。 |
| ロサンゼルス事件 | アメリカ | 1955 | 大気汚染と高温により、高齢者の死亡数が増えた。 | |
| 四日市ぜんそく | 日本 | 1961 | 工場地帯から放出された多量のSOxによりぜん息様症状の患者率が増加した。 |
