人工雨、ドローン、衛星は有毒な空気を浄化できるか?

人工雨、ドローン、衛星は有毒な空気を浄化できるか?

インドの首都は、過去8年間で最悪の大気汚染と戦うためにテクノロジーに頼った。

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写真:AP Photo/マニッシュ・スワラップ

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冬が到来し、濃い有毒スモッグの層がデリー上空に降り注ぎ、市内の大気質は8年ぶりの最悪のレベルにまで悪化しました。大気汚染レベルは10月末から急速に悪化し、11月12日以降は毎日危険な状態が続いています。11月18日には、大気質指数(AQI)が494に達し、市内の大気汚染レベルは最悪の「重度プラス」に転落しました。50までは「良好」、200を超えると「不良」と判断されます。

このスモッグは主にPM2.5として知られる微粒子物質で構成されており、すでに世界で最も汚染されていた都市を飲み込み、住民は目のかゆみ、喉のかゆみ、しつこい咳、発熱、呼吸困難に悩まされています。PM2.5は肺や血流に浸透する微粒子で、呼吸器疾患や心血管疾患のリスクを高めます。小児への曝露は、肺の発達障害、脳容積の減少、ADHDとの関連が指摘されています。

11月18日、大気汚染監視会社IQAirは、デリーのPM2.5濃度が世界保健機関(WHO)が推奨する安全基準の60倍以上に達したことを記録した。グリーンピース南アジアのプログラムディレクター代理、アビナッシュ・チャンチャル氏は、「これは深刻な急上昇だが、大気質は冬だけの問題と捉えるべきではない」と述べている。「年間を通して非常に高いレベルの汚染物質を観測している」とチャンチャル氏は語る。「国の大気環境基準の2倍、3倍、4倍、5倍も高い数値だ」

北インドとパキスタン全域にわたる停滞した気象条件が、現在の深刻な気象状況の主な原因であり、汚染物質が地域全体に滞留しています。しかし、農作物の生育期の終わりに農家が畑を焼き払うこと、暖房や調理のために焚く火が増えること、花火の煙などにより、大気汚染自体も急増しています。さらに、デリーでは年間を通して産業廃棄物と自動車による大気汚染が重なり合っています。

この危機への対応として、市当局はテクノロジーに目を向けている。9月に導入されたデリーの冬季行動計画では、技術革新を活用した大気汚染対策を提案している。対策には、ドローンによる監視、人工降雨、防塵キャンペーン、移動式スモッグ除去銃などが含まれる。しかし、これらの対策は、大気汚染の根本的な原因に取り組まず、短期的な緩和策にしかならない、効果が実証されていない戦略だと批判されている。

11月下旬、デリーのゴパル・ライ環境大臣は、スモッグ層を破壊して大気汚染を軽減するため、人工降雨(クラウドシーディング)の実施許可を中央政府に求めた。昨年も同様の提案がなされたが、悪天候のため実施されなかった。

雲の種まきは、塩やヨウ化銀などの化学物質を雲に注入して雨を降らせる気象改変技術です。気候によって使用される化学物質は異なりますが、大気中の汚染物質を除去するのに役立つ可能性があります。ただし、限界もあります。「湿度、降水量、雲の性質といった理想的な条件に依存します」と、フィンランドに拠点を置くシンクタンク、エネルギー・クリーンエア研究センターの大気汚染アナリスト、マノジ・クマール氏は述べています。「たとえ効果があったとしても、雨が必要な場所に降る保証はありません。デリーではなくウッタル・プラデーシュ州の一部で雨が降る可能性もあります。」

このプロセスは費用も高く、たとえ成功しても効果は短期間しか続かないにもかかわらず、推定1億3000万ルピー(150万ドル)の費用がかかる。「たとえ雨が一時的に空気を澄ませたとしても、交通、産業からの排出物、そして気象条件によって、汚染はすぐに再び戻ってしまいます。これは問題の根本原因ではなく、終点に対処するものです」とクマール氏は言う。

インド熱帯気象研究所の意思決定支援システムのデータによると、デリーの大気汚染の約30%は地域的な発生源に起因している。残りは近隣州から流入しており、クラウドシーディングなどの地域的な対策はほとんど効果がない可能性が高い。「クラウドシーディングがどれほど効果的か、あるいは汚染をどの程度削減できるかを示すパイロットプロジェクトは存在しません」とクマール氏は言う。

デリー政府は11月、市内の大気汚染ホットスポットの一つであるアナンド・ビハールで、ドローンによるミスト噴霧の実証実験を実施しました。これらのドローンは、1機あたり15リットルの水を搭載し、道路沿いにミストを噴霧することで、PM2.5の別の形態である微粒子塵の抑制に役立っています。

インドの研究機関である科学環境センターのコンサルタント科学者であり、デリー汚染管理委員会の大気質部門の元責任者であるモハン・P・ジョージ氏は、散水などの粉塵抑制技術の実用性について懸念を抱いている。これらの対策は空気中の目に見える粉塵の減少には役立つかもしれないが、発生源の問題には対処していないと彼は主張する。

「粉塵抑制は、車両の往来が多く、道路の舗装状態が悪い鉱山地帯で行われています」と、デリーに拠点を置くシンクタンク「エネルギー・環境・水評議会」の上級研究員、カルティク・ガネーサン氏は語る。「しかし、これは都市全体の大気汚染対策にはならず、特にデリーの道路全体にとっては、真の問題は車両排出ガス、産業汚染、そして建設廃棄物なのです」とガネーサン氏は付け加える。

実際、デリーにおける大気汚染の最大の原因は車の排気ガスです。グリーンピースのチャンチャル氏は、大気汚染を減らすためには、政府はより統合され、より効率的で、手頃な価格で利用しやすい公共交通機関の整備に注力すべきだと提言しています。「公共交通機関に補助金を出せば、車への依存度は低下するでしょう」と彼は言います。「このような恒久的な解決策が必要です。」

こうした長期的な解決策はまだ実現していないかもしれないが、デリー政府は汚染源への対策を講じている。11月の大気汚染急増を受け、政府は段階的対応行動計画(GRAP)の第4段階を発動した。この緊急措置には、建設・解体作業の停止、デリーへのトラックの進入禁止、排出量削減のための学校閉鎖などが含まれる。デリーの大気汚染が「重度プラス」と分類された場合に適用される第4段階の措置では、他州からのディーゼル車およびガソリン車のデリーへの進入も禁止される。

しかし、これらの対策が期待されているにもかかわらず、スモッグは冬の間も続くと予想されています。インドの最高裁判所は、第4段階の対策の施行が遅れていると述べ、デリー政府と中央政府の監視機関である大気質管理委員会(CAQM)の両方を非難しました。専門家は、GRAPは緊急事態には必要であるものの、その実施は一貫性がなく、追跡も不十分だと考えています。CAQMはコメント要請にすぐには応じませんでした。

クマール氏によると、委員会が2021年に計画の管理を引き継いで以来(その時点で対策も全面的に見直された)、大気汚染がピークとなる月におけるPM2.5濃度への効果はほとんど見られなかったという。「対策は文書上は存在しているものの、執行が不十分なため効果がないのです」。問題の一因は、車両の排出ガス対策は重要であるものの、GRAP対策では他の主要な汚染源、つまり「粒子状物質と二酸化硫黄の主要な排出源である産業や火力発電所への対策」が不十分であることだと彼は主張する。

何が効果的で何が効果的でないかを評価するための取り組みも不十分だとクマール氏は指摘する。「自動車の排出ガス規制には、汚染がどれだけ削減されたかを測定するメカニズムが必要です。透明性と説明責任の欠如が、こうした取り組みを台無しにしているのです。」

デリー政府のリアルタイム汚染源モニタリング・スーパーサイトであるR-AASMANは、昨年11月以来、稼働していません。信頼できるデータがなければ、政策の実施はさらに困難になります。クマール氏は、モニタリング機器の校正とメンテナンスの改善も必要だと述べています。「大気質管理のための信頼できるデータを得るためには、大気質モニターを障害物から離して設置し、中央汚染管理委員会の基準に従って定期的に校正する必要があります。」

こうした懸念が高まる中、バンガロール市はPM2.5抑制のための散水に加え、汚染ホットスポットの監視にドローンを活用している。「ドローンは、人口密集地や工業地帯など、人力での監視が難しい地域へのアクセスに有用です」と、バンガロールに拠点を置くシンクタンク、科学技術政策研究センターの大気質責任者、R・スブラマニアン氏は述べている。しかし、ドローンは汚染源を特定できるものの、問題解決にはその後の調査と対策が不可欠だ。「地方自治体の職員は、交通ルートの変更や特定の汚染活動の停止など、状況を監視し、必要な対策を講じる必要があります」とスブラマニアン氏は説明する。

スブラマニアン氏は、大気汚染予測の拡大の重要性も強調しています。「デリーでは、インド熱帯気象研究所が運営する大気質ダッシュボード『SAFAR』を利用しており、計算モデルと機械学習を組み合わせた3日間の予報を提供しています。しかし、この予報機能を10日間に拡張すれば、当局は予防措置を講じる時間的余裕が生まれます」と彼は述べています。

デリーの混乱した大気汚染対策技術を改良し、効果を上げることができたとしても(そしてそのためには多くの努力が必要だ)、NASAの最近の衛星画像が示すように、大気汚染がはるかに大きな地域問題の一部であるという事実は解決されない。現在、インド北部とパキスタンにまたがるインド・ガンジス平原全体が厚いスモッグに覆われている。大気汚染は平原の大気圏全体に影響を及ぼしており、空気は州境や国境を越え、政治的境界を越えて流れ、蓄積する。「この問題への取り組みはデリーだけにとどまらない」とクマール氏は言う。

デリーにあるインド工科大学大気科学センターのサグニック・デイ教授は、衛星データによって都市中心の解決策から地域的なアプローチへと焦点が移行しつつあり、これはインドの国家大気浄化プログラムにも反映されていると述べています。「現在では、大気圏全体の汚染を追跡することが可能になり、特にインド・ガンジス平原などの農村地域が、バイオマス燃焼によって都市と同程度、あるいはそれ以上に汚染されていることが明らかになっています」とデイ教授は述べています。

スブラマニアン氏は、衛星監視はさらに進化する可能性があると示唆する。彼は、衛星監視によって産業施設からのメタン排出量を追跡し、超排出源を特定することや、車両の地上リモートセンシングによって排気管からの排出量を評価し、修理または廃車が必要な欠陥車両を特定することにも活用したいと考えている。これらの介入は、より広範なエビデンスに基づく政策決定を支援できると彼は主張する。

「デリーの大気汚染問題は、都市だけに焦点を当てるだけでは解決できません」とデイ氏は付け加える。「国の省庁、中央政府、州政府、そして地方自治体間の連携が必要です。」しかし、進捗状況を追跡するにはデータが不可欠である一方で、問題解決には規制当局の行動が不可欠だとデイ氏は強調する。国家クリーンエアプログラムの取り組みと、実際になすべきことの間には大きな隔たりがあるのだ。

汚染制御技術の進歩にもかかわらず、断固たる政治的行動がなければ、デリーの大気質は今後10年間で大幅に改善する可能性は低いと専門家は見ている。火力発電、鉄鋼、交通といった汚染の深刻なセクターが適切に規制されなければ、エネルギー需要の増加、都市化、産業の成長は、大気汚染の負担をさらに増大させるだけだ。「私たちはすでに十分な科学的データと解決策を持っています」とチャンチャル氏は言う。「必要なのは、それらを実行に移す政治的意志です。」