2013年3月10日、9:43:54
トピックス
- 平成25年3月1日 微小粒子物質（PM2.5）に関する専門家会合の報告書
- 平成25年2月26日 微小粒子状物質（PM2.5）に関する専門家会合（第３回）の開催について [PDF 10KB]
- 平成25年2月15日 微小粒子状物質（PM2.5）に関する専門家会合（第２回）の開催について [PDF 11KB]
- 平成25年2月12日 微小粒子状物質（PM2.5）に関する専門家会合（第１回）の開催について [PDF 15KB]
- 平成25年2月8日 微小粒子状物質（PM2.5）による大気汚染への当面の対応（第２報） [PDF 115KB]
- 平成25年2月8日 微小粒子状物質（PM2.5）による大気汚染への当面の対応 [PDF 93KB]
１．微小粒子状物質（PM2.5）とは
- 大気中に漂う粒径2.5μm（1μm=0.001mm）以下の小さな粒子のことで、従来から環境基準を定めて対策を進めてきた粒径10μm以下の粒子である浮遊粒子状物質（SPM）よりも小さな粒子です。
- PM2.5は粒径が非常に小さいため（髪の毛の太さの1/30程度）、肺の奥深くまで入りやすく、肺がん、呼吸系への影響に加え、循環器系への影響が懸念されています。
PMの大きさ（人髪や海岸細砂）との比較（概念図）
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人の呼吸器と粒子の沈着領域（概念図）
- 粒子状物質には、物の燃焼などによって直接排出されるものと、硫黄酸化物（SOx）、窒素酸化物（NOx）、揮発性有機化合物（VOC）等のガス状大気汚染物質が、主として環境大気中での化学反応により粒子化したものとがあります。発生源としては、ボイラー、焼却炉などのばい煙を発生する施設、コークス炉、鉱物の堆積場等の粉じんを発生する施設、自動車、船舶、航空機等、人為起源のもの、さらには、土壌、海洋、火山等の自然起源のものもあります。
- これまで取り組んできた大気汚染防止法に基づく工場・事業場等のばい煙発生施設の規制や自動車排出ガス規制などにより、SPMとPM2.5の年間の平均的な濃度は減少傾向にあります。
PM2.5の生成メカニズムPM2.5質量濃度の推移（平成13～22年度）
（出典：微小粒子状物質等曝露影響実測調査）
２．環境基準について
- 環境基本法第16条第１項に基づく人の健康の適切な保護を図るために維持されることが望ましい水準として以下のとおり環境基準を定めています。
１年平均値 15μg/m3以下 かつ １日平均値 35μg/m3以下
（平成21年9月設定） - この環境基準値は、呼吸器疾患、循環器疾患及び肺がんに関する様々な国内外の疫学知見を基に、専門委員会において検討したものです。
３．現在の状況（各地の大気常時監視速報値掲載サイト等へのリンク）
- 現在、大気汚染防止法に基づき、地方公共団体によって全国500カ所以上でPM2.5の常時監視が実施されています。
- PM2.5を始めとする大気汚染物質濃度の現在の状況については、環境省（大気汚染物質広域監視システム【そらまめ君】）や多くの都道府県等によって速報値が公表されています。
- 常時監視結果については、地方公共団体のデータ確定作業を経た上で、測定された翌年度に一括して国へ報告されています。
現在の状況【速報値】（都道府県のサイト）
北海道・東北地方
関東地方
中部地方
近畿地方
中国地方
四国地方
九州地方
現在の状況【速報値】（環境省のサイト）
そらまめ君
現在アクセスが集中して繋がりにくくなり、ご迷惑をおかけしております。各地の状況は上記の地方公共団体のホームページでも確認することができます。
- 今年度のPM2.5濃度（速報値）の推移
昨年度（確定値）と今年度（速報値）の比較
※掲載されているグラフの平成24年度のデータは、地方自治体から入手した速報値です。今後のデータ確定作業により、修正されることがあります。
問い合わせ先
〒100-8975 東京都千代田区霞が関1-2-2 中央合同庁舎5号館代表電話：03-3581-3351 （内線）6539
粒子状物質
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
粒子状物質（りゅうしじょうぶっしつ、Particulate Matter, PM, Particulates）とは、一般的にはマイクロメートル (μm) の大きさの固体や液体の微粒子のことをいう。主に燃焼による煤塵、黄砂のような飛散土壌、海塩粒子、工場や建設現場で生じる粉塵等などからなる。これらを大気汚染物質として扱うときに用いる用語。
目次[表示] |
類義語と指標 [編集]
粒子状物質は、一般的には大気汚染の原因となる微粒子全般をいう[2]。
日本の法令用語では「粒子状物質」自体の定義は存在しないが、環境基本法に基づく環境省告示（「大気の汚染に係る環境基準について」）における浮遊粒子状物質の定義の中で「浮遊粒子状物質とは、大気中に浮遊する粒子状物質であって、（略）」として間接的に引用されている。なお、大気汚染防止法では法規制の対象として自動車排ガスの中の粒子状物質を大気汚染物質に定めており、同法関連法規では粒子状物質が「自動車排ガスの中の粒子状物質」の意味で用いられるので注意を要する[2][3]。
粒子状物質の分類として、その大きさにより定義されたPM10、PM2.5などがある。普通、粒子径（空気動力学径、以下同）○○μm以下の微粒子などと説明されるが、一定の粒子径以下の微粒子を完全に捕集することは困難であるという測定技術の都合から、厳密には質量中央径 (Mass Median Diameter, MMD) または粒子数中央径 (Count Median Diameter, CMD) が○○μm以下の微粒子をいう。例えばPM10は、粒子径10μmで50%の捕集効率（ろ過効率）を持つフィルターを通して採集された、粒子径の異なる微粒子のまとまりのことであり、サンプル空気の中の10μmの微粒子の半分、10μm以上の微粒子の半分以下、10μm以下の微粒子の半分以上が含まれている[4]。環境基準値として用いられる濃度（単位：マイクログラム毎立方メートル μg/m3）は、こうして採集された粒子径の異なる微粒子のまとまりを計量した値である。
環境基準が設定され始めた当初は黒煙 (Black Smoke, BS) や総浮遊粒子状物質 (Total Suspended Particulate, TSP) などの基準値が採用されていた。例えば、アメリカで1971年に設定された最初の環境基準ではTSPの基準値のみが設定されていた[5]。しかし、TSPはほとんど人が吸入しない数十μmの大きな微粒子が含まれていたため、人が吸入するようなより小さな微粒子へと焦点を移し、PM10やPM2.5が新たな基準として採用されている[6][7]。この点で日本では、1972年に設定された最初の環境基準がSPM（≒PM6.5 - 7.0）であり、当初から小さな微粒子を採用していたものの、PM2.5に関しては環境基準の設定が遅く、世界で採用され始めた1997年から12年経った2009年にようやく設定されている[8]。
PM10 [編集]
大気中に浮遊する微粒子のうち、粒子径が概ね10μm以下のもの。粒子径10μmで50%の捕集効率を持つ分粒装置を透過する微粒子。1987年にアメリカで初めて環境基準が設定され、以降世界の多くの地域で採用されて、大気汚染の指標として広く用いられている[9][10][11]。
浮遊粒子状物質 [編集]
浮遊粒子状物質 (Suspended Particulate Matter, SPM)。大気中に浮遊する微粒子のうち、粒子径が10μm以下のもの。日本の環境基本法に基づく環境省告示の環境基準において「大気中に浮遊する粒子状物質であって、その粒径が10マイクロメートル以下のもの」[8]と定義されているが、PM10とは異なる。粒子径10μmで100%の捕集効率を持つ分粒装置を透過する微粒子。PM6.5 - 7.0に相当し、PM10よりも少し小さな微粒子である。大気汚染の指標として日本のみで用いられる。1972年に初めて環境基準が設定されている[10][1][11]。
PM2.5（微小粒子状物質） [編集]
大気中に浮遊する微粒子のうち、粒子径が概ね2.5μm以下のもの。粒子径2.5μmで50%の捕集効率を持つ分粒装置を透過する微粒子。日本では訳語として「微小粒子状物質」の語が充てられるが、日本以外では相当する熟語はなく専らPM2.5と呼ぶ。PM10と比べて小さなものが多いため、健康への悪影響が大きいと考えられている[2][10][12]。アメリカで1997年に初めて環境基準が設定されて以降、1990年代後半から採用され始め、世界の多くの地域でPM10とともに大気汚染の指標とされている[13][11]。
超微小粒子 [編集]
"Ultrafine particle"、日本では訳語として「超微小粒子」などと呼ばれる。PM0.1など。PM2.5よりもさらに一桁以上小さい、粒子径が概ね0.1μm以下（ナノメートルの大きさ）の微粒子を指す。PM2.5と比べて健康影響が大きいとされるが、研究途上にある[14][15][16]。
その他 [編集]
- ディーゼル排気微粒子 (Diesel Exhaust Particles, DEP または Diesel Particulate Matter, DPM)
- ディーゼル車の排気ガスに含まれる微粒子。PM2.5の大部分を占めているという研究もある[16]。
- 吸入性粒子、吸入性粉塵 (Respirable Suspended Particulate, RSP)
- 肺の奥に達して沈着する可能性のある微粒子。健康への影響の観点から定義したもの。5μm以下の微粒子が主であるが、それより大きなものも重量や形状、（個人によって異なる）呼吸の速さによっては肺に到達しうる。例として、ISO 7708に定められている「吸入性粉塵」は「相対沈降径（空気動力学径）4μmで50%の捕集効率を持つ分粒装置を透過する粉塵」であり、日本の労働安全衛生法下の「作業環境測定基準」にも採用されている[17][18]。
- 降下煤塵
- 大気中の微粒子のうち、粒子径が大きいため浮遊できずに降下・落下するもの。大気中を徐々に落下するものと、雨や雪などの降水に混じって落下するものとがある[19]。
- 大気エアロゾル粒子（浮遊粉塵）
- 大気中を浮遊する微粒子。気象学用語。
粒子状物質の大きさによる性質の違いを考えるときは2μmを境にして、それより大きなものを「粗大粒子」、小さなものを「微小粒子」という。比較的大きな重力を受ける粗大粒子は落下が相対的に速いが、微小粒子は重力の影響が小さく拡散も遅いため、雲核になって雲粒に取り込まれたり（レインアウト）降水に取り込まれたり（ウォッシュアウト）しないと、比較的長期の汚染や高濃度汚染を起こしやすい。ただし、「エイトケン粒子」と呼ばれる0.1μm - 0.01μmのレベルになると、速やかに凝集して粒子径の大きな微粒子に変化する傾向があり、寿命はむしろ短くなる[20]
マイクロメートルよりも大きな粒子はほとんどが浮遊せず、降下する。統一された用語ではないが、この大きさの粒子は「降下物」などと呼ぶことが多い。粉塵と呼ばれるものにはこの大きさのものも含まれる。
様々な粒子状物質 [編集]
発生源や組成から、粒子状物質は以下のように様々な種類に分けられる。
一次生成粒子 [編集]
微粒子として直接大気中に放出されるものを一次生成粒子という。粗大粒子が多い。普通、滞空時間は数分から数時間で、数-数十kmを移動する。水溶性、吸湿性が低いものが多い。主に以下のものがある。
- 煤煙 - 燃焼により発生。石炭や石油の燃焼により発生するフライアッシュなど。
- 粉塵 - 物の破砕等により発生。
- 土壌粒子 - 風塵・砂塵嵐により大量に発生。主にケイ素 (Si)、アルミニウム (Al)、チタン (Ti)、鉄 (Fe) などの酸化鉱物からなる。大規模なものとして、東アジアでは黄砂がある。
- 海塩粒子 - 海面から発生。主に炭酸カルシウム (CaCO3) や塩化ナトリウム (NaCl) からなる。
- タイヤ摩耗粉塵 - ゴムタイヤの摩耗により発生。
- 植物性粒子 - 植物から発生。花粉など。
- 動物性粒子 - 動物から発生。カビの胞子など。[4][20]
- スパイクタイヤ粉塵 - スパイク（スタッド）による道路面の摩耗により発生。
- 宇宙塵、星間物質が宇宙から降下してくるもの。
二次生成粒子 [編集]
気体として大気中に放出されたものが、大気中で微粒子として生成されるものを二次生成粒子という。微小粒子が多い。普通、滞空時間は数日から数週間で、数百-数千kmを移動する。水溶性、吸湿性、潮解性が高いものが多い。
成分では、硫酸塩 (SO42−)、硝酸塩 (NO3−)、アンモニウム塩 (NH4+)、水素イオンの化合物（水素化合物）、有機化合物（多環芳香族炭化水素 (PAH) など）、また鉛 (Pb)、カドミウム (Cd)、バナジウム (V)、ニッケル (Ni)、銅 (Cu)、亜鉛 (Zn)、マンガン (Mn)、鉄 (Fe) などの金属、水を含んだもの（吸湿粒子）などからなる。
化学反応、核生成、凝縮、凝固、雲や霧を構成する水滴への溶解や蒸発による析出、微粒子同士の凝集などの生成プロセスを経る。高温環境下で凝集するもの、常温下で自ら凝集するもの、水滴に溶解して凝集するものなど様々である。
発生源は、石炭や石油、木材の燃焼、原材料の熱（高温）処理、製鉄などの金属の製錬などである。イソプレンやテルペンなど植物由来の揮発性有機化合物 (BVOC) もある。
ディーゼルエンジンの排ガス起源のディーゼル排気微粒子 (DEP) は健康への害が大きいという報告があり、社会的に問題視されている[2]。
鉱物由来のものの中には、害が大きく厳しい法規制が掛けられている石綿などがある。
健康への影響 [編集]
毒性学的報告 [編集]
人間が呼吸を通して微粒子を吸い込んだ時、鼻、喉、気管、肺など呼吸器に沈着することで健康への影響を引き起こす[14]。粒子径が小さいほど、肺の奥まで達する（沈着する）可能性が高いが、沈着部位は粒子径に従い複雑な変化をする。粒子径以外に粒子の形状や個人の呼吸の速度などにもよるが、概ね5μm以下になると肺胞にまで達し始める[18]。ただし、1μmでも肺胞まで達するのは吸入量の1 - 2割のみで、残りは呼吸により再び排出される（Soderholm、1989年）[18]。20nm (0.02μm) 付近が肺胞への沈着が最も多く、50%程度とされる。これ以下になると、むしろ肺胞よりも上気道への沈着の方が多くなるとされる[15]。
鼻呼吸よりも口呼吸のほうがより呼吸器の奥に沈着する傾向がある。なお、鼻・気道・肺胞などの形状は個人で異なるため個人でも差異がある。また、運動などにより換気量や呼吸数が増えると主に1 - 3μmの粒子を中心に沈着量が増える[21]。
（アメリカ環境保護庁、1996年）は沈着率は年齢に関係ないという結果もあれば小児の方が成人よりもわずかに高かったという結果もあったと報告している。肺の表面積当たりの沈着量は小児の方が多い（Bennett、Zeman、1998年）ほか、鼻腔への沈着率は小児の方が低い（Becqueminら、1991年）事なども報告されている。これらをまとめた（環境省、2008年）は、小児は呼吸数や単位体重あたり換気量が大きいため肺の表面積当たりの沈着量は大きい傾向があり、「吸入粒子に対するリスクが大きい可能性がある」としている[22]。
一方、呼吸器疾患、特に慢性気管支炎や肺気腫を含めた慢性閉塞性肺疾患の患者においては、健康な人よりも沈着量・沈着速度ともに大きく特に気道の病変に応じて大きくなるほか、沈着量よりも沈着速度の方が大きく増加するという研究結果がある（Bennettら、1997年）（Brownら、2002年）。これらをまとめた（環境省、2008年）は、「COPDでは気道閉塞により全肺、特に気管支での沈着が増加する」としている。また粒子状物質への暴露は人の気道や肺に炎症反応を誘導するほか、粒子状物質が気道において抗原反応性を高めるアジュバントとして働き喘息やアレルギー性鼻炎を悪化させる作用や呼吸器感染への感受性を亢進させる作用が実験動物で認められ、人に関しては少なくともディーゼル排気ガス (DE) やディーゼル排気微粒子 (DEP) では喘息やアレルギー性鼻炎を悪化させる可能性があると結論付けている。また循環器への影響を示す報告もあるとし、実験動物では不整脈等の心機能の変化を示す報告があり、原因としては血管系の形態変化を促進する作用、凝固・線溶系に作用して血栓形成を誘導する作用が考えられているとしている。自律神経についても、実験動物と人とで差異はあるものの影響を及ぼすことが示唆されると結論付けている[23]。
年齢や疾患の影響について（環境省、2008年）によると、高齢者や小児について成人よりも影響が大きいとする報告は存在するものの、少数であるとしている。また既往疾患を有する者については影響があることが広く認められており、レビューが進められている段階ではあるが易感染宿主、アレルギー性の喘息、肺高血圧、虚血性心疾患の患者では粒子状物質に対する感受性が高まるという報告がある[24]。
なお、粒子状物質と同時にオゾンや二酸化硫黄などの生体への刺激性のある大気汚染物質がある状態、いわゆる共存暴露による影響も報告されている。オゾンや二酸化硫黄の急性暴露により気管支に収縮が生じるが、（Schlesinger、1995年）は粒子状物質とこれらの共存暴露により下気道への粒子の沈着が促進される可能性を指摘している[25]。
ただし、これらの沈着した粒子は咳、鼻汁、気道線毛運動、肺胞マクロファージ（英語版）（肺胞のマクロファージ）による貪食・輸送などのクリアランス機能により次第に除去されていく。なお、吸湿性の粒子は溶解していく一方、非吸湿性（不溶性）の粒子は溶解せず粒子のまま移動する。動物における報告が多いが、人における放射性同位体をマーカーとした治験（Baileyら、1982年）によると、1.2μmの粒子で約8%、3.9μmの粒子で約40%が6日以内に除去され、長期的にはおよそ600日で半減するペースで肺から除去されている。一方、不溶性が高い粒子は長期にわたって肺に残留するものがあり、（Kreyling、Scheuch、2000年）はモデル予測からこうした粒子の約3分の1が体内から除去されないと報告している。不溶性が高い粒子は主に黒色炭素の微粒子であることが知られている[26]。
また、PM0.1のような超微小粒子のレベルになると肺以外への影響も懸念されるような血液への移行があるという報告もあるが、否定する報告もあり、研究途上である[15][27]。
変異原性や発癌性に関して（環境省、2008年）は、都市の大気中の微小粒子については微生物・培養細胞・動物実験から変異原性を有することは支持されるが、発がん性については動物実験での長期暴露の報告が少ないことから現段階では「実験的根拠が不足している」としている。ただし、特にディーゼル排気微粒子 (DEP) に関しては、ラットへの高濃度暴露に限り肺腫瘍への寄与が認められ、DEPそのものや含有物質の多環芳香族炭化水素 (PAH) の遺伝子障害機構が判明していることから人への発癌性は「示唆されている」としている。また、都市の大気中の微小粒子にはDEPが含まれることから都市の大気中の微小粒子についても発がん性に「関与することが示唆される」としているが、濃度や組成が場所により大きく異なることから発がん影響の判定は困難であると結論付けている[28]。
WHOは、粒子状物質によって死亡した人の統計地図を作成している（本セクション画像参照）。
疫学的報告 [編集]
疫学的には、呼吸器罹患率や死亡率の増加、肺機能の低下、重い症状としては肺の毛細血管への刺激や呼吸困難、肺気腫などが知られている。また一般的に3μm以下のものは健康への影響を及ぼすとの報告がある[14]。ラットにおける実験では、ディーゼル排気微粒子が免疫機能へ影響を及ぼしアレルギーを増悪させるという報告がある。黄砂においてもアレルギーを悪化させるという実験報告があるほか、中国、台湾、韓国では黄砂の飛来時に呼吸器疾患や心疾患、アレルギーが増加したとの論文報告が複数ある[29]。
最も古い疫学的研究としてアメリカにおける二酸化硫黄と粒子状物質の健康影響に関する研究（1974年）等がある。1980年には「一般の大気環境の濃度範囲の粒子状物質や二酸化硫黄が健康な人に死亡を引き起こすような証拠はない」と結論付ける論文が発表されて議論となった事があるが、すでにこの時期には汚染の濃度が低下しつつあり急速な健康影響が生じなくなっていた（長期的な暴露による影響に主題が移っていった）のではないかという考察がある。その後1980年代後半から研究報告が増え、Pope, Schwartzらをはじめとして都市部で日常的に観測される濃度での死亡率との関連性を肯定する報告、長期的な暴露に関する報告が複数発表された[13]。
（Dockeryら、1993年、Popeら、1995年）をまとめた（新田、2009年）の報告によれば、「ハーバード6都市研究」と呼ばれるコホート研究の結果、PM2.5の濃度と、全死亡および心疾患・肺疾患による死亡の相対リスクとの間で、有意な関連性が認められている。また（Popeら、1995年、2002年、Krewskiら、2000年）をまとめた（新田、2009年）の報告によれば、アメリカがん学会の研究を利用しアメリカの50都市30万人を対象に1989年までの7年間（追跡調査では1998年まで）行われた解析調査で、PM2.5の濃度と、全死亡および心疾患・肺疾患・肺癌による死亡との間で、有意な関連性が認められている。アメリカではこれらの研究が明らかになったことを契機にPM2.5の環境基準が設定されるに至った。日本でもSPM濃度と肺癌による死亡との関連性を示唆する研究報告がある[13][16]。
各種研究をまとめたWHO（2005年）によれば、PM10が10μg/m3増加した時の1日当たり死亡率は、呼吸器疾患によるものが1.3%（95%CI値 0.5-2.0%）、心血管疾患によるものが0.9%（同 0.5-1.3%）、全死因で0.6%（同 0.4-1.8%）、それぞれ上昇する。またアメリカがん学会の調査を利用したPopeらの研究 ("ACS CPS II", 1979–1983) によれば同じくPM10が10μg/m3増加した時の長期的な死亡率は、心肺疾患で6%（95%CI値 2-10%）、全死因で4%（同 1-8%）、それぞれ上昇する[30]。
定量的な推計報告の主な例として、1990年において大気浄化法による規制がなかった場合と比較して年間184,000人が助かったとの推計（アメリカ環境保護庁、1997年）、PM10への短期暴露により8,100人が死亡しているとの推計（イギリス保健省・大気汚染健康影響委員会、1998年）、ディーゼル排気による発癌を被る人は年間5,000人余りとする推計（日本、岩井・内山、2001年）などがある[16]。
健康影響への対策 [編集]
各国や地域では、他の大気汚染物質と並んでPM10、PM2.5、SPM（日本）などの、環境中の濃度の観測値や予測値を発表している。
環境中の濃度は屋外の大気を代表したいくつかの観測地点における値である。一方、人に健康影響を与える粒子状物質は、屋外だけではなく屋内も含めた様々な場所の空気に含まれ、それぞれの場所での暴露の量は地域・社会・個人により異なる。ただ、道路沿いなど発生源の近くを除けば、概ね屋外と屋内の濃度は同じか、屋内の方が少し低いという研究結果が得られている。また多くの研究において、屋外よりも屋内、PM10よりもPM2.5のほうが、それぞれ個人の暴露影響との相関性が大きいとされている。こうしたことから1990年代後半からPM2.5の環境基準が導入され監視が行われている。また、10μmより大きな粒子はほとんどが鼻や喉咽頭などの上気道で捕捉され大気中でも比較的速く落下する一方、10μmより小さな粒子は下気道や肺胞での沈着が多く大気中でも落下が遅く長く滞留する事などから、PM10（日本に限ってはSPM）の環境基準も引き続き運用され監視が行われている[31]。
高濃度汚染への対策の一例としては、汚染への暴露をできる限り低減することが基本とされ、具体的には手洗い、うがい、屋内では窓や戸を閉めて隙間を塞ぐ措置、屋外ではマスクの着用などが挙げられる。汚染の激しい日は外出を避ける、寝室などの長時間滞在する部屋に空気清浄機を設置するなどの対応もある。また子供は汚染に対するリスクが高いことから、幼稚園や学校などでは汚染の激しいときに屋外活動を制限する対応が取られる場合もある（北京の例）[32]。
建造物や気象などへの影響 [編集]
自然環境や人間以外に与える影響としては、含有物質にもよるが金属の腐食、塗装面の劣化、彫刻などの芸術作品や人工構造物の劣化などの物理的被害、降雨へ取りまれて酸性雨の発生に寄与する間接的影響が挙げられる。また、煙霧の原因物質として視程を悪化させる作用[20]、凝結核として働き雲を生成する作用、雪の表面に堆積し太陽光を吸収する作用、大気中のエアロゾル粒子として働き太陽光を吸収する作用（日傘効果、地球薄暮化）による気候への影響も考えられている[14]。
測定 [編集]
SPM、PM10、PM2.5の測定法は主に、大気を吸引してフィルタ上に粒子を集め電子天秤でその重量を測定する「フィルタ法」と、同様に集めた粒子にベータ線を照射してその透過率から重量を測定する「ベータ線吸収法」、フィルタ経由でカードリッジに集めた粒子を振動により重量測定する「フィルタ振動法」(Tapered Element Oscillating Microbalance, TEOM) がある。日本ではSPMの環境基準が設定された1973年以来、ロウボリウムエアサンプラ (Low Volume Air Sampler) と呼ばれる測定器を用いて「フィルタ法」で測定が行われている[10]。
各国の動向 [編集]
各国の環境基準と規制の動向について解説する。
WHO [編集]
世界保健機関 (WHO) は、公衆衛生の進展度が異なる各国が環境基準を定める際のガイドラインとして、粒子状物質を含む「大気質指針」(Air Quality Guidelines) と暫定目標を定めている。1987年にWHO欧州地域事務局がヨーロッパのガイドラインを定めて以降、健康影響に関する評価を進めて世界全体を対象としたガイドラインに拡張し、2006年10月 - 2007年3月にかけて公表した。以下のような構成となっており、最終的には「大気質指針」が理想であるが、各国の状況も尊重され、これと異なる独自の基準を設定することを妨げるものではないと表明している。なお、下表の24時間平均は、99パーセンタイル値（この値を超えない日は年間365日のうち99%、超える日は1%=3日間まで）[33][34]。
| PM10 | 24時間平均 50μg/m3 年平均 20μg/m3 |
|---|---|
| PM2.5 | 24時間平均 25μg/m3 年平均 10μg/m3 |
| 暫定目標1 | 暫定目標2 | 暫定目標3 | |
|---|---|---|---|
| PM10 | 24時間平均 150μg/m3 年平均 70μg/m3 |
24時間平均 100μg/m3 年平均 50μg/m3 |
24時間平均 75μg/m3 年平均 30μg/m3 |
| PM2.5 | 24時間平均 75μg/m3 年平均 35μg/m3 |
24時間平均 50μg/m3 年平均 25μg/m3 |
24時間平均 37.5μg/m3 年平均 15μg/m3 |
アメリカ [編集]
大気浄化法により1971年に初めて環境基準が設定された。当初は全浮遊粒子状物質 (Total Suspended Particles, TSP) の値を定めていたが、1987年の改訂でPM10に変更、1997年の改定でPM2.5の値が追加されている。現在の基準は以下の通り[34]。
| PM10 | 24時間平均 150μg/m3（超過は年1回まで） |
|---|---|
| PM2.5 | 24時間平均 35μg/m3（年平均値の98パーセンタイル値の3年間平均値） 年平均 15μg/m3（年平均値の3年間平均値。緩和規定あり） |
EU [編集]
ヨーロッパでは各国が独自に基準を定めている。EU広域では、1980年に当時のECが浮遊粒子 (Suspended Particulate, SP) の環境基準の値を定め、1990年にPM10の値を設定している。現在、「Directive（EU指令） 2008/50/EC」では、以下のような基準を定めている[35][36]。
| PM10 | 24時間平均 50μg/m3（超過は年35回まで） 年平均 40μg/m3 |
|---|---|
| PM2.5 | 年平均 25μg/m3 |
日本 [編集]
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「公害」、「日本の環境と環境政策」、および「大気汚染#日本の状況」も参照
日本では1967年（昭和42年）制定の公害対策基本法において環境基準を設定すべきと定め、1972年（昭和47年）に浮遊粒子状物質 (SPM) の基準を初めて設定した（昭和47年1月環境庁告示第1号「浮遊粒子状物質に係る環境基準について」）。翌年、他の大気汚染物質を含む告示に拡張（昭和48年環境庁告示第25号「大気の汚染に係る環境基準について」）、その後も何度か改正され準拠法も環境基本法へと変わった。一方、欧米では1990年代にPM2.5の基準が設定されたが、日本ではその検討が遅れていた。2007年に和解が成立した東京大気汚染訴訟においてPM2.5への対策が言及されたことを受け、中央環境審議会において検討が進められ、2009年に基準が初めて設定された。現行では環境省告示として、浮遊粒子状物質と微小粒子状物質 (PM2.5) の基準を定めている[38]。
- SPM：1時間値の1日平均値0.10mg/m3（100μg/m3相当）以下、かつ1時間値が0.20mg/m3（200μg/m3相当）以下であること（1973年5月8日告示・現行1996年改正版「大気の汚染に係る環境基準について」[8]）。
- PM2.5：1年平均値が15μg/m3以下、かつ1日平均値が35μg/m3以下であること（2009年9月9日告示・現行「微小粒子状物質による大気の汚染に係る環境基準について」[39]）。
基準を上回る状態が継続すると予想されるときは、大気汚染注意報を発表して排出規制や市民への呼びかけを行うことが大気汚染防止法で規定されている。また、自動車NOx・PM法でも三大都市圏の中心地域において一部の自動車に排ガス規制措置が執られている（自動車排出ガス規制）。
高度成長期以降、度重なる規制強化がなされたが、著しいモータリゼーション（特にトラック輸送による物流の比率の相対的増加や乗用車のRV化などが大きな原因となったといえよう。）に規制が追いつかず、バブル期までは、悪化の一途をたどってきた[要出典]。2003年10月1日から、東京都・埼玉県・神奈川県・千葉県でディーゼル車規制条例により排出ガス基準を満たさないディーゼル車の走行規制が始まった[40]。この規制強化により、自動車NOx・PM法対象地域では2002年から2004年にかけてSPMの環境基準達成率が大きく上昇、2008年 - 2010年の3年間は99%以上となっているが、年により環境基準が達成できない地点もある[37]。
平成20年度（2008年）の環境省発表による国内全測定局のSPM濃度の年平均では、自動車排出ガス測定局（自排局）で昭和49年（1974年）に0.16mg/m3を超えていたものが翌年に0.09mg/m3以下に漸減、以後緩やかに減少し平成13年（2001年） - 平成20年（2008年）まで0.04mg/m3以下を維持している。また一般環境大気測定局（一般局）で0.06mg/m3近くだったものが緩やかに減少し昭和56年（1981年）以降は0.04mg/m3以下、平成13年（2001年）頃 - 平成20年（2008年）まで0.03mg/m3以下を維持している。また同発表における平成20年度（2008年）の環境基準達成率は自排局99.3%、一般局99.6%だった[41]。
中国 [編集]
中国では1982年に初めて全浮遊粒子状物質（TSP、100μm以下）と浮遊粒子（PM10に相当）の環境基準を設定[42][43]、2度改正され2012年改正（2016年施行予定）の国家標準GB 3095-2012「环境空气质量标准」（環境空気質基準）ではPM2.5の基準も追加された[44][45][42]。2009年同国政府発表の「中国環境状況公報」では全都市中でPM10の二級基準を達成した都市が84.3%であった[42]。
| 一級 | 二級 | 三級 | |
|---|---|---|---|
| TSP | 24時間平均 0.12mg/m3 (120μg/m3) 年平均 0.08mg/m3 (80μg/m3) |
24時間平均 0.3mg/m3 (300μg/m3) 年平均 0.2mg/m3 (200μg/m3) |
24時間平均 0.5mg/m3 (500μg/m3) 年平均 0.3mg/m3 (300μg/m3) |
| PM10 | 24時間平均 0.05mg/m3 (50μg/m3) 年平均 0.04mg/m3 (40μg/m3) |
24時間平均 0.15mg/m3 (150μg/m3) 年平均 0.1mg/m3 (100μg/m3) |
24時間平均 0.25mg/m3 (250μg/m3) 年平均 0.15mg/m3 (150μg/m3) |
| 一級は都市部、二級は半農半牧畜の地域、三級は農業や林業の地域。 | |||
| 一級 | 二級 | |
|---|---|---|
| TSP | 24時間平均 120μg/m3 年平均 80μg/m3 |
24時間平均 300μg/m3 年平均 200μg/m3 |
| PM10 | 24時間平均 50μg/m3 年平均 40μg/m3 |
24時間平均 150μg/m3 年平均 70μg/m3 |
| PM2.5 | 24時間平均 35μg/m3 年平均 15μg/m3 |
24時間平均 50μg/m75 年平均 35μg/m3 |
| PM10とPM2.5は国内全域対象、TSPは地方政府が実情に応じて個別に導入すると規定されている。 なお、北京・上海など76の主要都市では2012年末から前倒しで適用されている[46]。 |
||
中国では北京などがある華北を中心として冬季に大気汚染が悪化する傾向があり、2011年12月や2013年1月に激しい汚染が発生して高濃度の粒子状物質が観測されている[47]。旧暦で新年を迎える際（春節1月前半～2月前半）の慣習で一斉に用いられる爆竹の煙も汚染源となっており、例えば北京ではPM2.5が2012年1月23日午前1時に前日の80倍の1,593μg/m3に急上昇した後、朝には約40μg/m3まで低下している[48]。はじめ当局は数値を公表せず、汚染について国営メディアは「濃い霧」などと報じていた[49]。2011年11月に北京アメリカ大使館が独自にPM2.5の監視とツイッター[50]での公表を開始した際、当局は公表を差し止めるよう要求している。その後当局は方針を変えて測定・発表を始めている。
中国共産主義青年団の機関紙『中国青年報』の世論調査（2013年1月、31省市約3,000人対象）では、中国国内で大気汚染によって生活に影響が出ていると答えた人は9割を超え、約4割が外出時にマスクをつけるなどの対策をとっているという[51]。北京大学の研究（2012年）によると北京・上海・広州・西安の4都市でPM2.5に起因する死者は年間約8,000人で、世界銀行・中国環境保護部（2007年）によるとPM10を中心とする大気汚染による死者は中国全土で年間約35～40万人と推計されている[52]。経済誌『財経（英語版）』に掲載された上海復旦大学教授の分析でも2006年の1年間で大気汚染に起因する死者は113都市で30万人、経済損失は3,414億元（約5兆1,000億円）とされている[53]。
2013年1月の汚染は「1961年以来最悪」（北京日本大使館）、「歴史上まれにしか見られないほど」（中国気象局）とされるレベルで、風が弱かったため10日頃から始まった激しい汚染はおよそ3週間も継続し、呼吸器疾患患者が増加したほか、工場の操業停止や道路・空港の閉鎖などの影響が生じた。12日には北京市内の多くの地点で環境基準（日平均値75μg/m3）の10倍に近い700μg/m3を超え、月間でも環境基準（同）を達成したのは4日間だけとなり、北京日本大使館によれば143万km2・8億人、中国環境保護部によれば中国国土の4分の1・6億人に影響が及んだ[54][47]。北京ではPM10も、2012年の年平均値が109μg/m3で環境基準（年平均値70μg/m2）を超過している[55]。
2013年1月の汚染の様子は他国にも報じられ、韓国や日本への越境汚染が懸念される事態となった[54]。日本でも同時期に環境基準の日平均値35μg/m3を超え最大で基準の3倍程度に達した地点がいくつかあった[56]。日本の自治体の中には独自の情報提供を検討・開始するところも出ている[57][58]。2013年2月8日時点で環境省・国立環境研究所が運営する大気汚染広域監視システム「そらまめ君」のWebサイトはアクセスが困難で[59]、環境省は2013年2月12日にPM2.5の専門ページ「微小粒子状物質(PM2.5)に関する情報」を設置した[60]。
2月21日、PM2.5削減の秘策として中国政府は都市部での「露天串焼き」を厳しく取り締まるという方針を発表した[61]。
脚注 [編集]
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- ^ a b 「微小粒子状物質健康影響評価検討会 第7回 資料2 適切な粒径のカットポイントの検証 (PDF)」環境省、2013年2月6日閲覧
- ^ a b c d 「大気汚染の原因 【ばいじん、粉じん、浮遊粒子状物質（SPM）とは？】」大気環境の情報館（環境再生保全機構）、2013年1月25日閲覧
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- ^ a b c “Guidelines for Air Quality”1999年、1-8頁
- ^ 「Particulate Matter (PM) Standards - Table of Historical PM NAAQS」United States Environmental Protection Agency、2013年2月13日閲覧
- ^ “Air quality guidelines”2005年、11頁、32頁、217-220頁
- ^ 香川順「PM2.5と健康影響」日本自動車工業会『JAMAGAZINE』2012年6月号、2013年1月29日閲覧
- ^ a b c 「大気の汚染に係る環境基準について 」環境省、2013年1月29日閲覧
- ^ 「PM10」eicネット（環境情報センター）、2012年5月16日更新版、2013年1月25日閲覧
- ^ a b c d 「大気中の微小粒子状物質（PM2.5）の測定方法について (PDF)」環境省 微小粒子状物質 (PM2.5) 測定法評価検討会、2008年12月、2013年1月25日閲覧
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- ^ a b c 新田裕史「微小粒子状物質の健康影響評価について－疫学の視点からの考察－ (PDF)」大気環境学会、平成21年「粒子状物質の動態と健康影響」講演会要旨、2009年、2013年1月29日閲覧
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- ^ a b c d 岸本充生「浮遊粒子状物質による健康影響の定量評価の現状と課題」第2回環境管理研究部門・化学物質リスク管理研究センター講演会「化学物質リスク評価とリスク削減に向けた環境産業技術の開発」資料、2003年1月24日、2013年1月29日閲覧
- ^ 明星敏彦「作業環境測定基準に基づく吸入性粉じんとロウボリウムサンプラ用多段分粒装置の性能評価 (PDF)」『産業衛生学雑誌』47巻、239-245頁、2005年、2013年1月25日閲覧
- ^ a b c 日本産業衛生学会 許容濃度等に関する委員会「粉塵等の許容値の暫定値の提案理由書（2011年度） (PDF)」『産業衛生学雑誌』53巻、204-209頁、2011年5月18日、2013年1月25日閲覧
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- ^ a b c d 坂本和彦「PM2.5と大気環境」日本自動車工業会『JAMAGAZINE』2012年6月号、2013年1月29日閲覧
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- ^ 環境省「微小粒子状物質健康影響評価検討会報告書」、2008年、§4 14-15頁
- ^ 環境省「微小粒子状物質健康影響評価検討会報告書」、2008年、§4 15-16頁、§5 156-158頁
- ^ 環境省「微小粒子状物質健康影響評価検討会報告書」、2008年、§5 160頁
- ^ 環境省「微小粒子状物質健康影響評価検討会報告書」、2008年、§4 16頁
- ^ 環境省「微小粒子状物質健康影響評価検討会報告書」、2008年、§4 18-20頁
- ^ 環境省「微小粒子状物質健康影響評価検討会報告書」、2008年、§4 21-22頁
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- ^ 資料1、28頁、北京日本大使館、2013年2月11日閲覧
- ^ 資料1、15頁、北京日本大使館、2013年2月11日閲覧
- ^ 「中国大気汚染：在留日本人、帰国も検討 空気の缶詰登場 1 2」毎日新聞、2013年2月9日付毎日新聞、2013年2月11日閲覧
- ^ a b 資料1、2頁、北京日本大使館、2013年2月11日閲覧
- ^ 資料1、9頁、北京日本大使館、2013年2月11日閲覧
- ^ 2013年2月23日福岡市西区で104、佐賀県唐津市で97μg/m3「ＰＭ２．５:福岡で今年最高の１０４マイクログラム計測」毎日新聞 2013年02月24日 東京朝刊
- ^ 「中国大気汚染は九州だけじゃない 「PM2.5」の危険性」dot（朝日新聞出版）、2013年2月5日付（週刊朝日 2013年2月15日号）、2013年2月11日閲覧
- ^ 「中国から飛来PM2.5、福岡市が独自予報へ」読売新聞 九州発、2013年2月5日付
- ^ 中国大気汚染物質飛来問題 環境省、緊急対策を発表
- ^ 環境省 ＰＭ2.5の専用ホームページ NHKニュース
- ^ “ＰＭ２．５問題、中国が打ち出した“秘策”とは”. TBS News i. (2013年2月21日). http://news.tbs.co.jp/20130221/newseye/tbs_newseye5263175.html 2013年2月26日閲覧。
参考文献 [編集]
- “Guidelines for Air Quality”World Health Organization（世界保健機関）、1999年（Web版） - 大気質指針の1999年版
- “Air quality guidelines -Global update 2005- Particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide”World Health Organization（世界保健機関）、2006年 ISBN 92-890-2192-6（Web版） - 大気質指針の2005年改正版
- 「微小粒子状物質健康影響評価検討会報告書」環境省、2008年（平成20年）4月
- 「大気汚染に関する講演会」資料「1 北京市の大気汚染について -微小粒子状物資“PM2.5”とは- (PDF)」「2 大気汚染と呼吸器疾患 (PDF)」在中国（北京）日本国大使館、2013年2月6日付
関連項目 [編集]
外部リンク [編集]
- 詳しく解説されている資料
-
- アメリカ合衆国環境保護庁 Particulate Matter (PM) Standards - 粒子状物質の基準、PM Implementation - 粒子状物質関連情報、Basic Concepts in Environmental Sciences Module 3: Characteristics of Particles - 粒子状物質の分類
- 環境省「微小粒子状物質健康影響評価検討会報告書」、2008年4月 - 粒子状物質の性状や環境中の動態、人への暴露、健康影響の評価、環境基準設定の根拠などを解説。微小粒子状物質 (PM2.5) 中心だが浮遊粒子状物質にも言及。
- 観測
-
- 環境省・国立環境研究所 環境省大気汚染物質広域監視システム「そらまめ君」 - 日本国内の常時監視測定局で測定されている、SPM（浮遊粒子状物質）、PM2.5（微小粒子状物質）、SP（浮遊粉塵）などの測定値 [2]。
- 環境省「微小粒子状物質(PM2.5)に関する情報」
- 国立環境研究所「データベース 大気・水環境」 - 日本における、過去の測定値や法規制対象地域のGISデータ。
- 予測
-
- 国立環境研究所「東アジアの広域大気汚染マップ/黄砂と大気汚染物質の濃度予測分布図（地上付近）」 - 人為起源の微小粒子、黄砂、硫酸塩エアロゾル粒子の予測。前者は気象庁・環境研の大気汚染予測システム、後者2つはCFORSによる[3]。
- 九州大学応用力学研究所・東京大学大気海洋研究所・国立環境研究所 SPRINTARS「大気エアロゾル（微粒子）予測」 - エアロゾル粒子や黄砂の予測。
- 九州大学応用力学研究所・国立環境研究所 化学天気予報システム (CFORS)「東アジア域の黄砂・大気汚染物質分布予測」 - 硫酸塩エアロゾル粒子や黄砂の予測。
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