粒子状物質とは何なのか?

目に見えているか見えていないかにかかわらず、私たちを取り囲む空気の中には、空気ではないものが含まれています。それらの物質は呼吸する際に空気といっしょに体内に取り込まれてしまいます。その大部分は粒状物汚染あるいは粒子状物質と呼ばれており、私たちが毎日の生活の中で遭遇する、または自らつくり出している発生源から空中に放たれます。

それらはいったい、どこから来たのか。そして、どう対処するべきなのか。これは、あなたが知っておくべき微細な粒子のお話です。

粒子状物質とは何なのか?

最も基本的なレベルにおいて説明すると、粒子状物質とは、大気中に浮遊している人間と自然の両方から発生した液体と個体の混合物を表す総称です。

粒子状物質には、いくつかの異なる種類がありますか?

科学者たちは、粒子状物質を大きさによって分類しています。粒子径2.5〜10μm(マイクロメートル)のものは「粗粒子」または「PM10」と呼びます(参考:人間の髪の毛の直径は50〜70μm)。ホコリや煙は目に見えるPM10ですが、90%以上の粒子状物質は肉眼では見ることができません。

肉眼で確認することができない微細な物質については「微粒子状物質」または「PM2.5」と呼ばれています。粒子径は2.5μm未満で、顕微鏡を使わない限り見ることは不可能です。無煙の加熱燃料や道路の粉じんなどがその例です。

粒子状物質の大きさ比較図(提供:アメリカ合衆国環境保護庁(EPA))

PM2.5とPM10は、どこから発生するのですか?

アメリカ合衆国環境保護庁(EPA)は、粒子状物質の発生源を基準として一次と二次に分類しています。一次生成粒子は、農業や建設現場などの発生源から直接発生するものです。二次生成粒子は、燃焼した燃料から発生したガスが太陽光および水蒸気と反応する際に形成されるものです。一次生成粒子は粗く、二次生成粒子は微細になる傾向があります。

粒子状物質は、健康にどんな影響を及ぼしますか?

残念ながら、かなり多くの悪影響を及ぼします。具体的には、PM2.5は肺の奥深くに入り込み、血流にまで到達することが可能です。数々の研究により、粒子状物質の暴露が、肺機能の低下、咳や呼吸困難などの呼吸器疾患、さらには寿命の低下とも関連があると指摘されています。

粒子状物質に関連する問題は、どれくらい多いのですか?

研究者たちは今のところ、粒子状物質が健康に影響を及ぼし始める境界値を特定できていませんが、EPAが公衆衛生のために定めた大気環境基準値は、24時間平均でPM10は150μg/m3、PM 2.5は12μg/m3。基準を超えた場合、その地域の自治体は住民に対して、室内待機や空気の浄化、気道から粒子状物質を排除するために水を飲むことなどの警告を発します。

粒子状物質は、環境にも悪影響を及ぼすのですか?

都市は、自動車や建設現場、工場などが多く、農村地域より大気中の粒子状物質の濃度が高くなっています。これらの粒子が太陽光によって化学反応を起こすと、大気中に浮遊して何百マイルもの距離を移動する煙霧の発生を引き起こします。例えば、ロサンゼルスで起きた粒子汚染がグランドキャニオンまで移動することもあるのです。
また粒子状物質は、土壌と水に含まれる養分と化学物質のバランスを崩します。例えば、河川は汚染物質に暴露されると酸性になることがあります。土壌では汚染粒子は養分供給量を低下させ、敏感な作物や森林に損害を与えます。

自宅の粒子状物質は、どうしたら減らすことができますか?

粒子汚染は、一年中発生します。そのため、毎日の測定値をチェックし、空気質指数が「不健康」のときには、できるだけ外出を控えてください。しかし、室内にいるだけでは完璧な粒子汚染対策とは言えません。調理、喫煙、キャンドルの使用などの日常的な活動は、すべてPM2.5が生成される原因となります。だからといって、日々の暮らしにおいて料理をしないわけにもいきません。そんなときは、いつもより余計に換気をしたり、空気清浄機を運転させたりすると、室内に浮遊する粒子の除去に役立ちます。

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