1.各国の大気質モニタリング状況
欧州
+測定局位置とデータ
+大気汚染物質濃度測定局
+PM2.5 計1438局、年平均25 μg/m³を超える箇所は58局
+Air Quality e-Reporting
+2018年には、人口250k以上の443区域でPM2.5のデータが
報告された。
+European City Air Quality Viewer
+2021年国別の大気汚染ファクトシート
日本・ 韓国・ 台湾
日本
+1073測定局(PM2.5)※2019年
+東京都は83測定局
韓国
+K-ECO
+大気モニタリングネットワークの運用(209局)
+Airkorea(リアルタイム)のオペレーション(600)局
台湾
+Taiwan Air Quality Index
+~75 測定局
Aerosols, Clouds and Trace gases Research InfraStructure ACTRIS
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+22カ国
+79の観測プラットフォーム
+データ https://actris.nilu.no/
+粒子数(PN)測定 42サイト
+粒子径分布(PSD)測定 58サイト
+統一の測定法で計測された整合性のあるデータ
Global Atmosphere Watch(GAW)
+https://public.wmo.int/en/programmes/global-atmosphere-watch-programme
+Plan 2016-2023(Link)
+大気汚染や気候変動に関連するデータを生成することを目的とし、現在32の国と地域から400を超える地域の大気監視局、および約100の協力測定局の活動
とデータの調整を行います。
+データアクセス:https://www.ncdc.noaa.gov/gaw data access
+エアロゾルデータセンター(イタリア・イスプラ):https://www.gaw-wdca.org/(Link)
+コントリビュータ(PN):
+ドイツのAWIとDWD
+オーストラリアのCSIRO
+フィンランドのFMIとUHEL
+米国NOAA
+アイルランドのNUIG
+スイスのPSI
+UOC,Crete
なぜUFPモニタリングシステムが必要なのか
●UFPの重要性が認識されている(欧州、中国など)
●国・地方自治体の環境局:
+将来規制を見据えた実態調査
+自動車排ガス計測法やナノ材料計測法との調和
●ACTRIS:
+ミッション:長期間の統一測定法による計測 、トレーサブルデータ、
フリー&オープンアクセス
●研究者:
+地域の 発生源の特定 発電所、廃棄物焼却、空港他 、短期計測
+低濃度化する PM2.5 の補完データとして
超微小粒子 測定局外観
測定局内部
2.超微小粒子の計測器選定
■適切な粒子サンプリングシステム
Model 3750200
+同等の結果を得るための前処理
+環境計測での長期安定運転
+CEN技術仕様書への対応
+CEN/TS 16976 for particle number(PN)&
+CEN/TS 17434 for particle size distribution(PSD)
+設定オプション
+4台までCPC/SMPS接続可能:
例えば、CPC+SMPSを連続作動中の比較計測用に他CPC/SMPSを
追加可能
■粒子計数の選択
CPC
+Model 3750-CEN7
・現行基準に準拠(CEN/TS16976:)
・D50は7 nm+/0.7 nm(校正粒子:銀粒子)
※Model3750-CEN10:1-2年以内に変更が予想される
基準に準拠。D50は10 nm。
+Model 3750
D50は7 nm+/0.7 nm(校正粒子:スクロース)
+Model 3756:10 nm以下の計測が可能
+Model 3789:CEN準拠ではない。WCPC
■希釈の選択
+CPC用の新型希釈器Model3333-10
+100,000#/cm3の濃度を頻繁に超える場合に使用
+CEN/TSでは必要に応じて希釈を許容
+DMA分級器のシースフローブロワーで信頼性の高い部分フロー希釈
+CPC通信で希釈率制御
■粒径計測の選択
新型のWR-DMA(3083) を用いることで、ワイドレンジ粒径 (10-800 nm) を1設定でスキャン可能。
CEN準拠 粒径計測装置
+SMPS3938W50-CEN7(または-CEN10)
+SMPS3938W50:校正を別途実施する場合
その他研究オプション
+SMPS3938W89: WCPC が必須の場合
+SMPS3938N56…:10 nm 以下の 計測
■オプション:CPC用ソフトウェア
モニタリングパッケージ:AIM11CPCMONITORING
+接続を維持-停電対応
+測定局識別
+ 24時間の自動エキスポートフォーマット(装置ステータス情報を含む)
その他
+希釈器3333-10のデータ(UI、エクスポート)
+RHT3000のデータを統合(UI、エクスポート)
■オプション:SMPS 用ソフトウェア
モニタリングパッケージ
+接続を維持停電対応
+新しい拡張ソフトウェアのエクスポート
+ACTRISへの報告に必要な生データなど
+詳細な装置診断
+アップダウンスキャン遅延時間の校正に使用可
+サンプリングシステムにおける粒子ロスの補正
標準バージョンで利用可能なその他の改良点
+ワイドレンジなスキャン
+RHT3000データ
■オプションエアロゾル温湿度センサ
Model RHT3000
+基準で要求される計測
+サンプルフローの温湿度を測定
+USBケーブルをCPC375x/3789とDMAプラットフォーム3082に接続し、
個数濃度または粒径分布と並行してデータを取得
+詳細な装置診断
+記録にはSMPSをAIM11ソフトウエアで作動が必要
■ポンプのオプション
+ポンプ 選択には以下の条件が必要
+十分な流量を吸引できる
+ナフィオンドライヤを設置しても十分な真空状態である
+1つのポンプで最低でも1台のCPC、1台のSMPSを含む
サンプリングシステム全体を動作できる
+TSI standard pump(carbon vane).
+Vacuubrand:membrane pumps.
Model 3032(110V用),VBME8NT,VBME16NT
■オプション: ブタノール蒸気除去
+ブタノール=有機溶媒ガス・VOCセンサが測定局にある場合に必須
+ブタノールのCO2&H2Oへの触媒転換
+ソリューション:Catalytic Instruments社のCatalytic Vapor Filter
+Model CVF100,CVF500
■継続した作動-24時間/7日間/365日
+メインテナンス・ スケジュール
+例えば、月毎、四半期毎、年次毎など
+流量校正月毎
+ゼロチェック(月毎)
+濃度検出効率&直線性(年毎)
+サービス
+TSIよりご提案
+安心複数年のサービス契約
+導入設置&トレーニング
+DIY:メンテナンスガイドキット
■ご購入者ガイド
3.計測例
■粒子サンプリングシステム
粒子損失は避けられない
+各所の流量と管の長さで粒子損失を計算。また試験実証済み。
+粒径補正に有効
Tritscher et al. (EAC 2021)
ドライヤー性能
+例えば、20℃の露点を有する大気サンプルは、下流の装内6℃の露点まで乾燥される、すなわち、エアロゾル環境は<40%RHとなる。
■粒子希釈
+CEN/TSで推奨される希釈方法に対応
+10:1の希釈率
+CPC3750 (1L/min)プラグインでステータスのモニタリング
■PSL標準粒子による粒径精度確認
認証粒径: 125 nm
認証粒径: 203 nm
■試験粒子(多分散粒子)の確認
SMPSの粒径分布 (new) vs 基準 SMPS
基準SMPS(DMA3081&CPC3750)と
新SMPS(新DMA3083)の比較
SMPSの全個数 (new) vs CPC
新SMPSは基準CPCの5%以内
■都市エアロゾルの 粒径分布計測
■発生源付近の大気エアロゾル
粒子総数は?SMPS または CPCどちらから読み取るべき? ■CPCの総数を使用
•各点が粒径分布スキャン時
•粒子核生成、排気などの瞬間的な変化SMPS と CPC の比較で把握できる
詳細は以下をご参照ください。
www.tsi.com/ultrafines
https://www.t dylec.net/smps-3938w50-cen/
大気中超微小粒子(UFP) モニタリングシステムについては 東京ダイレックにご相談ください。
※本資料はこちらをクリックしていただくとダウンロードできます。
TEL: 03-3355-3632(代表) 075-672-3266(西日本営業所)
mail: info@tokyo-dylec.co.jp