超微粒子

超微粒子（UFP）は、ナノスケールサイズ（直径0.1μmまたは100nm未満）の粒子状物質です。[ 1 ]このサイズの大気汚染粒子に対する規制は存在せず、規制対象のPM10およびPM2.5粒子クラスよりもはるかに小さく、単位質量あたりの粒子サイズが大きいこれらのクラスよりも健康への影響がより深刻であると考えられています。[ 2 ] UFP はほとんど規制されていませんが、世界保健機関はUFPの測定に関する優良事例声明を発表しました。[ 3 ]

UFPの種類は主に2つに分類されます。UFPは炭素ベースまたは金属ベースで、さらに磁気特性によって細分化できます。電子顕微鏡と特殊な物理的実験室条件により、科学者はUFPの形態を観察できます。[ 1 ]空気中のUFPは凝縮粒子カウンタを使用して測定できます。凝縮粒子カウンタでは、粒子をアルコール蒸気と混合し、冷却して蒸気を粒子の周囲に凝縮させ、その後光スキャナを使用してカウントします。[ 4 ] UFPには人工的に生成されたものと天然に存在するものがあります。UFPは、質量にはほとんど寄与しませんが、数では空気中の粒子状物質の主成分です。量が多く、肺の奥深くまで浸透する能力があるため、UFPは呼吸器への曝露と健康にとって大きな懸念事項です。[ 5 ]

情報源と用途

UFP は人工的に生成されたものと自然に発生するものがあります。熱い火山の溶岩、海水のしぶき、煙は、空気中のガスの核生成と同じく、一般的な天然の UFP の発生源です。UFP は微粒子として意図的に製造することができ、医療と技術の両方で幅広い用途に利用できます。その他の UFP には、特定のプロセス、燃焼反応、プリンターのトナーや自動車の排気ガスなどの装置からの排出物などの副産物があります。[ 6 ] [ 7 ] UFP の人為的発生源には、ガス、石炭、炭化水素の燃焼、 バイオマスの燃焼 (農業用焼却、森林火災、廃棄物処理など)、車両交通および産業排出物、自動車ブレーキによるタイヤの摩耗、航空交通、港湾、海上輸送、建設、解体、修復、コンクリート処理、家庭用薪ストーブ、屋外での燃焼、台所、タバコの煙などがあります。[ 8 ] 2014年の大気質調査では、ロサンゼルス国際空港の離着陸から発生する有害な超微粒子が、これまで考えられていたよりもはるかに多いことが判明しました。[ 9 ]屋内の発生源は、レーザープリンター、ファックス機、コピー機、柑橘類の皮むき、調理、タバコの煙、汚染された外気の侵入、煙突の亀裂、掃除機など、数多くあります。[ 4 ]

UFPは医療分野や技術分野で様々な用途があります。診断画像診断、循環器系や血液脳関門通過を標的とした新規薬物送達システムなど、その用途は多岐にわたります。[ 10 ]銀ベースのナノ構造などの特定のUFPには抗菌作用があり、創傷治癒や機器内部のコーティングなど、感染予防に活用されています。[ 11 ]技術分野では、炭素ベースのUFPはコンピューター分野で多岐にわたります。これには、電子機器やその他のコンピューター部品、回路部品におけるグラフェンやカーボンナノチューブの使用が含まれます。一部のUFPは気体や液体に似た特性を持ち、粉末や潤滑剤に有用です。[ 12 ]

曝露、リスク、健康への影響

UFPへの主な曝露は吸入によるものです。UFPはその大きさから、呼吸可能な粒子であると考えられています。吸入されたPM 10やPM 2.5の挙動とは対照的に、超微粒子は肺に沈着し、[ 13 ]そこで組織に浸透して間質化するか、直接血流に吸収される可能性があり、そのため体から除去されにくく、即時の影響が出る可能性があります。[ 2 ] UFPへの曝露は、たとえ成分の毒性がそれほど強くなくても、酸化ストレス、[ 14 ]炎症メディエーターの放出を引き起こし、心臓病、肺疾患、その他の全身的影響を誘発する可能性があります。[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] UFP曝露が健康影響につながる正確なメカニズムはまだ解明されていませんが、血圧への影響が関係している可能性があります。最近、UFPは学童の血圧上昇と関連しており、最も小さな粒子が最も大きな影響を及ぼすことが報告されました。[ 19 ]研究によると、妊娠中に母親が高レベルのUFPに曝露された乳児は、喘息を発症する可能性が非常に高くなります。[ 20 ]

人間への潜在的な曝露は多岐にわたり、職業上の曝露（直接的な製造工程または産業・オフィス環境からの副産物によるもの） [ 2 ] [ 21 ]と偶発的な曝露（汚染された屋外空気やその他の副産物の排出によるもの）があります。[ 22 ]曝露とリスクを定量化するために、現在、マウス、ラット、魚類などのさまざまな動物モデルを用いて、さまざまなUFP種のin vivoおよびin vitro研究が行われています。 [ 23 ]これらの研究は、リスク評価、リスク管理、および潜在的な規制と立法に必要な毒性プロファイルを確立することを目的としています。[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]

一部のサイズの UFP は、 ULPAフィルターを使用して空気から除去できます。

規制と法律

ナノテクノロジー産業が成長するにつれ、ナノ粒子はUFPに対する一般市民や規制当局の注目をさらに集めるようになった。[ 27 ] UFPのリスク評価研究はまだごく初期段階にある。UFPを規制すべきかどうか、またUFPがもたらす可能性のある健康リスクをどのように研究し管理するかについては、議論が続いている。[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] 2008年3月19日現在、EPAは超微粒子排出をまだ規制していない。[ 33 ] EPAはナノ粒子の意図的な製造については届け出を義務付けている。[ 34 ] EPAは2008年にナノマテリアル研究戦略を起草した。[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]また、欧州連合（EU）がUFPをどのように規制すべきかについても議論がある。[ 38 ]

政治的紛争

中国と韓国の間では超微粒子粉塵をめぐって政治的な対立がある。韓国は超微粒子粉塵の約80%が中国から来ており、中国と韓国は協力して微粒子粉塵のレベルを下げるべきだと主張している。しかし中国は、中国政府はすでに生態環境に関する政策を実施していると主張している。中国政府によると、2013年以降、空気の質は40%以上改善されたという。しかし、韓国の大気汚染は悪化している。そのため、中国と韓国の間の対立は政治的な問題に発展している。[ 39 ] 2019年3月、ソウル市公衆衛生環境研究院は微粒子粉塵の50%から70%は中国から来ており、したがって中国は韓国の大気汚染に責任があると述べた。この対立は国民の間でも論争を巻き起こしている。[ 40 ] 2014年7月、中国の最高指導者である習近平国家主席と韓国政府は、大気汚染の観測データの共有、大気汚染予測モデルと大気汚染源の特定に関する共同研究、人材交流などに関する韓中協力プロジェクトを実施することで合意した。[ 41 ]この合意に続き、2018年、中国と韓国は環境問題の解決に向けて「中韓環境協力計画」に署名した。北京の中国環境研究院（CRAES）は、オフィスビルと実験室棟を含む中韓環境協力センターの建物を建設している。 この協力に基づき、韓国はすでに10名の環境専門家を研究のために中国に派遣しており、中国もより多くの専門家を長期研究のために派遣する予定である。 この二国間関係により、中国と韓国は北東アジア地域の大気汚染問題の解決を模索し、国際安全保障を追求している。

参照

参考文献

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