深呼吸しよう：私たちが呼吸する空気の構成を理解する

要約

本記事では、私たちが呼吸する空気の構成について探求します。空気の大部分は窒素、酸素、アルゴンで構成されていますが、残りの0.07％には、肺疾患、がん、DNA損傷を引き起こすさまざまな自然由来と人工的な汚染物質が含まれています。私たちは、汚染物質の2つのカテゴリー、一次汚染物質と二次汚染物質について、地域の気象パターンや地形とどのように相互作用するかを説明します。また、空気汚染を減らすために行われている取り組みや残る課題についても紹介します。

私たちが呼吸する空気の構成

深呼吸をすると、私たちは数日前に生成された化合物から数十億年前に形成されたものまで、おおよそ25セクスティリオン分子を吸い込みます。私たちが呼吸する空気は、窒素（78％）、酸素（21％）、アルゴン（0.93％）で構成されています。残りの0.07％には、花粉、カビの胞子、液体の微粒子、メタン、二酸化炭素など、さまざまな自然由来と人工的な汚染物質が含まれています。

一次汚染物質

人工的な汚染物質は、一次汚染物質と二次汚染物質の2つのカテゴリーに分類されます。一次汚染物質は、人工的なまたは自然発生源から直接放出されます。これらの有害な化合物には、木材や糞を燃やすことで生成される多環芳香族炭化水素が含まれ、いくつかのがんの種類や長期的なDNA損傷と関連しています。一方、大規模な工場はほとんど水蒸気を生成し、ごく少量の汚染物質が混ざります。

二次汚染物質

一次汚染物質が地域の気象パターンや地形と相互作用すると、二次汚染物質になることがあります。酸素と日光によって生成される自然化合物である酸化剤が、汚染物質を分解します。これらの反応によって、時には、汚染物質が雨でより簡単に洗い流されるようになります。他の場合には、より有害な二次汚染物質が生成されます。たとえば、工場が石炭を燃やすと、高濃度の硫黄酸化物が放出されます。硫酸塩に酸化され、大気中の水蒸気と凝縮して微粒子のブランケットを形成し、視界を妨げ、深刻な肺障害を引き起こします。

空気汚染との戦い

空気汚染を減らすための取り組みが行われています。1980年代以降に生産されたほとんどの自動車には、一酸化炭素や窒素酸化物の排出を減らす触媒コンバーターが搭載されています。一部の地域では、エネルギーインフラを電化し、自動車の排出を完全に制限することもあります。しかし、空気汚染に対する普遍的な治療法はなく、各地域はその地域特有の汚染物質を考慮した独自の規制に応答しなければなりません。

結論

私たちが呼吸する空気は、窒素、酸素、アルゴンで構成されていますが、残りの0.07％には、肺疾患、がん、DNA損傷を引き起こすさまざまな自然由来と人工的な汚染物質が含まれています。一次汚染物質は、放出源から直接放出されますが、二次汚染物質は、一次汚染物質が地域の気象パターンや地形と相互作用することで生成されます。空気汚染を減らすための取り組みが行われていますが、各地域はその地域特有の汚染物質を考慮した独自の規制に応答する必要があります。