毎朝、何百万人ものアメリカ人が通勤や通学の前にパーソナルケア製品を使っています。しかし、これらの製品は体に永久に留まるわけではありません。一日を通して、デオドラント、ローション、ヘアジェル、香水に含まれる化合物は肌から蒸発し、最終的には屋外へと広がっていきます。今回、これらの製品が都市部における大気汚染の主要な発生源である可能性を示す新たな証拠が示されました。
数十年にわたり、自動車はアメリカの主要都市における大気汚染物質の主な発生源と考えられてきました。自動車の排ガスには複数の汚染物質が含まれており、窒素酸化物、粒子状物質、揮発性有機化合物（VOC）などが大気質を悪化させています。VOCは、スモッグの形成に寄与する反応性ガスの総称です。
触媒コンバーターの進歩や燃費の向上により、自動車からの合計排出量は一般的な汚染物質の排出量が65パーセント減少しました（1970年代以降）。ロサンゼルスのような都市部では依然として大気汚染が問題となっていますが、その一部しか自動車に起因するものではありません。現在、科学者たちは、一般家庭で使用される製品を含む、燃焼を伴わないその他の発生源も主要な要因であることを明らかにしつつあります。
独特の指紋
アメリカおよびカナダの同僚と行った最近の研究において、当研究室は、これらの発生源にパーソナルケア製品が含まれ得ることを明らかにしました。コロラド州ボルダーとカナダ・オンタリオ州トロントの2都市で都市部の大気を分析しました。
ボルダーでは、当研究室が最近導入した新しい機器を使い、冬季の薪ストーブからの排出ガスを測定する予定でした。5週間にわたり、NOAAデビッド・スキャッグス研究センターの屋上で空気のサンプルを採取し、住宅用薪ストーブの煙に汚染された空気塊を測定することを目指しました。意外なことに、他のすべてのデータから際立って異なるシグナルが検出されました。この化合物はデカメチルシクロペンタシロキサン（またはD5シロキサン）と同定され、ケイ素を含んでいます。これは、通常検出している有機化合物とは決定的に異なる点です。
科学文献を調査した結果、純粋なD5シロキサンは主にデオドラントやヘアケア製品の添加剤として製造されていることがわかりました。平均的に、人々は毎日合計約100～200ミリグラムのD5を含む製品を使用しており、これはアスピリン半錠程度の重さに相当します。シャワーの際、これらの製品の一部は排水口に流れていきますが、体に残った大部分は大気中に放出されます。D5は、その他の多くの場所でも見つかっており、それには土壌、海洋、魚類や人間の組織
D5の環境中での挙動については多くの研究室が調査してきましたが、当研究室の視点からすると、D5は指紋のような役割を果たすため、特に有用です。大気中にD5が検出されれば、測定した空気塊がパーソナルケア製品からの排出の影響を受けていたことがわかります。大気中のD5量を、自動車の排ガスに含まれる化合物などの他の指紋マーカーと比較することで、よく知られた発生源と比べて、パーソナルケア製品が排出源としてどの程度重要であるかを推定できます。
朝のラッシュアワーに排出量が急増
ボルダーとトロントでは、都市部の大気中に、ベンゼンと同程度の質量濃度でD5が存在することがわかりました。ベンゼンは自動車の排ガスの指標となる化学物質です。（ベンゼンは既知の発がん性物質であり、産業排出物やタバコの煙にも含まれています。）
D5の濃度は朝に最も高くなりました。これは、多くの人がシャワーを浴び、パーソナルケア製品を使用し、通勤のために家を出る時間帯です。また、朝に通勤のために車を運転する際にベンゼンの排出量のピークも観測されました。朝のラッシュアワーの間、D5とベンゼンの排出量はほぼ同等であることがわかりました。
言い換えれば、この時間帯には、人々が排出した有機化合物の質量が、自動車から排出された有機化合物の質量とほぼ同等の量でした。これらの化学物質が大気中でどのように反応してスモッグを形成するのかについては、研究者にとってまだ解明すべき点が多く、これらの朝の排出が大気質に与える影響は依然として不明です。
ベンゼンの排出量は、人々が街中を車で移動する日中を通して高いままでした。一方、D5の排出量は、パーソナルケア製品が利用者の肌から蒸発するにつれて、最終的に減少しました。ボルダー市全体の人口は、平均して1日あたり3～5キログラム（6～11ポンド）のD5を排出していると推定されます。また、同市の自動車は、排ガスとして約15キログラムのベンゼンを排出していると推定されます。
薬箱からのVOC排出
これらの数値は驚くほど高く思えるかもしれませんが、当研究の結果は、本研究の共著者であるブライアン・マクドナルド氏が実施したモデリング研究を裏付けるものです。同研究では、ロサンゼルスにおけるパーソナルケア製品からのVOC排出量が、現在ではガソリンやディーゼル排ガスからのVOC排出量に匹敵することが示されました。これら2つの研究を総合すると、都市部の大気は数十年前とは著しく異なっていることがわかります。現在の自動車が排出するスモッグを引き起こす有機化合物は減少している一方で、他の発生源が大気汚染の重要な要因となりつつあります。
D5はパーソナルケア製品からの排出物の一つにすぎず、他にも多くの化合物が同時に排出されている可能性があります。これらの排出物が環境や人の健康にどの程度深刻な影響を与え得るかを十分に評価するためには、研究者はさらに多くの疑問に答える必要があります。パーソナルケア製品を塗布した後、大気中にどのような他の化合物が放出されるのでしょうか。一度大気中に放出されると、それらはどうなるのでしょうか。スモッグの形成に寄与する可能性はあるのでしょうか。当研究室と全米の他の研究者は、都市部の大気汚染に対する理解を深めることを目指し、現在これらの問題に取り組んでいます。
