2.5マイクロメートルの侵入者―PM2.5はなぜ肺の奥まで届くのか

PM2.5（微小粒子状物質）とは、大気中に浮遊する粒子のうち、空気動力学的な粒径がおおむね2.5μm（マイクロメートル）以下のものを指す。より大きな粒子を含む浮遊粒子状物質〈SPM：suspended particulate matter、粒径10μm以下〉の中でも、とくに細かい成分にあたる。 粒子が気道のどこまで入り込むかは、粒径によっておおよそ決まる。数μm以上の粒子は鼻腔・咽頭や太い気管支の粘膜に捕らえられ、線毛運動や咳で排出されやすい。これに対し、2.5μm以下の粒子は上気道や気管支での捕捉を逃れ、末梢の細気管支から肺胞領域まで到達・沈着する。肺胞に沈着した粒子は除去されにくく、局所の炎症や酸化ストレスを引き起こし、さらにごく小さな粒子は血中へ移行して全身にも影響すると考えられている。 本問では、①粒径の単位（μmであり質量の単位ngではない）、②到達部位と健康影響（肺胞まで届き炎症を起こす）、③発生源（喫煙を含む燃焼由来）、④濃度の変動（季節・地域で大きく変動する）という4つの観点から各選択肢を検討すればよい。

PM2.5の発生源と成分

・一次生成粒子：ボイラーや焼却炉などのばい煙発生施設、粉じん発生施設、自動車排ガス（とくにディーゼル車）、船舶、航空機、たばこの煙、調理などから直接排出される粒子。土壌粒子、海塩、火山などの自然由来のものもある。 ・二次生成粒子：硫黄酸化物〈SOx〉、窒素酸化物〈NOx〉、揮発性有機化合物〈VOC〉などのガス状物質が、大気中で光化学反応などにより粒子化したもの。 ・主な成分は硫酸塩、硝酸塩、アンモニウム塩、炭素成分（元素状炭素・有機炭素）、金属などである。

浮遊粒子状物質〈SPM〉との関係

・SPMは粒径10μm以下の粒子（日本の定義）で、PM2.5はそのうち粒径2.5μm以下の部分にあたる。 ・粒径が小さいほど肺の深部に到達しやすく、健康影響が大きいことから、2009年にPM2.5の環境基準が新たに設定された。

大気汚染に係る環境基準

環境基本法に基づく大気の環境基準は、二酸化硫黄〈SO2〉、一酸化炭素〈CO〉、浮遊粒子状物質〈SPM〉、二酸化窒素〈NO2〉、光化学オキシダント、微小粒子状物質〈PM2.5〉の6物質と、有害大気汚染物質であるベンゼン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ジクロロメタンの4物質に設定されている。これにダイオキシン類対策特別措置法に基づくダイオキシン類を加えると11物質となる。

健康影響と対応

・短期曝露：呼吸器症状の悪化、喘息発作、COPD増悪、循環器疾患による入院の増加。 ・長期曝露：肺癌、循環器疾患による死亡の増加。 ・環境省は、日平均値が70μg/m³を超えると予測される日に不要不急の外出や屋外での激しい運動を控えるよう注意喚起する暫定的な指針を示している。