この記事は2023年4月11日に公開され、2024年4月17日に更新されました。
研究者らは、通常分解に数百年から数千年かかる「永遠の化学物質」、すなわちPFASを除去する方法を発見しました。
これらの有害な化学物質は日常の多くの用途で使われており、飲料水を通じて人体に摂取される可能性があります。
世界経済フォーラムの「グローバルリスク報告書2024」は、汚染を、短期と長期の両方において社会にとって10番目に差し迫った脅威として挙げています。
有毒な「永遠の化学物質」の分解にはどれくらいの時間がかかるのでしょうか。これはひっかけ問題です。その愛称が示すとおり、これらの物質は分解されない……少なくとも数百年、場合によっては数千年の間は分解されないからです。
しかし、ブリティッシュコロンビア大学（UBC）の研究者らは、有害な「永遠の化学物質」をろ過して除去する新たな水処理技術を――正式名称ではパーフルオロアルキル化合物およびポリフルオロアルキル化合物（PFAS）――飲料水から安全に、効率的に、そして恒久的に取り除くことができる技術として開発しました。
PFASはどこから来るのでしょうか？
これらは肉眼では見えません。しかし、4,700種を超える物質が使用されており、PFASの用途は家庭や職場にもおそらく存在し、多くの場合、環境中に行き着きます。具体的には、雨水、土壌、堆積物、飲料水へと染み出し、そこから人間や動物に摂取される可能性があります。
産業界は1940年代以降、これらの合成化学物質を次のような用途に使用してきました：雨天用ウェアの防水加工を含め；調理器具を焦げ付きにくくする加工、防汚性の布地やカーペット、一部の化粧品、消火泡、油・脂・水をはじくよう製造された製品、ファストフードの包装、シャンプーやデンタルフロスなどの家庭用品……挙げればきりがありません。
PFASが社会に与えるコストは、最近の推計で年間17.5兆ドルとされています、一方、製造業者自身は年間40億ドルの利益を上げていると、『ガーディアン』紙は報じています。
世界経済フォーラムはプラスチック汚染に対して何に取り組んでいるのでしょうか？
PFASは飲料水からどのように除去されるのでしょうか？
主任研究者のモヘセニ博士とUBCのチームは、飲料水から様々なPFASを吸着する能力の高い、独自のシリカ系素材を開発しました。この再利用可能な素材はフィルターのように働き、有害な粒子の大部分を捕捉します。捕捉された粒子は、研究者らが開発した独自の電気化学的および光化学的プロセスを用いて分解されます。
「私たちの吸着媒体はPFAS粒子を最大99％捕捉し、再生して再利用できる可能性もあります。つまり、これらの素材からPFASを洗い落としても、新たな大きな環境課題となる高毒性の固形廃棄物が残ることはありません」とモヘセニ博士は述べています。
米国のアリゾナ州立大学の科学者らによる別の研究では、微生物を用いてPFASを分解しています。
2018年ストックホルム水大賞受賞者のブルース・リットマン氏が率いるチームは、MCfRと呼ばれる特別に改良された膜を用いて水中で反応を起こし、含まれるPFAS粒子の化学構造を攻撃します。その後、水は特殊な反応器（MBfR）内の微生物によって処理され、残存する汚染粒子を分解します。これらの粒子は、化学で最も強い炭素結合の一部を備えています。
「MCfRを使ってフッ素原子の一部または全てを取り除き、その化合物を含む水をMBfR内の微生物に引き渡すと、微生物が仕上げをしてくれます」とリットマン氏は述べています。
PFASには、どのような健康への影響があるのでしょうか？
ほとんどの人は、食品、消費者製品、または汚染された水を飲むことを通じて、永遠の化学物質と接触しています。PFASへの暴露は、肝臓障害、甲状腺疾患、肥満、生殖能力の問題、がんなどの健康問題と関連付けられていますと欧州環境庁は指摘しています。
スプレー、化学薬品、処理剤に由来する有害な粒子は時間とともに蓄積し、水路を汚染したり、特定の化粧品の使用によって体内に吸収されたりすることがあります。
カナダなど、今回の研究が行われた国では、製造業者はPFASをもはや使用していませんが、それでも様々な製品に含まれています。
国境の向こう側の米国では、ほとんどの米国人がPFASに暴露されており、血液中にその汚染物質の痕跡が見つかっていますと、有害物質・疾病登録局（ATSDR）は述べています。
米国人の血中における最も一般的なPFASの濃度の推移
しかし、米国では最も一般的な種類の永遠の化学物質の使用は減少しています。米国人の血液中の汚染レベルの検査では、今世紀の最初の20年間に、PFOSなどの永遠の化学物質のレベルが85％以上、PFOAのレベルが70％以上減少したことが示されています。
しかし、主要なPFAS化学物質が段階的に廃止されるにつれ、それらは人々を健康リスクにさらす他の物質に置き換えられる可能性があると、ATSDRは指摘しています。
各国、永遠の化学物質に関する法規制を施行へ
永遠の化学物質のような汚染物質は、地球を害する、より広範な汚染と環境破壊の症状です。
世界経済フォーラムの「グローバルリスク報告書2024」は、汚染を社会にとって10番目に差し迫った脅威として挙げており、短期的にも長期的にもそうだとしています。
一方、生物多様性の喪失と生態系の崩壊は、今後10年間に予想される脅威のトップ10リストで3位にランクされています。
汚染物質による被害への対応として、米国連邦政府は飲料水中の有害なPFASのレベルに対する全国的な上限を設定していますと『スミソニアン・マガジン』は報じています。この法律のもと、米国環境保護庁（EPA）は、2種類のPFAS（PFOAとPFOS）について1兆分の4の上限を課しました。規制対象となるその他の4つの化合物（PFNA、PFHxS、PFBS、「GenX化学物質」）には、使用に関して個別の制限が課されています。
米国の水道事業者には、検査を実施するための3年間の猶予期間が与えられ、その結果、飲料水中のPFAS化学物質のレベルが規定の値を超えていることが示された場合、さらに2年間の猶予が与えられ、これらの有害物質を除去する処理システムを設置することができます。
欧州連合（EU）や他の国々も、PFASの広範な使用を制限するための法規制を施行する予定です。
