重点特別研究プロジェクトへの助言（平成14年4月）
大気中微小粒子状物質（PM2.5）・ディーゼル排気粒子（DEP）等の大気中粒子状物質の動態解明と影響評価プロジェクト
- 更新日：2003年6月30日
1）研究の概要
国際的に関心が高まっているDEP等を含むPM2.5を中心とした大気中粒子状物質の発生源特性や環境動態を明らかにし、発生源と環境濃度との関連性を把握する。これとともに大気中粒子状物質の一般住民への暴露量を推計し、さらに全国民の暴露量ランク別人口数の推計を行い、リスク評価に資するデータを蓄積する。また、影響評価に資するため、動物実験を中心とした毒性評価研究を行い知見の集積を図る。
2）研究期間
平成13〜17年度（5年間）
3）平成13年度の研究成果の概要
研究の状現と問題点を明らかにし今後の研究内容を具体化した。これとともに緊急に取り組むべき課題に関する基礎実験や解析手法開発、予備的な観測や測定システムの検討を実施した。
1. 発生源把握および対策シナリオ評価に関する研究に関しては、
- シャーシダイナモによる実験手法および自動車の走行モード調査手法を検討した。
- トンネル調査や沿道調査の手法を用いて、実走行状態での発生源特性を明らかにした。
- 交通・物流データをもとにDEP排出量の地域分布推計システムを設計した。
2. 環境動態把握および予測評価に関する研究に関しては、
- 都市SPM・沿道大気汚染の動態把握のための予備的調査と解析を実施した。
- 複雑な道路構造地域における風洞実験解析手法を検討した。
- 広域・都市数値モデル解析手法を検討した。
- 地方自治体環境・公害研究機関との共同研究を実施し大気汚染のトレンド解析を行った。
3. 測定法の確立とモニタリングに関する研究に関しては、
- 有機炭素成分と元素状炭素成分の測定手法の検討を行った。
- ガス状成分、粒子状物質計測器機の比較試験を実施した。
4. 疫学・暴露評価に関する研究に関しては、
- 疫学・暴露評価に関する研究のための地理情報システムの利用方法を明らかにした。
- PM・DEP暴露量と健康影響評価のための暴露量推計モデルの開発を行った。
5. 毒性・影響評価に関する研究に関しては、
- DE（デイーゼル排気）全体の呼吸-循環器系への影響を明らかにした。
- 粒子状物質のみを暴露する装置作製の問題点の検討を行った。
- 心肺循環系に及ぼす障害作用機序の解明に関する実験的研究の３年間の研究成果を総合的に取りまとめた。
4）今後の課題、展望
平成14年度以降は、13年度に行った研究レビューを基に各研究分野における研究の現状と問題点を把握し、重点的に実施すべき研究を順次行う。特に、14年度には測定機器の実験室およびフィールドにおける実証試験、特定の地域をターゲットとした事例研究を実施する。これとともに個別研究課題に関する基礎実験や解析手法開発、野外観測、実験装置の製作等を実施する。
1. 発生源把握および対策シナリオ評価に関する研究に関しては、
- シャーシダイナモによる実験および走行モード調査等を実施する。
- 車載計測等の手法を用いて、実走行状態での発生源特性を把握する。
- 交通・物流データをもとにDEP排出量の地域分布推計を行う。
- 発生源対策シナリオに関する基礎的な検討を行う。
2. 環境動態把握および予測評価に関する研究に関しては、
- 広域・都市大気汚染の動態把握のための観測・調査・解析を実施する。
- 複雑な道路構造地域における風洞実験、現地調査、モデル解析を実施する。
- 広域・都市数値モデル解析、大気汚染データのトレンド解析を行う。
- 大気汚染データの国際比較・解析を行う。
3. 測定法の確立とモニタリングに関する研究に関しては、
- 有機炭素成分と元素状炭素成分測定方法を確立し発生源と環境の測定を行う。
- 既存の大気環境測定装置の比較・実証試験を行う。
- ガス状成分、粒子状物質計測モバイル型モニタリングシステムを環境調査に利用する。
4. 疫学・暴露評価に関する研究に関しては、
- 地理情報システムを利用し大気環境濃度を把握する。
- PM・DEP暴露量に関するマクロ推計モデルの各構成要素の設計を行う。
5. 毒性・影響評価に関する研究に関しては、
- 正常および病態モデル動物を用いた微小粒子状物質暴露が呼吸-循環機能に及ぼす影響の解析と生理学、病理学、生化学、免疫学的機構の検討を行う。
- DEPによる感染性肺傷害の増悪メカニズムの解明に関する研究を行う。
- エンジン運転条件等による排出微小粒子状物質の毒性スクリーニング手法を検討する。
- デイーゼル粒子状物質暴露装置の検討を行う。
- DEがアレルギー喘息の増悪作用等に及ぼす影響を調査する。
5）平成13年度研究予算額
約100,000,000円
6）評価結果の概要
1. 研究の進め方に関しては、
- わが国でDEPがPM2.5の大きな成分となっているのか、新たな基準を作るとすればPM2.5かPM1.0のどちらか適当なのかがわかる様なテーマもつけ加えて欲しい。
- 政策にむかっての意思決定が急がれている分野でもあるので、動態解明と影響評価の一連の論理的な流れと早期に見通しのつく形にすることが望まれている。そして、その中で影響を低減させる上で役立つ変動または要因とその効果についても想定しながら研究の進行管理を行うこと。
- 粒子状物質の動態解明後の対策をどう進められるのか。
- 13年度になされたレビューから研究課題にプライオリティーをつけ、くれぐれも手を拡げすぎないように。
- 測定はよく理解できるのだが、これをどのように政策提言に結びつけていくのか。
- PM2.5にとらわれずに研究を進めてほしい。等の指摘を受けた。
2. 発生源と環境動態把握、暴露量評価研究に関しては、
- 粒子の化学組成を綿密に分析することが必要なのではないか。
- 粒子が大気中で光化学的に反応し、ラジカル物質を生成し、これが生物（人間や動植物）に影響を及ぼしている可能性を今後検討してみる必要性がないか。
- 地域事例のときの測定、同定をもう少し、正確にすべき。沿道といっても、沿道の上の場所によって特性が違う。疫学調査の場合は、戸内、戸外のfactorもはいる。等の指摘を受けた。
3. 影響評価研究に関しては、
- 動物実験では吸入暴露による実験に早く移行する事が望まれる。副交感神経刺激は、O3やNO2でも見られる反応であるが共通のメカニズムは何か？血圧と心拍数がパラレルに効いてしまうのは何故かなどを解明してほしい。
- 毒性発現因子が粒子であるのか、化学物質であるのか、増悪因子であるのか、といった点を明確にされたい。等の指摘を受けた。
7）対処方針
1. 研究の進め方に関しては、
- 研究課題名にキーワードとしてＰＭ2.5が入っているが、ＰＭ2.5のみを研究すると言うことではなく、ＰＭ2.5に代表される大気中微小粒子状 物質全体を研究対象と考えている。発生源や環境における粒径分布の把握が重要であり、これを行うための測定・モニタリングの検討と実測を先ず重点的に実施し、この中でDEPがPM2.5に占める割合を明らかにする。新たな環境基準の検討については、PM1.0のモニタリングが行われていない現状では、疫学研究の実施は困難だが長期的な課題として検討したい。
- 発生源や環境における動態把握とともに交通・物流システムに関する研究も同時に展開し、その中で、影響を低減させる上で役立つ変動または要因とその効果についても検討する。
- 具体的な対策技術研究は本研究課題の中には含まれていないが、ハード、ソフトの両面から対策シナリオの評価は実施する予定である。
- 本研究プロジェクトの特徴は動態把握の研究者と影響評価の研究者が常に協力して研究を実施出来るところにあるので、お互いの研究課題やそれを遂行するための諸条件の優先順位を十分に協議し、フォーカスを深めて行きたい。
- 研究の順番としては、先ず、リアルで正確な発生源情報、環境情報の把握を行い、この結果を暴露・毒性評価に結び付けて行く。得られた結果を基に多分野との意見交換を踏まえ最終的な政策提言を行いたい。
2. 発生源と環境動態把握、暴露量評価研究に関しては、
- 粒子の化学組成の分析は必須であり実施する。
- 排気に紫外線を当てて影響や組成変化を見る事は必要と考えるが、現在の研究計画の中で、この検討を影響面で実施する事は難しい。ただし、フィールド観測などで光化学反応の実態把握は可能である。
- ・プロジェクト初年度においては、実験装置、観測装置の立ち上げと予備的実験・調査まで実施したが、今後、ディーゼル車の車種、運転モードによるDEPの違いなどに関する実験・観測を行う。
- ・モニタリングの比較評価実験結果を踏まえ事例研究時には測定条件の精査を行いたい。疫学暴露評価においては、戸内、戸外のfactorも考慮する。
3. 影響評価研究に関しては、
- 粒子のみの吸入暴露実験は技術的に難しい面もあるが、装置の開発ともども早期に実現したい。副交感神経の緊張および循環機能の変化に関する機能の解明も実施する。
- 暴露技術における限界はあるが、種々の実験を組み合わせ排気中のどのような成分が毒性を発現するか、またその機構について検討する予定である。