- 松本 淳, 2015: はじめての大気環境化学。コロナ社, 178 pp. ISBN 978-4-339-06636-4.
2015年4月にでた B5判 横書き ペーパーバック。わたしは2024年5月に大きな本屋の店頭で見つけて買った。
【わたしの読書メモで、この著者名だと (そして「化学」を読みおとすと)、気候学者の松本淳さんの著書とおもわれそうだが、本書の著者は別の人だ。大気化学の専門家で、現在は早稲田大学 人間科学部の教授になっている。著者が「首都大学東京」に勤務していた 2008年から2015年のころ、「首都大」の南大沢キャンパスの (旧) 都立大学 理学部 をひきついだ部分 (学部の構成はかわっていたが) には、本書の著者と、気候学者と、もうひとり物理化学の専門家の 3人の松本淳さんが勤務していて、とてもまぎらわしいことになっていた。】
大気環境の化学について、初歩から学ぶ人のための教科書である。そういう本はほかにあまりなく、貴重だ。重点は第3章の、いわゆる光化学スモッグの「オキシダント」の主成分である (対流圏) オゾンが、どのような物質からどのようなしくみで生成し、消滅するかにあり、この部分では化学式や数式をくわしく出し、数量を計算する例題もふくめている。第4章では、成層圏オゾン、浮遊性粒子状物質 (そのうちの部分として PM2.5 をふくむ)、酸性雨、地球温暖化、室内空気の汚染を、比較的簡単にあつかっている。第1・2章では、環境問題の短い総論のあと、第3章の本論を理解するために必要な高校レベルぐらいからの化学の基礎知識をのべている。いくらか大気化学特有の話題もある。「典型的な大気の構造と組成」のところは気象学の基礎知識といえるだろう。(気象学の教科書とあわせて読む人への注意: 本書での気体定数は気象学でいう普遍気体定数である。) 第5章には、大気成分の計測について、人の有害物質への曝露のリスクについて、大気汚染の規制や汚染防止技術の話がある。
折りかえしのあとに目次をつける。
===== 目次 =====
まえがき
目次
第1章 環境と化学
– 1.1 環境
– – 1.1.1 「環境」の持つ曖昧さと多様性
– – 1.1.2 自然環境と科学と化学
– – 1.1.3 人間社会と環境
– [コラム] 「環境」に関する情報の注意点
– 1.2 人間と環境問題
– – 1.2.1 地球と人類の歴史
– – 1.2.2 環境問題の規模、現象、分野
– – 1.2.3 環境問題の代表的パターン
– – 1.2.4 原因物質の種類
– 1.3 化学
– – 1.3.1 現代の化学
– – 1.3.2 物質の特性の例
– 1.4 元素と原子
– – 1.4.1 元素
– – 1.4.2 原子
– – 1.4.3 原子の質量と原子量
– – 1.4.4 アボガドロ定数と物質量「モル」
– – 1.4.5 元素の周期表
– 1.5 分子とモル質量
– – 1.5.1 分子と分子式
– – 1.5.2 分子量とモル質量
– 1.6 環境化学における「数値」の重要性
– – 1.6.1 定性と定量
– – 1.6.2 環境は「定量」が必要
– – 1.6.2 環境に関する量とリスク
第2章 大気環境化学の基礎
– 2.1 「大気」とは
– 2.2 大気の状態を表す基礎的な量
– – 2.2.1 気体とは
– – 2.2.2 圧力・気圧
– – 2.2.3 気温
– – 2.2.4 気体の占める体積
– – 2.2.5 気体の物質量
– 2.3 気体の状態方程式
– – 2.3.1 ボイルの法則
– – 2.3.2 シャルルの法則
– – 2.3.3 ボイル = シャルルの法則
– – 2.3.4 理想気体の状態方程式
– – 2.3.5 気体定数 R
– – 2.3.6 質量との関係
– – 2.3.7 理想気体と実在気体
– 2.4 気体成分の量の表し方
– – 2.4.1 全圧と分圧
– – 2.4.2 体積混合比
– – 2.4.3 数密度
– – 2.4.4 量の換算
– – 2.4.5 重量密度
– – 2.4.6 水蒸気の量
– – – (1) 水の分圧
– – – (2) 相対湿度
– – – (3) 水の体積混合比
– – – (4) 水の重量密度
– – – (5) 水の数密度
– – 2.4.7 蒸発と蒸気圧曲線
– 2.5 典型的な大気の構造と組成
– – 2.5.1 地球の大きさと大気の厚さ
– – 2.5.2 典型的な気温・気圧の高度分布
– – 2.5.3 地球大気の組成
– 2.6 大気微量成分の重要性
– 2.7 大気微量成分の挙動
– – 2.7.1 発生源
– – 2.7.2 輸送と拡散
– – 2.7.3 反応と二次生成
– – 2.7.4 沈着
– – 2.7.5 数式化
– 2.8 大気成分の発生源と消失先と収支
– – 2.8.1 人為起源と自然起源
– – 2.8.2 窒素 N2
– – 2.8.3 酸素 O2
– – 2.8.4 窒素酸化物 NOx
– 2.9 気体分子の反応
– – 2.9.1 反応速度式と数密度
– – 2.9.2 一次反応
– – 2.9.3 一次反応の時定数
– – 2.9.4 二体反応 (二次反応) の補足
– – 2.9.5 擬一次反応
– – 2.9.6 大気寿命
– – 2.9.7 三体反応
– – 2.9.8 数値計算
– – 2.9.9 定常状態
– – 2.9.10 反応に関する基礎事項の補足
– – – (1) 素反応
– – – (2) 反応速度式の一般形
– – – (3) 律速段階
第3章 光化学オキシダント問題
– 3.1 大気汚染の歴史
– – 3.1.1 明治期の煙害
– – 3.1.2 ロンドン型スモッグ
– – 3.1.3 ロサンゼルス型スモッグ (光化学スモッグ)
– – 3.1.4 日本での光化学スモッグ
– – 3.1.5 光化学オキシダントと酸化還元
– – 3.1.6 燃焼に伴う汚染物質の放出
– – 3.1.7 その他の大気汚染
– 3.2 オゾンとは
– 3.3 大気光化学反応
– – 3.3.1 大気化学反応と微量成分
– – 3.3.2 分子の光解離とラジカル生成
– – – (1) 太陽光の照射
– – – (2) 分子の光吸収
– – – (3) 分子の解離
– – 3.3.3 「光」に関する補足
– 3.4 大気ラジカルと連鎖反応
– – 3.4.1 大気ラジカルとは
– – 3.4.2 大気ラジカルの生成・消滅と存在量
– – 3.4.3 OHラジカルと大気寿命
– – 3.4.4 連鎖反応とは
– 3.5 対流家オゾン生成のメカニズム
– – 3.5.1 概略
– – 3.5.2 前駆体の放出
– – 3.5.3 VOC と OH の反応による RO2 生成
– – 3.5.4 RO2 と NO の反応
– – 3.5.5 NO2 の光解離
– – 3.5.6 オゾン生成メカニズムの要約
– – 3.5.7 オゾンの生成・消失の数式化
– – 3.5.8 オゾン生成効率の支配要因
– – 3.5.9 NOx、VOC とオゾン生成レジーム
– – 3.5.10 メタンのオゾン生成メカニズム
– – 3.5.11 CO のオゾン生成メカニズム
– – 3.5.12 非メタン炭化水素 NMHC
– – 3.5.13 地球規模での対流圏オゾンの収支
– – 3.5.14 オゾンの日変化の例
– 3.6 光化学オキシダント対策
– – 3.6.1 国内のオキシダント対策
– – 3.6.2 オゾン生成効率を考慮した VOC の把握
– – – (1) オゾン生成に特に効くと考えられる VOC 成分を重点的に個別測定する方法
– – – (2) VOC 全量を「ラジカル反応性」として測定する方法
– 3.7 最近の状況
– – 3.7.1 国内の近況
– – 3.7.2 近年のオキシダント増加に関連して
– – – (1) NO + O3 反応の影響
– – – (2) 「ポテンシャルオゾン」の考え方
– – – (3) 国外の状況と越境大気汚染
– – 3.7.3 「減らないオキシダント」の解決のために
– – – (1) 越境汚染の影響把握
– – – (2) 発生源特性の詳細把握
– – – (3) 自然起源 VOC の挙動把握
– – – (4) オゾン生成メカニズムに関する知見の改善
– – 3.7.4 オゾン通年観測の例
– 3.8 光化学オキシダントのまとめ
– 3.9 略語・用語
– [コラム] NOx 反応系の復習と補足
第4章 大気とその周辺の環境問題の概略
– 4.1 成層圏オゾンの減少
– – 4.1.1 鉛直分布
– – 4.1.2 対流圏との状況の違い
– – – (1) 気圧
– – – (2) 太陽紫外光
– – – (3) まとめ
– – 4.1.3 反応メカニズム
– – – (1) チャップマンメカニズム
– – – (2) 触媒反応によるオゾン消失
– – – – ((1)) HOx サイクル
– – – – ((2)) NOx サイクル
– – – – ((3)) ClOx サイクル
– – 4.1.4 オゾン全量とドブソンユニット
– – 4.1.5 南極オゾンホール
– – 4.1.6 CFCs
– – 4.1.7 成層圏オゾン減少の対策
– – 4.1.8 成層圏オゾンのまとめ
– 4.2 温室効果と気候変動
– – 4.2.1 黒体放射
– – 4.2.2 放射平衡
– – 4.2.3 赤外吸収と温室効果
– – 4.2.4 地球温暖化問題と人間活動
– – 4.2.5 地球温暖化ポテンシャル GWP
– – 4.2.6 IPCC報告書
– – 4.2.7 対策と将来予測
– – 4.2,8 環境問題を複数の視点から考える
– 4.3 浮遊粒子状物質
– – 4.3.1 基礎的な特性
– – – (1) 個数濃度
– – – (2) 表面積濃度
– – – (3) 体積濃度
– – 4.3.2 浮遊粒子状物質の生成
– – 4.3.3 PM2.5 の問題
– – 4.3.4 環境との関わり
– 4.4 室内空気の汚染
– – 4.4.1 室内空気汚染の例
– – 4.4.2 シックハウス症候群
– – 4.4.3 室内空気汚染対策の考え方
– 4.5 酸性雨と水質
– – 4.5.1 水圏環境と水質
– – 4.5.2 酸性雨とは
– – 4.5.3 広義の酸性雨
– – 4.5.4 酸性雨の被害と監視
– [コラム] 受動喫煙と分煙
第5章 大気環境化学への理解を深める
– 5.1 大気環境化学の研究
– – – (1) 実大気観測
– – – (2) 室内実験
– – – (3) モデル計算
– 5.2 大気環境の計測
– – 5.2.1 大気観測の種類
– – 5.2.2 大気観測の特徴
– – – (1) 測定対象成分の濃度が低い
– – – (2) 大気は多様な成分の「混合試料」である
– – – (3) 再現実験が困難である
– – 5.2.3 大気観測の考え方
– – – (1) 目的
– – – (2) 状況
– – – (3) データ
– – 5.2.4 分析とは
– – 5.2.5 分析機器の校正
– – 5.2.6 測定の時間分解能
– – 5.2.7 定量的なデータとの接し方
– – 5.2.8 大気観測の準備と実践
– 5.3 曝露量とリスク
– – 5.3.1 環境問題における有害物質への曝露のリスク
– – 5.3.2 曝露量
– – 5.3.3 有害物質の危険性
– – 5.3.4 有害物質のリスクに関する補足
– 5.4 大気汚染への対応
– – 5.4.1 環境基準と排出規制
– – 5.4.2 除去・浄化のための技術の例
– 5.5 補足とまとめ
– – 5.5.1 環境負荷とは
– – 5.5.2 安全と安心
– – 5.5.3 さいごに
付録
– A.1 物理量と単位
– A.2 SI単位系と単位換算
– A.3 有効数字
– A.4 数学の補足
– – – (1) 指数関数
– – – (2) 対数
– – – (3) 微分法
– – – (4) 積分法
– – – (5) いろいろな関数の微分と積分
– A.5 二体反応の反応速度定数
– A.6 数値計算 (2.9節の練習問題の解答例)
– A.7 元素の周期表
– A.8 大気環境関連の基礎データの例
– – – (1) VOC の例とその大気反応性
– – – (2) 太陽光スペクトルと光解離反応 (吸収スペクトルと解離量子収率)
– – – (3) 解離係数の算出手順
– – – (4) 物理定数や基本的な数値
– A.9 後方流跡線解析による気塊起源の推定
– A.10 ひとこと — 報告書や記事を書くときは
引用・参考文献
索引
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