PM2.5→AQI計算ツールとは?
このツールは、微小粒子状物質(PM2.5)の濃度(単位:µg/m³=1立方メートルあたりのマイクログラム)を、米国環境保護庁(US EPA)が定める大気質指数(AQI:Air Quality Index)に変換します。AQIは0〜500のスケールで、汚染レベルをわかりやすい健康の目安に置き換えた指標です。本計算ツールは米国EPAの公式区分値(PM2.5は2024年改定値)を採用しており、あくまで米国のAQI基準にもとづくものです。日本の環境省や他国はそれぞれ異なる基準・スケールを用いているため、数値の読み方が変わる点にご注意ください。
使い方
測定した24時間平均のPM2.5濃度(µg/m³)を入力すると、対応するAQI値と健康カテゴリー(良好/中程度/敏感な人に影響あり/健康に悪い/非常に健康に悪い/危険)が表示されます。
計算式の仕組み
EPAは複数の濃度区分(ブレークポイント)を定め、それぞれにAQIの範囲を対応させています。本ツールは、入力した濃度Cが含まれる区分を探し、その区間内で次のように線形補間します。
$$\text{AQI} = \frac{I_h - I_l}{C_h - C_l}\,(C - C_l) + I_l$$
ここで\(C_l\)と\(C_h\)はCを挟む下限・上限の濃度区分値、\(I_l\)と\(I_h\)はそれに対応するAQI値です。計算結果は最も近い整数に四捨五入されます。
計算例
たとえばPM2.5 = 35.5 µg/m³の場合、これは35.5〜55.4の区分に入り、AQI 101〜150に対応します。したがって\(C_l=35.5\)、\(C_h=55.4\)、\(I_l=101\)、\(I_h=150\)となります。$$\text{AQI} = \frac{150-101}{55.4-35.5}\,(35.5-35.5) + 101 = 0 + 101 = 101$$これは「敏感な人に影響あり(Unhealthy for Sensitive Groups)」のカテゴリーにあたります。
あなたのAQI結果が意味するもの
米国EPA大気質指数は0~500のスケールで運用されており、数値が高いほど大気汚染が大きく、健康上の懸念が大きくなります。AQI 100は関連する短期的な全国大気質基準のレベルに対応します。100以下の値は一般的に満足できると考えられ、100を超える値は不健康と見なされます。まず敏感なグループにとって、そして数値が上昇するにつれて、すべての人にとってです。
- 良好(0~50):大気質は満足できるレベルで、大気汚染はほとんどまたはまったくリスクをもたらしません。
- 普通(51~100):大気質は許容可能です。特に大気汚染に異常に敏感な人々にとって、一部の人々にリスクがある可能性があります。
- 敏感なグループにとって不健康(101~150):敏感なグループの成員は健康への影響を経験する可能性があります。一般の人々が影響を受ける可能性は低いです。
- 不健康(151~200):一般の人々の一部が健康への影響を経験する可能性があります。敏感なグループの成員はより深刻な影響を経験する可能性があります。
- 非常に不健康(201~300):健康警報―誰もが健康への影響のリスクが増加しています。
- 危険(301~500):緊急時の健康警告―誰もが影響を受ける可能性が高くなります。
PM2.5について、EPAが定義する「敏感なグループ」には、心臓病または肺病を持つ人、高齢者、子どもと10代の若者、および低い社会経済的地位の人々が含まれます。これはインデックスに関する一般的な事実情報であり、個人の医学的アドバイスではありません。個々の健康上の懸念については、適切な専門家に相談してください。
主要用語
- PM2.5
- 空気力学的直径が2.5マイクロメートル以下の細かい粒子物質。これらの粒子は肺の奥深くまで浸透し、血流に入るのに十分小さいです。
- AQI(大気質指数)
- 測定された汚染物質濃度を大気質と関連する健康上の懸念を説明する単一の数値に変換する米国EPAの0~500インデックス。
- µg/m³(立方メートルあたりマイクログラム)
- PM2.5に使用される質量濃度の単位:空気1立方メートルに含まれる粒子物質の質量(マイクログラム単位)。
- ブレークポイント
- EPA参照テーブルの濃度またはAQIバンドの定義された終点。ブレークポイントはスケールを6つのカテゴリーに分割し、線形補間を固定します。
- 敏感なグループ
- 特定の汚染物質からのリスクがより高い人々。PM2.5について、これには心臓病または肺病を持つ人、高齢者、子ども、および10代の若者が含まれます。
- \(C\)
- 変換中の測定された(切り捨てられた)PM2.5濃度(µg/m³単位)―pm25フィールドに入力されます。
- \(C_l\)および\(C_h\)
- \(C\)を含むカテゴリーの低および高濃度ブレークポイント(µg/m³)。
- \(I_l\)および\(I_h\)
- 同じカテゴリーの\(C_l\)および\(C_h\)に対応する低および高AQIインデックス値。
よくある質問
AQIが高いほど空気は必ず悪いのですか? はい。AQIが高いほど汚染が進んでおり、健康へのリスクも大きくなります。
「良好」とされるのはどのくらいの濃度ですか? 2024年版EPA基準では、PM2.5が0〜9.0 µg/m³でAQI 0〜50(良好)に対応します。
これは国際共通のAQIと同じですか? いいえ。本ツールは米国EPAの区分値を使用しています。EU、インド、中国などはそれぞれ異なる区分・指数を採用しており、日本でも環境省の基準が別途定められています。