大気汚染:生産性、健康、経済活動に及ぼす目に見えない影響

Air pollution may have significant effects on individual well-being.
Air pollution may have significant effects on individual well-being.Image: Unsplash/engin akyurt
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  • 低濃度であっても、大気汚染への曝露は身体能力や認知能力に大きな影響を及ぼし得ることが、ますます多くの研究で明らかになっています。

  • これにより、さまざまな分野の従業員の生産性が低下し、意思決定にも影響が及ぶ可能性があります。

  • つまり、ウェルビーイングだけでなく、世界全体の経済活動にも影響が及びます。

昨年、WHOは世界大気質ガイドラインを改訂し、大気汚染を「人間の健康に対する単一で最大の環境上の脅威」と認定するとともに、「大気汚染に起因する疾病負担は、重大な経済的負担ももたらす」と指摘しました(WHO 2021)。しかし、大気質の悪化による経済的コストは、疾病負担だけではありません。先進国で見られる比較的低い濃度であっても、大気汚染への曝露が身体能力と認知能力の双方に大きな影響を及ぼし得ることを示す研究が増えています。疾病として診断されるものではありませんが、こうした大気汚染の影響は、経済活動とウェルビーイングに重大な影響を及ぼします。

大気汚染による「健康以外」の影響の一部は、汚染への曝露とほぼ同時に現れ、汚染の少ない日や地域と比べた短期的なパフォーマンスの低下として表れます。ほかの影響は曝露から何年も経ってから検出され、行動に影響するほどの生理的損傷の蓄積として現れますが、医学的診断に至る水準には達しません。政策立案の観点から、この分野の研究結果は、大気汚染への曝露が比較的低い基準値からわずかに改善するだけでも、経済全体に大きな影響をもたらし得ることを示唆しています。

大気汚染の即時的な影響には、職場での生産性低下があります。プロスポーツ(Lichter et al. 2017, Archsmith et al. 2018)、衣料品製造(Adhvaryu et al. 2019)、農業(Graff et al. 2012)、コールセンター(Chang et al. 2019)、裁判制度(Kahn and Li 2020)など、幅広い業種の労働者に対する大気汚染の影響を調べた研究では、曝露によって労働者の生産性が低下することが分かっています(ただし、He et al. 2019は、深刻な汚染のある工場環境では影響はごくわずかだとしています)。これらの研究は、健康な労働者であっても、特定の日の大気汚染濃度が仕事の生産性に影響することを示しています。大気汚染による害は、長期曝露が引き起こす病状だけに起因するものではありません。勤務中の労働者の生産性への影響は、労働供給への影響とは別のものです。複数の研究で、大気汚染の増加により労働時間が減少することが示されています(Aragón et al. 2017, Hanna and Oliva 2015, Holub et al. 2021)。特定の職場や都市に焦点を当てず、より大きな規模で生産を調べた研究でも、大気汚染が全体的な生産量に大きな影響を及ぼすことが分かっています(Decelerate et al. 2019, Fu et al. 2018)。

大気汚染が身体的負荷の大きい仕事の生産性を低下させるという知見は、循環器系に対する大気汚染の有害な影響を示す長年の証拠と一致しています。一方、近年の生物医学研究は、大気汚染と脳の神経炎症との関連も示唆しています。この関連性は、心血管機能の障害だけでは説明しにくい、大気汚染による認知・行動面への影響が繰り返し報告されている理由を説明する可能性があります。

学術分野、非学術分野を問わず、汚染によって思考が難しくなる仕組みを調べる研究は、数こそまだ少ないものの増えています。Ebenstein et al.(2016)は、微小粒子汚染1の増加によってイスラエルの重要な試験の得点が低下すると報告しています(微小粒子濃度が標準偏差1単位増加すると、得点は標準偏差の1.7%低下)。一方、Roth(2021)は、教室内の粒子状物質によってロンドン地域の大学生の成績が低下するとしています。Zhang et al.(2018)は、中国の全国を代表する調査を分析し、言語能力のテスト得点に統計的に有意な影響があることを示しています。

汚染は精神の鋭さを鈍らせるだけでなく、時には意外な状況で意思決定を変える可能性もあることを示す証拠もあります。複数の研究(Huang et al. 2020, Dong et al. 2021, Meyer and Pagel 2017)は、大気汚染が高いほど、金融分野の投資家やアナリストの行動バイアスが強まることを示しています。この傾向は、注意力の制約や感情の変化と関連しているようです。こうした知見は、重要な判断を要するさまざまな状況や、高度な技能を要するサービス職にも当てはまる可能性があります。さらに懸念されるのは、大気汚染と犯罪活動の関連性です。Herrnstadt et al.(2021)は、シカゴ各地で粒子状物質濃度が高いほど暴力犯罪が増えると報告しています(粒子状物質濃度が標準偏差1単位増加すると、暴力犯罪は2.9%増加)。Burkhardt et al.(2019)は、米国でPM2.5とオゾンの日次濃度が10%低下すれば、犯罪コストを年間14億ドル削減できると推計しています。大西洋の向こう側では、Bondy et al.(2020)が、汚染の指標である大気質指数の上昇はロンドンの犯罪増加と関連していると報告しています。

ここまで述べた大気汚染の影響は、短期的な大気質の変動によって生じます。しかし、大気汚染に繰り返し曝露されると、損傷が蓄積し、長期的に能力が低下することもあります。妊娠中や幼少期に大気汚染にさらされた場合、影響は特に深刻になる可能性があります。身体が急速に発達するこの時期には、環境による悪影響が増幅されるためです。

この種の知見の一例として、Isen et al.(2017)は、地域ごとに異なる大気浄化法の影響を利用し、汚染度の高い郡と低い郡で生まれた子どもの労働市場での成果を調べています。出生年の総浮遊粒子状物質(TSP)が1立方メートル当たり10マイクログラム増加すると(当時のEPA大気質基準のおよそ7分の1)、所得が1.4%減少し、就業していた四半期数が2.8%減少することと関連していました。Voorheis(2017)およびColmer and Voorheis(2020)は、胎内でのTSP曝露と、その後の所得および大学進学との関連を調べ、TSPが1立方メートル当たり10マイクログラム増加すると、年間所得が約250ドル減少し、大学進学率が数パーセントポイント低下することを示しています。これらの知見は、胎内での大気汚染曝露が、標準化テストの得点で測定される学業成績の低下と関連するという他の証拠とも一致しています(Sanders 2012, Bharadwaj et al. 2017)。

最近の文献レビュー(Aguilar-Gomez et al. 2022)で論じたように、大気汚染の影響を特定する際(相関関係のどの部分が因果的影響を示すかを判断する際)にも、得られた推定値を解釈する際にも、細心の注意が必要です。「即時的影響」に関する研究の中で最も説得力のある証拠は、選別の問題(例えば、貧困層がより汚染された地域に住んだり働いたりしている場合、貧困の影響と汚染の影響を切り分けにくくなる)や内生性の問題(汚染の増加が生産量を減らす一方で、生産量の減少が汚染を減らす可能性もある)を乗り越えています。そのために、天候パターンに左右される曝露のような、人々の選択とはおそらく無関係な短期的な曝露ショックを利用しています。

研究設計が因果関係を明らかにするうえで適切だと思われる場合でも、得られた推定値の解釈には注意が必要です。人々はあらかじめ決めた予定どおりに行動し、大気汚染の影響をそのまま受け入れるわけではありません。汚染を避けるために行動を起こすことがあります。屋内の大気汚染に気づいたときには、マスクや空気清浄機を購入したり、スモッグの日に屋内で走ったりします。また、大気汚染が原因だと認識しているかどうかにかかわらず、身体に蓄積した影響に対処することもあります(例えば、認知能力の低下を補うために、より熱心に勉強するなど)。空気清浄機やマスクの購入など、こうした対応の一部は経済活動として計上されますが、本来は汚染による経済的コストとみなすべきです。勉強時間の増加など、測定が難しい対応も実際のコストを伴います。文献における推定値は通常、こうした「回避」と「緩和」の行動による純影響を表しています。大気汚染のコストを完全に把握するには、これらの影響を測定し、推定値に加える必要があります。

健康面から大気汚染への曝露を懸念する声が高まっているのはもっともですが、問題はそれだけではありません。特に、大気汚染が認知能力に及ぼす影響や、人々が汚染を避けたり対処したりするために負担するコストについて、さらなる研究が必要です(Barwick et al. 2020, Khanna et al. 2021)。大気汚染が原因の病気に苦しむ人が多くいる一方で、医師の診察を受けることがなくても、大気汚染によって悪影響を受ける人ははるかに多い可能性を示す証拠が増えています。私たちのレビュー(Aguilar et al. 2022)では、人間の生活のほぼあらゆる側面が空気の質の影響を受けると結論づけています。政策設計の改善につながる今後の研究の方向性や未解決の問いをいくつか提示しましたが、私たちが吸う空気が私たち自身を形づくることは、十分に明らかです。

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