室内空気質

最も急性毒性のある室内空気汚染物質の 1 つは、不完全燃焼の副産物である無色無臭のガスである一酸化炭素(CO) です。一酸化炭素は、タバコの煙から放出されるほか、故障した燃料燃焼ストーブ (薪、灯油、天然ガス、プロパン) や燃料燃焼暖房システム (薪、石油、天然ガス)、およびこれらの機器に接続された詰まった煙突から発生する可能性があります。^{[ 26 ]}先進国では、室内の CO 排出の主な発生源は、化石燃料を燃焼する調理器具や暖房器具で、故障している、設置が間違っている、またはメンテナンスが不十分なものです。^{[ 27 ]}機器の故障は、設置不良、メンテナンス不足、または適切な使用不足が原因である可能性があります。^{[ 26 ]}低所得国および中所得国では、家庭における CO の最も一般的な発生源は、バイオマス燃料の燃焼とタバコの煙です。^{[ 27 ]}

一酸化炭素中毒による健康への影響は、急性または慢性の場合があり、意図的または偶発的に（自傷行為）発生する可能性があります。一酸化炭素への急性曝露は、脳への酸素供給を阻害することで、神経系（頭痛、吐き気、めまい、意識の変化、主観的な脱力感）、心血管系および呼吸器系（心筋梗塞、息切れ、または呼吸促迫、呼吸不全）に影響を与える可能性があります。急性曝露は、認知機能や行動の変化などの長期的な神経学的影響にもつながる可能性があります。重度の一酸化炭素中毒は、意識不明、昏睡、および死亡につながる可能性があります。低濃度の一酸化炭素への慢性曝露は、倦怠感、頭痛、吐き気、インフルエンザ様症状、神経心理学的および心血管系の問題につながる可能性があります。^{[ 28 ] [ 26 ]}

WHOが推奨する24時間あたりの室内CO曝露レベルは4  mg/m ³です。^{[ 29 ]}急性曝露は、8時間で10  mg/m ^3、1時間で35  mg/m ^3、15 分で100 mg/m ³を超えてはなりません。^{[ 27 ]}

副流煙とは、喫煙者以外の人に影響を与えるタバコの煙のことです。副流煙は、吐き出された煙（15％）と、主にタバコの燃焼部分から出る煙（副流煙と呼ばれる）（85％）で構成されています。^{[ 30 ]}

受動喫煙には7000種類以上の化学物質が含まれており、そのうち数百種類は健康に有害です。^{[ 30 ]}受動喫煙には気体状物質と粒子状物質の両方が含まれており、特に一酸化炭素濃度と非常に小さな粒子（微粒子状物質、特にPM2.5とPM10 ）の濃度が高く、肺の細気管支や肺胞に入り込むため危険です。 ^{[ 31 ]}受動喫煙を複数回吸い込むと、喘息、肺炎、肺がん、乳幼児突然死症候群などの症状を引き起こす可能性があります。^{[ 32 ]}

三次喫煙（THS）とは、喫煙後に室内の物体や身体に付着する化学物質を指します。三次喫煙への曝露は、実際のタバコの煙がなくなった後でも起こり、ずっと後になって室内環境に入った人に影響を与える可能性があります。THSの有毒物質は、空気中の他の化学物質と反応して、タバコには含まれていない新たな有毒化学物質を生成する可能性があります。^{[ 33 ]}

受動喫煙に関して室内空気の質を改善する唯一確実な方法は、室内での喫煙をなくすことである。^{[ 34 ]}室内での電子タバコの使用も、家庭内の粒子状物質濃度を増加させる。^{[ 35 ]}

大気中の微粒子状物質（微粒子とも呼ばれる）は屋内にも存在し、居住者の健康に影響を与える可能性があります。屋内の微粒子状物質は、さまざまな屋内発生源から発生するか、屋内でのガスから粒子への反応によって二次エアロゾルとして生成される可能性があります。また、屋外の粒子が屋内に侵入することもあります。これらの屋内の粒子は、ナノメット（燃焼源から放出されるナノ粒子/超微粒子）からマイクロメット（再浮遊した粉塵）まで、サイズが大きく異なります。^{[ 36 ]}微粒子状物質は、調理活動によっても発生する可能性があります。揚げ物は、茹でたり焼いたりするよりも高濃度になり、肉を調理すると野菜を調理するよりも高濃度になります。^{[ 37 ]}感謝祭の夕食を準備すると、300 μg/m ³を超える非常に高濃度の微粒子状物質が発生する可能性があります。^{[ 38 ]}

微粒子は血流に乗って肺や脳の奥深くまで侵入し、心臓病、肺疾患、癌、早産などの健康問題を引き起こす可能性があります。^{[ 39 ]}

揮発性有機化合物（VOC）にはさまざまな化学物質が含まれており、その中には短期的および長期的に健康に悪影響を及ぼすものもある。室内にはVOCの発生源が多数あるため、室内の濃度は屋外よりも常に高い（最大10倍高い）。^{[ 40 ]}一部のVOCは室内に直接放出され、一部は気相または表面で起こりうるその後の化学反応によって生成される。^{[ 41 ] [ 42 ]}健康被害をもたらすVOCには、ベンゼン、ホルムアルデヒド、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレンなどがある。^{[ 43 ]}

VOCは、数千もの室内製品から放出されます。例としては、塗料、ニス、ワックス、ラッカー、塗料剥離剤、洗浄剤やパーソナルケア製品、殺虫剤、建築材料や家具、コピー機やプリンターなどの事務機器、修正液やカーボンレスコピー用紙、接着剤や粘着剤、油性マーカー、写真溶液などのグラフィックおよび工芸材料などがあります。^{[ 44 ]}塩素処理された飲料水は、家庭で温水を使用するとクロロホルムを放出します。付属のガレージに保管されている燃料からはベンゼンが放出されます。

調理や掃除などの人間の活動もVOCを放出する可能性がある。^{[ 45 ] [ 46 ]}調理では、油を加熱すると長鎖アルデヒドやアルカンが放出され、香辛料を準備したり調理したりするとテルペンが放出される可能性がある。^{[ 45 ]}米国の家庭では、調理器具からの天然ガスの漏洩がベンゼンなどのVOC濃度の上昇と関連付けられている。 ^{[ 47 ]}洗浄剤には、モノテルペン、セスキテルペン、アルコール、エステルなど、さまざまなVOCが含まれている。空気中に放出されると、VOCはオゾンやヒドロキシルラジカルと反応して、ホルムアルデヒドなどの他のVOCを生成する可能性がある。^{[ 46 ]}

健康への影響としては、目、鼻、喉の炎症、頭痛、協調運動障害、吐き気、肝臓、腎臓、中枢神経系の損傷などが挙げられる。^{[ 48 ]}

室内で使用される建材からの排出物の検査は、床材、塗料、その他多くの重要な室内建材や仕上げ材でますます一般的になっています。^{[ 49 ]}石膏ボードやカーペットなどの室内材料は、VOC蒸気を長期間閉じ込めて、ガス放出によって放出することで、VOCの「シンク」として機能します。VOCは、表面でオゾンとの相互作用によって変化することもあります。^{[ 42 ]}どちらの場合も、これらの遅延排出は、慢性的な低レベルのVOC曝露につながる可能性があります。^{[ 50 ]}

製品からのVOC排出量を制限することで室内空気汚染を低減することを目的とした取り組みがいくつかあります。フランスとドイツには規制があり、ヨーロッパではEMICODE ^{[ 51 ]}、M1 ^{[ 52 ]} 、 Blue Angel ^{[ 53 ]}、Indoor Air Comfort ^{[ 54 ]}などの低VOC排出基準を含む多数の自主的なエコラベルと評価システムがあり、米国ではカリフォルニア州標準CDPHセクション01350 ^{[ 55 ]}などがいくつかあります。これらの取り組みにより、低排出製品がますます多く購入できるようになりました。

少なくとも 18 種類の微生物 VOC (MVOC) が特徴付けられており^{[ 56 ] [ 57 ]} 、これには1-オクテン-3-オール(キノコアルコール)、3-メチルフラン、2-ペンタノール、2-ヘキサノン、2-ヘプタノン、3-オクタノン、3-オクタノール、2-オクテン-1-オール、1-オクテン、2-ペンタノン、2-ノナノン、ボルネオール、ジオスミン、1-ブタノール、3-メチル-1-ブタノール、3-メチル-2-ブタノール、およびツヨプセンが含まれます。最後の 4 つは、シックビルディング症候群に関連付けられているStachybotrys chartarumの産物です。^{[ 56 ]}

多くの一般的な建築材料（特に1976年以前に米国で製造されたもの）^{[ 58 ]}には、床タイル、天井タイル、屋根板、耐火材、暖房システム、パイプラップ、テーピングモルタル、マスチック、その他の断熱材など、アスベストが含まれています。通常、切断、研磨、穴あけ、建物の改築などによって建築材料が損なわれない限り、アスベスト繊維が大量に放出されることはありません。アスベスト含有材料の除去は、除去プロセス中に繊維が空気中に拡散する可能性があるため、必ずしも最適ではありません。代わりに、そのままのアスベスト含有材料に対する管理プログラムが推奨されることがよくあります。

アスベスト含有建材が損傷したり崩壊したりすると、微細な繊維が空気中に飛散します。長期間にわたってアスベスト繊維を吸入すると、肺がん、中皮腫、アスベスト症の発症率が上昇します。喫煙者の場合、アスベスト繊維の吸入による肺がんのリスクは著しく高くなります。これらの疾患の症状は、通常、アスベストへの初回曝露から約20～30年後に現れます。

アスベストはすべて有害ですが、吹き付け塗料や断熱材などの脆い製品は、繊維が空気中に放出される可能性が高いため、著しく高い危険性があります。^{[ 59 ]}

マイクロプラスチックは空気中の微粒子の一種で、空気中に広く存在することがわかっています。^{[ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ]} 2017年の研究では、室内空気中のマイクロファイバー濃度は1立方メートルあたり1.0～60.0マイクロファイバー（そのうち33%がマイクロプラスチックであることが判明）であることがわかりました。^{[ 64 ]}空気中のマイクロプラスチック粉塵は、改修、建築、橋梁および道路の再建プロジェクト^{[ 65 ]}や電動工具の使用中に発生する可能性があります。^{[ 66 ]}

室内オゾン（O _{3 ）は、特定の}高電圧電気機器（空気イオン化装置など）によって、また他の種類の汚染の副産物として生成されます。室内のオゾン濃度は屋外よりも低く、通常は屋外濃度の0.2～0.7倍です。^{[ 67 ]}通常、室内では表面積対体積比が大きいため、オゾンの大部分は空気中ではなく表面反応によって失われます。^{[ 68 ]}

換気に使用される外気には、一般的な室内汚染物質や皮膚油、その他の一般的な室内空気中の化学物質や表面と反応するのに十分なオゾンが含まれている可能性があります。柑橘類やテルペン抽出物をベースにした「グリーン」な洗浄剤を使用する場合は特に注意が必要です。これらの化学物質はオゾンと非常に速やかに反応して、有毒で刺激性のある化学物質^{[ 46 ]}や微粒子および超微粒子を生成するためです^{[ 69 ]}。 オゾン濃度が高い外気で換気すると、修復作業が複雑になる可能性があります^{[ 70 ] 。}

WHOのオゾン濃度基準は、長期曝露の場合60μg/m3、8時間平均で最大100μg/m3です^。 [ ^{29 ] EPAの}オゾン濃度基準は、8時間平均で0.07ppmです。^{[ 71 ]}

建物内の居住者は、さまざまな原因で発生する真菌胞子、細胞断片、またはマイコトキシンに曝される可能性がありますが、一般的な分類は 2 つあります。(a) 過剰な湿気によって誘発されるカビのコロニーの成長、(b) 動物のフケや植物の花粉など、空気中に放出される天然物質。^{[ 72 ]}

カビの生育は高湿度と関連していますが、^{[ 73 ]}好ましい条件が揃うと生育する可能性が高くなります。これらの条件には、高湿度のほか、適切な温度、pH、栄養源が含まれます。^{[ 74 ]}カビは主に表面に生育し 、胞子を放出することで繁殖します。胞子は移動してさまざまな場所に定着することができます。これらの胞子が適切な条件に遭遇すると、発芽して菌糸の成長につながります。^{[ 75 ]}カビの種類によって発芽と生育に適した環境条件が異なり、親水性（相対湿度が高いレベルで生育する）のものもあれば、乾燥性（相対湿度が75～80%程度と低いレベルで生育する）のものもあります。 ^{[ 75 ] [ 76 ]}

カビの発生は、表面を結露から遠ざけ、相対湿度を 75% 未満に保つことで抑制できます。これは通常、室内空気の相対湿度を 60% 未満にすることを意味し、相対湿度を 40 ～ 60% にすることを推奨する温熱快適性に関するガイドラインと一致します。建物内の湿気の蓄積は、建物の外壁や構造材への水の浸透、配管の漏れ、雨水や地下水の浸透、または不適切な換気、不十分な暖房、または建物の外壁の断熱性の低さによる結露によって発生する可能性があります。 ^{[ 77 ]}ラジエーターで室内で洗濯物を乾かすといった単純なことでも、発生した湿気が換気によって建物から逃げ出せない場合は、カビの発生リスクを高める可能性があります。^{[ 78 ]}

カビは主に気道と肺に影響を与えます。カビが健康に及ぼす既知の影響には、喘息の発症と悪化があり、^{[ 79 ]}子供と高齢者はより深刻な健康被害を受けるリスクが高くなります。^{[ 80 ]}カビのある家に住む乳幼児は、喘息やアレルギー性鼻炎を発症するリスクがはるかに高くなります。^{[ 81 ] [ 72 ]}カビや湿気の多い建物で働く成人労働者の半数以上が、カビへの曝露により鼻や副鼻腔の症状に苦しんでいます。^{[ 72 ]}カビの種類によっては、有毒化合物（マイコトキシン）を含むものがあります。しかし、毒素は菌体によって生成され、放出される胞子には有意なレベルで含まれていないため、ほとんどの場合、吸入による危険なレベルのマイコトキシンへの曝露は起こりません。

レジオネラ症は、流れの遅いまたは静止した温水で最もよく増殖する水系細菌レジオネラによって引き起こされます。主な感染経路は、蒸発冷却塔やシャワーヘッドから発生するエアロゾル効果によるものです。 ^{[ 82 ]}商業ビルにおけるレジオネラの一般的な発生源は、設置場所やメンテナンスが不十分な蒸発冷却塔であり、多くの場合、エアロゾル状の水を放出し、それが近くの換気口に入り込む可能性があります。免疫抑制状態または免疫力が低下している患者がいる医療施設や介護施設での集団発生が、レジオネラ症の最も一般的な報告例です。公共の観光地の屋外噴水に関連した症例が複数あります。健康な人が感染するには大量の曝露が必要となるため、商業ビルの給水におけるレジオネラの存在は過小報告されています。

レジオネラ菌検査では、通常、蒸発冷却槽、シャワーヘッド、蛇口など、温水が溜まる場所から水サンプルと表面拭き取りサンプルを採取します。採取したサンプルは培養され、レジオネラ菌のコロニー形成単位（cfu）が1リットルあたりのcfuとして定量化されます。

レジオネラ菌はアメーバなどの原生動物に寄生する細菌であり、そのため両方の生物に適した環境を必要とします。この細菌は、塩素を含む化学薬品や抗菌剤による処理に耐性のあるバイオフィルムを形成します。商業ビルにおけるレジオネラ菌の発生に対する対策は様々ですが、多くの場合、非常に高温のお湯（71 ℃ ）による洗浄、蒸発冷却槽内の滞留水の殺菌、シャワーヘッドの交換、場合によっては重金属塩による洗浄などが含まれます。予防策としては、通常の温水レベルを調整して蛇口で49℃まで出るようにすること、施設の設計レイアウトを評価すること、蛇口のエアレーターを取り外すこと、疑わしいエリアで定期的に検査を行うことなどが挙げられます。    

室内空気や室内表面には、健康に重要な多くの細菌が存在する。室内環境における微生物の役割は、環境サンプルの最新の遺伝子ベースの解析を用いてますます研究されている。現在、微生物生態学者と室内空気科学者を結びつけ、新しい分析方法を開発し、結果をより適切に解釈するための取り組みが進められている。^{[ 83 ]}

室内空気や埃の中に存在する細菌の大部分は、人間から排出されたものです。室内空気中に存在することが知られている最も重要な細菌には、結核菌、黄色ブドウ球菌、肺炎連鎖球菌などがあります。

ウイルスは室内空気の質にも懸念事項となることがある。2002年から2004年にかけてのSARS流行時には、ウイルスを含むエアロゾルが浴室の床排水口から浴室に漏れ出し、浴室の換気扇の吸引によって悪化し、香港のアモイガーデンでSARSが急速に拡大したことが判明した。^{[ 84 ] [ 85 ]}香港の別の場所では、メトロポールホテルのカーペットと空気取り入れ口からSARS CoV RNAが検出され、二次的な環境汚染が感染性エアロゾルを生成し、スーパースプレッディングイベントを引き起こす可能性があることが示された。^{[ 86 ]}