PM2.5とは？
粒子状物質（PM）とは、空気中に含まれる微粒子のことで、ほこり、すす、ちり、煙、液滴などが含まれます。
PM2.5の粒子の直径は2.5ミクロン以下です。PM2.5の粒子は非常に小さく、電子顕微鏡でしか見ることができない。
大気汚染の中でも、PM2.5汚染は最大の健康被害をもたらす(1)。PM2.5はその小ささゆえに、何日も何週間も大気中に浮遊したまま、都市、地域、さらには大陸を移動し、吸入すると血流の奥深くまで吸収される可能性がある。
世界的にも、IQAirのAQI⁺においても、PM2.5とオゾンは最も一般的な大気汚染物質として際立っています。そのため、この2つの汚染物質のモニタリングは、人の健康にとって特に重要なのです。
なぜPM2.5が一次汚染物質であることが多いのか？
PM2.5は非常に小さく、持続性があり、広範囲に存在するため、大気質報告書では最も一般的な一次汚染物質となっている。PM2.5は、自動車、工業排出ガス、山火事、農作物の焼却、家庭活動など、ほぼすべての主要な汚染源から発生するため、大気質悪化の普遍的な指標となっている。
PM2.5は微細であるため、建物を透過して肺や血流の奥深くまで到達し、即時的・長期的な健康リスクをもたらす。その結果、PM2.5はAQI報告書の「主要汚染物質」として頻繁に登場する。なぜなら、PM2.5は他の物質よりも安全基準値を超え、大規模な集団に影響を及ぼす可能性が高いからである。
PM2.5は大気の質がどのように報告され、理解されるかにおいて非常に中心的な存在であるため、これらの汚染レベルを伝える大気質指標を理解することは有益である。
AQIとは？
大気質指標（AQI）は、"良好 "から"危険 "までのカテゴリーで、大気質レベルを迅速に伝えるために使用される。従来の米国のAQI計算は、PM2.5のような汚染物質の24時間平均に依存しています。IQAirのAQI⁺は、1時間ごとの最新の大気質をユーザーに提供します。PM2.5のレベルは一日を通して急速に変化するため、1時間ごとの更新はより正確でリアルタイムの暴露状況を提供します。
PM2.5の汚染源は何ですか？
粒子状物質は、人工的な発生源から直接排出されるものと、自然発生源から排出されるものがあり、一般的に人工的な発生源の方がPM2.5の量が多い(2)。
PM2.5の最も一般的な人工的発生源には、以下のようなものがある(3)(4)(5)：
- 自動車の燃焼
- 発電所の燃焼
- 工業プロセス
- ストーブ、暖炉、家庭での薪の燃焼
- 花火の煙
- 喫煙
PM2.5の自然発生源には
以下のようなものがある：- ほこり
- すす
- 土
- 風で飛ばされた塩
- 植物の胞子
- 花粉
- 山火事の煙
PM2.5の主な発生源は、季節、天候、気候、都市化の度合い、国、地域によって異なる。
1994年のAtmospheric Environment誌の研究では、米国内のPM2.5発生源を調査し、北西部ではバイオマス燃焼がPM2.5汚染の最大の原因であり、北東部と主要な港湾都市では残留油燃焼が主な原因であることを明らかにした(6)。
汚染物質の発生源には、近隣諸国からの排出も含まれる。2019年にEnvironmental Science and Technology誌に掲載されたカナダにおける発生源の寄与に関する研究では、カナダ中部の汚染物質PM2.5の33％が米国に由来することが判明した(7)。
同じ研究で、カナダ中部では住宅燃焼がPM2.5の主な発生源であり、カナダ北部、大西洋岸、西部では山火事がPM2.5汚染の原因であることが明らかになった。
PM2.5の化学成分とは？
PM2.5は、大気中で他の汚染物質が化学反応を起こすことで発生します。
気体間の化学反応はPM2.5汚染物質の発生源となる可能性があり、その中には(8)の反応も含まれる
：- 二酸化硫黄
- 窒素酸化物
- アンモニア
- ブラックカーボン
- ミネラルダスト
- 水
- 揮発性有機化合物
PM2.5汚染は私たちの健康にどのような影響を与えるのか？
PM2.5は微細であるため、呼吸器の奥深くに留まる可能性が高い。2.5ミクロンになると、PM2.5は循環系や脳にまで入り込む可能性がある(9)。
高濃度の粒子状物質への暴露による短期的な症状には、喉や気道の炎症、咳、呼吸困難などがある(10)。
より深刻で長期的な合併症には
以下のようなものがある：- 心臓および肺の疾患
- 気管支炎
- 肺気腫
- 非致死的な心臓発作
- 不整脈
- 喘息とより激しい再燃
- 肺機能の低下
- 早期死亡
心臓や肺に疾患のある人、子供、高齢者は、粒子状物質への暴露の影響を最も受けやすい。
数多くの研究が、汚染物質PM2.5への暴露によって引き起こされる多数の深刻な健康合併症を確認している。
例えば、The American Journal of Respiratory and Critical Care Medicineに掲載された2011年の研究では、1982年から2008年まで120万人のアメリカ人を追跡した(11)。PM2.5濃度が1立方メートルあたり10マイクログラム増加するごとに、肺がん死亡率が15～27％増加した。
British Medical Journalに掲載された2020年の研究によると、PM2.5汚染はデンマークの幼児の喘息リスク上昇に関連している(12)。1997年から2014年の間に生まれた全児童を対象に、1歳から15歳までの喘息発症と持続的な喘鳴について追跡調査を行った。その結果、PM2.5の高いレベルにさらされた子どもは、さらされなかった子どもに比べ、喘息や持続性喘鳴を発症する可能性が高いことがわかった。
PM2.5とPM10に違いはあるのか？
PM10とPM2.5は、どちらも大きさの異なる汚染物質の一種です。PM2.5の粒子は細かく、PM10の粒子は大きく粗い。PM10の粒子は2.5～10マイクログラムです。
私たちの身体は、くしゃみや咳によってPM10を防御することができる。しかし、PM10より粒子が小さいと、こうした防御機能は働かない(13)。
PM10は肺の中に入り込み、肺組織の損傷や喘息といった健康への悪影響を引き起こす。しかし、PM10はその大きさゆえに、PM2.5ほど血流に入る可能性は高くない(14)。
PM2.5の大気質が環境に及ぼす影響とは？
PM2.5は、以下のようないくつかの点で環境に悪影響を及ぼす(15)：
- 材料や建物の損傷
- 酸の沈着
- オゾン濃度の上昇
PM2.5汚染は強風によって長距離を移動し、発生源から最大で数十万マイルにも及ぶ(16)。PM2.5は沿岸水域や河川流域に運ばれ、栄養バランスを変化させる。粒子状物質が農作物や森林に沈着すると、植生にダメージを与える可能性がある。
PM2.5汚染に対して何ができるのか？
環境中のPM2.5を懸念する人々は、大気浄化に関する法律や低排出ガス地帯を提唱することができます。
PM2.5とPM10の大気汚染を削減することは、ほとんどの国にとって優先事項である。インドは2019年に国連の気候・大気浄化連合に参加し、2024年までに国内の粒子状物質汚染を20～30％削減するという目標を掲げている。2019年、インドは国家大気浄化計画を開始した。 これらの目標を達成するためのプログラム(17)。
人々は、自分自身の生活の中で、粒子状物質の排出を制限するのを助けることができる。できる行動には以下のようなものがある(18)：
- 車の運転頻度を減らす
- 湿度を管理し、カビの成長を遅らせる。
- 掃除にはモップ、湿らせた布、HEPA掃除機を使う。
- 室内でタバコを吸わない
- ろうそくやお香を焚く頻度を減らす
- 電気と燃料の効率を上げる
- 薪やゴミの燃焼を制限する
- 屋外で薪ボイラーを使わない
- ガレージやドア、窓の近くではアイドリングをしない。
- 発電機やバーベキューは、屋内やガレージ内で使用しない
- 室内空気清浄機を稼働させ、空気を清浄化し、PM2.5を除去する。
- 全館空気清浄機を設置し、家庭からPM2.5を除去する。
- 学校や商業施設には、高効率のHVACユニットのエアフィルターを設置することができる。
- 屋内と屋外の空気の質をモニターする
PM2.5は室内空気の質に影響を与えるのか？
屋外の汚染源であるPM2.5は、一般的に「雨漏り」する建物内の空間だけでなく、窓やドアの雨漏りからも侵入し、室内環境に影響を与える可能性がある(19)。
気密性の高い家では、以下のようなPM2.5の室内発生源を防ぐことはできない(20)：
- 薪を使った料理
- ろうそく
- 香炉
- 暖炉
- ストーブ
- 喫煙
家庭用クリーナーや芳香剤も、化学反応によってガス状の汚染物質を発生させ、室内でPM2.5汚染を引き起こす可能性があります。
空気の質を脅かす他の大気汚染物質は？
PM10やPM2.5以外にも様々な汚染物質があります。世界中で一般的な汚染物質は
以下の通りです：米国では6つの基準大気汚染物質が規制されている(21)：
- 一酸化炭素
- 鉛
- 窒素酸化物
- 地上レベルオゾン
- 粒子状物質（PM10とPM2.5を含む）
- 二酸化硫黄
基準は大気浄化法によって定められており、米国環境保護庁が基準を決定している。
基準には2種類ある
：- 一次基準：人の健康と安全に焦点を当てた基準
- 第二次基準：環境や人間の福利に対する間接的な害に焦点を当てた基準
規制は大気汚染を抑制し、生活の質を向上させるのに役立っているが、人類の健康と経済的な幸福を害する重大な汚染物質はまだ存在する。
