オゾンとは何か？

オゾン（O3）は、太陽紫外線（太陽光）と酸素分子によって生成される無色から青みがかった気体である。オゾン分子は3個の酸素原子からできている。¹

地上のオゾンとオゾン層の違いは何ですか？

対流圏オゾンとも呼ばれる地上オゾンは、スモッグの主成分です。^2,3

成層圏オゾンはオゾン層と呼ばれることもあり、大気圏上層部に自然に存在します。成層圏オゾンは地球の上に保護層を形成し、太陽からの紫外線を吸収する。

地球上のオゾンの90％は成層圏に存在する。

オゾンは潜在的に有毒な大気汚染物質であるため、多くの政府は地上レベルのオゾン濃度を下げるためにオゾンを規制している。

オゾンはどこから来るのか？

オゾンは二次汚染物質である。他の汚染物質が様々な発生源から直接大気中に放出されるのに対して、オゾンは太陽光の作用によって発生する。 窒素酸化物 と 揮発性有機化合物（VOC） を大気中に排出する。

これらの汚染物質が太陽光と反応すると、地上レベルのオゾンが発生する。
窒素酸化物の発生源は以下の通り：⁴

• 自動車
• 発電所
• 燃焼源
• 落雷
• 火山
• 海洋
• 生物学的崩壊

VOCの発生源には以下が含まれる：⁵

• 自動車
• 木材燃焼
• 工業排出ガス
• 化学工場
• 製油所
• 洗浄剤および消毒剤
• 塗料、塗料剥離剤、ワニス、仕上げ剤
• タバコの煙
• 森林火災

地理はオゾンやスモッグにどのような影響を与えるのか？

オゾン汚染は、次のような山に囲まれた人口の多い盆地の都市でよく見られる。 ロサンゼルスカリフォルニア州 メキシコシティメキシコ。スモッグは都市の谷間に閉じ込められ、風によって容易に拡散されない。⁶

メキシコのような都市は ストックトン, フレズノ, ベーカーズフィールドそして バイサリア カリフォルニア州サンホアキン・バレーでは、暑く乾燥した夏を通してオゾン濃度が高くなる。農業が盛んな地域では、土壌から窒素酸化物が排出され、スモッグの原因となる。⁷

暑さと弱い風がスモッグの発生を促し、窒素酸化物やVOCなどの汚染物質が太陽光と反応して地上レベルのオゾンを形成する。

2016年にGeophysical Research Letters誌に発表された統計モデルの分析によると、夏の熱波の増加により、2050年までにオゾン濃度が不健康になる日が増える可能性が高い。⁸ 米国内のオゾン増加を予測したこのモデルでは、南西部と北東部で不健康なオゾンが発生する日が増える可能性が高いことが示された。

オゾンの商業利用とは？

オゾンにはいくつかの産業用途がある。これには以下が含まれる：^9,10

• 空気と飲料水の浄化
• 産業廃棄物処理
• 殺菌剤
• オイル使用
• 漂白とワックス
• その他の化学物質の生成
• 食品衛生
• 青果物の日持ち向上

製紙・パルプ工場、廃水処理工場、漁業、オゾン濃度の高い屋外地域で働く産業労働者は、オゾン暴露による健康リスクに直面する可能性がある。

オゾンは健康にどのような影響を与えるのか？

地上レベルのオゾンは呼吸器を刺激し、健康を害する可能性があります。¹¹ 高齢者、子供、乳幼児、喘息や肺疾患のある人、屋外で運動する人は、オゾン暴露の影響を受けやすいかもしれません。

オゾンは、以下のような短期的な症状を引き起こす可能性があります：
- 息切れ
- 深呼吸時の痛み
- 肺や喉の炎症
- 喘鳴と咳

より深刻なオゾン暴露の影響には以下が含まれる： ¹²

- 喘息発作の増加
- 肺機能の低下
- 症状が治まった後も肺へのダメージが続く
- 慢性閉塞性肺疾患の原因

気管支炎、喘息、肺気腫の人は症状が悪化することがある。

2020年に発表された大気中のオゾン汚染に関する研究は以下の通りである。 環境インターナショナル に掲載された研究によると、オゾンへの短期暴露は肺炎による入院を増加させた。¹³ この研究では、肺炎とオゾンの関係は、特に高齢者と喫煙者に強いことが示された。

2008年に 環境保健 Perspectives』誌に発表された2008年の研究では、高いオゾンレベルに頻繁にさらされるニューヨーク州の幼児は、それほどさらされない幼児に比べて、喘息で入院するリスクが高いことが明らかになった。¹⁴

次の研究は 環境保健 Perspectives』誌（2008年）に発表された2つ目の研究では、南カリフォルニアのオゾンもまた、子供たちの喘息入院の増加に寄与していることが明らかになった。¹⁵

オゾンが環境に与える影響とは？

オゾンは繊細な植生に多大な影響を与える可能性がある。その影響には以下が含まれる： ¹⁶

• 植物が食物を生産・貯蔵する能力の妨害
• 物理的損傷
• 成長の遅れ
• 生息地の質の低下
• 水と栄養サイクルの変化
• 敏感な植物種が病気や昆虫による被害、その他の汚染物質の影響、悪天候による被害を受けやすくなる。

多くの樹木種がオゾンの影響を受けやすく、以下のような傷害や成長阻害を受ける可能性がある：^17,18

• ブラックチェリー
• クエーキング・アスペン
• ポンデローサ、ロブロリー、ホワイトパイン
• レッド・アルダー
• イエローおよびチューリップ・ポプラ

オゾンは、その蔓延性、オゾン化学の複雑さ、オゾンがどれだけ汚染に寄与しているかを判断する難しさなどから、管理が難しい。¹⁹

政府が汚染物質の削減に介入しているにもかかわらず、世界中の都市が大気汚染に悩まされている。大気の質の低下は人類に害を及ぼし、経済に大きな負担をもたらす。 大気汚染のコストカウンターを見る そして、きれいな空気がいかに生活の質を向上させるかを知ってほしい。