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大気質指数（AQI ）は、現在の大気汚染度、または将来予測される大気汚染度を概算したものです。大気汚染レベルが上昇すると、AQIも上昇し、それに伴う公衆衛生上のリスクも高まります。
各国はそれぞれ独自の空気質指数を有しており、これは各国の空気質基準に対応しています。例えば、カナダの空気質健康指数、マレーシアの大気汚染指数、シンガポールの汚染物質基準指数などがあります。一般的に監視される汚染物質には、地上オゾン、粒子状物質、二酸化硫黄、一酸化炭素、二酸化窒素などがあります。
大気汚染の影響を最初に受けやすいのは、一般的に子供、高齢者、呼吸器系や循環器系の疾患を持つ人々です。大気質指数（AQI）が高い場合、政府機関は通常、屋外での運動を控えるよう、あるいは外出自体を避けるよう人々に呼びかけます。
AQI の計算には、空気モニターまたはモデルから得られる、特定の平均期間における大気汚染物質濃度が必要です。濃度と時間を合わせると、大気汚染物質の投与量を表します。特定の投与量に対応する健康影響は、疫学研究によって確立されています。[ 1 ]大気汚染物質は効力が異なり、大気汚染物質濃度から AQI への変換に使用される関数は汚染物質によって異なります。大気質指数値は通常、範囲にグループ化されます。各範囲には、記述子、カラーコード、および標準化された公衆衛生勧告が割り当てられます。
AQIは、大気汚染物質の排出量の増加によって上昇する可能性があります。たとえば、ラッシュアワーの交通渋滞時、風上側の森林火災発生時、または大気汚染物質の希釈不足時などです。高気圧、気温逆転、または低風速によって引き起こされる停滞した空気は、大気汚染物質を局地的に滞留させ、高濃度の汚染物質、大気汚染物質間の化学反応、および霞がかった状態につながります。[ 2 ]
微粒子汚染により大気質指数（AQI）の上昇が予測される日には、機関や公衆衛生組織は次のような対応を取る可能性がある。
大気汚染エピソードなど、大気質が非常に悪い期間、AQIが急性曝露が公衆衛生に重大な害を及ぼす可能性があることを示している場合、当局は緊急計画を発動し、危険な状況が収まるまで主要排出者（石炭燃焼産業など）に排出削減を命じることができる。[ 6 ]
ほとんどの大気汚染物質には、関連する大気質指数がありません。多くの国では、地上オゾン、粒子状物質、二酸化硫黄、一酸化炭素、二酸化窒素を監視し、これらの汚染物質の大気質指数を計算しています。[ 7 ]
特定の国における大気質指数の定義は、その国における国家大気質基準の策定をめぐる議論を反映している。[ 8 ]世界中の政府機関が、大気質指数の共通定義を用いてリアルタイムの大気モニタリングデータを提出し表示できるウェブサイトが最近公開された。[ 9 ]
オーストラリアの各州および準州は、国家環境保護（大気質）対策（NEPM）基準に従って大気質を監視し、データを公表する責任を負っています。[ 10 ]
各州および準州は、個々の監視地点における大気質データを公表しており、ほとんどの州および準州は、各監視地点における大気質指数を公表している。
オーストラリア全土で、大気質指数に関して一貫したアプローチが取られており、NEPM（国家環境政策モニタリング）によって定められた各汚染物質の最大濃度基準を100とする単純な線形スケールが用いられています。これらの最大濃度基準は以下のとおりです。
特定の場所における大気質指数（AQI）は、その場所で監視されている各汚染物質について算出された大気質指数値のうち、最も高い値を指します。
大気質指数（AQI）は6段階に分かれており、それぞれに健康に関するアドバイスが示されています。
カナダの大気質は、長年にわたり州の大気質指数（AQI）によって報告されてきました。重要なのは、AQIの値は、人間の健康のみを考慮に入れるのではなく、達成可能な最低排出量を基準とした大気質管理目標を反映している点です。大気質健康指数（AQHI）は、大気質が健康に及ぼす影響を理解するのに役立つように設計された尺度です。これは、大気汚染レベルの上昇時に活動レベルを調整することで、大気汚染への短期的な曝露を減らすための意思決定を行うために使用される健康保護ツールです。大気質健康指数はまた、環境負荷を減らすための行動変容を提案することで、大気質を改善する方法についてのアドバイスも提供します。この指数は、大気汚染に敏感な人々に特に注意を払っています。低、中、高、非常に高い健康リスクに関連する大気質レベルにおいて、健康を守る方法についてのアドバイスを提供します。
AQHIは、地域の空気の質に関連する健康リスクのレベルを示すために、1から10+までの数値を提供します。大気汚染の量が異常に高い場合、数値が10を超えることがあります。AQHIは、地域の現在の空気の質の値と、今日、今夜、明日の地域の空気の質の最大値の予測を提供し、関連する健康アドバイスを提供します。[ 11 ]
2013 年 12 月 30 日、香港は大気汚染指数を大気質健康指数と呼ばれる新しい指数に置き換えました。[ 12 ]環境保護局が報告するこの指数は、1 から 10+ のスケールで測定され、オゾン、二酸化窒素、二酸化硫黄、粒子状物質 (PM10 と PM2.5 を含む) の 4 つの大気汚染物質を考慮しています。任意の時間について、AQHI は、これら 4 つの汚染物質の 3 時間移動平均濃度に起因する、毎日の入院の超過リスクの割合の合計から計算されます。AQHI は、健康アドバイスが提供される 5 つの AQHI 健康リスク カテゴリーに分類されます。[ 13 ]
中国環境保護部（MEP ）は、中国における大気汚染レベルの測定を担当しています。2013年1月1日現在、MEPは主要都市163か所で日々の汚染レベルを監視しています。AQIレベルは、各都市の監視ステーションで測定された6つの大気汚染物質、すなわち二酸化硫黄（SO 2）、二酸化窒素（NO 2 ）、空気力学的直径10μm未満の浮遊粒子状物質（PM 10）[ 14 ] 、空気力学的直径2.5μm未満の浮遊粒子状物質（PM 2.5）[ 14 ] 、一酸化炭素（CO）、およびオゾン（O 3）のレベルに基づいています。[ 15 ]
個々のスコア（個別大気質指数、IAQI）は、以下のブレークポイント濃度を使用して計算され、中間値の計算には米国のAQIスケールと同じ区分的線形関数が使用されます。最終的なAQI値は、1時間ごとまたは24時間ごとに計算でき、これら6つのスコアの最大値です。[ 15 ]
各汚染物質のスコアは非線形であり、最終的なAQIスコアも同様です。したがって、AQIが300だからといって、AQIが150のときの2倍の汚染度を意味するわけではなく、また、空気の有害性が2倍になるわけでもありません。IAQIが100のときの汚染物質の濃度は、IAQIが50のときの濃度の2倍になるわけではなく、また、その汚染物質の有害性が2倍になるわけでもありません。
1日目から182日目までの大気質指数（AQI）が50、183日目から365日目までのAQIが100であれば、年間平均は75となりますが、基準値である100が安全とみなされる場合でも、汚染が許容範囲内であるとは限りません。基準値は24時間目標であり、年間平均は年間目標値と一致しなければならないため、年間を通して毎日安全な空気であっても、年間汚染基準値を満たせない可能性は十分にあります。
共通大気質指数（CAQI）[ 16 ]は、2006年からヨーロッパで使用されている大気質指数です。[ 17 ] 2017年11月、欧州環境庁は欧州大気質指数（EAQI）を発表し、ウェブサイトなどで大気質に関する情報を一般の人々に伝えるためにEAQIの使用を推奨し始めました。[ 18 ]
2012年現在EUが支援するプロジェクトCiteairIIは、CAQIが「大規模な」データセットで評価されたと主張し、CAQIの動機と定義について説明した。CiteairIIは、一般の人々に提示しやすい大気質指数を持つことが主な動機であり、例えばさまざまな汚染物質の複合レベルの影響を必要とする健康に基づく指数というより複雑な問題は脇に置いたと述べた。CAQIの主な目的は、地域の指数に取って代わることなく、EU全体で幅広い比較を促す指数を持つことだった。CiteairIIは、「CAQIの主な目標は、大気質の悪さによる健康への悪影響の可能性について人々に警告することではなく、都市の大気汚染とその主な発生源（交通）に人々の注意を向けさせ、曝露を減らすのを助けることである」と述べた。[ 17 ]
CAQIは0から100までの数値で表され、値が低いほど空気質が良好、値が高いほど空気質が悪いことを示します。この指数は時間別と日別の両方で定義され、道路付近（「路側」または「交通」指数）と道路から離れた場所（「背景」指数）で分けて定義されています。2012年現在CAQIには、路側指標の必須構成要素としてNO2とPM10の2つ、背景指標の必須構成要素としてNO2、PM10、O3の3つが含まれています。また、オプションの汚染物質としてPM2.5、CO、SO2も含まれています。必須構成要素（および利用可能な場合はオプション構成要素）のそれぞれについて「サブインデックス」が計算されます。CAQIは、これらの構成要素の中で最も悪い品質を表すサブインデックスとして定義されます。[ 17 ]
時間ごとのバックグラウンド指数、対応するサブ指数、5 つの CAQI 範囲、および口頭による説明について、 μg/m 3 単位の主要な汚染物質濃度の一部を以下に示します。 [ 17 ]
頻繁に更新される CAQI 値とマップは、www.airqualitynow.eu [ 19 ]およびその他の Web サイト[ 16 ]に表示されます。また、別の年間平均共通大気質指数(YACAQI) も定義されており、異なる汚染物質サブ指数は、通常 1 に近い値に個別に正規化されます。たとえば、NO 2、PM 10、PM 2.5の年間平均は、それぞれ40 μg/m 3、40 μg/m 3、20 μg/m 3で除算されます。都市の全体的なバックグラウンドまたは交通 YACAQI は、これらのサブ指数の定義されたサブセットの算術平均です。 [ 17 ]
国家大気質指数（NAQI）は、スワッチ・バーラト・アビヤンの下、2014年9月17日にニューデリーで開始されました。[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]
中央汚染管理委員会は、州汚染管理委員会とともに、国内240都市を対象とする国家大気監視プログラム（NAMP）を運営しており、監視ステーションは342ヶ所以上あります。[ 24 ]医療専門家、大気質専門家、学術関係者、擁護団体、州汚染管理委員会からなる専門家グループが組織され、技術調査がIITカンプールに委託されました。IITカンプールと専門家グループは2014年にAQIスキームを推奨しました。[ 25 ]以前の測定指標は3つの指標に限定されていましたが、新しい指標は8つのパラメータを測定します。[ 26 ]ほぼリアルタイムでデータを提供する連続監視システムは、ニューデリー、ムンバイ、プネ、コルカタ、アーメダバードに設置されています。[ 27 ]
NAQI には、良好、満足、普通、不良、深刻、危険の6 つのカテゴリがあります。提案されている NAQI では、短期 (24 時間平均まで) の国家大気質基準が規定されている 8 つの汚染物質 ( PM 10、PM 2.5、NO 2、SO 2、CO、O 3、NH 3、Pb ) を考慮します。 [ 28 ]測定された大気中濃度、対応する基準、および考えられる健康影響に基づいて、これらの汚染物質ごとにサブインデックスが計算されます。最悪のサブインデックスが全体的な NAQI を反映します。さまざまな NAQI カテゴリと汚染物質に対する考えられる健康影響も、グループ内の医療専門家からの主な意見に基づいて提案されています。特定された 8 つの汚染物質の NAQI 値と対応する大気中濃度 (健康ブレークポイント)、および関連する考えられる健康影響は次のとおりです。
日本気象協会によると、日本は空気質指数を測定する際に異なる尺度を使用している。
メキシコシティの大気質はIMECAで報告されます。IMECAは、オゾン（O₃）、二酸化硫黄（SO₂）、二酸化窒素（NO₂）、一酸化炭素（CO）、2.5マイクロメートル未満の粒子（ PM₂.₅ ）、および10マイクロメートル未満の粒子（ PM₁₀ ）の平均時間測定値を使用して計算されます。
シンガポールは、大気質の報告に汚染物質基準指数を使用しており、 [ 29 ]計算の詳細はマレーシアや香港で使用されているものと似ているが同一ではない。[ 30 ]下記の PSI チャートは、国家環境庁 によると、指数値と記述子ごとにグループ化されている。[ 31 ]
韓国環境省は、大気汚染による健康リスクに基づいて大気質を表すために総合大気質指数（CAI）を使用しています。この指数は、国民が大気質を容易に理解し、人々の健康を守ることを目的としています。CAIは0から500までのスケールで、6つのカテゴリーに分けられています。CAIの値が高いほど、大気汚染のレベルが高くなります。5つの大気汚染物質の値の中で最も高いのがCAIの値です。この指数には、関連する健康影響と、以下に示すようなカテゴリーの色による表現もあります。[ 32 ]
韓国ソウル中心部の南山にあるNソウルタワーは、ソウルの大気質が45以下の日には、日没から23:00まで、冬期は22:00まで青くライトアップされる。2012年の春には、タワーは52日間ライトアップされ、これは2011年より4日間多かった。[ 33 ]
英国で最も一般的に使用されている大気質指数は、大気汚染物質の医学的影響に関する委員会（COMEAP）が推奨する日別大気質指数です。 [ 34 ]この指数は10段階のポイントで構成され、さらに低、中、高、非常に高いの4つのバンドに分類されます。各バンドには、リスクグループと一般の人々へのアドバイスが添えられています。[ 35 ]
この指標は、5種類の汚染物質の濃度に基づいています。この指標は、オゾン、二酸化窒素、二酸化硫黄、PM2.5、PM10の濃度から算出されます。指標値間の分岐点は、各汚染物質ごとに個別に定義され、総合指標は指標の最大値として定義されます。異なる汚染物質には、異なる平均期間が使用されます。[ 35 ]
米国環境保護庁（EPA）は、大気質を報告するために使用される大気質指数（AQI）を開発しました。AQIの値が300を超えると危険な大気質を示し、50未満では大気質が良好です。このAQIは、健康への懸念のレベルが上がるにつれて、6つのカテゴリーに分けられます。[ 7 ]
AQIは、大気浄化法で規制されている5つの「基準」汚染物質、すなわち地上オゾン、粒子状物質、一酸化炭素、二酸化硫黄、二酸化窒素に基づいています。EPAは、公衆衛生を保護するために、これらの汚染物質それぞれについて国家大気質基準（NAAQS）を定めています。AQI値が100の場合、一般的にその汚染物質のNAAQSレベルに相当します。 [ 7 ]大気浄化法（米国）（1990年）は、EPAに対し、進化する健康影響情報を反映させるために、5年ごとに国家大気質基準を見直すことを義務付けています。大気質指数は、これらの変化を反映するために定期的に調整されます。
EPAのブレークポイント表は次のとおりです。[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]
大気汚染物質濃度をAQIに変換するために、EPAは計算ツールを開発しました。[ 41 ]
モニタリング地点で複数の汚染物質が測定された場合、その地点では最も高い、つまり「支配的な」AQI値が報告されます。オゾンのAQI（100～300）は、1時間平均オゾン値で計算したAQIと8時間平均オゾン値で計算したAQIのうち、大きい方の値を選択して算出されます。
8時間平均のオゾン濃度では、AQI値が300を超えるとは定義されません。AQI値が301以上の場合は、1時間平均のオゾン濃度を用いて算出されます。1時間平均の二酸化硫黄（ SO₂ ）濃度では、AQI値が200を超えるとは定義されません。AQI値が201以上の場合は、24時間平均のSO₂濃度を用いて算出されます。
連続モニターからのリアルタイム監視データは、通常 1 時間平均として入手できます。ただし、一部の汚染物質の AQI の計算には、複数時間のデータを平均する必要があります。（たとえば、オゾン AQI の計算には 8 時間平均の計算が必要であり、PM 2.5または PM 10 AQI の計算には 24 時間平均が必要です。）現在の空気の質を正確に反映するために、AQI の計算に使用される複数時間平均は現在時刻を中心とする必要がありますが、将来の時間の濃度は不明であり、正確に推定することが難しいため、EPA は代替濃度を使用してこれらの複数時間平均を推定します。PM 2.5、PM 10 、およびオゾンの空気質指数を報告するために、この代替濃度はNowCastと呼ばれます。Nowcast は、大気汚染レベルが変化する場合に最新の空気質データにより重みを与える特定のタイプの加重平均です。[ 42 ] [ 43 ]
EPAのAirNowウェブサイトでは、大気質指数に基づいて色分けされたリアルタイムの大気質モニタリングデータと予測が提供されています。[ 44 ]他の組織は、喘息患者、子供、65歳以上の成人などの敏感なグループのメンバー向けにモニタリングを提供しています。 [ 45 ] EPAのAirDataウェブサイトでは、AQIチャートやマップを含む過去の大気モニタリングデータが入手できます。[ 46 ]ニューヨークの住民向けには、AirNYCという無料のメール購読サービスがあります。[ 47 ]購読者は、大気質の状況に基づいて、選択した場所（自宅住所など）のAQI値の変化に関する通知を受け取ります。Aerostateウェブサイトでは、現在のAQIレベルと2日間のAQI予測を含む詳細なマップが入手できます。[ 48 ]
歴史的に、EPA は規制当局または公衆衛生の専門家が運用する規制監視装置からのデータのみをリアルタイムの全国マップに含めることを許可してきました。[ 49 ] [ 50 ] 過去 10 年間、低コストセンサー (LCS) は市民科学者の間でますます人気が高まり、米国および世界中で大規模な LCS ネットワークが出現しました。最近、EPA は特定のブランドの PM 2.5 LCS (パープル エアモニター) 用のデータ補正アルゴリズムを開発しました[ 51 ] [ 52 ]。これにより、LCS データは AQI を計算する目的で規制データと比較可能になります。この補正された LCS データは現在、EPA の全国火災マップで規制データと並んで表示されています。[ 53 ]
大気質指数（AQI）は1968年に初めて導入されました。当時、国家大気汚染防止局は、大気質指数を開発し、その手法を大都市統計地域に適用する取り組みを開始しました。その目的は、大気汚染問題への国民の関心を高め、間接的に地方自治体の責任ある職員に対し、管轄区域内の汚染源を抑制し、大気質を改善するための行動を促すことでした。
国立大気汚染排出管理部門の責任者であるジャック・フェンスターストックは、方法論の開発を主導し、結果として得られる指標をテストおよび較正するために必要な大気質および排出データを収集する任務を負った。[ 54 ]
大気質指数の最初の反復では、標準化された環境汚染物質濃度を使用して個々の汚染物質指数を算出しました。これらの指数は重み付けされ、合計されて単一の総合大気質指数を形成しました。全体的な方法論では、環境モニタリングデータから取得した濃度、または拡散モデルによって予測された濃度を使用できます。濃度は、あらかじめ設定された平均と標準偏差を持つ標準的な統計分布に変換されました。結果として得られる個々の汚染物質指数は均等に重み付けされていると想定されていますが、1以外の値を使用することもできます。同様に、この指数には任意の数の汚染物質を組み込むことができますが、他の汚染物質に関する利用可能なデータが不足していたため、 SO x、CO、およびTSP [ 55 ]を組み合わせるためにのみ使用されました。
この手法は堅牢な設計であったものの、大気質モニタリングデータの不足、加重係数に関する合意の欠如、地理的・政治的境界を越えた大気質基準の不均一性などにより、すべての都市圏への実用化は一貫性を欠くことが判明した。これらの問題にもかかわらず、都市圏をランク付けしたリストの公表は公共政策上の目的を達成し、将来的に改良された指標の開発とその日常的な適用につながった。
2019年11月12日、ベトナム環境局は、ベトナム大気質指数（VN_AQI）の計算と公表に関する技術ガイドラインを公布する決定第1459/QD-TCMT号を発行した。[ 56 ]
{{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)以下のウェブサイトの中には、大気質指数マップを常に最新の状態で更新しているものもあれば、既に閉鎖されたウェブサイトのアーカイブ版であるものもあります。