真夏の校庭で目がチカチカ―光化学オキシダントは「空でつくられる」汚染物質

所見の整理

・時期と時間帯: 8月上旬、午後3時過ぎ（夏の日中、日射が最も強い時間帯の直後） ・場所: 都市部の中学校の校庭（屋外） ・発症様式: 同じ場所にいた生徒8人が相次いで発症した集団発生 ・症状: 頭痛、咽頭痛、咳、目がチカチカする（眼・気道の粘膜刺激症状が中心） ・気象条件: 快晴、気温35.2℃、湿度60％、風速1.2 m/秒の弱い南南西の風

診断へのプロセス

同じ時間帯に同じ屋外環境にいた複数人が同時に似た症状を訴えていることから、個人の疾患ではなく、共通の環境要因（大気中の物質）による健康被害をまず考える。 高温環境なので熱中症も思い浮かぶが、熱中症であれば倦怠感、めまい、筋けいれん、意識障害などが中心となり、眼の刺激感や咽頭痛・咳といった粘膜刺激症状が主体となることはない。花粉症などのアレルギーも粘膜症状を起こすが、8人がほぼ同時刻に一斉に発症する説明にはならない。 「夏」「強い日射（快晴）」「気温が高い」「風が弱く汚染物質が拡散しにくい」「自動車交通の多い都市部」「午後の時間帯」という条件は、光化学オキシダントの濃度が上昇する典型的な状況である。さらに、眼のチカチカ感、咽頭痛、咳、頭痛は光化学オキシダントによる健康被害（いわゆる光化学スモッグ被害）の代表的な症状であり、本例は光化学オキシダントによる障害と判断できる。

設問の考え方

問われているのは「原因物質（光化学オキシダント）の生成に関与する物質」、すなわち前駆物質（一次汚染物質）である。光化学オキシダントは工場や自動車から直接排出されるのではなく、窒素酸化物（NOx）と揮発性有機化合物（VOC）が大気中で太陽の紫外線を受けて光化学反応を起こし、二次的に生成される二次汚染物質である。したがって、窒素酸化物の一つである二酸化窒素と、揮発性有機化合物の2つを選べばよい。

光化学オキシダントとは

窒素酸化物（NOx）と揮発性有機化合物（VOC、かつては炭化水素として扱われた）が、太陽光中の紫外線によって光化学反応を起こして二次的に生成される酸化性物質の総称である。主成分はオゾン（O3）で、ほかにペルオキシアセチルナイトレート（PAN）などが含まれる。光化学オキシダントの濃度が高くなり、白くもやがかかったように見える状態を光化学スモッグという。

生成しやすい条件

・日射が強い（晴天） ・気温が高い（おおむね春から夏、とくに夏季） ・風が弱く、汚染物質が拡散しにくい ・前駆物質の排出源（自動車交通、工場）が多い都市部やその風下 ・日中、とくに正午から午後にかけて濃度が上がりやすい

健康影響

眼の刺激感（チカチカする、涙が出る）、咽頭痛、咳、息苦しさ、頭痛などの粘膜刺激症状が中心である。屋外で運動している児童・生徒に集団発生しやすく、重症例では呼吸困難、手足のしびれ、意識障害などをきたすこともある。対応としては屋内へ移動し、洗眼やうがいを行い、安静にさせる。

行政上の基準

・環境基準: 1時間値が0.06 ppm以下であること（環境基本法に基づく）。環境基準の達成率はほぼ0%ときわめて低い状態が続いている。 ・光化学スモッグ注意報: 1時間値0.12 ppm以上で、その状態が続くと認められる場合に都道府県知事等が発令する（大気汚染防止法に基づく）。発令時には屋外での運動を控えるよう呼びかけられる。

一次汚染物質と二次汚染物質

・一次汚染物質: 発生源から直接大気中に排出されるもの（NOx、VOC、硫黄酸化物、一酸化炭素など） ・二次汚染物質: 大気中での化学反応によって生成されるもの（光化学オキシダント、PM2.5の一部など）