PM2.5(微小粒子状物質)
【PM2.5(微小粒子状物質)とは】
- 浮遊粒子状物質（SPM）に含まれる粒子状物質のうち、粒径が2.5μm以下のものをPM2.5（微小粒子状物質）といいます。
- SPMと比較して長期間滞留し、粒径が小さいので肺の奥深くまで入りやすいという特徴があります。
- SO2、NO2、CO等のガス状物質とは異なり、単独の化学物質ではなく混合物として存在します。
- 発生源としては、自動車や工場等の化石燃料の燃焼によるもの、土壌や火山等の自然起源によるもの、ガス状の大気汚染物質が粒子に転換して二次粒子を生成するもの等があります。
【ムラタの取り組み】
PM2.5に係る豊富な経験と最新の技術・設備によりお客様のニーズにお応えする測定・分析サービスをご提供いたします。
● 豊富な「実績」と「経験」に基づくご提案
平成12年度から多くの粒子状物質に係る測定・分析を行っている実績と経験から、PM2.5の質量濃度測定、成分分析（イオン、金属、炭素、有害物質等）、自動測定機による連続測定等、目的に応じたさまざまな測定方法をご提案できます。（PM2.5に係る調査計画の立案から測定・分析・解析に至るまで、総合的なコンサルティング業務のご案内は「PM2.5(微小粒子状物質)の調査(測定・分析・解析)」をご覧ください。）
● 「クリーンルーム」（相対湿度35％）による秤量
PM2.5の標準測定法に準拠したクリーンルームを所有し、相対湿度と気温が適切にコントロールされた条件化（相対湿度35±5%、気温21.5±1.5℃）での秤量が可能です。また、SPMの標準測定法に準拠したクリーンルーム（気温20℃、相対湿度50%）も所有しています。
技術情報へのリンク（秤量編）
● より正確な「炭素分析計」による分析
「大気中微小粒子状物質(PM2.5)測定方法暫定マニュアル改定版」及び米国EPA（環境保護庁）のIMPROVE法に準拠した炭素分析計（DRI Model 2001）を用いて、高感度の炭素成分の分析が可能です。
技術情報へのリンク（炭素分析編）
【測定方法及び測定機器】
ムラタでは最新の測定機器を用いて、さまざまな測定方法に対応した測定・分析をご提案いたします。
| 質量濃度測定 [濾過捕集による質量濃度測定方法]
フィルタ上に捕集した粒子状物質の質量を天秤にて測定し、その質量を採取時の流量で除することによって質量濃度を測定する方法です。標準測定法では相対湿度35±5％、気温21.5±1.5℃の条件下で24時間以上コンディショニングを行う事とされています。ムラタではこの厳しい条件をクリアしたクリーンルームを完備しています。また、電子天秤の感量は1μgと規定されていますが、より精度の高い0.1μgの天秤も用いています。 |
電子天秤 |
| イオン成分測定 [イオンクロマトグラフ法]
多種類のイオンを同時に分析する方法としてイオンクロマトグラフ法が広く用いられています。サンプリングしたフィルタを超純水で抽出し、分析を行います。2種類のカラムを使用して、陰イオン（Cl-、NO3-、SO42-他）と陽イオン（K+、NH4+、Na+、Mg2+、Ca2+他）の各イオンを分離定量します。 |
イオンクロマトグラフ |
| 炭素成分測定 [サーマルオプティカル・リフレクタンス法]
試料をサンプルオーブンに入れて昇温（120℃→250℃→450℃→550℃→700℃→800℃）させ、550℃までで有機性炭素の分析、800℃までで元素状炭素の分析を行います。炭素成分分析には従来、熱分離式炭素分析計（CHNコーダ）が用いられてきましたが、有機性炭素の炭化によって元素状炭素が過大評価され、有機性炭素が過小評価されることが知られています。サーマルオプティカル・リフレクタンス法の炭素分析計（DRI Model 2001）では試料にレーザ光を照射し、その反射率の変化をモニターすることで、熱分解による炭化量を補正します。このため、従来に比べてより正確に炭素成分を測定することができます。 |
炭素分析計 |
| 金属成分測定 [ICP-MS法]
多くの元素に適用できる圧力容器を用いた酸分解法により試料を前処理し、分析を行います。ICP-MS法では多元素を同時にかつ高感度で測定することができます。 |
ICP-MS |
| 金属成分測定 [エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析法]
試料から放出される蛍光Ｘ線は各元素で固有なエネルギーを持ち、このエネルギーを検出することで定性分析を行い、またそのＸ線を計数することで定量分析を行います。エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析法には、前処理が不要、非破壊分析、スペクトルが化学状態に影響されない等の長所があります。 |
エネルギー分散型 蛍光Ｘ線装置 |
● サンプリング装置
| FRM-2000
FRM-2000は米国EPAの連邦標準測定法（Federal Register Method，FRM）に基づくサンプラです。日本のPM2.5の標準測定法としてもこのFRM-2000に準じたサンプラで行うこととされています。分粒方式はインパクタ方式、吸引流量は16.7L/minです。 |
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| MCAS-SJ
MCAS-SJは日本の標準測定法に準拠したサンプラです。成分分析に適した試料を得るために新方式の分粒機構を採用して、フィルタ上に粒子を一様に捕集します。SPMとPM2.5の同時採取が可能なカスケードインパクタ型のサンプラです。1台に2つの捕集経路を備えているため、質量濃度や成分濃度等の分析対象に応じた2組のフィルタによる2経路同時サンプリングや異なる採取期間による経路別サンプリングが可能です。清浄地域での測定や微量成分の測定に適したより多くの試料量を得るために、吸引流量は30L/minとしています。MCAS-SJは弊社製のサンプラです。 |
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| MCAS-03
MCAS-03は｢大気中微小粒子状物質(PM2.5)質量濃度測定暫定マニュアル｣に準拠したサンプラです。カスケードインパクタにより、PM10とPM2.5の同時採取が可能です。小型軽量で場所を選ばず設置可能です。MCAS-03は弊社製のサンプラです。 |
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| Super SASS
Super SASS は8チャンネルのサンプリング部を持ち、1回で4チャンネル同時にサンプリング可能です。分析対象に応じたフィルタを装着できるので、多成分の分析を目的としたサンプリングに適しています。分粒方式はサイクロン方式、吸引流量は6.7L/minです。 |
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● 自動測定機
| Model 5030 SHARP Monitor
β線吸収法と光散乱法を複合したハイブリッド式の自動測定機です。光散乱法による相対濃度を、同時に測定したβ線吸収法のデータにより換算することにより質量濃度が得られます。相対湿度40％を超えないよう加熱による除湿が行われ、粒子中の成分が吸湿することによる質量の増加を抑えます。 |
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| TEOM（Tapered Element Oscillating Microbalance）
フィルタ振動法という測定方法によりPM2.5の質量濃度を測定する自動測定機です。フィルタに振動を与えて、微小粒子が捕集された時に振動数が減衰します。この振動数の変化量からPM2.5の質量濃度を算出するものです。 |
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【関係法令等】
微小粒子状物質に係る環境基準
| 環境上の条件 | 測定方法 |
| １年平均値が15μg/m3以下であり、かつ、 １日平均値*が35μg/m3以下であること。 | 微小粒子状物質による大気の汚染の状況を的確に把握することができると認められる場所において、濾過捕集による質量濃度測定方法又はこの方法によって測定された質量濃度と等価な値が得られると認められる自動測定機による方法。 |
備考 環境基準は、工業専用地域、車道その他一般公衆が通常生活していない地域又は場所については、適用しない。
*： 1日平均値とは、1日平均値の年間98パーセンタイル値による。
【用語解説】
● PM2.5の標準測定法
環境基準に基づく「濾過捕集による質量濃度測定方法」による測定は、「微小粒子状物質に係る環境基準の設定について(答申)」(平成21年9月 環境省) 別添2．微小粒子状物質測定法専門委員会報告に規定された標準測定法により行います。
● 有機性炭素（OC：Organic Carbon)
有機化合物に含まれる炭素成分。有機炭素は多様な生成過程があり、生成過程によって一次粒子と二次粒子に分けられます。一次粒子は化石燃料やバイオマスの燃焼等により大気中に排出され、二次粒子は揮発性有機化合物等の光化学反応で生成されます。
● 元素状炭素(EC：Elemental Carbon)
元素状炭素は炭化水素が高温で不完全燃焼する際等に生成されます。元素状炭素はディーゼル車から多く排出されるため、ディーゼル車の規制が進められています。大気中における変質が少ないことから、ディーゼル車からの排出強度を示す指標性の高いことが知られています。
【本サイト内関連ページ】
● PM2.5に係る測定・分析・解析サービスのご案内
● PM2.5に係る弊社製サンプラのご案内
● PM2.5に係る技術情報
- 「微小粒子状物質（PM2.5）の測定機器」
- 「微小粒子状物質（PM2.5）の発生源解析」
- 「微小粒子状物質（PM2.5）分析 - 炭素分析編」
- 「微小粒子状物質（PM2.5）分析 - イオン分析編」
- 「微小粒子状物質（PM2.5） - 秤量編」
