令和4年度 公害防止管理者 大規模大気特論 問5を解説｜最大着地濃度の計算

令和4年度 大規模大気特論 問5は、正規化着地濃度のグラフから最大着地濃度を求める計算問題です。安定度D、有効煙突高さや排出量・風速の条件から、最大着地濃度を読み解きます。

この問題のポイント

グラフの縦軸は Cu/Q（単位 m⁻²）で、着地濃度Cを排出量Qと風速uで正規化した量です。だから濃度は C＝(Cu/Q)×Q÷u で戻せます。手順は、有効煙突高さ He＝20 mの曲線の山（最大値）を縦軸から読み、そこに Q÷u を掛けるだけ。分かれ目は、排出量Qの単位を1秒あたりにそろえること（3.6 m³/h→1.0×10⁻³ m³/s）と、複数ある曲線からHe＝20 mを選ぶことです。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解：選択肢(1)

計算の手順

1. 縦軸の意味を押さえる。Cu/Q（m⁻²）は着地濃度をQとuで正規化した量なので、濃度は C＝(Cu/Q)×Q÷u で戻る。
2. 単位をそろえる。Q＝3.6 m³/h＝3.6÷3600＝1.0×10⁻³ m³/s、u＝3 m/s。
3. He＝20 mの曲線の最大値を読む。グラフからおよそ Cu/Q ≒ 3×10⁻⁴ m⁻² と読める。
4. 式に入れる。C＝(3×10⁻⁴)×(1.0×10⁻³÷3)＝(3×10⁻⁴)×(3.3×10⁻⁴)≒1.0×10⁻⁷。
5. 体積比 1.0×10⁻⁷ を ppm に直すと0.1 ppm。

最も近い値は0.1 ppmで、正解は選択肢(1)です。グラフの読み取りはおおまかでよく、桁が合えば選択肢の中の最も近い値を選びます。

ここが分かれ目

まちがえやすいのは排出量Qの単位換算です。Q＝3.6 m³/h を秒あたりに直さずそのまま使うと、濃度が桁違いに大きく出ます。また、グラフには He＝0〜300 mの複数の曲線があるので、条件のHe＝20 mの曲線を選ぶことも重要です。有効煙突高さが高い曲線ほど最大着地濃度は小さく、着地する位置は遠くなります。

覚え方

• 正規化濃度から戻す式＝C＝(Cu/Q)×Q÷u。
• 排出量Qは秒あたりへ換算（3.6 m³/h＝1.0×10⁻³ m³/s）。
• 有効煙突高さが高い曲線ほど最大着地濃度は小さく、着地点は遠い。

理解度チェック

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