株式会社

ナノシード様ナノシードαの安全性評価レポート―

亜塩素酸ナトリウム 0.01％溶液の場合―

１ ナノシードαの安全性評価の目的
２

空間除菌に用いる溶液

３

ナノシードαの安全性を評価する基準

４

年齢層別の摂取許容量

５「ナノシードαの安全性」の評価方法

６

8 時間に吸込む「亜塩素酸イオンの重さ」を計算するための前提条件

７

亜塩素酸イオンが床に落ちるまでの時間

８

ナノシードαの放出モードと放出 ClO2-イオンの量９

空気中に浮遊する ClO2- イオンの量10

人が吸込む空気の量1１

部屋の空気量（容積）12

部屋に 8 時間いた場合の亜塩素酸イオン ClO2- の吸込み量13

部屋に 24 時間いた場合の亜塩素酸イオン ClO2- の吸込み量

14

まとめ

15

参考文献

令和 3 年 4 月 9 日
公立大学法人 前橋工科大学
客員教授
工学博士 下田祐紀夫

1

１ ナノシードαの安全性評価の目的
前橋工科大学が実施した除菌試験において、「ナノシードα（除菌装置）は、100畳相当の広い部屋（床面積 180ｍ2、天井までの高さ 3ｍ）でも、1 時間弱で、除菌がおおむね可能である」との報告がされている（文献[1] ）。
本論は、乳児（１才未満児）、幼児（１～6 才児）、小学生（学童）、成人（16 才以上）を対象とし、ナノシードαを 100 畳、16 畳、10 畳、8 畳で使用する場合の安全性を評価する。
２

空間除菌に用いる溶液
ナノシードαの安全性を、亜塩素酸ナトリウム 0.01％、精製水 99.99％の溶液を使用する場合を対象として、安全性を評価する。なお、亜塩素酸ナトリウム溶液１㍑中に含まれている NaClO2 の重さは 100ｍｇ/㍑（注 1）、NaClO2 の濃度は 100ppm（注 2）である。
(注１) 溶液１㍑中の NaCLO2 の重さ＝１㍑×0.01％＝１kg×0.01％＝1,000ｇ×0.01％＝1,000,000ｍｇ×0.0001＝100ｍｇ(注２)NaCLO2 の濃度＝0.01％＝0.000,100＝100 万分の 100＝100ｐｐｍ
３

ナノシードαの安全性を評価する基準

厚生労働省は、平成 25 年 2 月 1 日付けで、「亜塩素酸水」を、食品添加物料として認可している(厚労省・省令第九号（文献[2])。
さらに、平成 27 年 12 月 22 付けで、「亜塩素酸ナトリウム」を、食品添加物として使用する場合の安全基準として「1 日摂取許容量を亜塩素酸イオン 0.029mg/kg 体重/日とすれば、安全性に懸念がない」としている（厚生労働省、府食第 946 号（文献[3]））。
ナノシードαは、溶液を、空気中に放出、拡散するもので、食品添加物とは類を異なるものであるが、「人が吸込む」を「人が摂取する」と解釈し、安全性を評価する。ナノシードαの安全性を、厚生労働省の基準「1 日摂取許容量を亜塩素酸イオン0.029mg/kg 体重/日」にて評価する。
４

年齢層別の摂取許容量

厚生労働省の安全基準は、「体重１kg 当たりの摂取許容量」であるため、体重によって許容される摂取量は異なる。体重が軽い人は、許容量が少なく、体重が重い人は、許容量が大きくなる。
表１は、年齢層ごとの摂取許容量を求めたものである。
2

表１

年齢層ごとの摂取許容量

年齢層

平均体重（kg）

摂取許容量
ClO2 ｰイオン（mg/人・日）（注 6）

乳児（1 才未満児）

7.4 (注 3)

0.21

幼児（1～6 才児）

15.2 (注 4)

0.44

小学生(7～12 才）

32.2 (注 4)0.93

成人（16 才以上）

58.9 (注 5)

1.69(注 3) 乳児（1 才未満児）の「平均体重」は、厚生労働省の平成 22 年の調査(文献[4])の、出生後 1 ケ月～12 ケ月の男女別の各平均体重から、男の平均体重と、女の平均体重を求め、さらにその平均値を求めたものである。
(注 4) 幼児と学童の「平均体重」は、厚労省の令和元年の調査（文献[5]）の該当年齢別の男女の平均体重から、男の平均体重と女の平均体重を求め、それらの平均値を求めたものである。
(注 5) 成人（16 才以上の「平均体重」は、厚労省の令和元年の調査[5]の、16 才～70 才および 70 才以上の男女別の平均体重から、男の平均体重と女の平均体重を求め、それらの平均値を求めたものである。
(注 6)「摂取許容量（ ClO2－イオン）」は、厚労省の摂取許容量 0.0290（mg/kg 体重/日）に、年齢層別の平均体重をかけたものである。
５「ナノシードαの安全性」の評価方法(1)ナノシードαを午前 8 時にスイッチを入れ、室内への放出･拡散を始める。
(2)午前９時に、室内に人（年齢層別の人）に入ってもらい、その部屋に８時間いてもらい、午後 5 時に退出してもらう。
(3)ナノシードαは、この 9 時間の間は、連続稼働させ、9 時間後にスイッチを切るものとする。
(4)室内に滞在中の８時間の間に、人が吸込む「亜塩素酸イオン ClO2―の重さ」を計算にて求め、厚生労働省の基準値と比較する。

６8 時間に吸込む「亜塩素酸イオンの重さ」を計算するための前提条件

3

(1)ナノシードαから放出される亜塩素酸イオンは、室内に浮遊した後、自然減衰（文献[6]、[7]）により、床に落下するものとする。
(2)室内に浮遊している亜塩素酸イオン ClO2―は、室内湿度の「水の微粒子」に付着し、「水の微粒子」と共に床に落下するものとする。
(3)室内の「水の微粒子」の粒子径を 3μｍとして、自然減衰による落下時間等を求めることにする（注 7)。
(注 7) 文献[8]の図 5 の(a)では、空気中に噴霧される「水の粒子」の大きさは、時間と共に小さくなり、噴霧された粒子の大きさにかかわらず、ほぼ 3μｍに収束している。このことより、湿度微粒子の粒子径を 3μｍとして、落下時間等を求める。
(4) 粒径 3μｍの「水の微粒子」の（定常状態での）落下速度は、ストークスの式より 26.9×10―２（ｃｍ/ｓ）とする(注 8)。
(注 8）ストークスの式による定常状態での落下速度
1)ストークスの式
ストークスの式は、微粒子を下に落とそうとする力（重力）と、下に落ちるのを妨げる力（空気の粘性による浮力等）が釣り合うと、落下速度は一定（定常状態）となり、定常状態での一定速度は次式を与えられる。
ｖs＝Dp２（ρp－ρf）ｇ/（18η）
vs：落下速度[cm/s]
Dp：粒子径[cm]ρp：粒子の密度[g/cm3]
ρf：流体の密度[g/cm3]
g：重力加速度[cm/s2]
η：流体の粘度[g/(cm･s)]
2)「水の微粒子」の粒子径 Dp
Dp＝3μｍ＝3×0.001ｍｍ＝0.003ｍｍ＝0.0003ｃｍ
3)「水の微粒子」の密度ρpρp＝1ｇ/ｃｍ34)流体（空気）の密度ρf（文献[9]の P.1590）
ρf＝1.205ｋｇ/ｍ3＝1205ｇ/(100cm×100cm×100cm＝ 0.001205 g/cm35)重力加速度
ｇ＝9.80665 m/s2＝980ｃｍ/s26) 流体（空気）の粘度

20℃（文献[9]、P.1595）―6

η＝18.22×10 ｇ/（ｃｍ・s）
7)ストークスの式による落下速度
ｖs＝Dp２（ρp－ρf）ｇ/（18η）
4

＝（0.0003ｃｍ)２×（1.0－0.001205ｇ/ｃｍ3）×980ｃｍ/s2/（18×18.22×10―6ｇ/（ｃｍ･s）＝（3×10―４ｃｍ）２×（0.999ｇ/ｃｍ3）×980（ｃｍ/s2）/（328×10―6ｇ/（ｃｍ・s）＝9×10―８×（0.999ｇ/ｃｍ3）×980（ｃｍ/s2）/（328×10―6ｇ/（ｃｍ・s）＝26.9×10―２（ｃｍ/ｓ）(5)「重力」と「浮力等」が釣り合うまでの落下距離の仮定
重力と、浮力等が釣り合うまでの落下距離を「1ｍ」と仮定する。

７

亜塩素酸イオンが床に落ちるまでの時間

落下を始めた亜塩素酸イオンは、「イオンを下に落とそうとする力（重力）」と、「下に落ちるのを妨げようとする力（空気の粘性による浮力等）」が、釣り合うと、落下速度は一定の定常状態となる。このため、落下を始めたイオンが床に落ちるまでの時間は、「重力と浮力等が釣り合うまでの時間」＋「一定速度になってからの落下時間」の和となる。ストークスの式は、後者の定常状態での落下速度を与える式である。
(1) 「重力と浮力等」が釣り合っての一定速度での落下時間
1) 100 畳の部屋での落下時間定常状態になるまでの落下距離は 1ｍゆえ、定常速度での落下する距離は、3ｍ－１ｍ＝2ｍで、落下速度が 26.9×10―２（ ｃｍ/ｓ）ゆえ、
100 畳での「定常速度での落下時間」＝2ｍ/（26.9×10―２（ｃｍ/ｓ））＝200ｃｍ/（26.9×10―２（ｃｍ/ｓ））＝7.43×10２＝743ｓ＝12.4 分2) 16 畳、10 畳、8 畳での落下時間
高さが 2.4ｍで、定常速度での落下距離が 2.4ｍ－１ｍ＝1.4ｍ、定常状態での落下速度が 26.9×10―２（ ｃｍ/ｓ）ゆえ、
16 畳･10 畳･８畳での「定常速度での落下時間」＝1.4ｍ/（26.9×10―２ （ｃｍ/ｓ））＝140ｃｍ/（26.9×10―２（ｃｍ/ｓ））＝5.20×10２＝520ｓ＝8.7 分(2) 重力と浮力等が釣り合うまでの落下速度の仮定
5

「重力と浮力等が釣り合うまでの落下速度」は一定でない 。
ここでは、「重力と浮力等が釣り合うまでの落下速度」は「定常状態での落下速度26.9×10―２（ｃｍ/ｓ）と同じ」と仮定し、落下時間を求める。
重力と浮力等が釣り合うまでの 1ｍを落下する時間≒1ｍ/（26.9×10―２ （ｃｍ/ｓ））＝100ｃｍ/（26.9×10―２（ｃｍ/ｓ））＝3.72×10２＝372ｓ＝6.2 分(3)亜塩素酸イオンが床に落ちるまでの時間
高さ 3ｍからの落下時間＝6.2 分＋12.4 分＝18.6 分≒19 分
高さ 2.4ｍからの落下時間＝6.2 分＋8.7 分＝14.9 分≒15 分
落下時間が長いということは、空気中に浮遊している時間が長いことを意味している。ここでは、亜塩素酸イオンが床に落ちるまでの時間を、多めに見積もって20 分として、以下の解析を行う。
ナノシードαより放出されたイオンは、自然減衰により、20 分後に床に落下する

８ナノシードαの放出モードと放出 ClO2-イオンの量表２

放出モードと１分間に放出される ClO2- イオンの量

放出モード

１時間に放出される NaClO2の量
(㍑/時)
(注 9)

1 時間に放出される NaClO2の重さ(mｇ/時）(注 10)

1 時間に放出される ClO2-イオンの重さ（mg/時）(注 11)

1 分間に放出される ClO2-イオンの重さ（mg/分）

Hi モード

0.0664.440.074

Mi モード

0.012

1.20.890.015

Lo モード

0.006

0.60.440.007(注 9) (1)Ｈi モードでの NaClO2 の放出量(㍑/時)
１分間での NaCLO2 溶液の放出量＝1ｍＬ/分
1 時間での NaCLO2 溶液の放出量＝1ｍＬ/分×60 分/時＝60ｍＬ/時＝0.06Ｌ/時(2)Ｍi モードでの NaClO2 の放出量(㍑/時)
１分間での NaCLO2 溶液の放出量＝0.2ｍＬ/分
1 時間での NaCLO2 溶液の放出量＝0.2ｍＬ/分×60 分/時＝12ｍＬ/時＝0.0１2Ｌ/時(3)Ｌo モードでの NaClO2 の放出量(㍑/時)
1 分間での NaCLO2 溶液の放出量＝0.1ｍＬ/分
6

1 時間での NaCLO2 溶液の放出量＝0.1ｍＬ/分×60 分/時＝6ｍＬ/時＝0.006Ｌ/時(注 10) (1)Ｈi モードでの放出量（ｍｇ/時）
1 時間での NaCLO2 溶液の放出量＝0.06Ｌ/時
1 時間での放出 NaCLO2 の重さ＝0.06Ｌ/時×100ｍｇ/Ｌ＝6ｍｇ/時(2)Ｍi モードでの放出量（ｍｇ/時）
1 時間での NaCLO2 溶液の放出量＝0.012Ｌ/時
1 時間での放出 NaCLO2 の重さ＝0.012Ｌ/時×100ｍｇ/Ｌ＝1.2ｍｇ/時(3)Ｌo モードでの放出量（ｍｇ/時）
1 時間での NaCLO2 溶液の放出量＝0.006Ｌ/時
1 時間での放出 NaCLO2 の重さ＝0.006Ｌ/時×100ｍｇ/Ｌ＝0.6ｍｇ/時(注 11) 亜塩素酸ナトリウム NaCLO2 の原子量＝23(Na)＋35(CL)＋16×2(O2)＝90
亜塩素酸イオン ClO２-の原子量＝35（CL）＋16×2（O2）＝67
ClO２-の原子量は,NaCLO2 の原子量の 67/ 90＝0.74 倍である。
９

空気中に浮遊する ClO2- イオンの量

亜塩素酸イオンが床に落ちるまでの時間が 20 分の場合は、放出されたイオンは、放出されてから 20 分後には落下することになる。
表３に、落下時間が 20 分の場合の各時刻での浮遊イオン量を示す
表３

落下時間が 20 分の場合の各時刻での浮遊イオン量
放出イオンの重さ(注 12)

イオンが落下する
時刻

各時刻での浮遊イオン量

8:00～8:20ａ(mg)

8:40 までに落下

8:20 での浮遊イオン量はａ(mg)

8:20～8:40

ａ(mg)

9:00 までに落下

8:40 での浮遊イオン量はａ(mg)

8:40～9:00

ａ(mg)

9:20 までに落下

9:00 での浮遊イオン量はａ(mg)：：：：

16:20～16:40

ａ(mg)

17:00 までに落下

16:40 での浮遊イオン量はａ(mg)

16:40～17:00

ａ(mg)

17:20 までに落下

17:00 でのイオン量はａ(mg)(注 12) 表４に、放出 イオンの重さａ(mg)を示す。

7

表４

各時刻で浮遊している ClO2- イオンの重さａ(mg)放出モード 1 分間に放出される ClO2- イオンの重さ（mg）

20 分間に放出される ClO2- イオンの重さａ(mg)

各時刻でのClO2- イオンの浮遊量ａ(mg)Hi モード

0.074

1.48

1.48

Mi モード

0.015

0.3

0.3

Lo モード

0.007

0.140.14

表３より、放出後の各時刻では、浮遊イオンの量は一定のａ(mg)となる。
10

人が吸込む空気の量

表５は、朝 9 時に入室した人（年齢層別の人）が、午後 5 時までの 8 時間に吸込む空気の量を示す。
表５ 年齢層別の８時間での呼吸量
1 分間の呼吸量（㍑/分）(注 13)

8 時間の呼吸量（㍑/8 時間）(注 14)

1 才未満児（乳児）1.54739

1～6 才児（幼児）3.521690

小学生（学童）

4.10

1968

成人（16 才以上）

7.50

3600

(注 13) 「1 分間の呼吸量」は、文献[10]の呼吸量（分）の中央値を求めたものである。
(注 14) 「8 時間の呼吸量」は、1 分間の呼吸量（㍑/分）×60（分/時）×8 時間により求めた値である。
１１

部屋の空気量（容積）

表６に、100 畳、16 畳、10 畳、8 畳の部屋の空気量（容積）を示す。
8表６

部屋の空気量（㍑）

部屋の広さ
(畳)

部屋の高さ(ｍ)

部屋の空気量（㍑）(注 15)

100 畳

3.0495,000

16 畳2.463,360

10 畳2.439,600

8畳2.431,680(注 15) 「部屋の空気量」(容積)は、2 畳＝1 坪、1 坪＝3.3ｍ２、1 畳の広さ＝3.3/2ｍ２/畳＝1.65ｍ２/畳として求めたものである。
100 畳の空気量 ＝100 畳×1.65ｍ２/畳×3ｍ＝495ｍ３＝495ｍ３×1,000 ㍑/ｍ３＝495,000 ㍑
16 畳の空気量 ＝16 畳×1.65ｍ２/畳×2.4ｍ＝63.36ｍ３＝63.36ｍ３×1,000 ㍑/ｍ３＝63,360 ㍑
10 畳の空気量 ＝10 畳×1.65ｍ２/畳×2.4ｍ＝63.36ｍ３

１２

部屋に８時間いた場合の亜塩素酸イオン ClO2- の吸込み量

部屋に浮遊している亜塩素酸イオンは、均一に浮遊しているとし、次式により亜塩素酸イオンの吸込み量を評価する。
8 時間で吸込む亜塩素酸イオンの量＝部屋に浮遊している亜塩素酸イオンの量×（8 時間に吸込む空気量）/（部屋の空気量）(2)

表７に、年齢層別の亜塩素酸イオンの許容値と８時間に吸込む量を示す。
表７より、8 時間で吸込む亜塩素酸イオンの量（重さ）は、100 畳、16 畳、10 畳、8畳および、乳児、幼児、小学生、成人のいずれの場合も、厚労省の摂取許容量以下となることが分かる。
8 時間で吸込む亜塩素酸イオンの量は、部屋の広さ、乳児、幼児、小学生、成人により若干変わっているが、摂取許容量の 1/55～1/158 になるなど、許容量より大幅に小さいことが分かる。

9表７年齢層別の摂取許容量と８時間で吸込む量
放出 年齢層 8時

部屋の

表８ 24 時間

（8時間に 部屋に 8時間で 摂取許容量

24時間 許容量

モー

間に 空気量

吸込む空浮遊し 吸込む 許容に対すで吸込 に対す

ド吸込 （㍑）気量）/ている ClO2-る吸込

むる吸込む空（部屋のClO2⁻ イオン ClO2⁻ む量のClO2-む量の気量空気量）

イオン の重さ イオ

イオン 比率

畳数量比率（㍑の重さ (ｍｇ)

ンの重さ）

(ｍｇ))

mg/(ｍｇ)人･日100畳 Hi

乳児

739 495000

幼児0.00151.48

0.00220.21

1/95

0.00661/32

1690 495000 0.0034133

1.48

0.00510.44

1/87

0.0152

1/29

小学生 1968 495000 0.0039758

1.48

0.0059

0.93

1/158

0.0177

1/53

成人3600 495000 0.0072727

1.480.0108

1.69

1/157

0.0323

1/52

乳児73963360

0.0116667

0.30.0035

0.21

1/60

0.01051/20

幼児1690 63360

0.0266667

0.3

0.008

0.44

1/55

0.02401/18

小学生 1968 63360

0.0310606

0.3

0.0093

0.93

1/100

0.02801/33

成人3600 63360

0.0568182

0.3

0.017

1.69

1/100

0.0511

1/33

乳児

739

39600

0.0186667

0.14

0.00260.21

1/80

0.00781/27

幼児1690 39600

0.0426667

0.14

0.006

0.44

1/73

0.01791/25

小学生 1968 39600

0.049697

0.14

0.007

0.93

1/133

0.02091/45

成人3600 39600

0.0909091

0.14

0.0127

1.69

1/132

0.0382

1/44

乳児

739

31680

0.0233333

0.140.0033 0.289

1/880.0098

1/29

幼児

1690 31680

0.0533333

0.140.0075 0.593

1/790.0224

1/27

小学生 1968 31680

0.0621212

0.140.0087 1.256

1/144

0.0261

1/48

成人

0.1136364

0.140.0159 2.278

1/143

0.0477

1/48

モード

16畳Mi
モード

10畳Lo
モード

8畳Lo
モード

１３3600 31680

部屋に 24 時間いた場合の亜塩素酸イオン ClO2- の吸込み量

表８（表７の右側）に、部屋に 24 時間いた場合の亜塩素酸イオン ClO2- の吸込み量と、許容量に対する比率を示す。

10表８より、24 時間いても、その間に吸込むイオンの量は、厚労省の許容量以下であり、許容量の 1/18～1/53 である。
１４まとめ除菌装置（ナノシードα）を 1 台用いて、亜塩素酸ナトリウム 0.01％溶液により、空間除菌する場合に、1 日を 8 時間とし、ナノシードαが連続稼働している部屋（100 畳、16 畳、10 畳、8 畳の各部屋）に、8 時間いた場合に、8 時間で吸込む亜塩
素酸イオンの量は、乳児、幼児、小学生、成人のいずれの場合も、厚労省の摂取許容量「亜塩素酸イオン 0.029mg/kg 体重/日」以下となることが分かった。
吸込む「亜塩素酸イオンの量」は、年齢層、部屋の広さにより若干変わっているが摂取許容量の 1/55～1/158 である。
さらに、それらの部屋に 24 時間いた場合でも、摂取量は、許容量の 1/18～1/53 となることがわかった。
以上により、ナノシードαが稼働している部屋（100 畳～8 畳）に、8 時間～２４時間いても、乳児、幼児、小学生、成人のいずれの年齢層においても、摂取量は、厚労省の許容量以下（1/18～1/153）となり、安全性に懸念がないと考えられる。

参考文献[1]善野修平、「ナノシード α による空間除菌に関する試験報告書－100 畳相当の室内におけるナノシード α での除菌効果」、 公立大学法人前橋工科大学、令和 2 年 12 月 26 日
[2]官報．号外第 20 号．厚生労働省令第九号．食品衛生法施行規則の一部を改正する省令．平成 25 年 2 月 1 日[3]厚生労働省（府食第 946 号，平成 27 年 12 月 22 日）：食品健康影響評価の結果の通知について―「添加物評価書 亜塩素酸ナトリウム（第 4 版）」、平成 27 年 12 月
[4]厚生労働省、「平成 22 年乳幼児身体発育調査報告書」、調査期間平成 22 年 9 月１日～30 日[5]厚生労働省、「令和元年国民健康・栄養調査報告―第 2 部身体状況調査の結果」、
令和 2 年 12 月
[6]斎藤健志、田瀬則雄、辻村真貴、丸岡照幸、中島誠、「揮発性有機塩素化合物（CVOCｓ）原液の炭素安定同位対比‐CVOCｓによる地下水汚染の自然減衰プロセス解明に向けて‐」、地下水学会誌、第 52 号第 1 号、pp.87－96、2010[7]特許出願番号「特開 2005－245344」、「汚染物質の自然減衰予測方法」、公開日平成 17 年 9 月 15 日
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12