黄砂とは?黄砂が及ぼす影響を電気通信大学の石垣陽・特任教授が解説!

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例年3月から4月をピークに日本列島に飛来する黄砂ですが、2023年は3月24日(金)に新潟で、全国で今年初めての黄砂を観測。4月12日(水)から13日(木)にかけては黄砂が日本列島の広範囲に飛来し、福岡から札幌にかけて広く観測されました。また、普段は、黄砂の飛来があまり多くない関東にも飛来し、東京でも13日(木)・14日(金)と2日連続での観測があり、その後、16日(日)にも鹿児島で黄砂を再び観測するなど、今後も5月頃までは度々飛来することが考えられます。

 

今回は、黄砂が生活や人体に与える影響や注意点について、電気通信大学大学院情報理工学研究科の石垣陽・特任教授に話を伺いました。

 

 

ーー黄砂予報が出ていますが、そもそもなぜ黄砂が発生するのですか?

 

黄砂の源はユーラシア大陸の中央にある砂漠の砂です。有名な砂漠としてはゴビ砂漠があります。砂漠に強風が吹くと細かい砂が上空数千メートルの航空機が飛ぶ高度にまで巻き上げられ、それが偏西風に乗って日本まで飛来し、降下します。つまり簡単に言うと、「ゴビ砂漠の砂が日本の空から降ってくる」という不思議な自然現象だといえます。

 

 

ーー黄砂が生活に与える影響はどのようなものがありますか?

 

黄砂が増えると視界が悪くなり、天気が良いのに空が淀んで霞がかったようになります。

細かい砂が洗濯物に付着して不快なばかりか、眼鏡や自動車が汚れるなどして、これを乾燥した状態で拭き取るとキズがついてしまいます。これは、黄砂の主成分がケイ素(ガラス質)やアルミニウム・カルシウム・鉄などの硬い金属でできているためです。これらは、工業用の研磨剤の成分とよく似ていることから、黄砂による大気汚染は、例えるなら「クレンザーの粉が大気中に舞っているような状態」だといえるでしょう。このことで、人体に与える影響(後述)も懸念されます。

また黄砂の細かい砂は、隙間から家の中にまで侵入して、フローリングや家電に付着します。これらを乾拭きするとやはり、細かい傷をつけてしまいます。黄砂が発生している時の家事仕事には注意が必要だといえるでしょう。黄砂が付着した眼鏡や自動車などを洗うときは、まず良く水で流すことが重要です。黄砂自体に油分は含まれないので、石鹸・洗剤は黄砂にはあまり効果がありません。まず十分な水ですすぎ流してから、石鹸・洗剤を使って洗浄すると良いでしょう。

特に黄砂の降下量が多い中国の北京などでは、道路が砂で埋もれて交通に支障が出ることがあるようです。日本ではまだそこまで多くの黄砂は観測されていませんが、砂漠化が進めば将来は黄砂による交通事故や自動車・飛行機・電車の交通障害が発生するのかもしれません。

 

 

ーー黄砂が人体に与える影響はどのようなものがありますか?

 

黄砂の人体への影響を考える時、問題になるのはその粒子の「細かさ」と、組成物の「硬さ」です。まず細かさについてですが、黄砂粒子の直径は数マイクロメートルと、非常に小さいことがわかっています。普通の砂の直径(粒子径)は100マイクロメートル程度ですから、実に100倍くらい小さいといえます。

粒子が小さいと何が悪いのかというと、呼吸をしたときに粒子が肺の奥深くまで侵入してしまいます。普通の砂のように粒子径が大きければ、喉などにぶつかって咳やたんとして排出されます。しかし粒子径がここまで小さいと、肺の中にまで侵入してしまうのです。そしてもっと厄介なのが、いわゆるPM2.5(直径2.5マイクロメートル以下の微粒子)と同様に、肺の細胞を通り抜けて、体内の血液に乗り、体中に運ばれて体内でいろいろな悪さをすると考えられています。

 

 

環境省の資料によると、黄砂による健康影響として以下のものが挙げらています。

 

アレルギー症状

黄砂の飛来と眼、鼻、皮膚などのアレルギー症状との関連があり、目のかゆみ、結膜炎、鼻水やくしゃみなどを引き起こすことがあると報告されています。また、黄砂の濃度が高い日ほどそれらの症状を発症する方が多くなるとの報告があります。 黄砂の飛来があった日に皮膚症状を示す方は、金属アレルギーの傾向があるといわれています。また、スギ花粉の飛散と黄砂の飛来の時期が重なるため、スギ花粉症の方は注意が必要です。 黄砂飛来時に屋外にいる時間が長いほど症状が出やすいことが報告されており、症状にお困りの方は、特に黄砂日には不必要な外出を減らすことで症状を軽減できる可能性があります。

 

呼吸器疾患

黄砂の飛来と呼吸器疾患について、小児では受診数増加、成人では救急搬送数増加との関連が報告されています。 小児において、黄砂飛来後の呼吸機能の低下が観察されています。 気管支喘息、慢性閉塞性肺疾患(COPD)の患者については、症状悪化に伴う入院・受診数の増加との関連が報告されています。また、黄砂による喘息入院については、小児と高齢者への影響が大きいとされており、黄砂は成人喘息患者の下気道症状を悪化させると報告されています。黄砂飛来日は上下気道や眼、皮膚症状の悪化が見られる場合がありますので注意が必要です。また、喘息など呼吸器疾患を有する者だけでなく、成人の非喘息患者においても黄砂の濃度が高いほど咳が出ることが報告されています。 さらに、肺炎での入院の増加との関連もみられ、黄砂の飛来と肺炎による死亡との関連も報告されています。

 

循環器疾患

黄砂の飛来と循環器疾患による死亡については関連がみられています。 また、黄砂飛来と救急搬送数増加、脳梗塞での入院や、心筋梗塞での入院、発症増加との関連も報告されています。加えて、植込み型除細動器を入れた患者については不整脈との関連が報告されています。ただし、心筋梗塞を発症する過程において、黄砂への曝露がどのように関与するのかは今のところ分かっていません。 高齢者や糖尿病、慢性腎臓病等の既往歴がある方は、循環器疾患への影響のリスクが高いことが報告されていますので注意が必要です。

(出典:https://www.env.go.jp/chemi/平成30年度「黄砂とその健康影響について」小冊子.pdf)

このように、呼吸器・循環器・皮膚等に基礎疾患を抱える方や、小児や高齢者など、いわゆる感受性群と呼ばれる影響を受けやすい方々は、黄砂の健康影響について特に気を付けるようにしましょう。

 

 

 

ーー黄砂予報が出ているときはどのような対策をすべきですか? 屋外でできる対策を教えてください。

 

黄砂が悪さをするのは、いわゆるPM2.5と同様に小さな粒子(エアロゾル)であるとういことを説明しました。よって、その対策手段もPM2.5と同様になります。最も安価な対策はマスクです。しかし、布マスクやウレタンマスクでは、PM2.5を捕集する能力は2~3割程度しかありません。黄砂を確実に遮断するためには、不織布マスクの着用をおすすめします。

黄砂が発生しやすいのは3月から4月、つまり日本では、特に卒業式・入学式のシーズンで、外出が多い季節と重なってしまいます。上記の感受性群(基礎疾患・小児・高齢者)の方々は、まず外出を控えることで、黄砂を吸い込むリスクを大幅に低減できるでしょう。

 

 

ーー学校などの公共施設、オフィス、自宅でできる対策を教えてください。

 

窓やドアを閉め切っていても、空気は必ず入ってきます。そうしないと中に居る人が窒息してしまいますから、どんな高気密の建物にも、必ず空気の出入り口があるように設計されています。しかし空気が入ってくるということは、黄砂のようなPM2.5(エアロゾル)も同時に入ってきてしまいます。つまり、建物の中に居るからといって油断はできません。

建物の中での対策としては、マスクに加えて空気清浄機が挙げられます。空気清浄機は、HEPAと呼ばれるJIS規格で定められた高性能フィルターを装備しているものがおすすめです。HEPAであれば、黄砂のエアロゾルをほぼ100%除去(厳密には99.97%)することができます。つまり、HEPAフィルター付き空気清浄機の吹き出し口には、黄砂はほぼ全く含まれていないといえます。

 

 

ーー対策をする上での注意点を教えてください。

 

最も効果的な対策はマスクと空気清浄機ですが、それぞれ注意点があります。まずマスクですが、不織布マスクを着用していても、顔の隙間からの「漏れ」があります。この漏れの量は、一般的なプリーツマスクだと概ね50%くらいだと言われています。半分しか黄砂を除去できないなら、マスクをしても意味がないじゃないか、と思われるかもしれません。しかし、リスク学の観点からいえば、曝露(有害物質を体内に取り込む量)を半分に出来るということは、かなり有効な対策だということができます。しかし、マスクを正しく装着しないと漏れが100%近くになってしまうという研究もあります。ですから、くれぐれもマスクの装着方法(フィッティング)には、気を付けるようにしましょう。新型コロナウイルス感染症対策の時に、一時流行した二重マスクや不織布マスクとウレタンマスクを重ねる装着方法なども、「顔にぴったりフィットする」と感じられるようであれば有効だといえます。

空気清浄機の使用時にも注意してほしいことがあります。まずは「風量」です。空気清浄機の風量設定は「自動」ではなく、「強」または「最強」にしてください。そうすることで、より多くの黄砂を除去できます。逆に「自動」にしてしまうと、空気清浄機は内蔵しているホコリセンサーや匂いセンサーからの信号を頼りに風量を自動で調整します。しかし、黄砂は一般的なホコリセンサーや匂いセンサーでは検出できません。つまり、「自動」に設定した場合、黄砂の濃度が濃くなっても、空気清浄機が反応せず、いつまでたっても空気がキレイにならない、というリスクがあるのです。また、国産メーカーが販売しているHEPAフィルターの多くが「エレクトレットHEPA」といって、静電気の力で微粒子を除去するタイプなのですが、このエレクトレットはアルコールをかけると消失してしまいます。空気清浄機を掃除する時は、絶対にアルコールスプレーなどを使わないことが大切です。。

 

 

 

ーー黄砂の状況を知ることはできますか?

 

環境省の黄砂飛来情報(https://www.data.jma.go.jp/env/kosa/fcst/)から、解析予測図を見ることができます。

しかし、これはあくまで地表付近の黄砂を分析するものであり、室内に侵入する黄砂の量までは教えてくれません。自宅やオフィスの中の環境を調べる場合には、PM2.5センサーを使うと良いでしょう。

 

ーーPM2.5センサーなどでわかるのですね。

黄砂の粒子径は数マイクロメートル前後と幅広く分布していますから、その一部はPM2.5(粒子径2.5マイクロメートル以下の粒子)に該当します。すなわち、PM2.5センサーであれば、黄砂に由来するPM2.5の濃さ(質量濃度)を測定することができ、黄砂がどのくらいあるかを推定することに役立つと思います。

 

 

ーーセンサーを選ぶ際の注意点があれば教えてください。

 

一般にPM2.5の濃さは、部屋の換気状態によって大きく異なります。したがって複数の室内を調べることが重要となるため、バッテリーで動作する可搬型のセンサーが便利でしょう。

また空気清浄機があれば、使用の前後でPM2.5の濃さが変化するかを確認することができます。空気清浄機の吹き出し口付近にセンサーを設置して、空気清浄機がしっかり浄化しているかを確認することもできます。

 

 

ーーその他に…

 

風が吹けば桶屋が儲かる、ということわざがあります。その意味は「思いがけないところで影響がでる例え」だとされています。黄砂の発生源である内モンゴルの乾燥地帯では、カシミアヤギの過剰な放牧によって草が減り、砂漠化が懸念されているという現実があり、ドキュメンタリー収録番組が2018年に放映されました。(https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000089.000020945.html

モンゴルのカシミアの殆どは輸出され、高級ファッション製品として中国や先進国を中心に消費されています。黄砂が日本にやってくる原因のひとつに、カシミアのセーターが関与しているということも、地球環境やSDGsを考えるうえで意識しておく必要があるかもしれません。

 

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