主要な汚染物質 主な汚染物質、その発生源と影響：（1）温室効果ガス 、（2）粒子状物質汚染 、（3）オゾン層破壊ガス 、（4）酸性雨 、（5）地上オゾン 、（6）窒素酸化物 大気汚染物質は、空気中に分散した微細な固体または液体の粒子（エアロゾル と呼ばれる）またはガスである。汚染物質は、一次汚染物質と二次汚染物質に分類される。一次汚染物質は発生源から直接生成され、大気中に放出された後も同じ化学形態のままである。例としては、自動車の排気ガスからの二酸化炭素 や工場からの二酸化硫黄などがある。二次汚染物質は直接放出されない。むしろ、一次汚染物質同士または大気の他の部分と反応して空気中で生成される。地上オゾン は二次汚染物質の一例である。一部の汚染物質は、一次汚染物質と二次汚染物質の両方である可能性がある。つまり、直接放出されるものと、他の一次汚染物質から生成されるものの両方である。[ 41 ]
一酸化炭素 一酸化炭素 （CO）は無色無臭の有毒ガスです。[ 49 ] 天然ガス、石炭、木材などの燃料の燃焼 によって生成されます。かつては自動車の排気ガスがCOの主な発生源でしたが、現代の自動車はそれほど多く排出しません。現在では、山火事や焚き火が 屋外のCOの主な発生源となっています。屋内では、COはより大きな問題であり、主に調理や暖房から発生します。換気の悪い空間では、COが危険なレベルまで蓄積し、曝露すると意識 失って死亡する可能性があります。大気中でCOが分解されると、CO2 とCH4の濃度 が 上昇する可能性があります。 52
地表オゾン オゾンにさらされて損傷を受けた葉。 地表オゾン （O₃）3 ) は主にNOオゾン と揮発性有機化合物は日光の存在下で混合する。一酸化炭素やメタンからも生成される。 [ 53 ] [ 54 ] 光化学スモッグ の主成分ガスである。 [ 55 ]
O3 は 人間の健康に有害であるだけでなく、一部の物質、森林、植物、作物にも有害です。 [ 56 ] [ 57 ] [ 53 ]
二酸化硫黄 二酸化硫黄 （SO 2 ）は酸性で腐食性のガスで、主に原油 や石炭の燃焼によって生成されます。これらの化石燃料には硫黄化合物が含まれていることが多く、燃焼によって二酸化硫黄が発生します。[ 73 ] 2 は 主に船舶や産業が盛んな地域で見られます。[ 74 ] 2は 製錬 や火山からも放出されます。 [ 75 ]
大気中の高濃度のSO 2 は、一般的に他の硫黄酸化物（ SO x ）の生成にもつながります。SO xは 、大気中の他の化合物と反応して微粒子を形成し、粒子状物質汚染の原因となります。高濃度の気体状のSO xは、 葉を 傷つけたり成長を阻害したりすることで植物に害を及ぼす可能性があります。[ 75 ] 2 のさらなる酸化により、酸性雨 の成分の1つである硫酸 （H 2 SO 4 ）が生成されます。[ 76 ]
スモッグが 空気を汚染している。
暴露 2019年における世界で最も人口の多い5カ国におけるPM2.5濃度。 大気汚染への曝露は、世界中で、またグループによって大きく異なります。[ 86 ] [ 87 ] [ 88 ] 人々は、高品質のフェイスマスクを着用したり、 空気清浄機 を使用したりすることで、曝露を減らすことができます。[ 89 ]
世界保健機関（WHO）のガイドラインを超える大気汚染レベルにさらされている人口の割合（2017年）。 一部の汚染物質については、低濃度での曝露は安全とみなされるが、他の汚染物質は低濃度でも健康に悪影響を及ぼす。[ 90 ] / m3 から5μg/m3に 半減した。新しいガイドラインの下では、世界の人口のほぼすべて（97%）が微粒子（PM2.5 ） の安全でないレベルに曝露されていると分類されている。[ 91 ] 二酸化窒素 （NO2 ） の新しい限度は75%低くなった。[ 92 ] [ 93 ]
黒色炭素 などの一部の汚染物質では、高濃度が主要道路に近い場合や（自動車）交通への参加と一致するため、曝露時間が短くても、交通関連の曝露が総曝露量の大部分を占める可能性がある。[ 94 ] [ 95 ]
健康への影響 2017年における、室内空気汚染による死亡者数の割合。 大気汚染は、COPD （一般的な肺疾患）、脳卒中 、心臓病、肺がん 、肺炎など、さまざまな病気の重要な危険因子です。室内空気汚染は 白内障 とも関連しています。[ 90 ] [ 105 ] 世界保健機関 推奨レベル以下）でも、微粒子は害を及ぼし続ける可能性があります。[ 106 ]
健康被害と強く関連している汚染物質には、粒子状物質[ 107 ] [ 108 ] ） 、オゾン（O3 ） [ 109 ] 、 ） などがあります。微粒子は肺から血流に入り、他の臓器に到達する可能性があるため、特に有害です。 [ 110 ] [ 111 ] 大気汚染は、炎症 や酸化ストレス を引き起こし、免疫系 を抑制し、DNAを 損傷することで病気を引き起こします。[ 90 ]
貧困 層、乳幼児、高齢者は 大気汚染の影響を不均衡に受けており、妊娠中も大気汚染にさらされるとリスクが高まります。[ 112 ] 社会経済的 地位の低いコミュニティや少数 民族は、より恵まれたコミュニティよりも汚染に対して脆弱です。[ 113 ] 医療へのアクセスが 少ない可能性があります。[ 96 ]
死亡 大気汚染による年間死亡者数は、670万人から880万人と推定されている。これに対し、戦争による年間死亡者数は5万人、テロによる年間死亡者数は2万5千人である。 2021年の大気汚染による死亡者数（人口10万人あたり）（IHME ）。 大気汚染による死亡者数の推定値は様々である。[ 114 ] 世界疾病負担研究では、2021年に大気汚染が810万人 の PM2.5 ）が最大の死因（470万人）であり、次いで屋内の粒子状物質汚染 （310万人）、オゾン（50万人）となっている。[ 115 ]
世界保健機関は、毎年670万人が大気汚染で死亡し、そのうち420万人が屋外の大気汚染によるものだと推定している。[ 116 ] 冠状動脈性心疾患 と脳卒中によるもので、14%は慢性閉塞性肺疾患（COPD）によるもので、14%は肺感染症（下気道感染症 ）によるものだった。[ 116 ]
2019年に発表された研究では、2015年の死亡者数は約880万人と推定され、そのうち550万人は人為的な大気汚染が原因で早死にしたとされています。[ 117 ] [ 118 ] 寿命損失は 2.9年で、例えばあらゆる形態の直接的な暴力による0.3年よりも大幅に長くなっています。[ 119 ]
地域別 大気汚染による地域的な死亡者数は、地域的な曝露 だけでなく、人口規模や年齢構成、そして人々の全体的な健康状態にも左右される。[ 120 ]
一部の国では、死亡原因の20%以上が大気汚染によるものです（例：中国、ネパール、バングラデシュ、ラオス、北朝鮮）。南米では、死亡原因の約4%が大気汚染によるものですが、オーストラリア、カナダ、米国などの国では、この数字は3%未満です。[ 121 ]
絶対数で見ると、インドと中国は大気汚染による死亡者数が最も多い。インドでは2021年に210万人が死亡し、中国では240万人が死亡した。[ 122 ] [ 123 ] [ 118 ] [ 124 ]
情報源による 地上オゾン（「スモッグ」）や微粒子状物質（「すす」）への曝露率は低下しているものの、2026年には、米国では
18歳未満の人口のほぼ半数が、少なくとも1つの大気汚染指標で不合格の評価を受けている地域に住んでいる。
[ 125 ] 化石燃料 の燃焼は、大気汚染による死亡の最大の原因です。[ 126 ] [ 127 ] 石炭火力発電所 からの排出物から生成されるPM2.5は 、他の種類の微粒子状物質よりも有害である可能性があります。[ 128 ]
世界保健機関 （WHO）は、調理関連の汚染が年間380万人の死亡を引き起こしていると推定している。[ 129 ] [ 130 ]
心血管疾患 大気汚染が脳卒中 、高血圧 、冠状動脈性心疾患 などの心血管疾患 のリスクを高めるという強力な証拠がある。[ 131 ] [ 132 ] [ 131 ]
大気汚染は脳卒中の主要な危険因子であり、特に汚染物質レベルが最も高い発展途上国で顕著である。[ 132 ] [ 133 ] [ 134 ] 全身性炎症 や酸化ストレス などが含まれると考えられる。[ 135 ]
肺疾患 大気汚染は、発達、入院、死亡、およびCOPD (慢性閉塞性肺疾患)の増加と関連しています。 [ 136 ] [ 137 ] [ 132 ] 2.5 ) と NO 2 は、COPD の発症リスクの増加と関連しています。[ 138 ] [ 136 ]
大気汚染は喘息のリスク増加や症状の悪化にも関連しており、この影響は子供でより強いようです。[ 139 ] ） やNO2も喘息 の 発症に関連しているようです。[ 140 ] [ 141 ] その リスクを高めるようです。[ 142 ]
身体活動 運動 による健康上の利点は、大気質によって左右される可能性がある。2025年に150万人の成人を対象に行われた国際共同研究では、大気中の微粒子状物質（PM 2.5 μg/m³）の濃度が高いと、余暇時間の身体活動による全死因死亡率および特定死因死亡率に対する保護効果が著しく低下することが示された。[ 164 ]
この研究では、25 μg/m³ の曝露が臨界閾値であることが特定されました。この年間平均濃度以下では、定期的な運動によって全死因死亡率が約 30% 減少しました。しかし、濃度が 25 μg/m³ を超えると、この効果は半減しました (12～15%)。[ 164 ]
社会的および環境的影響
酸性雨 酸性雨によって損傷を受けた記念碑。 チェコ共和国、イゼラ山脈 における酸性雨の影響。大気中の水は自然に弱酸性です。一部の汚染物質は強酸を生成し、雨水をはるかに酸性にします。酸性雨の原因となる主な酸は、硝酸 （ HNO₃ ）、 硫酸（ H₂SO₄ ） 、塩酸 （HCl ）です。HClは石炭の燃焼 から発生します。H₂SO₄は 、石炭や石油の燃焼、製錬などの一部の工業プロセスから発生するSO₂から生成されます。HNO₃は、高温 燃焼中に生成される NO₂ から生成されます。酸性雨という用語は、雨だけでなく、雹、霧、雪による汚染も指します。[ 165 ]
酸性雨は1970年代に、北ヨーロッパの湖の酸性化 や森林の枯死 など、大きな被害をもたらしました。水域や土壌の酸性度が変化した結果、マグネシウム やカルシウム などの必須栄養素が溶けやすくなり、洗い流されるようになりました。一方、植物にとって有害なアルミニウム などの元素は、根が吸収できるようになりました。酸性雨は、特定の石（大理石 、方解石、 砂岩 など）でできた建物や彫像にも影響を与えます。石が水中の酸と化学反応を起こし、浸食されるためです。[ 165 ]
水質汚染と土壌汚染 大気汚染物質は土壌や水に沈着し、さまざまな問題を引き起こす可能性があります。たとえば、空気中のアンモニアや硝酸は、水中の栄養汚染、つまり富栄養化と呼ばれるプロセスを引き起こす可能性があります。 最初 は 、余分な栄養分が植物の成長を助けますが、植物が密集すると日光が底まで届かなくなります。すると下層の植物が枯れ、酸素を生成する植物が少なくなると酸素レベルが低下します。これは、生存に酸素を必要とする生物に害を与え、[ 166 ] [ 167 ]
農業への影響 さまざまな研究が、特にオゾンによる大気汚染が農業 に及ぼす影響を推定しています。オゾンは酸化剤 として働き、光合成を 阻害します。ある研究では、オゾン濃度が1%増加すると、毎年100億ドルの世界経済損失が発生すると推定されています。PM2.5の場合、 汚染レベルが1%増加すると、特に寒冷地では約50億ドルの損失につながります。[ 168 ] [ 169 ] 大気汚染は、健康への影響を通じて労働者の生産性を さらに低下させます。[ 168 ]
COVID -19によるロックダウンは、 大気質と農業生産量の関連性を検証する自然実験となった。インドでは、ロックダウンによって大気質が改善され、地表の緑化と光合成活動が促進された。森林と作物の両方にプラスの効果が見られ、特に作物の改善が顕著であった。[ 170 ]
測定とモニタリング
監視 インド、ニューデリーにおける 大気質モニタリング。大気汚染はさまざまな技術を使用して監視できます。たとえば、衛星 やリモートセンシングを 使用して、PM、NO 2、 オゾンを追跡します。[ 185 ] [ 186 ] [ 187 ] 最後に、大気質センサーをドローン に組み込んで、より高い高度の大気汚染を測定できます。[ 188 ] [ 189 ] [ 190 ]
大気質指数 （AQI）は、大気質の変化とそれに伴う健康リスクを幅広い人々に伝える簡単な方法を提供します。AQIは基本的に、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、人々が大気汚染への短期的な曝露を減らすのに役立つ健康保護ツールです。これらの指数は、大気質が良いとき、敏感なグループ（喘息のある子供など）にとって危険なとき、一般的な危険があるときを示すことができます。[ 191 ]
政策と規制
法律および規制 2013年の中国・上海の大気汚染。中国は2014年に「汚染との戦い 」を開始し、全国的に粒子状物質の汚染レベルを大幅に低下させた。[ 215 ] 大多数の国には大気汚染に関する法律があるものの、43%の国には大気汚染の法的定義がなく、34%の国には屋外の大気質基準がなく、国境の外から発生する汚染に対処するための法律があるのはわずか31%に過ぎない。世界保健機関の勧告ほど厳しい制限を設けている国はほとんどない。[ 216 ]
大気汚染に関する法律の中には、米国国家大気環境基準 やEU大気質指令[ 217 ] クリーンエア法、 米国のクリーンエア法 、ドイツのTA Luft [ 218 ] 排出 に制限を設ける場合もある[ 219 ] 。
世界保健機関のグローバル大気質ガイドラインは、 各国の基準と同様の方法で改善を促しているが、各国が達成しなければならない義務的な目標ではなく、「推奨事項」や「優良事例」である。[ 220 ]
大気汚染対策の中には、モントリオール議定書 [ 221 ] 気候変動に関する国際的な取り組みは 、それほど成功していません。[ 222 ] 京都議定書 は、一部の国に対して控えめな削減目標を設定しましたが、強力な執行力に欠けていました。[ 223 ] パリ協定 は拘束力のある制限を設けず、すべての国が時間をかけて目標を引き上げるよう奨励しました。[ 184 ]
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外部リンク WHO大気質データベース 世界のリアルタイム大気質指数マップ 大気質指数（AQI）の基礎知識と計算ツール 欧州委員会 > 環境 > 大気 > 大気質 EPA.govの有害大気汚染物質
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