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【分かりやすく解説】エアロゾルとは?感染経路と感染対策の方法とは?


目次[非表示]

  1. 1.エアロゾルとは? エアロゾルの定義
  2. 2.エアロゾルの及ぼす影響
    1. 2.1.メリット:地球温暖化の抑止力効果
      1. 2.1.1.地球冷却効果
    2. 2.2.デメリット
      1. 2.2.1.①大気汚染
      2. 2.2.2.②健康被害
  3. 3.エアロゾル感染に対する対策は?
  4. 4.換気の効果を確認


エアロゾルとは? エアロゾルの定義

エアロゾルとは、空気中に微細な固体または液体の粒子が浮遊している状態のことを指します。
その粒の大きさで呼び名が変わり、10μmを境に、小さい粒径のエアロゾルを浮遊粒子状物質(SPM)、大きい粒径を含んだ場合を浮遊粉じん(SP)とも呼びます。
海外の基準ではPM10(粒径10μm以下の粒子)、PM2.5(粒径2.5μm以下の粒子)などの呼び方もあり特にPM2.5は近年多く耳にすることがあると思います。

石炭、石油、天然ガスなどに由来する粒子は粒径が小さく、肺の奥まで入り込むため、健康に影響を及ぼします。また、酸性雨などの原因となる非海塩由来の硫酸イオンなども粒径の小さな粒子として多く存在します。
このような、エアロゾルは近隣の発生源からも排出されますが、長距離輸送されるエアロゾルの問題もあり、対策や将来の予測のためには発生源から把握する必要があります。


工場が原因によるエアロゾル


エアロゾルの発生原因は化石燃料の燃焼に伴うばいじんや凝縮性ダスト、バイオマスの燃焼(森林火災など)、火山や土壌及び海塩などの自然由来、またガスからの変換による2次粒子が挙げられます。測定成分としては、水溶性イオン(硫酸イオン,硝酸イオンなど),金属成分及び炭素成分や有機成分などです。

くしゃみや咳による飛沫、 会話による飛沫

2019年より流行した新型コロナウイルスの感染方法ではエアロゾル感染もあげられ、感染者の口や鼻から、咳、くしゃみ、会話等のときに排出されるウイルスを含む飛沫が原因とも推測されていました。エアロゾルの小さな水分を含んだ状態の粒子を吸入するか、感染者の目や鼻、口に直接的に接触することにより感染するともいわれております。


エアロゾルの及ぼす影響

エアロゾルが地球と人体に及ぼす影響をご説明します。

メリット:地球温暖化の抑止力効果

地球冷却効果

エアロゾルの大きさは数nmから数mmにも及び、硫酸塩・有機物・硝酸塩・海塩などの透明または白色のものから黒色炭素などの濃色まで存在します。エアロゾルが地球温暖化に影響を及ぼすプロセスは、大きく2種類に分けることができます。

  1. エアロゾル自身が太陽放射と地球放射を散乱したり吸収したりすることにより地球大気の放射収支が変わる効果(散乱・吸収効果は、エアロゾルの色や形状によって異なる)
  2. エアロゾル自身が雲の凝結核(水雲)や氷晶核(氷雲)になることによって生じる効果凝結核として働くエアロゾルが増加すると、そのぶん発生する雲粒が増えて大気から水蒸気が奪われるために、大きな雲粒に成長しにくくなり、その結果、雲が濃くなって太陽放射を反射(散乱)しやすくなる。また、小さい雲粒は衝突・併合して雨滴まで成長しにくいため、降水量が減って雲が長寿命化し、やはり太陽放射の散乱が強まる


デメリット

①大気汚染

光化学スモッグ

広域の光化学大気汚染(光化学スモッグ)もエアロゾルと関係している。光化学スモッグは視程の悪化を招くばかりでなく、雲核の形成、大気のエネルギー収支など関連して、気象、気候に大きな影響をを及ぼしている。
また、酸性雨や酸性エアロゾルの降下によってもたらされる農作物、樹木、湖沼、土壌への影響も顕在化してきている。ガス状汚染物質の寿命はせいぜい一日程度であるのに対して、エアロゾルは数日から数週間大気中に滞留する。
このため、列島規模にわたる湿性大気汚染、酸性雨、っ更には越境大気汚染、地球規模汚染の原因物質として、エアロゾルはますます重要になってきている。

引用元:エアロゾルの長距離輸送


②健康被害

エアロゾル粒子(浮遊粉じん)は、呼吸気道系から人体に侵入し、さまざまな影響を与えます。
代表的なものとして、刺激性炎症性障害、感染症、じん肺、アレルギー鼻・気道炎、粉じん吸入による中毒、発癌あるいは
放射性エアロゾルによる肺の放射線汚染などがあり、現代の社会での生活衛生に大きな作用と影響を与えています。

【引用元:KANOMAX/エアロゾルが人体に及ぼす影響について

咳やくしゃみから飛沫が出ますが、これは5μm以上の大きさがあり水分を含み重く1~2m程度しか飛びません(くしゃみは勢いよく飛び出た場合は10mを超す場合がありますが吸い込める距離は1~2mと言われています)。飛沫から水分が蒸発したのが飛沫核で、これは5μm以下の大きさで乾燥しているので軽く空気の流れで広範に飛散します。咳やくしゃみ、大きな声で発する飛沫のうち、2~3μm以下の微小粒子のものは空中で数時間漂うと言われています。これはマイクロ飛沫、エアロゾル、バイオエアロゾルとも呼ばれています。


エアロゾル感染に対する対策は?

エアロゾル感染においては「飛沫感染」と「飛沫核(空気)感染」を包含しているものなので、飛沫感染対策」と「空気感染対策」が重要になります。対策の方法は新型コロナウイルス感染対策と同じです。
・定期的な換気 / ・手指の消毒  / ・マスク着量
・手洗い実施  / ・検温の実施  / ・備品の消毒
・飛沫対策   / ・人数制限   / ・人との距離をあける


換気の効果を確認

人と人の距離が離れていても、空気内にウイルスを含んだエアロゾルが残留していると感染の可能性が高くなります。空気中のエアロゾルの量を減らす対策こそが、感染抑制になると注目されています。その対策で重要視されているのが「換気」です。
もともと風邪の原因であるウイルスや細菌からの感染防止には「換気」は必須でした。
しかし、「換気」にどれほどの効果があるのか、いつまで換気していたら良いのか判断するには戸惑いもあるのではないでしょうか。

そこでエアパーティクルモニタのご提案です。

エアパーティクルモニタは設置された空間のエアロゾル等の浮遊微粒子(0.3μ~)の数や質量濃度をリアルタイムに監視。微粒子の増減を監視することで換気効果の確認にお役立ていただけます。

エアパーティクルモニタは光散乱方式を採用し、粉塵の舞う空間やクリーンルームなど、労働環境をの粉塵濃度を連続で監視。アナログ出力や警報接点も備え装置の制御や警報用センサとしても機能します。