汚染者が限度を超えると何人の人が死ぬのか？

大気質の測定は、本質的に過剰の尺度です。有毒な窒素酸化物、地上オゾン、微粒子物質は、どんな量でも人体の健康に悪影響を及ぼす可能性があります。しかし、連邦規制となると、「過剰」という概念は少し曖昧になります。製油所や工場が、地方公衆衛生当局が汚染抑制のために設定した基準値を超えると、その排気ガスは「過剰排出」、あるいはもっと曖昧に「超過」とみなされます。

もちろん、排出制限は恣意的なものです。大気汚染により毎時20人以上が亡くなり、その負担が有色人種コミュニティに偏っている国では、汚染が少ないことは常に望ましいことです。しかし、こうした排出による人的損失を分析することは、こうした恣意的な制限を慎重に検討し、場合によっては厳しくする上で役立ちます。そこでインディアナ大学の環境経済学者、ニコラオス・ジロギアニス氏は、ある州における健康被害を定量化することにしました。つまり、この過剰な汚染によって毎年何人が亡くなっているのかということです。

彼のチームはテキサス州に焦点を当てることにしました。テキサス州には多数の化石燃料および化学工場があり、さらに州の産業に有利な規制も相まって、過剰排出のホットスポットとなっています。しかし、同州は全米で最も厳しい情報公開要件を定めている州でもあります。2001年、州議会は施設に対し、過剰排出を24時間以内に報告するだけでなく、そのデータを毎日更新して一般公開することを義務付けました。「テキサス州は、この種の排出に関して非常に詳細な記録保持義務を設けている全米唯一の州です」とジロギアニスは言います。

彼と彼のチームは、15年分の報告書、死亡率統計、そして地域の大気質監視システムのデータを精査しました。その結果、テキサス州では毎年35人の高齢者が、これらの過剰排出が原因で亡くなっているという結論に達しました。つまり、すべての汚染者が許容範囲内に留まっていれば、これらの死亡は起こらなかったはずです。科学者が健康への影響をこの汚染物質群と関連付けたのはこれが初めてです。この研究結果は、「Journal of Environmental Economics and Management」誌7月号に掲載されます。

「これは非常に高い数字です」とジロギアニス氏は言う。「なぜなら、これはそうした超過からのみ生じた数字だからです。」

研究チームがこれらの排出物と死亡を結び付けた主な方法は、心臓疾患や呼吸器疾患の悪化を引き起こす可能性のある厄介な汚染物質である地上オゾンの濃度を局所的にどの程度上昇させるかという点を分離することでした。「オゾン濃度の上昇と呼吸器系および心血管疾患による死亡率との関連を示す文献は膨大にあります」と、コロンビア大学の環境衛生科学者で、この研究には関与していないジョーン・ケイシー氏は述べています。「心臓発作、脳卒中、喘息発作、慢性閉塞性肺疾患の悪化など、これらの結果が今回の研究で確認されている事態の原因であると考えられます」とケイシー氏は言います。

石油精製所、天然ガス施設、化学工場、発電所、パイプラインは、決して閉鎖系ではありません。メンテナンスのために停止したり、再始動したり、あるいは単に故障したりするたびに、異常な排出が発生する可能性があります。窒素酸化物、一酸化炭素、揮発性有機化合物（VOC）、その他の汚染物質が大気中に放出されます。それぞれが単独でも有害ですが、太陽光が当たる大気中では、これらの化学物質は地上オゾンの形成にも寄与します。

研究チームは、テキサス州環境品質委員会から2002年から2017年までの報告書を収集し、産業大気汚染と地域的なオゾン濃度の急上昇との関連性を明らかにした。このデータは、排出がいつ、どこで、なぜ行われたのか、そしてどのような化学物質汚染が関与していたかを示している。研究チームは、窒素酸化物、一酸化炭素、VOCの排出と、環境保護庁が追跡しているオゾン濃度モニターの測定値の急上昇との間に相関関係があることを発見した。

そこで疑問となったのは、こうした局所的なオゾン濃度の急上昇が、近隣住民の死亡率の不可解な増加とも関連しているかどうかだった。そこで研究チームは次に、テキサス州の心血管疾患および呼吸器疾患による死亡率に関するCDCの15年間のデータを郡別および月別に分析した。ほとんどの年齢層において、地元の施設からの過剰排出によって死亡者数が増加したという有意な証拠は見つからなかった。しかし、ジロギアニス氏によると、高齢者、特に85歳以上の高齢者に関しては、直接的な関連性が分析によって証明されたという。テキサス州では、こうした過剰排出が年間数十人の死因となっているのだ。

テキサス州全郡を対象とした15年間にわたるデータにより、オゾン濃度と死亡者数の両方が異常に高かった場所と期間を容易に特定することができました。（オゾンは心臓と肺に問題を引き起こすことで最もよく知られているため、研究者たちはこれらの死因にのみ焦点を当てました。）全体として、地域のオゾン濃度が毎月10%上昇すると、高齢者の死亡率が3.9%上昇するという結論に達しました。

研究チームは、これらの死亡原因は、彼らが収集した52,335件の排出報告書に含まれていたと結論付けました。そのうち41,452件は、計画外の排出、つまり予定された起動、停止、メンテナンスに起因しない排出に関するものでした。例えば、2015年1月1日にある化学工場で停電が発生し、わずか45分間で15,000ポンド（約6,500kg）を超えるVOC（揮発性有機化合物）エチレンが大気中に放出されました。この排出量の許容限度はゼロでした。工業用エチレンは、ヒューストンにおけるオゾンの最大の発生源の一つであることが示されています。実際、研究チームは、テキサス州では平均して1日に約800ポンド（約360kg）のVOCが大気質モニター付近から排出されていることを発見しました。

ジロギアニス氏と彼のチームは、米国の大気質規制の歴史における激動の時期を経て研究を実施した。

過剰な排出は、環境保護庁（EPA）に大気環境基準の施行を認めた画期的な連邦法である1970年大気浄化法に違反する。民間人は、大気浄化法に違反する企業に対して民事訴訟を起こす権限を技術的に有している。しかし、規則の監視と施行は主に州政府の責任である。そして、産業汚染者には罰則を回避するための手段がある。それは「積極的抗弁」と呼ばれるものだ。彼らは、排出ガスの排出は避けられなかったと主張することができ、州の管轄権の下では、それらの排出は違反とみなされない可能性がある。テキサス州法は、企業がこのように自らを守ることを認めている。「ですから、民間人もNGOも、州裁判所でこれらの企業を訴えることはできません」とジロギアニスは言う。

2011年、環境非営利団体シエラクラブは、EPAに対し、こうした抜け穴を違法とする請願書を提出しました。2015年までに、EPAはこれらの州の積極的抗弁政策は大気浄化基準の維持に「著しく不十分」であるとし、各州に対し積極的抗弁条項の削除を要請しました。少数の企業が長年にわたりEPAを訴えたため、裁判官はEPAの要請を凍結しました。2019年と2020年、トランプ政権下でEPAは2015年の規則案を撤回し、積極的抗弁への反対を撤回しました。「これらの超過排出量をどう扱うべきかについては、長年にわたる規制上の議論がありました」とジロギアニス氏は言います。

ジロギアニス氏が排出物の健康影響に関心を持つようになったのは、ヨーロッパで最も大気汚染が深刻な都市の一つであるアテネで幼少期を過ごした経験に由来する。「私は喘息持ちの子供でした。ですから、都市部で、高度に汚染された地域で育ち、呼吸器疾患に苦しむことがどういうことか、ある程度理解しています」とジロギアニス氏は語る。「文字通り工業施設に囲まれたテキサス州の人々が、どのような苦しみを味わっているかは、想像に難くありません。」彼のチームは、こうした大気汚染が健康に及ぼす影響を解明することは、政策立案者に大気質規制の人的コストを認識させる手段になると考えている。

彼らの研究は、環境研究者や環境保護活動家が長年認識してきた事実、つまり汚染された空気は健康に有害であることを裏付けています。しかし、この研究に関わっていない専門家は、こうした事象による健康への影響を定量化することで、従来考えられていたよりも深刻であることが示されたと述べています。「政策立案者に提示するには、明確な数値が必要になることがよくあります」とケイシー氏は言います。「誰かがこの問題に目を向けてくれたことに、本当に興奮しました。なぜなら、こうした過剰な排出量は大きな問題だと考えているからです。」

「現行の政策がなぜ必要なのか、そしてなぜ強化する必要があるのか​​を示すために集められる証拠はすべて価値がある」と、この報告書には関与していない環境保護活動非営利団体エア・アライアンス・ヒューストンの事務局長、バケヤ・ネルソン氏も同意する。

とはいえ、ネルソン氏は続ける。「これらの排出量は業界からも報告されています。実際の状況を過小評価している可能性が高いです。」

「我々の推定はおそらく控えめな推定であると言えるだろう」とジロギアニス氏も同意する。

ケイシー氏は、過剰排出によって何人の死者が出たかを具体的に数えるのは非常に難しいと指摘する。チームが使用したデータは郡と月ごとに死者を追跡したものだが、具体的な住所や日付によって相関関係がさらに強まる可能性もあれば、矛盾する結果になる可能性もある。それでも、このデータセットは入手可能な中で最良のものであり、ジロギアニス氏のチームは、発電所の稼働停止と死者の両方を引き起こしたであろうハリケーンなどの交絡因子を除外したとケイシー氏は言う。「彼らは手持ちのデータで可能な限りのことをしたのです」とケイシー氏は言う。

ジロギアニス氏は、こうした基準超過が全米の死亡事故の一因となっていると考えているものの、彼のチームはテキサス州以外で同様の分析を行うのに苦労している。他の州では、テキサス州のように排出量報告書の収集・開示を行っていないからだ。「まさにそこが私たちの言いたいことです」とジロギアニス氏は言う。「他の州で何が起こっているのか、私たちには全く分かりません。」

ジロギアニス氏は現在、ヒューストンやインディアナポリスなど、産業廃棄物の多い都市で、自宅でパープルエアのモニターを使用する人々を募集している。地域住民は、250ドルのグレープフルーツ大のモニターを家の外に設置し、内蔵センサーが微粒子（オゾンではない）をリアルタイムで検知する。これらのセンサーは、同社のオンライン大気質マップに接続する。これにより、政府が独自に収集できる範囲を超えて大気測定データを拡張し、地域ごとの格差の証拠を追跡できるようになる可能性がある。ジロギアニス氏によると、彼らは特にマイノリティや低所得者層が暮らす地域に住む人々を優先しているという。

監視装置を増やすことで、地方自治体の政策形成に役立つでしょうか？「端的に言えば、答えはイエスです」とネルソン氏は言います。「多くの自治体が既に大気質について知っていることを記録に残すことができるからです。そうすれば、その情報を活用して、必要な対策を講じるよう訴えることができるでしょう。」

データは存在するだけでは政策立案者に影響を与えることはできません。「しかし、データがなければ」と彼女は続けます。「同じ人々に行動を起こさせることははるかに難しくなります。」

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