Particulate Matterとは

空気中の粒子状物質(PM)は単一の汚染物質ではなく、多くの化学種の混合物である。 液体の小滴、乾燥した固体の破片、液体でコーティングされた固体のコアなどからなる固体とエアロゾルの複雑な混合物です。 粒子は、大きさ、形状、化学組成が大きく異なり、無機イオン、金属化合物、元素状炭素、有機化合物、地殻由来の化合物を含むことがあります。 大気質規制の目的では、粒子はその直径によって定義される。 直径が10ミクロン以下のもの(PM10)は、肺に吸い込まれ、健康に悪影響を及ぼす可能性があります。 微粒子状物質は、直径2.5ミクロン以下の粒子(PM2.5)と定義されています。

PM10とPM2.5の違い

PM10とPM2.5は、それぞれ異なる排出源から発生することが多く、化学組成も異なります。 外気に含まれるPM2.5の多くは、ガソリン、石油、ディーゼル燃料、木材などの燃焼によって発生し、PM10の大部分もこれに含まれます。
PMは、発生源から直接放出されるもの(一次粒子)と、大気中で二酸化硫黄(SO2)、窒素酸化物(NOX)、特定の有機化合物などのガスの化学反応によって生成されるもの(二次粒子)があります。 これらの有機化合物は、樹木や植生などの自然発生源からも、工業プロセスや自動車の排気ガスなどの人工発生源からも放出されます。

particulate size comparison

Why is CARB concerned about PM10 and PM2.5?

CARBは、空気中に浮遊する粒子がカリフォルニア州民の健康や環境に影響を与えることを懸念しています。 PM2.5とPM10はどちらも吸い込むことができ、一部は気道全体に沈着しますが、肺に沈着する場所は粒子の大きさによって異なります。 PM2.5は肺の深部に移動して表面に沈着しやすく、PM10は肺の上部の大きな気道の表面に沈着しやすくなっています。

粒子状物質が引き起こす有害な影響

PM2.5とPM10の両方に暴露すると、多くの有害な健康影響が関連しています。 PM2.5については、短期間(24時間以内)の暴露が、早死に、心臓や肺の原因による入院の増加、急性および慢性気管支炎、喘息発作、救急外来の受診、呼吸器系の症状、および活動制限日と関連しています。 これらの健康への悪影響は、主に心臓や肺に持病のある乳幼児や子供、高齢者で報告されています。 さらに、一般的な大気汚染物質の中で、PM2.5は、米国だけでなく、世界保健機関(WHO)のGlobal Burden of Disease Project(世界疾病負荷プロジェクト)に基づくと、大気汚染に関連した健康への悪影響の割合が最も大きいとされています。

PM10の短期暴露は、主に喘息や慢性閉塞性肺疾患(COPD)などの呼吸器系疾患の悪化と関連しており、入院や救急外来の受診につながります。
PM2.5の長期(数ヶ月から数年)暴露は、特に慢性的な心疾患や肺疾患を持つ人の早死にや、子供の肺機能の成長低下と関連しています。 また、PM10への長期暴露の影響はあまり明確ではありませんが、いくつかの研究ではPM10への長期暴露と呼吸器系の死亡率との関連が示唆されています。 国際がん研究機関(IARC)は2015年に、屋外の大気汚染に含まれる粒子状物質が肺がんを引き起こすと結論づけたレビューを発表しました。

ディーゼルPM。 特殊なクラスの粒子状物質のこと。 ディーゼル排気に含まれる固体物質は、ディーゼル粒子状物質(DPM)として知られています。 DPMの90%以上は直径1μm(人間の髪の毛の約70分の1)以下であり、PM2.5のサブセットです。 詳細情報

Particulate Matterへの曝露で最もリスクが高いのは誰か

研究によると、PM10やPM2.5に曝露して健康に悪影響を及ぼす可能性が最も高いグループとして、慢性的な心臓や肺の疾患を持つ高齢者、子供、喘息患者が挙げられています。 また、子供や幼児は、呼吸が速く、屋外にいる時間が長く、体格も小さいため、成人に比べて体重1ポンドあたりの空気の吸い込み量が多く、PMなどの汚染物質を吸い込むことによる影響を受けやすいとされています。
CARBが主導したChildren’s Health Studyの調査によると、PM2.5が多い地域に住む子供は肺の成長が遅く、肺炎を起こしやすいことがわかりました。

CARBは米国EPAのリスクアセスメント手法を用いて、PM2.5への曝露に関連した早期死亡率の評価を行いました(California Air Resources Board 2010)。 2014年から2016年の大気環境データを用いてこの分析を更新したところ、PM2.5への曝露は、カリフォルニア州における年間の心肺疾患による早死に5,400人(不確実性の範囲は4,200〜6,700人)に寄与することが示されました。

Particulate Matter How Does Particulate Matter Affect the Environment?

Particulate Matter(粒子状物質)は、多くの科学的研究において、視認性を低下させるだけでなく、気候、生態系、物質に悪影響を及ぼすことが示されています。 PMは、主にPM2.5と呼ばれ、大気中での光の吸収や散乱の仕方を変えることで、視界に影響を与えます。 気候変動に関しては、PMの混合物の中には、気候の温暖化を促進する成分(ブラックカーボンなど)もあれば、冷却効果のある成分(硝酸塩や硫酸塩など)もあり、PMは気候の温暖化と冷却の両方の性質を持っています。 PMは、沈着して植物に取り込まれたり、水中に沈着して水質や透明度に影響を与えたりすることで、植物、土壌、水などの生態系に悪影響を及ぼす可能性があります。 PMに含まれる金属化合物や有機化合物は、植物の成長や収穫量を変化させる可能性が最も高い。

粒子状物質は屋内でも問題になるのか

屋内で見られる粒子状物質の中には、屋外で発生したものもあり、特にPM2.5がそれにあたります。 これらの粒子は、ドアや窓、建物の構造上の「漏れ」などから室内に侵入します。 また、粒子は室内から発生することもあります。 室内由来の粒子には、生物由来の成分が含まれており、その多くは花粉、カビの胞子、ダニ、ゴキブリなどの既知のアレルゲンとなっています。 また、タバコの喫煙、料理、薪やろうそく、お香の焚き付けなど、室内での活動によっても粒子が発生します。

粒子状物質の環境大気質基準とは 屋外の空気中に存在しても人の健康に害を与えない汚染物質の最大量を定義したものです。 2002年、科学文献の広範なレビューを経て、理事会はPM2.5ppmの新しい年間平均基準を採用し、PM10については既存の年間および24時間の標準平均基準を維持しました。 最近では、2012年にPM2.5の年間平均基準が改定されました。これは、既存の基準よりも低い濃度のPM2.5では早死にのリスクが高まるという証拠を指摘した新しい文献を徹底的に見直した結果です。

PM2.5 PM10
年間平均 24-。時間平均 年間平均 24-時間平均
国家環境大気品質基準 12 µg/m3 35 µg/m3 なし 150 µg/m3
カリフォルニア州の Ambient Air Quality Standard 12 µg/m3 None 20 µg/m3 50 µg/m3

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