スモッグとは:定義・原因・健康影響と世界の事例(ロンドン・デリー・北京)

スモッグは大気中の汚染物質が濃縮して視界を悪化させ、健康被害をもたらす現象を指します。「スモッグ」は英語の「smoke(煙)」と「fog(霧)」を組み合わせた言葉で、発生メカニズムや主要成分により大きく二種類に分けられます。古典的なスモッグは、地域で大量の石炭が燃やされたときに発生し、煙と二酸化硫黄の混合物が主因です。一方、現代的な「光化学スモッグ」は、自動車や工場が排出する窒素酸化物(NOx)や揮発性有機化合物(VOCs)が日光の下で化学反応を起こし、オゾン(O3)や二次粒子(PM2.5など)を生成して発生します。

主な原因

  • 燃料の燃焼:石炭や石油、木材などの不完全燃焼によりSO2、黒煙、微粒子が発生。
  • 自動車・輸送機関:ガソリン・ディーゼル車からのNOx、PM、VOCsが光化学反応の材料になる。
  • 工業活動:製造業や発電所からの排出(SO2、NOx、有害粒子)。
  • 農業と野焼き:作物残渣の焼却やバイオマス燃焼による煙。
  • 地表の粉じん:道路や建設現場からの砂塵(PM10、PM2.5の一部)。
  • 気象条件:逆転層(温度が上空で高い状態)や弱風により汚染物質が拡散せず滞留する。

気象条件と発生メカニズム

スモッグは排出源だけでなく、天候や地形によっても左右されます。たとえば冬季の逆転層は汚染物質を地表付近に閉じ込め、濃度を急上昇させます。都市周辺の山岳地形や風の弱い盆地もスモッグを悪化させます。光化学スモッグは日光が強い晴天日に発生しやすく、都市部では昼間にオゾン濃度が上がります。

健康影響

  • 呼吸器系:咳、ぜんそくの悪化、慢性閉塞性肺疾患(COPD)や肺炎のリスク増加。肺疾患の発症や進行を促す。
  • 循環器系:心臓発作や脳卒中のリスク上昇、心血管病患者の症状悪化。
  • 短期的影響:目の刺激、喉の痛み、息切れ、疲労感。
  • 長期的影響:長期間の高濃度曝露は寿命短縮や慢性疾患の増加につながるとされる。
  • 脆弱な集団:子ども、高齢者、妊婦、呼吸器・心疾患を持つ人は特に影響を受けやすい。

世界の事例(ロンドン・デリー・北京・ロサンゼルス)

ロンドンはスモッグ問題の歴史的事例として知られます。特に1952年の「ロンドン大スモッグ(Great Smog)」は、石炭の大量燃焼と気象条件が重なり、数千人の excess mortality(超過死亡)が生じたと推定されています。この事件を契機に英国では1956年にクリーンエア法が制定され、石炭の屋内外での使用規制や排出規制が進められ、現在では石炭燃焼は大幅に減少しています。

デリーは近年、季節的かつ慢性的な高濃度の大気汚染に悩まされており、冬季には特に深刻になります。原因は、都市内の車両排気、工業活動、発電所、周辺地域(特に農地)での残渣燃焼や砂塵などの複合的要因です。スモッグは深刻な肺疾患や早期死亡率の増加と関連付けられており、「ある推計によると、大気汚染のために、デリーでは毎年約10,500人が亡くなっています」と報告されることもあります(推計値は年によって変動します)。

北京(ペキン)も工業・発電に伴う石炭燃焼、車両排出、地域間の汚染輸送が重なり、しばしば「危険」レベルの汚染に見舞われます。冬場の暖房需要による化石燃料使用や、大気の停滞、近隣地域からの汚染輸送が重なって濃度を高めることがあります。近年は石炭からガスへの転換、工場の規制強化、交通規制などの対策がとられ、一定の改善が見られる時期もありますが、依然として季節的な悪化が課題です。

ロサンゼルスは自動車起源の光化学スモッグで有名な都市です。地形と強い日照、交通量の多さが相まって、NOxとVOCsが反応しオゾンや二次粒子を生成します。1970年代以降、排気ガス規制や燃料改良の導入で大気質は改善しましたが、自動車依存や人口増加で課題は続いています。

測定指標と基準

スモッグの評価には以下の指標が使われます:PM2.5(微小粒子状物質、直径2.5µm以下)、PM10NO2SO2O3(オゾン)、および総揮発性有機化合物(VOCs)。多くの国や自治体はこれらを基にAQI(空気品質指数)を公表し、健康リスクに応じた行動指針を示します。世界保健機関(WHO)は健康被害を抑えるためのガイドライン濃度を示しており、これを下回ることが望まれます。

対策と予防(政策・個人)

  • 政策レベル:クリーン燃料への転換、工場や発電所の排出規制、排気ガス基準の強化、低排出ゾーンの設定、大気汚染監視ネットワークの整備。
  • 都市計画・交通:公共交通の充実、電気車や低排出車の普及促進、自転車・徒歩の促進による自動車依存の低減。
  • 産業対策:排出フィルターや脱硝装置(DeNOx)、VOC回収装置の導入。
  • 個人の対策:汚染が高い日は屋外活動を控える、高性能フィルター(HEPA)付きの空気清浄機を使用する、外出時はN95等の粒子状物質用のマスクを着用する(適切なフィットが重要)、室内の換気・掃除で屋内汚染を低減する。

まとめ

スモッグは化石燃料の燃焼や自動車排気、工業活動などが原因で発生し、気象条件や地形によって悪化します。呼吸器・循環器に深刻な影響を与えるため、長期的には政策による排出削減と、日常生活での予防行動の両輪が必要です。歴史的な事例(ロンドン)や現代の大都市(デリー、北京、ロサンゼルス)の経験は、規制・技術・社会行動の組合せが改善に寄与することを示しています。

1904年にクロード・モネが描いたロンドンのスモッグの絵。主な原因は、家庭や列車での石炭の燃焼によるものだったZoom
1904年にクロード・モネが描いたロンドンのスモッグの絵。主な原因は、家庭や列車での石炭の燃焼によるものだった

質問と回答

Q:煙霧とは何ですか?


A:煙霧はスモッグとも呼ばれ、煙と二酸化硫黄の混合物や自動車の排気ガスによって引き起こされる大気汚染物質の一種です。

Q:古典的スモッグとは何ですか?


A:古典的なスモッグは、ある地域で石炭が大量に燃焼することによって発生するもので、煙と二酸化硫黄の混合物です。

Q:スモッグはどこで最初に発生したのですか?


A:スモッグが最初に発生したのはロンドンです。

Q: なぜロンドンでは石炭焚きが違法なのですか?


A:大気汚染やスモッグの発生を防ぐため、ロンドンでは石炭焚きは違法です。

Q:ロサンゼルスのような都市でスモッグが発生する原因は何ですか?


A:ロサンゼルスのような都市のスモッグは、自動車からの排気ガスが原因です。

Q:なぜデリーは地球上で最も汚染された都市と考えられているのですか?


A:デリーは、スモッグによる大気汚染のレベルが高いため、地球上で最も汚染された都市と考えられています。

Q: デリーで大気汚染に関連した死亡者数は年間どのくらいと推定されますか?


A: ある試算によると、デリーでは毎年約10,500人が大気汚染により死亡しています。

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