車両汚染は、デリーのような世界の大都市における大気汚染の主要な原因であると考えられています.
車両からの排気ガスは、ガスと微粒子の複雑な混合物です。エンジン/車両から放出されるこれらの化学種の有害な罹患率と死亡率の影響は、大都市や近隣の衛星都市の住民の健康に大きな影響を与えます。微粒子に関して集中的な研究が行われていますが、エンジンからの微粒子排出と健康への悪影響との相関関係はまだよくわかっていません.
粒子状物質の排出は、デリーのような非常に多様な交通量を持つ大都市にとって非常に重要です。デリーでは、タクシー、三輪車、バスを含む公共交通システム全体が、従来の液体燃料から圧縮天然ガス (CNG) に切り替えられました。しかし、2001 年以来、デリー市の大気の質が大幅に改善された後、CNG は 2015 年に特定の方面から多くの悪い報道を受け、CNG 由来の微粒子の毒性が高いという主張がなされました。彼らの詳細で包括的な実験的研究から、CNG に対するこの悪評は実際には科学的事実に基づいたものではなく、科学的根拠のない不十分な科学的データの結果であり、下心によって動かされたものであることが、疑いの余地なく決定的に証明されています.
2015 年から 3 年間にわたり、インド工科大学カンプールの権威あるエンジン研究所によって徹底的な実験が実施され、さまざまな種類の車両で使用されるさまざまなエンジンから放出される微粒子の細胞毒性と変異原性が評価されました。これらのエンジンは、ガソリン、ディーゼル、CNG などのさまざまな燃料を使用し、さまざまなエンジン技術と排出規制を使用しています。この研究の目的は、さまざまなエンジン/燃料からのこれらの粒子にヒト腎臓細胞株を曝露することにより、さまざまな車両混合物からの粒子排出の毒性の可能性と変異原性を現実的に確立することでした.この研究はジャーナル Environmental Pollution に掲載されています 、2018 年 8 月号。
Avinash Kumar Agarwal 教授 (機械工学)、Tarun Gupta 教授 (環境工学)、および Bushra 教授 (生物科学および生物工学) は、IIT Kanpur の 10 人の研究者からなる学際的な大規模なチームを率いて、この複雑な問題を解決し、真相を突き止めました。科学的な謎の。この調査では、評価されたエンジンは、デリーのような大都市の道路を往復する車両の混合セットを表しています。エンジンは、Euro-II、Euro-III、Euro-IV などのさまざまな排出規制に準拠しており、ガソリン、ディーゼル、CNG などの異なる燃料を使用しているため、異なる技術を使用していました。これらの車両のテールパイプから放出される排出物から粒子状物質が収集され、最も高度な機器と技術を使用した詳細な物理的、形態学的、および化学的分析に加えて、生物学的および毒物学的分析による包括的なテストが実施され、それらの相対的な結果が確立されました。毒性。
研究者は、ディーゼルエンジンに由来する微粒子の数が、CNGエンジンに比べて30〜50倍多いことに注目しました。ナノメートルサイズの範囲のこれらのより細かい粒子は、人間の肺の最も深い部分に浸透し、最終的に血流に移行することができます.小さな粒子は、比較的大きな粒子よりも表面積が大幅に大きいため、人間の健康に非常に有害な PAH やその他の揮発性炭化水素種の表面吸着能力が高くなり、ディーゼル微粒子の毒性が高まります。 CNG エンジンの排気微粒子は、ディーゼルやガソリン エンジンから放出される微粒子と比較して表面積が大幅に小さいため、CNG 微粒子の細胞毒性と変異原性は大幅に低下します。
肝臓 S9 代謝酵素画分の存在下および非存在下で、2 つの異なるサルモネラ菌株、TA98 および TA100 を使用して、粒子状サンプルの変異原性を異なる濃度で調査しました。ディーゼルおよびガソリン エンジンから放出された粒子は、より高い変異原性を示しましたが、CNG エンジンから放出された粒子は、他のテスト燃料およびエンジン構成と比較してごくわずかな変異原性を示しました。
エンジンの燃料として CNG を使用した場合、従来の 2 つの石油ベースの液体燃料と比較して、微粒子濃度や遷移金属 (特に鉄、銅、ニッケル) などの有害な化学成分の排出量が大幅に減少しました。ディーゼル エンジンは、CNG よりもはるかに高いレベルの有毒な遷移微量金属を排出します。 CNG エンジン微粒子に吸着された多環芳香族炭化水素 (PAH) (エンジンの排気ガス中に存在する発がん性有機物) も、同等のディーゼルおよびガソリン エンジンからのものと比較して比較的少なかった.
BS-II エンジンから BS-IV エンジンに移行すると、ディーゼル燃料を使用しても PAH の量が減少しました。 CNG エンジンから排出される有毒な PAH の数が少ないということは、ディーゼルやガソリン燃料の車両から排出される排気とは対照的に、デリーのような大都市で CNG を燃料とする車両から排出される排気の毒性が大幅に低いことを示しています。ただし、CNG とガソリンの排気ガスには、他の試験燃料と比較して、ホルムアルデヒド (皮膚や目の炎症を引き起こす可能性がある) がほぼ 2 ～ 3 倍多く含まれていました。
まとめると、彼らの調査結果は、CNG がディーゼルやガソリンに比べて比較的安全な燃料であり、特に発展途上国で交通量が混在する大都市にクリーンな輸送エネルギー ソリューションを提供できることを示しています。彼らの実験的調査は、CNG が置き換えを目指しているディーゼルやガソリンに比べてクリーンな燃料であることを最終的に示しています。
したがって、液体石油ベースの従来の燃料を CNG に置き換えることは、暴露された人々の健康へのダメージを軽減し、これらの大都市での病気の負担を軽減する方向への重要な一歩となります。これは、公共交通機関システムを従来の液体燃料から CNG に徐々に切り替えることで、周囲の空気の質と従来の燃料による健康への影響を改善したいと考えている世界の他の大都市にとって、確かに素晴らしい例となるでしょう。
全体として、従来の液体燃料作動エンジン、すなわちディーゼルおよびガソリンエンジンに由来する微粒子は、CNG エンジンに由来する微粒子よりも有意に高い変異原性を示した。インド政府や発展途上国の他の政策立案者が、周囲の空気の質が悪いという同様の状況に直面している場合、この研究を記録し、将来および既存の大都市でこのクリーンな燃料 CNG を促進するための適切な決定を下すことを彼らは望んでいます。そして世界のきれいな都市。
これらの調査結果は、「圧縮された天然ガスからの排気の毒性と変異原性:これは混合交通条件を持つ大都市にとってクリーンなソリューションである可能性がありますか?」というタイトルの記事で説明されています。
この作業は、Avinash K. Agarwal、 Bushra Ateeq、 Tarun Gupta、 Akhilendra P. Singh、 Swaroop K. Pandey、 Nikhil Sharma、 Rashmi A. Agarwal、 Neeraj K. Gupta、 Hemant Sharma、 Ayush Jain、および Pravesh C. Shukla によって行われました。インド工科大学カンプール校出身。
