天然ガスとプロパン燃焼による室内ベンゼン汚染

Makisey


室内ベンゼン汚染の主排出源はタバコだと思っていたが、天然ガス・プロパンガスも・・・

Kashtan, Yannai S, Metta Nicholson, Colin Finnegan, Zutao Ouyang, Eric D Lebel, Drew R Michanowicz, Seth B C Shonkoff, and Robert B Jackson. “Gas and Propane Combustion from Stoves Emits Benzene and Increases Ind Oor Air Pollution.” Environmental Science & Technology, June 15, 2023, 10.1021/acs.est.2c09289 . .

発がん性物質ベンゼンの暴露経路は、タバコの煙、石油やガスの開発、精製、ガソリンの圧送、ガソリンやディーゼル車の燃焼などから確立されている。また、燃焼は、ガスストーブから室内で発生する二酸化窒素、一酸化炭素、ホルムアルデヒドの生成と関連しています。しかし、私たちの知る限り、ストーブによるガス燃焼から室内でベンゼンが生成されることを定量化した研究はない。
カリフォルニア州とコロラド州の87軒の家庭で、天然ガスとプロパンの燃焼により、検出可能で繰り返し使用できるレベルのベンゼンが放出され、一部の家庭では室内のベンゼン濃度が健康基準値を超えて上昇しました。
ガスとプロパンの強火のバーナーと350°Fに設定したオーブンからの平均ベンゼン排出量は2.8～6.5μg min-1で、電気コイルと放射状の代替品からの排出量の10～25倍であった；IHコンロと調理中の食品は検出可能なベンゼンを排出しなかった。
ガスやプロパンストーブから発生するベンゼンも家中に移動し、ストーブを止めた後、数時間にわたって寝室のベンゼン濃度が慢性健康指標を上回るケースもありました。
ストーブのガスやプロパンの燃焼は、実質的なベンゼン暴露経路であり、室内空気の質を低下させる可能性があります。

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図1. 燃料タイプ別（左図；IH、コイル、天然ガス、プロパン）、および個々のクックトップとオーブンからの排出量（右図）の平均値と中央値（μg C6H6 min-1） バーナーが強（a、b）または弱（c、d）、オーブンが350°F（e、f）に設定されている場合の機器のタイプ（ガス、コイル/ラジエント、IH）別．プロットa,c,eのバー内の赤い点は中央値。バーの高さは平均値、黒いエラーバーは平均値の95%信頼区間（方法に従って計算、p値はTable S1参照）である。ベンゼン排出率は、AROMAアナライザーを用いて直接測定した（方法を参照）。パネルaおよびbの「高」のバーナーは、各コンロの最高出力クックトップエレメントを最高設定にしたものを指し、「低」は、各コンロの最低出力クックトップエレメントを最低機能設定にしたものを指している。オーブンの排出率には、45mのサンプリング間隔におけるオーブンの予熱とオーブンサイクル（温度維持）が含まれています。パネルb、d、fのY軸の区切りに注意。 www.DeepL.com/Translator（無料版）で翻訳しました。



序文要約 written with ChatGPT4

  1. 天然ガス製品（家庭用暖房器具、給湯器、コンロなど）は、燃焼により二酸化炭素を排出し、また、漏洩や不完全燃焼を通じてメタンを直接大気中に排出する。（15-17）

  2. メタン (CH4) は、天然ガスの主成分であり、二酸化炭素に次いで地球温暖化に寄与する二番目の温室効果ガスである。（14）

  3. 住宅のガス機器は、さらに健康に害を及ぼす大気汚染物質を放出する。ただし、これらの汚染物質は通常、家庭用暖房器具や給湯器のように屋外に排出されるのではなく、コンロで直接室内空気に放出される。（2−6）

  4. 燃焼により、ガスコンロからは一酸化炭素（CO）、ホルムアルデヒド（HCHO）、窒素二酸化物（NO2）などの有害化学物質が放出される。これらの物質は細胞呼吸を阻害したり、発がん物質であったり、喘息に関連した呼吸刺激物質である。（2-6）

  5. ガスコンロからの室内NO2は、一般的な使用条件下で、キッチンの空気中で米国環境保護庁（EPA）と世界保健機関（WHO）の1時間露出基準をすぐに超える可能性がある。（2,4,18,19）

  6. ガスコンロと小児の呼吸器系健康に関する41の研究をメタ分析した結果、ガスコンロのある家に住む子供たちは、一生の間に喘息を発症するリスクが24%高く、現在喘息を持っているリスクが42%高いと結論づけられた。（20）

  7. 米国の子供の喘息の約12%はガスコンロに起因していると、最近の全体的な分析で結論づけられた。（21）

  8. 米国の家庭の1/3以上（4700万世帯）がガスを使って料理をし、世界中でもさらに多くの人々がそれを行っている。（11, 12, 13）

  9. ガスコンロの燃焼によるNOx、一酸化炭素、ホルムアルデヒドの生成は比較的よく特性づけられているが、ガス炎で形成されることが知られている他の有害な大気汚染物質、例えばベンゼンの室内での量化はまだ行われていない。

  10. ベンゼン（C6H6）は不完全燃焼の産物である。ベンゼンは、国際がん研究機関（IARC）によりグループ1の既知の人間の発癌物質として定義され、米国環境保護庁（EPA）も発癌物質としてベンゼンを認定している。（22, 23）

  11. メタン炎でのベンゼン生成は実験室でよく特性付けられており、ベンゼンは天然ガス燃焼中の他の状況、例えばフレアリング（28）や大規模ボイラー（29）で形成されることが観察されている。

  12. 木材、木炭、灯油、液化石油ガスなどの他の調理燃料も、ベンゼンなどの汚染物質を放出することで、場合によっては室内の空気品質を悪化させることが示されている。（30）

  13. ガスとプロパンのコンロが室内で同様にベンゼンを生成し、潜在的な人間の健康リスクを生み出すと我々は仮説を立てた。

  14. ベンゼンの曝露は、癌と非癌の健康影響を引き起こす。短期間のベンゼン曝露は血球の生産を抑制し、慢性的なベンゼン曝露は白血病とリンパ腫のリスクを増加させる。（31, 32）

  15. ベンゼン曝露の発癌性と非発癌性の影響は、現在のベンゼン曝露基準に反映されている。これらの基準は一般的に、フランスで設定された2.0 μg/m3（∼0.63 ppbv）から、欧州連合、インド、韓国、他の管轄区域で採用されている最も一般的な全球基準である5.0 μg/m3（∼1.6 ppbv）の間で変動する。（9）

  16. 室内でのベンゼン曝露に関する過去の研究は、家庭内の様々な要因がベンゼン濃度を上昇させる可能性があると結論づけている。特に、タバコの煙、化石燃料を使用する家電製品（例えば、灯油コンロ）、ガレージの接続、ガソリン車の交通量が多い道路への近接性などがある。（1,10,33−37）

  17. 2つの研究では、ガスまたはプロパンの調理器具が作動している時にベンゼン濃度が基準値を超えて上昇することが確認されたが、ベンゼン排出率は量化されていなかった。（36, 37）

  18. 我々の知る限り、ガスとプロパンのコンロからの燃焼に基づくベンゼン排出因子を量化したのはこの研究が初めてである。また、代替のコンロタイプ（電気コイル、放射、誘導）からのベンゼン排出も測定した。

  19. 料理の燃料使用からのベンゼン排出と食物調理からの排出を区別するために、すべての調理場で同じ鍋を使用して水を沸騰させ、空のオーブンで排出物を測定することでベンゼン排出を量化した。



Explain the increase in indoor benzene concentrations and health hazards.

PERPLEXITY

Indoor benzene concentrations can increase due to various factors, including the presence of attached garages, combustion sources, and human activities such as smoking tobacco, using solvents for hobbies or cleaning, and using products that contain benzene such as glues, paints, furniture wax, and detergents123. Benzene is a volatile organic compound that can be found in both indoor and outdoor air, but indoor air generally contains higher levels of benzene than outdoor air2. The major sources of benzene exposure are tobacco smoke, automobile service stations, exhaust from motor vehicles, and industrial emissions24. Benzene can cause harmful effects on the bone marrow and can cause a decrease in red blood cells, leading to anemia. It can also cause excessive bleeding and can affect the immune system, increasing the chance for infection2. In addition, coexposure to benzene with ethanol (e.g., alcoholic beverages) can increase benzene toxicity in humans5. A recent study found that gas and propane combustion in stoves and ovens can also release benzene, increasing indoor air pollution6. To reduce exposure to benzene, it is recommended to eliminate smoking within the home, provide maximum ventilation during painting, and discard paint supplies3.

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