新しいモニタリング技術が都市の大気汚染対策に役立つ5つの方法

The City of London on a smoggy morning.
The City of London on a smoggy morning.Image: Reuters/Kieran Doherty
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・大気汚染は私たちの健康を害しているが、解決策を見つけるために利用できる地域データが不足していることが多い。

・ロンドンで世界をリードする試験プロジェクトでは、これらのデータのギャップを埋めるのに役立つ新しいモニタリング技術を導入し、検証した。

・都市が学んだ教訓を生かし、大気汚染をより深く理解して削減できるよう、詳細な青写真が公開された。

世界では、10人中9人が健康に有害な空気を吸っている。この統計は憂慮すべきものであり、大気汚染が人々の健康を損ない、寿命を縮めていることを示す新たな情報を考えると、特に深刻である。大気質の悪化による健康への影響は心臓病や肺疾患にとどまらず、新たな研究では、これが次のような幅広い他の健康影響とも関連していることが明らかになっている:視力の問題、不妊、および長期的な認知機能への影響

しかし、汚染を抑制するための的を絞った有意味な対策を妨げるデータ不足が存在している。OpenAQ――オープンな大気質データの共有に取り組む非営利団体――の調査によると、世界の政府のうち、そのようなデータを作成または共有しているのは半数にすぎない。

地域の汚染データは政策立案者に実行可能な情報を提供できるが、この情報を提供するために必要な資金や専門知識は、多くの都市にとって手の届くものではない。そのため、私たちは次の目的で「Breathe London」試験プロジェクトに取り組んだ:Breathe London試験プロジェクト:低コストのモニターや移動式モニタリングが、大気汚染に関する有用なデータや知見をどのように生み出せるかを実証すること、そして得られたすべての知見を利用しやすい青写真にまとめ、都市がクリーンな空気の目標を達成できるよう支援すること。

ロンドンは、新たなモニタリング技術を試験するのに理想的な場所であった。同市にはすでに、基準級の大気質モニターから成る広範な規制ネットワークがあり、ロンドン市長による支援や、大気汚染削減を目的とした既存の政策もある。そうした政策の一つが、世界をリードする超低排出ゾーン(ULEZ)であり、最も汚染度の高い車両が市中心部に進入する際に料金を課している。

Breathe London試験は、ロンドンを試験場として活用し、低コストの大気質モニタリングに関する科学を発展させるとともに、目に見えない汚染を可視化することを目指した。100台の低コストセンサー「ポッド」と、特別な装備を施した2台のGoogleストリートビュー車両を用いて、Breathe London試験プロジェクトはロンドンの既存の規制ネットワークを補完し、ULEZの影響を測定する際にも活用された。

低コストの監視機器を使用したことで、Breathe Londonはより地域に密着した汚染データを収集することができたImage: Breathe London

2年間にわたり、Breathe London試験チームは、低コストのモニタリングネットワークからデータを確立、維持、活用する方法について、重要な教訓と科学的知見をまとめた。私たちはガイドを作成した。これには、主要な教訓と、大気汚染対策に新たなモニタリング手法を活用することに関心を持つ他の都市に役立つ舞台裏の知見が含まれている。

新興技術が都市のクリーンな空気対策を前進させるのに役立つ5つの方法は次のとおりである:

1. 対策の実施時期を的確に定める

新興のモニタリング技術により、リーダーは人々が大気汚染に最も曝されている時間帯をより正確に把握し、曝露を減らすための的を絞った対策の判断材料とすることができる。低コストのモニターは従来の大気質モニターより安価で持ち運びやすいため、都市内の多くの場所に設置して、汚染の増減を時間経過とともに示す継続的なデータを提供することができる。これは、脆弱な人々が居住、勤務、または訪問する場所において特に有用である。

時間帯別のロンドンの学校の屋外におけるNO2濃度Image: Breathe London

例えば、Breathe London試験プロジェクトのモニターの3分の1は学校に設置された。これらのモニターのデータから、汚染は通常、平日の午前中に最も高くなることが明らかになった。Breathe Londonの学校の1つにおける24時間のグラフの例(上記参照)は、午前のピークの後、日中の中頃に濃度がおよそ30%低下し、その後夕方のピークへと上昇することを示している。この種の情報を基に、意思決定者は汚染の最も少ない時間帯に休憩時間や屋外活動を計画することで、児童・生徒の曝露を減らすことができる。

2. 汚染のホットスポットを特定する

大気汚染を削減したいが、都市のどこから着手すべきか分からない場合、低コストのモニターや移動式モニタリングを使用して汚染のホットスポットを特定することができる。Breathe London試験の期間中、あるモニターは、ネットワーク内の他のモニターよりも一貫して高いNO2濃度を測定しており(下記参照)、午前と夕方のピーク時には100%以上高くなることもあった。このモニターは、住宅街の突き当たりにあるバス車庫の入口付近に設置されていた。

時間帯別のロンドンのバス車庫の屋外におけるNO2濃度Image: Breathe London

私たちが関係する政府機関に データを共有した後、同機関はただちにバス事業者と協力し、車庫の外でバスがアイドリングするのを止めることや、一部のバス車両の計画的な更新と並行して、このホットスポットにおける汚染を削減する方法を模索し始めた。データによると、その後汚染濃度は低下しており、バス車庫周辺に住む人々の有害な大気汚染への曝露が減っている。ここでも継続的なモニタリングにより、一日のうちどの時間帯に汚染濃度が最も高くなるかを把握でき、それに応じて対策を的確に実施することができた。

3. 対策の効果を測定する

都市は、低コストのセンサーや移動式モニタリングを使用して、対策、すなわち大気汚染を削減するための取り組みによってもたらされる大気質の改善を推定することができる。Breathe London のデータを用いて、ULEZが大気汚染に与える影響を検証したところ、ゾーン内の道路近くのモニタリング地点において、二酸化窒素(NO2)濃度が25%低下していることが判明した。

新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の大流行が発生した後、私たちは2020年3月にロンドンで実施された「ロックダウン」措置が大気汚染に与えた影響も評価した。その結果、最も大きな汚染削減は6時から22時の間に見られ、ULEZの境界内ではこの時間帯にNO2濃度がほぼ3分の1低下していたことが分かった(下記参照)。

新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の最初のロックダウンがロンドンの大気汚染に与えた影響Image: Breathe London

4. 意識を高める

新たなモニタリング技術は、地域の大気質データを提供することで、人々の意識を高め、自らが住む場所の汚染状況をより深く理解する助けとなる。Breathe London試験を通じて、私たちは現在および過去の汚染濃度に加え、移動式モニタリングによる通り単位の汚染データを、リアルタイムの地図を中心とした使いやすい双方向プラットフォーム上に一元化し、一般の人々に提供した(冒頭の地図を参照)。この地図では、汚染が上昇している時間帯や、過去24時間に各モニターの汚染状況がどのように変化したかが示された。このようなプラットフォームは、ハイパーローカルなデータを活用して意識を高める方法の一つにすぎない。マーケティングおよびコミュニケーションの専門家は、都市が対象となる聴衆を特定し、どのようなメッセージがそれらの聴衆に響くかを判断する支援をすることができる。

5. 大気質データを作成するための強力なツールを提供する

Breathe Londonの低コストモニターは信頼性の高いデータを生み出し、ネットワーク全体で基準級モニターと比較可能な知見を得ることを可能にし、ロンドンの汚染状況をより詳細に把握することにも役立った。オープンな大気質データを収集または共有したいと考えるすべての国の政府にとって、低コストのセンサーや移動式モニタリングは、有用で信頼性の高いデータを生み出すための有効な選択肢である。

新興技術は、大気汚染の危機に取り組み、人々の健康を守る上で不可欠な役割を果たす。Breathe London試験プロジェクトは、低コストのセンシング技術が、都市が資源を的確に配分し、大気質をより明確に把握するのに役立つことを実証した。汚染が上昇している時間と場所をハイパーローカルなデータで示すことにより、都市は的を絞った対策を実施し、資金が大気汚染による健康影響に最も苦しんでいる地域社会に確実に届くようにすることができる。

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