オゾン汚染のしくみ

May 30 2001

私たちはオゾン層が欲しいのですが、オゾン汚染は望んでいません...大気では良いのですが、地上では悪いですか？オゾン汚染、それがあなたにどのように影響するか、そしてあなたがそれに対して何ができるかについて調べてください。

写真提供USEPA
オゾンはスモッグの主成分です。

ラジオやテレビの天気予報では、晴れて暑くなり、オレンジ色のオゾン警報が発令されたことがわかります。オゾンとは？オレンジ色のアラートとはどういう意味ですか？なぜあなたはそれを心配する必要がありますか？

この記事では、オゾンとは何か、オゾンがどのように生成されるか、オゾンがもたらす健康被害、およびオゾン汚染を減らすために何ができるかを調べます。

オゾンは、3つの酸素原子が結合した分子です（O3）。それは不安定で反応性が高い。オゾンは、漂白剤、脱臭剤、空気や飲料水の殺菌剤として使用されています。低濃度では、それは有毒です。

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オゾンは、地球の上層大気の層である成層圏に低濃度で自然に見られます。この上層大気では、太陽からの紫外線が酸素分子（O2）を分解し、2つの単一の酸素原子を形成するときにオゾンが生成されます。解放された原子がオキソゲン分子と衝突すると、オゾンになります。成層圏オゾンは、危険な紫外線から地球の表面を保護するため、「良い」オゾンと呼ばれています。

写真提供： NIEHS / NIH
NOx汚染物質からのオゾン生成：日光の作用によって二酸化窒素から解放された酸素原子は、酸素分子を攻撃してオゾンを生成します。窒素酸化物はオゾンと結合して二酸化窒素を再形成することができ、このサイクルが繰り返されます。

オゾンは、大気の最下層である対流圏にも見られます。対流圏オゾン（しばしば「悪い」オゾンと呼ばれる）は、内燃機関や発電所からの大気汚染の結果として人為的に発生します。自動車の排気ガスと産業排出物は、ガソリンと石炭の燃焼の副産物である窒素酸化物ガス（NOx）と揮発性有機化合物（VOC）のファミリーを放出します。 NOxとVOCは化学的に酸素と結合して、春の終わり、夏、初秋の日当たりの良い高温条件でオゾンを形成します。高レベルのオゾンは通常、午後と夕方の暑さの中で形成され、涼しい夜に放散します。

写真提供： NASA
対流圏オゾンの世界的な季節変化：気候が暑い北半球と南半球の夏の間、対流圏オゾンは増加します。最も熱帯圏のオゾンは、北半球で夏に観測されます。

オゾン汚染は主に都市部と郊外で発生しますが、卓越風によって運ばれたり、車やトラックが農村部に移動したりして、農村部でも発生します。都市の工業地帯から風下250マイル（402 km）までの農村地域では、かなりのレベルのオゾン汚染が検出されます。

写真提供： NIEHS / NIH
オゾン汚染は、都市部から農村部に移動する可能性があります。

オゾンの回避と削減

オゾンを吸入すると、オゾンは気道全体に移動します。オゾンは非常に腐食性があるので、それは損害賠償あなたの中細気管支や肺胞、肺を、ガス交換のために重要である気嚢（参照どのようにあなたの肺の作業の詳細については）。オゾンに繰り返しさらされると、肺組織に炎症を起こし、呼吸器感染症を引き起こす可能性があります。

オゾンへの暴露は、喘息などの既存の呼吸器疾患を悪化させ、肺機能と運動能力を低下させ、胸痛や咳を引き起こす可能性があります。幼児、屋外で活動する大人、呼吸器疾患のある人は、夏に遭遇する高レベルのオゾンに最も敏感です。

人間への影響に加えて、オゾンの腐食性は植物や樹木に損傷を与える可能性があります。高レベルのオゾンは、農作物や森林植生を破壊する可能性があります。

写真提供： NARA、写真家Gene Daniels / US EPA
オゾン損傷植物（左）と通常の植物（右）

オゾン曝露の回避オゾン曝露
から身を守るために、毎日お住まいの地域の大気質指数（AQI）に注意する必要があります。通常、新聞やテレビやラジオの朝の天気予報で確認できます。また、オゾンアラート値に関する米国環境保護庁（EPA）のガイドにも精通している必要があります。

AQIの数字はどういう意味ですか？AQIは、オゾン、二酸化硫黄、粒子状物質、一酸化炭素、二酸化窒素の5つの大気汚染物質の濃度を測定します。EPAはこれらの汚染物質を基準汚染物質として選択しましたが、これらは大気中のすべての汚染物質ではありません。これらの濃度は、連邦法で定められた基準と比較されます。インデックス値100は、すべての基準汚染物質が、人口の大多数にとって安全であると見なされる最大レベルにあることを意味します。下のグラフの黄色のアラートです。100を超える数値は、濃度が高いことを示しているため、ほとんどの人にとってリスクが高くなります。

オゾンに関するUSEPA大気質ガイド
大気質指数	色	大気質	予測
0から50	緑	良い	健康への影響は予想されていません。
51から100	黄	適度	異常に敏感な人々は、長時間の野外活動を制限する必要があります。
101から150	オレンジ	敏感なグループにとっては不健康	活動的な人や呼吸器疾患のある人は、長時間の屋外活動を制限する必要があります。
151から200	赤	不健康	活動的な人や呼吸器疾患のある人は、長時間の野外活動を避ける必要があります。他のすべての人は、長時間の野外活動を制限する必要があります。
201〜300	紫の	非常に不健康	活動的な人や呼吸器疾患のある人は、すべての野外活動を避ける必要があります。他のすべては野外活動を制限する必要があります。

オゾンへの曝露を減らすために、夏の午後と夕方の時間帯に運動することは避けてください。

独自のオゾン検出器を作成する

オゾンテストストリップを作成して、自分の裏庭や学校周辺のオゾンレベルを検出および監視できます。必要になるだろう：

コーンスターチ
ろ紙（コーヒーフィルターがうまく機能します）
ヨウ化カリウム（Carolina BiologicalSupplyやFisherScientificなどの科学教育サプライヤーに注文できます）

基本的には、水、コーンスターチ、ヨウ化カリウムからペーストを作り、このペーストを濾紙のストリップに塗ります。次に、ストリップを8時間空気にさらします。空気中のオゾンはヨウ化カリウムと反応して、ストリップの色を変えます。その後、このWebサイトで入手できるチャートからオゾン濃度を読み取ることができます。また、新聞、気象放送、または自宅の気象観測所から取得できる相対湿度を知る必要があります。詳細については、対流圏オゾン試験を参照してください。

オゾン汚染の削減オゾン汚染を削減
するのに役立ついくつかの方法があります。

春の終わり、夏、初秋の午後と夕方の時間帯は、自動車の使用を制限してください。
これらの時間帯はガソリン式の芝生設備を使用しないでください。
これらの時間帯は車に燃料を供給しないでください。
これらの時間帯は火や屋外グリルに火をつけないでください。
車やボートのエンジンを調整してください。
タイヤが適切に膨らんでいることを確認してください。
環境に安全な塗料、クリーニング、オフィス製品を使用してください（これらの化学物質の一部はVOCの発生源です）。
エネルギーを節約します。

オゾン汚染を減らすための個人的な試みに加えて、EPAは大気汚染を減らすために、より厳しい大気質基準（大気浄化法とその修正など）を開始しました。業界、製造業者、州および地方自治体によるこれらの基準への準拠により、多くの一般的な大気汚染物質のレベルが大幅に低下しました。

写真提供：USEPA米国
における大気汚染排出量の変化

対流圏のオゾン濃度も過去10年間で減少しています。

写真提供：USEPA米国
におけるオゾン濃度の変化（黒い線は大気質基準を表す）

継続的な保全と削減の慣行、オゾン汚染警告の順守、研究と政府の規制により、オゾン汚染レベルは低下し続けるはずです。おそらく、将来の世代はこの環境汚染物質によって脅かされることはないでしょう。

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オゾンの回避と削減

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