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環境創造局ホーム > 環境の保全 > 環境監視センターホーム> 用語解説 : 98%値評価(NO2)

用語解説 : 98%値評価
1 98%値評価とは...
 「98%値評価」とは、二酸化窒素(NO2)について適用される環境基準の評価方法です。
 また、微小粒子状物質(PM2.5)では、「短期基準」としての日平均値の環境基準の評価において、二酸化窒素と同じ手法を用います。

 以下では、二酸化窒素の場合について解説しますが、微小粒子状物質の場合も同様の方法で行います。
 微小粒子状物質の場合は、以下の文中の「0.060ppm」を「35µg/m3」と読み替えてください。
 ただし、微小粒子状物質の場合は、「短期基準」である日平均値の98%値評価を満足することに加え、「長期基準」である年平均値の環境基準も同時に満足した場合に限り、環境基準に適合したと評価されます。

 ある地点での大気汚染物質の測定結果が環境基準に適合しているかどうかを判断する際は、4月から翌年3月までの1年間で得られたすべての測定値(二酸化窒素の場合は日平均値)を用いて評価します。

98%値評価による環境基準に適合するための条件は、次のとおりです。
 1年間で得られたすべての日平均値から算出された日平均値の年間98%値が、0.060ppm 以下であること。

2 98%値の算出手順
 98%値評価を行う場合には、事前に「日平均値の年間98%値」を算出しておく必要があります。
  1. まず、対象とする年度(4月1日から翌年の3月31日まで)の毎日について、24個の1時間値からその日の日平均値を計算します。
    このとき、その日に5時間以上の欠測がある場合は、その日の日平均値は欠測となり、使用しません(日平均値が存在しない)。
  2. この日平均値を、4月1日を第1番目として、日付の順に並べて日平均値の配列(365個又は366個)に格納していきます。
  3. 1年分(4月1日〜3月31日)の日平均値の配列の中から欠測した日を除外し、実際に得られたデータ数である有効測定日数を計算します。
  4. 欠測日が除外された日平均値の配列は、4月1日を第1番目として日付の順に並んでいますが、この配列を、値の低いものから高いものの順に並び替えます(昇順ソート)。
  5. 昇順ソートされた日平均値の配列は、最低値を第1番目とし、最高値が最後の番号となっています。
  6. 有効測定日数(測定値の個数)を100%としたときに、値の低いものから数えて第98%目にあたる日平均値を算出します。(これを「日平均値の年間98%値」、あるいは省略して単に「98%値」といいます。)

降順ソートで98%値を算出する考え方を図示

98%日数 = INT(0.98 × 有効測定日数 + 0.5)

   ※ INTは小数点以下を切り捨てて整数化する関数

3 環境基準の評価
 二酸化窒素の年間測定結果が環境基準が適合するためには、「98%値評価による日平均値が 0.06ppm を超えた日数」がゼロとなることが必要です。
【 適合の場合 】
 98%値が、二酸化窒素の環境基準の上限値である 0.060ppm 以下である場合(例えば 0.055ppm)には、最低値から98%値(0.055ppm)までの日平均値の集団の中には、0.060ppm を超えた日平均値が含まれていないため、「98%値評価による日平均値が 0.06ppm を超えた日数」はゼロとなり、98%値評価による環境基準に適合したと評価されます。
【 不適合の場合 】
 一方、98%値が、0.060ppm を超えている場合(例えば 0.065ppm)には、98%値(0.065ppm)までの日平均値の集団の中には、0.060ppm を超えた日平均値が含まれているため、「98%値評価による日平均値が 0.06ppm を超えた日数」はゼロとなりません。
 したがって、98%値評価による環境基準に適合しなかったと評価されます。

4 環境基準の適否(簡便法)
 98%値評価による環境基準の適否を判断するには、正式には、上記のように98%値を算出して判定しますが、適否だけを知りたい場合は、98%値の算出を省略して、1年間における環境基準値(0.060ppm)の超過日数を算出することで、より簡単に環境基準の適否を判定できます。
 つまり、日平均値が 0.060ppm を超えた日数が1年間で何日あったかで、環境基準に適合したかどうか決まります。

 98%値が 0.060ppm 以下の場合に適合するという条件は、別の見方をすると、98%値より高く最高値(100%)までの部分にある2%分の日平均値は、適否の判定から除外されることになります。
 したがって、0.060ppm を超えた日平均値が、この適否の判定から除外される98%値より高い2%の部分にだけ存在する場合は適合することになります。
 つまり、1年間で 0.060ppm を超えた日数を A日、98%値より高い部分の日数を B日とすると、A≦B の場合は適合、A>B の場合は不適合となります。
 このため、まず、98%値より高い日数分が何日になるかを算出する必要があります。
 有効測定日数が360日の場合を例にとると....

有効測定日数が 360日の場合、その98%は、360 × 0.98 = 352.8日 → 353日
したがって、除外される日数は 360日 − 353日 = 7日

 有効測定日数が 326日以上のとき、0.060ppm を超えた日数が 7日までの場合は適合、8日以上の場合は不適合となります。

5 その他の物質は...
 なお、二酸化硫黄(SO2)、浮遊粒子状物質(SPM)及び一酸化炭素(CO)については、98%値評価ではなく、2日連続超過の条件がある「長期的評価」で判断します。
 また、光化学オキシダント(OX)については、1年間の昼間の1時間値がすべて環境基準値(0.06ppm)以下の場合に、適合と評価されます。

6 長期的評価と98%値評価の違い
 98%値評価も長期的評価も、1年間で得られた日平均値から作成した累積頻度分布の98%タイル値(98%値あるいは2%除外値)が日平均値の環境基準値を超えたかどうかで環境基準の適否を判断しているため、この点では両者に基本的な差はありません。
 ただし、長期的評価では、この条件に加えて、「日平均値が2以上連続して環境基準値を超えないこと」が適合するための必須条件となります。

98%値評価の計算方法を図示
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