大気汚染対策が進む中国で、目に見えない殺人者が出現

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中国のスモッグに覆われた空気は、すでに公衆衛生上の危機となっている。世界保健機関(WHO)によると、大気汚染に起因する死者は毎年約100万人に上る。しかし政府が国内都市を覆う灰色のもやを払拭しようと取り組む中、目に見えない殺人者がその醜い頭をもたげつつある。それはオゾンである。中国の公衆衛生の専門家たちはこれを懸念している。

「中国はオゾン対策にもっと注意を払うべきだ」と、デューク昆山大学の地域オゾン中米共同研究センター(Regional Ozone Sino-US Collaborative Research Center)でグローバル・環境衛生学の教授を務める張俊峰(Zhang Junfeng)氏は述べる。同センターは2016年に設立された、中国初のオゾン汚染対策研究機関である。「オゾンがいったん人体に入ると、免疫系に深刻な損傷を与え、既存の心血管系および呼吸器系の問題を悪化させる」

オゾンは、地球の大気中にあるガスの層として最もよく知られており、保護する人間を有害な紫外線から守っており、その紫外線への被曝は癌やその他の健康問題を引き起こしうる。実際、中国は世界的な批判を浴びた国内でのクロロフルオロカーボン(CFC)の排出を抑制できなかったことで。CFCは世界のオゾン濃度を減少させ、健康リスクを高める化学物質である。

しかし、あまり知られていないのは、地表付近のオゾンが多すぎることもまた公衆衛生上の脅威であるという事実だ。オゾン濃度の高い空気は、肺やその他の臓器の細胞を損傷しうる。中国では、推定31万6000人の成人が死亡した。これは、2010年にオゾン汚染によって引き起こされた、または悪化させられた呼吸器疾患によるもので、2017年に学術誌Environmental Health Perspectivesに掲載された長期的なオゾン暴露に関する研究による。また、世界のオゾン起因の呼吸器系死亡のおよそ4分の1が中国で発生している。

オゾンは、主に石炭燃焼と自動車排ガスによって生成される大気中の窒素酸化物が、揮発性有機化合物(VOC)と反応することで蓄積する。VOCは、室温でも容易に蒸発する有機化学物質である。中国政府の大気汚染対策は2012年以降、大気中の窒素酸化物を減少させてきたものの、しかし効果が低く、VOCの抑制が地表付近のオゾンの蓄積を招いている。

「オゾン汚染は、[PM 2.5と比べて]、公衆からも政府からも同程度の注目を受けていない。なぜなら、そもそも目に見えにくいからだ。」 - 張俊峰教授

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張氏によれば、中国のオゾン問題は、大気汚染に関する公的な議論がいわゆる大気中の粒子状物質に大きく偏っていることによって悪化している。粒子状物質とは、都市部で目に見えるスモッグの原因となる、大気中に浮遊する微細な固体または液体の物質である。直径が2.5マイクロメートル以下および10マイクロメートル以下の粒子(それぞれPM 2.5またはPM 10として知られる)は、致死的であり、癌、心臓発作、呼吸器疾患を引き起こす可能性があることが知られている。その結果、中国政府は実施し、大気中のPM 2.5以上の濃度を減らすことを目的とした一連の対策を講じてきた一方で、地表付近のオゾン濃度を削減する取り組みは停滞している。

「大衆はPM 2.5が大気汚染をどのように引き起こすかについてよく知っており、当局はここ数年、PM 2.5およびPM 10の抑制に多大な努力を払ってきた」と張氏は述べる。「これらの汚染物質が減少したことは明らかだ。しかし、オゾン汚染は…公衆からも政府からも同程度の注目を受けていない。なぜなら、そもそも目に見えにくいからだ。」

そのため、中国の大気質政策はオゾンの削減よりもPM 2.5の削減を優先している、と北京の清華大学で環境工学の教授を務める郝吉明(Hao Jiming)氏は述べる。「現在、中国の大気中PM 2.5の安全レベルに関する基準は、WHOの大気質ガイドラインの3.5倍高い」と郝氏は説明する。これは、国内の一部地域が、その追加的な許容範囲にもかかわらず達成できていない目標である。一方、地表オゾンの国家基準はWHOの1.6倍高いにすぎず、超過もそれほど劇的ではないため、郝氏はPM 2.5への注目がさらに集中していると付け加える。

先月、ハーバード大学と南京信息工程大学の科学者らは、論文を発表し、中国のPM 2.5との戦いが予想外にもオゾン汚染を助長していることを示した。通常、大気中のPM 2.5の存在は、オゾンを生成する遊離基(フリーラジカル)間の化学反応を妨げる。PM 2.5の濃度が低下すると、これらの反応が起こりやすくなり、その結果、より多くのオゾンが生成される。PM 2.5を劇的に減少させることによるオゾン汚染への負の影響は、近年汚染削減の重点地域となってきた旧工業地域である華北平原などの地域で特に顕著である。

1月のインタビューで、論文の共著者の一人であるダニエル・ジェイコブ(Daniel Jacob)氏は、中国のオゾン問題の独自性に注目を集めた。「他の国ではこうした現象は観測されていない。なぜなら、他の国はこれほど迅速に[PM 2.5]排出量を削減していないからだ」とジェイコブ氏は述べた。「中国は、米国で30年かかったことを4年で成し遂げた」

「気候変動が現在のペースで続けば、将来、オゾン汚染はより高い死亡率を引き起こすだろう。」 - 陳凱(Chen Kai)、博士研究員

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論文の中で、ジェイコブ氏と同僚らは、中国が前駆体である窒素酸化物およびVOCの排出を抑制することにより、オゾン汚染を削減する効果的な対策を講じるよう提言した。しかし、デューク昆山大学の張教授は、オゾン汚染の削減は粒子状物質の抑制よりもさらに困難かもしれないと述べる。その理由の一つは、そもそもオゾン汚染の発生源を特定することが難しいからだ。

「オゾンの傾向は中国の地域によって異なる。ある都市や地域のオゾン生成を、どの前駆体が引き起こしているかを理解することが、オゾン対策への第一歩である」と張氏は述べ、オゾン汚染の研究はPM 2.5の研究と比べて著しく不足している、と付け加えた。「多くの地域では、何が実際にオゾン濃度の上昇を引き起こしているのか、いまだ不明である」と氏は付け加える。

強力なオゾン対策がなければ、将来、多くの中国人がより大きな健康リスクに直面する可能性が高い。全国的に、気候変動と地球温暖化により、オゾン濃度がより高くなる暖かい気候の期間が長引き、激化している。同時に、中国の人口は高齢化が進み、オゾン汚染による悪影響に対してより脆弱になっている。

「気候変動が現在のペースで続けば、将来、オゾン汚染はより高い死亡率を引き起こすだろう」と、ドイツのアレクサンダー・フォン・フンボルト財団の博士研究員である陳凱氏は述べる。陳氏の研究は、コロンビア大学との共同研究であり、中国の短期的なオゾン暴露に関連する死亡率が、主に地球温暖化と高齢化により、40年以内に4倍になる可能性があることを示している。

陝西省西安市にある高さ100メートルの空気清浄機、2018年1月17日。Image: IC

中国の最新の3か年計画(2018年7月に発表された大気汚染抑制計画)は、オゾン対策について一定の規定を設けている。例えば、VOCを排出する設備の修理・更新を製造業者に義務付けること、および塗料、インク、接着剤におけるVOC濃度に法的な上限を適用することなどである。また、長江デルタでは、専門家らがすでに連携を進めており、政府当局と協力して、産業排出、自動車排ガス、石炭燃焼を抑制することによって、PM 2.5対策と過剰なオゾンからの保護を組み合わせようとしている。

「中国が今、オゾン汚染に十分な注意を払わなければ、将来それに対処するのは困難になるだろう」と張氏は述べる。

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