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2022年7月14日木曜日

富士山奥庭のPM2.5は人から発生していた

 2022年7月2日(土)

 孫が富士山へ行きたいと言っていたので、マイカー規制が始まる前に五合目まで車で登って散策する事にしました。


 五合目の駐車場へ着くと窓も開けられない土砂降りでした。

 雨雲レーダーを見ると、少し下がった奥庭は雲が切れていそうです。

 行ってみると小雨の状態で、支度をしているうちに雨は止みました。

 しかし、山頂は残念ながら雲の中です。







 7歳と4歳の孫を連れて奥庭を散策し、山小屋の奥庭荘で昼食にしました。








 以下は五合目駐車場から奥庭駐車場へ車で移動し、奥庭を散策してから奥庭荘で昼食を食べた時のVOCとPMのグラフです。
 奥庭の後は富士スバルライン料金所を出て直ぐの生物多様性センターを見学しています。

 VOCで大きな値が出たのは車中で孫たちがアルコール消毒を行った時のものです。

 PMで大きな値が出たのは山小屋で食事中に隣の席にグループが来た時で、PM1(1㎛以下の成分)がほとんどを占めています。私は食べ終わって粒子とガス対応のマスクをしていたので分かりませんでしたが、柔軟剤等のマイクロカプセルが破裂して微粒子が放出された可能性が有ります。

 



2022年7月8日金曜日

調理でホルムアルデヒド計のアラームが鳴る

 室内でマイクロカプセルから出ると言われているHCHOホルムアルデヒドを常時監視しています。

 測定はNDIR方式の測定器を使用しています。

 この測定器はFTIRと同じ原理で、分子振動により特定の波長の赤外線が共振して吸収される原理です。FTIRは周波数成分を分析して解析出来ますが、NDIR方式は固定の赤外線光学フィルターを使用して、特定の周波数が吸収されて減衰するのを検出しています。

 我が家では通常は数十㎎/㎥位ですが、建物の反対側に有る台所で調理をしていると、下の様に極端な値が出る時が有ります。台所で何を使っているのが妻に聞くと、この時はみりんでした。他にも料理酒を使っている時も同じくらいの値が出ます。













 みりんや料理酒の成分であるC2H6OエタノールとHCHOホルムアルデヒドの赤外線吸収パターンをデータベースから探して比較すると、下の様にほぼ同じ所にピークが有るのが原因して、NDIR方式の測定ではこの両者が区別できない様になっている様です。

 この他にも、丸干しイワシをガスで焼いていると、これほど大きな値は出ませんが、やはり100越えのアラームレベルの検出が有ります。これは成分の何が影響しているかはまだ分かっていません。


 この様に測定器は、その原理を知って弱点を理解していないと嘘の測定をしてしまう事が有ります。FTIRでも波形を解析して区別していますが、S/N比(信号対雑音比)が100位しか取れないというのが論文に書かれているのを読んだことが有ります。

2022.07.10 追記
 残留クリーニング液にも反応してしまう事が分かりました。クリーニングして仕舞ってあったあった礼服が近くに置かれたら、数百㎎/㎥の表示が出ました。礼服に近づけると値が上がり、遠ざけると下がりました。IRパターンとの関係は別途調べて見たいと思います。

2022年7月5日火曜日

戸建て住宅密集地の我が家の外気連続観測6月:大量の微粒子の正体

 我が家の外気観測結果6月分です。6月前半は雨が多く微小粒子状物質は少な目でしたが、雨が上がって晴れた16日~17日は異常に多くなっています。我が家の環境は、2階建ての住宅が混みあっている住宅街です。近くには工場等は有りません。

<微小粒子状物質の環境基準>

環境省 1日平均値が35㎍/㎥以下/年平均値15㎍/㎥以下

WHO   1日平均値が25㎍/㎥(暫定目標)/ガイドラインは年間平均10㎍/㎥

 これらは昔の工場ばい煙や自動車の排ガスを問題にしていた頃の基準で、現在は住宅街では後述の様に物質が全く異なっているので、健康影響を考えて新たな基準が必要と考えます


<6月の全観測データ>

















<PM10のみを1km離れた環境省の自排局と比較>

 自宅から約1kmの距離に環境省の自排局が有りPM10を観測していますので、その測定値との比較です。

 但し測定方式が異なり、我が家はレーザー散乱方式で1分間隔の測定ですが、自排局はベータ線減衰方式で1時間毎の測定です。測定方式は異なりますが、17日~18日のピークはほぼ一致している様に見えます。



















<6月のピークである17日~18日を拡大して見る>

 17日~18日を拡大して見ると、約1km離れている自排局とほぼ同じ値が出ていて、犯人は広域な成分の様です。また、我が家の測定器はPM1も測定できるので、成分はほとんどがPM1が占めている事が分かります。


















<17日~18日のPM10を環境省の自排局と比較>


















<ピーク時の微粒子を捕集して工業用顕微鏡で観察>

 17日のピーク時刻で4:18~8:02の3時間44分の間に微粒子を電子顕微鏡用両面テープで収集して工業用顕微鏡で観察して見るとほとんどが柔軟剤等に使用されている香料マイクロカプセルやその破裂、分解物でした。以下に代表的な写真を掲載します。

これらを呼吸で大量に吸い込んで、鼻腔で破裂したり、肺の奥深く血液にまで入ってしまってどうなるのだろうか?


未破裂マイクロカプセル

20220617115902 1000倍 未破裂

 直径90㎛の未破裂大きなマイクロカプセル。

 本来繊維にくっついて香りを出す機能の物が、そのまま剥がれて飛んできている。カプセルの表面が紫外線劣化しているのがくさい。

 大気中や吸い込んだ人の気道で破裂し、高濃度の合成香料液を飛ばしていると思われる。

 吸い込んだ人はどうなるのだろうか?




20220617110726 1000倍 未破裂


上は直径32㎛



下は直径20㎛






破裂してまだ中身が残っている物

20220617105736 1000倍 破裂しまだ中身が残る


 直径20㎛程度の破裂して中身が一部出てしまったカプセル。拡大して見ると、中に微粒子や液体、塊が見える。








破裂した殻

20220617102429 1000倍 破裂した殻


 長径67㎛の破裂して中身が吹き飛んでしまったカプセルの殻










中身がしみ出る

20220617102641 1000倍 染み出る

 直径20㎛のカプセル

 上の方から液体の様な物がしみ出ている。









20220617115109 1000倍 染み出る

 長径113㎛の大きなマイクロカプセル。

 左側から液体や微粒子が放出されている









20220617131727 1000倍 染み出る

 直径20㎛のカプセル

 右上に向かって液体を飛ばしている様に見える









伸びて溶けていく

20220617101830 1000 伸びて溶ける

 上の方は両面テープのエッジが見えている。付着したPM2.5微粒子が沢山見える。

 真ん中の伸びてしまったマイクロカプセルの右下から液体の様な物が噴き出している。他にも下側から液体や微粒子が放出されている。







20220617105521 1000倍 溶けながら粒子を放出

溶けて分解しながら微粒子を放出している。










20220617114800 1000倍混合未破裂溶けるかけら


 いろいろ混ざった状態









(注)画像の分類は、私が数千枚の顕微鏡観察中に破裂したのを見た経験を基に分類した物です。専門家の方で、もし間違い等に気付かれましたらご助言戴けると助かります。

2022年6月6日月曜日

戸建て住宅密集地の我が家の外気連続観測5月:月に2~3回PM,VOCが異常に高い日が有る

 前回の4月に続いて5月の我が家の外気連続測定結果を紹介します。

 5月も4月同様にPMやVOCが異常に高い日が存在しました。

 なお、14日にVOCが高くなっているのは風雨が激しくなり一時的に玄関内に測定器を避難した影響なので除外して考えます。

<5月全体の測定グラフ>

・5日(こどもの日)のVOC(揮発性有機化合物)が異常に高い

→晴れて朝は無風状態の休日。近所で大量に洗濯物が干されたり布団が干された影響か 

・14日のVOCが高いのは風雨が強くなる予報で測定器を玄関内に避難させた影響

・21日(土)のPMとVOCが異常に高い

→単発パルス状でPM(微小粒子状物質)が大量に発生し、その後VOCが上昇し継続している


















<VOCが異常に高い5月5日(こどもの日)の拡大グラフ>

1:54に5.094のピーク・・・常習的に夜干しする数軒の家が有る(遅い家は10時頃干す)影響か?

             乾いてくると香りが強くなる特性を示す柔軟剤が有る

6:22に5.85のピーク・・・早い家では4時頃洗濯物を干す家が有る

7:00に5.768のピーク・・・洗濯物、布団干しの影響か?

・PMも早朝に高い傾向が有る

















<瞬間的にPM異常が出て、その後VOC異常が続く21日>

 18日から晴れが続いて強い紫外線で洗濯物のマイクロカプセルが表面劣化を起こし大量に飛んで破裂したのではないか?

 以下は6月2日に病院内の外来で飛んでいた崩壊中のマイクロカプセルで、PM(微小粒子状物質)を大量に放出している。


















<21日の問題部分を拡大>

拡大すると2ヶ所PMのピークが有る

最初のピークは13:31 PM10が59㎍/㎥も有る

次のピークは13:38 PM10が35㎍/㎥有る

その後VOCも上昇し2.643ppmピークで一日中続いた

 単発パルスの様なPMの異常発生はここで大きな(数十㎛~大きい物では200㎛)のカプセルが破裂して一気に小さなカプセルを放出したのではなかろうか

























<近くに置いたもう1台の測定器(三号機)の21日の測定値>

 測定器の異常でない事を確認する為に別の近くに置いた測定器のデータも確認すると同じ傾向を示していた。



2022年5月15日日曜日

回転ずしの店内でVOC,PM2.5等測定と微粒子を顕微鏡観察

 2022年5月13日(金)

 妻がたまには回転ずし(今は回転しませんが)に行きたいと言うので、混まない様に17時半着で行きました。待ち時間はゼロで直ぐにテーブル席に着けましたが、小さな子供連れで結構賑わっていました。

 今はコロナ対策で風を少し感じるくらい換気が良く効いていて、活性炭のマスクを外しても柔軟剤臭は感じませんでした。

 テーブルの上に測定器を置いて、微粒子収集用の電子顕微鏡用の両面テープの保護紙を剥がして収集を開始します。注文は画面を見ながらタッチパネルで行い、出来上がると合図とともにレーンを運ばれてきます。

 食べ終わったら、両面テープを汚染されない様にサンプル保管用のスクリュー管に入れて持ち帰り、次の日に工業用顕微鏡(PCマイクロスコープ)で観察しました。


<AtmotubePROでの計測結果>

 食べている途中で一瞬柔軟剤臭が流れてきて咳が出ましたが、計測結果には出ていませんでした。それ以外は問題無く食事する事が出来ました。店の出入り口で人が集中するのでPM濃度が少し上がりますが全く問題無いレベルです。VOCは室内で人が多いとこの位にはなるので問題有りませんでした。
















<テーブル上で収集した微粒子を観察>

サンプル収集:17:25~18:15 テーブル上

密度は低いですが、以下の様なマイクロカプセルのかけらやそこから放出される極微小のマイクロカプセルの様な物が見られました。 



















































2022年5月6日金曜日

戸建て住宅密集地の我が家の外気連続観測4月:月に2~3回PM,VOCが異常に高い日が有る

  我が家を建てた40数年前は周りに数軒家が有るのみで、原野に囲まれた場所、夏など窓を開けて寝ると朝隣家の鶏やコジュケイの鳴き声で目が覚めることが多かった。

 ところが今はびっしりと戸建て住宅に囲まれた状態で、別にこれは便利になったきっかけで良いのですが、外に出ると柔軟剤や洗剤の混ざり合った嫌な臭いが立ち込めて色々な症状が出る様になり窓が開けられなくなりました。

 数年前から外気を連続測定しているので、先月の測定結果をお知らせします。

 また、我が家から約1kmの所には環境省の自排局(自動車排気ガス測定局)が有り、データがダウンロードできるので、その値もグラフに入れて、距離の差も見てみます。但し、現在自排局を管理している県に問い合わせた所、PM10(微小粒子状物質で10㎛以下の物)が何であるかは分析していないそうです。私がPCマイクロスコープで見た所、ほとんどがマイクロカプセルやその内容物、かけらでした。また、我が家の測定器でPM10,PM2.5,PM1を比べると、ほとんどがPM1で1㎛以下の物です。これは吸い込むと肺の奥深く肺胞に入り込み、血液中から脳や胎盤にも入ると言われている物です。

 下の4月のグラフを見ると、VOC(揮発性有機化合物)のピークとPM10(微小粒子状物質で10㎛以下)、自排局PM10のピークが一致していない事が分かります。これはガスと粒子が一致せず、また1kmも離れれば粒子が全く異なる結果になるという事を物語っています。但し、日によってはPM10が良く一致する時も有りますので、この辺りは広域成分と狭域成分で考える必要が有ります。

 また、最近分かった結果では、数センチ違うと粒子の結果が全く異なる時も有ります。これについては別途お知らせしたいと思います。


戸建て住宅密集地の4月外気連続測定結果















このグラフでは見辛いので、代表的なピーク2項目ずつを個別に見ていきます。

①PM異常(PM1:1㎛以下の成分がほとんど)4/11と4/21

<PM2.5の環境基準について>

日本の環境基準    1年平均値 15㎍/㎥以下 かつ 1日平均値 35㎍/㎥

WHO(世界保健機構) 1年平均値 10㎛/㎥以下     1日平均値 25㎍/㎥






























②VOC異常 4/3と4/9 右の目盛です

































自排局PM10異常 4/13と4/26 左の目盛です































④4/9~11の微粒子写真

これを見ると我が家の外気はマイクロカプセルの墓場

 これらは電子顕微鏡用の小さな導電性両面テープ(5mm幅x約20mm)を2日間庭の物干竿に置いて、飛んで来た物をくっつけてPCマイクロスコープで撮影した物です。

 人は1回の呼吸で500mlペットボトル1本位の空気を吸うそうなので、これらを大量に吸っている事になります。私たちの呼吸器の中が覗けたらびっくりする事になるでしょう。

20220411101259 1000倍
中央の大きなマイクロカプセルは直径71㎛
破裂して左上から粒々の塊のような物が出かかっている


















20220411113909 1000倍
中央のマイクロカプセルは直径71㎛
破裂して破れた所からドロドロした液体の様な物と粒々が出ている



















20220411143214 1000倍
中央のマイクロカプセルは直径46㎛で飛んで来た繊維くずにくっついている
右上の部分が破裂で破壊されて中身が出ようとしている
左のマイクロカプセルは直径35㎛程度で中から出てきた臓物がカプセル化?


















20220411120220 1000倍
中央のマイクロカプセルは直径49㎛
カプセルが破れて中からドロドロした物が流れ出ている
拡大して見ると周りにPM2.5やPM1サイズの粒が見られる



















20220411140902 1000倍
マイクロカプセルが破裂して中身のドロドロした液体の様な物と粒々が放出


















20220411102356 1000倍
大きなカプセルが壊れたところだろうか?
中位のカプセルと極小カプセルが放出されている


















20220411142420 1000倍
塊が溶けてバラバラになりながら微小なマイクロカプセルを放出



















20220411111648 1000倍
左の方に溶けた塊の中に中位のマイクロカプセルがまた現れている


















20220411101607 1000倍
恐ろしい程の数のマイクロカプセルの塊

















20220411135931 1000倍
飛んで来た塊が溶けながら小さなマイクロカプセルを放出している

















20220411140010 1000倍
飛んで来た塊が溶けながら極小マイクロカプセルを放出している

















20220411143040 1000倍
左は飛んで来た繊維くず表面にびっしりと極小のマイクロカプセルが付着
中央部は塊から小さなマイクロカプセルが放出されている

















20220411143355 1000倍
洗濯を繰り返して極小マイクロカプセルが積み重なった繊維くず


















 自分の着ている服や布団のシーツの繊維がこんなだったら気持ちが悪くて着ていられませんよね。

 飛んで来たこれらのマイクロカプセルはどこのメーカーの物か分かりませんが、マイクロカプセル入りの柔軟剤とか洗剤をまだ使いますか?.


<使用測定器

notAnotherOne社(USA) AtmotubePRO PM1,PM2.5,PM10,VOC等測定

 斉藤光学株式会社 SKM-S31B-PC PC Microscope(LED光源に拡散フィルム追加)