研究者に聞く！！

田村： そもそもは人の健康に寄与できる仕事をしたいという思いがありました。また学生時代、実験は苦手だったけれど外に出てデータを集めるのが好きでしたので、工場の健康管理とか農作業に伴う皮膚アレルギーをテーマに、フィールド調査をしていました。それでこの研究を開始したわけですが、国立環境研究所に入所してもう20年以上経ってしまいました。これまでは農薬による健康被害や沿道の大気汚染影響など、ずっとフィールド調査研究をしてきました。その途中で、３年半ほど熊本県の水俣市にある国立水俣病総合研究センターに籍を置きましたが、そこでも患者さんや様々な立場の関係者の方々から聞き取り調査をずいぶん行いました。海外での調査ということでは、この研究の前に中国でのフッ素汚染調査と、タイのバンコクの大気汚染をテーマに、交通警察官の個人曝露調査の経験があります。

田村： 国立環境研究所では国際共同研究を推進しており、中国でも様々なテーマで現在も研究が続けられています。私が以前に参加したフッ素中毒の共同研究は、高濃度のフッ素を含む石炭を室内で燃やしている四川省や貴州省の農山村がフィールドでした。中国には大気汚染が著しくて衛星写真に撮れない都市があるなど、都市の大気汚染レベルはひどいと聞いていましたので、研究者としてはその健康影響にはずっと関心を持っていました。

それでこの研究を開始したわけですが、フッ素汚染調査の時とはフィールドも方法も全く違いますので、中国側の共同研究代表者も急いで探すことになりました。さいわい、筑波大学に留学のご経験があり、国立環境研究所での研究経験もある中国医科大学の孫貴範先生が瀋陽にいらしたので、その先生にお願いすることにしました。

田村： 中国の都市の大気汚染といった場合、エリアによって経済発展の状況がかなり異なり、また沿海部と内陸部でも社会基盤の整備の状況が異なっています。近年は自動車排気ガスの影響も関心が出ていますが、同様に現在でも、国民生活に密着な冬場の集中暖房のボイラーから排出される粉じんが、問題になっています。この粉じんによる大気汚染を主な研究テーマにし、とくに大気中の微小粒子が都市生活者や子供の健康にどのような影響を与えているのかを調査研究しました。冬場の寒気が厳しい中国の東北地方では、１年のうち５カ月ぐらいは暖房を使用する生活を強いられていますので、生活者の健康に与える影響も少なからずあるのではないかと考えました。

田村： 中国の東北地方といっても広い面積がありますので、冬場に集中暖房を使用する瀋陽市、撫順市、鉄嶺市の３都市内に大気汚染の高濃度地域、中濃度地域、低濃度地域と想定される３地域を選定し、１年間に４期ほど粒子の大きさを分けた大気粉じん（PM₁₀、PM_2.5など。コラム参照）のサンプリングを１都市ずつ４年間実施しました。瀋陽市はかつての重工業都市ですが、現在は商業都市に生まれ変わっています。鉄嶺市はごく一般的な都市として選定しました。また、撫順市は広大な露天掘り炭坑で有名で、対象とした望花区には石油化学の工場などもあり、工場ばい煙による影響も考えられる都市として選定したものです。

田村： 今回調査対象になった瀋陽市などは東北地方のなかでは南に位置しているのですが、それでも冬場の最低気温はマイナス25℃、最高気温でもマイナス10℃を下回る気象条件になります。一般の住宅では基本的に電気エネルギーの暖房はありませんから、石炭を使う集中暖房のボイラーが唯一の暖房手段ということになります。

ラフなイメージを持っていただくとしたら、６階から９階建ての大規模な団地群のなかに大きな煙突のボイラーが設置されていて、石炭をエネルギー源とする集中暖房が行われています。これによって、熱湯か蒸気を団地の各戸に供給して冬場の暖をとるというのが、ごく一般的な中国の都市における暖房風景です。暖房に使う石炭には硫黄分が多く、独特の臭いが漂っているような状況です。

田村： 残念ながらずいぶん違います（笑）。

　日本の大気汚染は、戦後の急速な工業化が進められた1960年代が全国的なピークでした。大都市の上空はスモッグで覆われ、四日市の工業地帯など重化学コンビナートではばい煙や排ガスを避けるために、子供たちはマスクをして登校しました。現在、日本の二酸化硫黄の環境基準は日平均濃度で0.04ppm（年平均濃度で約0.02ppmに相当するとされる）と決められていますが、60年代の四日市や川崎市では最高で約0.08〜0.12ppmに達し、当時の大気汚染が基準を大きく超えていたことがわかります。

　日本の大気汚染は1970年代に入ってから、工場における脱硫装置の導入などが急速に進んだ結果、大幅に改善されていきましたが、その後、自動車の排気ガスなどを主因とする窒素酸化物や粒子状物質による汚染が全国的に増え続け、今なお解決されない大きな問題となっています。

　一方、中国で発表されている大都市における二酸化硫黄の年平均濃度を日本の基準と比較すると、ほとんどの都市が基準を上回り、とくに太原をはじめいくつかの都市では日本の工業都市の大気汚染が激しかった時代に匹敵する濃度であることが示されています。

　また中国では、フッ素含有量が多い石炭を使っている地方が広く分布しています。こうした地域の農山村では、暖房や炊事などで使用する石炭のばいじんが室内で乾燥させているトウモロコシやトウガラシに付着し、これを食べることでフッ素が体内に吸入され、歯牙フッ素症や皮膚ガンのような健康被害を起していました。現在の中国における大気汚染は、工場のばい煙、石炭による都市暖房、自動車排気ガスなどの原因により、二酸化硫黄や二酸化窒素、粒子状物質などの問題が深刻化しているのです。

　粉じんは、大きさによってその成り立ちが違い、空気中での滞留時間も異なります。非常に小さな粒子は大気中に漂っている時間が長く、肺の奥まで入って付着し、有害性も高くなるため、大気粉じんを粒子の大きさに分けて捕集し、分析することが重要です。粒子は、実際には多様な形をしていますので、空気中での動きの特性による大きさ（空気動力学径）で表されます。日本ではその直径が10μm（0.01mm）以上のものを完全に除いたものをとくに浮遊粒子状物質（SPM）といい、環境基準が定められています。

　浮遊粉じんの測定にはポンプなどで大気を吸引し、遠心力や慣性衝突（空気の流れの方向を急に変えると、小さな粒子は気流と一緒に曲がっていくが、大きな粒子は曲がりきれずにまっすぐ進んで壁に衝突する）の原理を利用してフィルターに一定以上の大きさの粒子を捕集し、計量して濃度を求める方法が多く用いられています。PM₁₀やPM_2.5も、同様に10μm以上や2.5μm以上の粒子を除いた粒子のことをいいますが、10μmや2.5μmの粒子を除く効率は50％とされています。この決め方をSPMにあてはめると、SPMはPM₁₀とPM_2.5の中間（およそPM₇に相当）ということになります。

　対象都市に設置した捕集装置は、ローボリュームエアサンプラー・アンダーセンタイプといい、これも慣性衝突の原理を使って８段階に分けてフィルター（衝突板）上に粉じんを大きい粒子から捕集し、一番小さな粒子はろ過捕集する仕組みになっています。また、個人曝露用の捕集器も構造は簡単ですが、衝突板で10μm以上の粉塵を除き、次に2.5μm以上（10μm未満）の粒子と2.5μm未満の粒子(PM_2.5)に分けて捕集しました。

　捕集した粉じん濃度を求めるためには、あらかじめ温度と湿度を一定に保った天秤室でフィルター重量を測っておき、捕集後にも全く同じ条件に１日以上置いてから計量してその差を出して計算します。１枚のフィルターで捕集される粉塵は、少ないもので10μg程度と非常に微量なため、μg単位で正確に計量する必要があります。安定した計量値が得られるまでくりかえし測定し、平均値で捕集量を求めます。

この大気汚染をテーマにした共同研究は５年前にスタートしましたが、大気汚染問題はますます大きな中国政府の課題になっています。調査対象都市となった瀋陽や撫順でも徐々に対策は立てられていますが、首都の北京では2008年のオリンピック開催を控えて、急ピッチで大気汚染の解決策が議論されています。たとえば、大気汚染の発生原因のひとつである工場は北京地区から移転させるとか、燃料資源を石炭から天然ガスに切り替えるといったものです。

　中国でもマイカー需要が増大し、どの都市でも自動車交通量は急増していますので、自動車から排出される汚染物質の健康影響が心配ですが、科学的な研究は始まったばかりです。今後、中国でも排気ガスによる大気汚染の研究は最も重要になると思います。

　日本の環境研究や環境対応技術のレベルは非常に高く、この共同研究も中国側スタッフには大変良い経験でした。これからも両国が一緒になって共通の環境汚染の研究に取り組んでいけることを期待しています。