超微粒子とは何か？

超微粒子（UFP）という用語は、直径0.1ミクロン（PM0.1と呼ばれることもある）より小さい空気中の粒子状物質を指します。UFPの中には0.003ミクロンというものもあります。

UFPは、その粒径の小ささにより、肺に吸い込まれ、肺から血液に入ることができるため、最も危険な粒子状汚染物質の一つと考えられている。

粒子径が重要な理由はこちらをご覧ください。

その小さなナノスケールのサイズと挙動により、UFPsを現在の大気質モニタリング技術で監視することは困難である。また、このサイズのために、空気中のUFPはPM2.5やPM1のような微粒子とは異なる方法で空気中を移動し、他の粒子よりも気体に近いランダムなパターンで移動する。

PM2.5やその他の粒子とは異なり、空気中のUFPを測定または規制する公式基準は存在しませんが、推定では、大気中の空気中粒子の90%以上がUFPであるとされています。¹

規制がないにもかかわらず、UFPは他の粒子状汚染物質よりもはるかに高濃度で存在することが多く、PM1、PM2.5、PM10のような微粒子や粗粒子よりもさらに広範囲の健康への悪影響に関係している可能性があることが、研究によってますます示唆されています。

超微粒子の発生源は何ですか？

超微粒子は、自然または人為的発生源からの燃焼によって排出されるのが最も一般的です。世界的な工業化と人口増加が大気汚染に最も顕著な影響を及ぼしている都市部では、UFPが多発しているため、人間活動がUFPの最も大きな割合を占めていると考えられています。²

2019年の 環境インターナショナル は、UFP濃度が日中、自動車交通量の変化や交通量の多い道路付近と密接に相関して高くなる傾向があることを発見し、人間活動がUFPに与える影響の大きさをさらに示唆している。³

自然発生源

UFPsの自然発生源には以下のようなものがある：

• 火山溶岩および火山灰
• 山火事による煙
• 海霧中のエアロゾル

これらの発生源は一時的なものであるため 火山 や海洋由来のUFPは特に問題視されていない。ただし、大規模な火山噴火の場合、その煙は何千キロも移動する可能性がある。⁴

しかし、山火事の煙に含まれるUFPsは、以下の理由から注目されている。 頻発する深刻な山火事 近年注目されている。2021年の 粒子・繊維毒性学 によると、山火事の煙に含まれるUFPsに短期間さらされただけでも、呼吸器疾患や心血管疾患のリスクが著しく高まる可能性があるという。⁵

人体由来

UFPsの最も一般的な人為的発生源は以下の通りである：

• 自動車排気ガス
• ディーゼル排気ガス
• 天然ガスとバイオ燃料の排出⁶
• 航空機排出ガス
• 工場・工業排出ガス
• 発電所排出ガス
• ゴミの焼却
• タバコ、葉巻、VAPE⁷
• 室内調理⁸
• 管理された火傷
• 室内掃除機⁹
• バクテリア
• ウイルス
• プリンターやコピー機などの事務機器の使用

自動車や産業界などの人為的なUFP発生源は、長期にわたって新たな粒子を放出するため、大きな健康リスクをもたらす可能性がある。

さらに、多くの人為的なUFP発生源は大都市部でより多く発生しており、現在都市に住む44億人（推定人口80億人の約55％）に重大な危険をもたらしている。^10,11

超微粒子は私たちの健康にどのような影響を及ぼすのか？

他の種類の大気汚染とは対照的に、超微粒子の危険性を区別するため、超微粒子の健康への影響については現在も調査中である。

しかし、UFPsが全身の組織に酸化ストレスを引き起こし、肺組織、血流、脳、その他ほとんどすべての臓器に深く浸透して全身に害を及ぼす可能性があることは、ほぼ議論の余地がない。¹²

2020年の総説 実験分子医学 は、UFPへの曝露が以下のリスクを増加させるという実質的な証拠を発見した：¹³

• 肺炎症
• 高血圧
• 虚血性心疾患
• アテローム性動脈硬化症（プラークの蓄積または動脈の「硬化）
• 心臓発作
• 心不全
• 慢性咳嗽
• 神経損傷
• 脳障害
• 認知機能の喪失
• 消化器系障害
• 糖尿病
• 多くの癌のリスク増加
• 皮膚障害

超微粒子は室内の空気に影響を与えるか？

他の粒子状汚染物質と同様に、UFPsは室内空気の質に影響を与えますか？ が室内空間に侵入する可能性があります。 外気中のUFPは、他の粒子状汚染物質と同様、建物のひび割れや雨漏り、窓やドアなどの開口部から室内空間に侵入する。

これは、山火事や火山の噴火など、UFP濃度が高くなる時期に、古い家屋や建て付けの悪い家屋では特に問題となる。

米国コロラド州で行われた2019年の調査では、風のような自然換気源がない場合、粒子状物質の室内濃度は屋外濃度の最大4.6倍になる可能性があることがわかった。¹⁴

キッチンやバイオマス燃料の燃焼などの室内発生源からのUFPも、特に気密性の高いエネルギー効率の良い住宅では、危険な高濃度まで蓄積される可能性があり、さらなる健康影響のリスクを伴う。

2007年の 室内空気 によると、小児期に高レベルの室内UFPsに暴露されると、肺の損傷や炎症が起こり、生涯喘息を発症するリスクが高くなるという。¹⁵

超微粒子を減らすヒント

UFPsを削減するために個人や組織ができる行動をいくつかご紹介します：

• 車の交通量を減らす通勤方法を選ぶ例えば、徒歩、自転車、公共交通機関、ライドシェアリングなど。
• 電気自動車や水素自動車を購入する。 電気自動車や水素自動車を購入する。
• 家庭や職場に太陽光発電システムを設置する を設置する。
• ディーゼルエンジン・フリートからの転換 燃費の良い車両や電気自動車に置き換える。
• 屋内での燃焼を減らす、または避ける以下を含む アロマキャンドル そして 暖炉の薪.
• を使用する。 キッチンレンジフード 調理後の煙やガスによる汚染物質だけでなく、粒子状汚染物質の削減にも役立ちます。
• 室内の掃除機がけを制限する を週1回または必要に応じて使用する。 HEPAフィルター付きの掃除機を使う.
• 喫煙を減らすか禁煙する タバコ、葉巻、VAPE製品をやめる。

超微粒子を規制すべきか？

UFPが新たな基準や規制の対象となるまでは、UFPを含む排気ガスを排出する工場、製造施設、自動車メーカーのような主要な排出源によるUFP排出の管理を強制することはほとんどできません。

UFPの発生源、パターン、健康への影響について理解を深め、将来のモニタリング技術や規制に役立てるため、地域ごとのUFP排出量を独自に調査している団体もある。

2014年、ベイエリア大気質管理地区（BAAQMD）は、約800万人が住む米国サンフランシスコ・ベイエリアにおけるUFPの調査を完了した。¹⁶

この報告書によると、UFPがわずかに上昇しただけでも、心臓や肺の疾患による入院が20％近く増加し、これらの疾患による死亡リスクが2％以上高まる可能性があるという。この報告書は、UFPsの規制と削減がいかに大きなリスクを伴うかを示唆している。

米国アレルギー・喘息・免疫学会が2016年に発表した報告書も、DNAへのダメージやアレルギー感作リスクの増加など、UFPsが身体に引き起こす顕著な害は、規制上の特別な注意を払うべきだと結論づけている。¹⁷

また、2016年の米国環境保護庁（EPA）のワークショップでは、米国の自動車メーカーがUFPモニタリングに投資することで、UFP排出につながる燃焼エンジンのメカニズムの切り分けが進み、UFP排出を完全に削減する、より効率的な技術への道が開けると結論づけている。¹⁸

UFPのモニタリングについては、一定の進展が見られる。

2021年の 総合環境科学 の使用を示唆している。 サイクロンサンプリング を提案している。¹⁹遠心力を利用してUFPを他の浮遊物質から分離するサイクロンサンプリングは、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）のようなウイルス粒子を含むバイオエアロゾルの測定に成功している。

しかし、サイクロンサンプリングの有効性が改善されれば、曝露のニュアンスを明らかにしながら、他のUFPを迅速かつ正確に測定できるようになるかもしれない。

中国都市部の高校生を対象とした2020年の研究では、このサイクロン・サンプリング法を用いて、個人的なUFP暴露における2つの重要なパターンが示唆された：²⁰

• UFPへの暴露は、1日を通して0.13マイクログラム/立方メートル（μg/m3）から240.8μg/m3まで大きく変化する。.UFP濃度が最も高いのはほとんどが屋内で、特に病院、家庭の台所、または道路から10メートル（32.8フィート）未満の寝室であった。
• UFPの暴露は通勤時に最も高くなる。 学生参加者は、自宅から学校までの移動中や、食事のために学校施設を出る際に、他の時間帯よりもはるかに高いUFP濃度に直面した。

このような研究がさらに進めば、調理場や交通量の多い道路など、屋内外で最も重要なUFP発生源に的を絞った規制を行うことができ、UFPの影響を受ける屋内と屋外の空間を頻繁に行き来する人々を守ることができる。

おわりに

UFPsは最も危険で蔓延している大気汚染物質のひとつであり、様々な健康影響が指摘されている。しかし、UFPの排出を規制する基準は存在しない。

多くの科学・健康団体は、UFPsの健康への悪影響を防ぐための測定、規制、削減方法についての理解を深めるための研究への投資を求めるようになっている。²¹

個人も組織も、交通手段、エネルギー使用、日常生活習慣に関する行動を改めることで、UFP排出を完全に削減・防止するための対策を講じることができる。