新たな研究によると、2002年から2010年にかけて、人間の活動によって世界各地の淡水域に生態系を脅かすレベルのリン汚染がもたらされました。
研究の推計によると、この期間、リンが過剰に蓄積した淡水流域は、世界の居住可能な土地の約40％を占め、世界人口の約90％を支えていました。
リンは植物の成長に不可欠で、多くの生物にとって重要な微量元素ですが、河川流域で過剰になると、その河川が流れ込む淡水の湾や湖で藻類の大発生を招くことがあります。やがて藻類が分解される際に大量の酸素が消費され、いわゆるデッドゾーンが形成されて、海洋生物の生存を脅かします。
ニュージャージー州と同じ広さのデッドゾーンが、メキシコ湾に広がっています。
人間の活動によって生じたリンは、推定で年間162万米トンが淡水域に流入しています。これは、シロナガスクジラ約1万3,000頭分、またはタイタニック号62隻分に相当します。
主な汚染源
『Water Resources Research』誌に掲載された研究によると、リンの54％は家庭部門から排出され、その多くは人間の排せつ物、洗剤、その他の清掃用品を含む未処理の下水でした。農業由来のリンは38％を占めました。主な発生源は、作物の収量を高める一方、浸食や流出によって河川流域に入り込む可能性のある鉱物肥料や家畜ふん尿肥料でした。残る8％は工業由来でした。
「これは健康の問題であり、生態系の問題でもあります」と、共著者でネブラスカ大学のWater for Food Global Instituteの博士研究員、メスフィン・メコネン氏は述べます。「人間がどれだけのリンを淡水系に放出しているのか、またその発生源を特定することが、問題への対処に役立ちます。
「地図を見ると、細心の注意を払う必要がある地域が分かります。汚染が深刻化して問題を引き起こす前に、そうした地域では汚染をどう抑制するかを検討しなければなりません」
地図によると、世界のリン汚染の52％はアジアに由来し、欧州が19％、ラテンアメリカが12％を占めました。北米とアフリカはそれぞれ約7％でした。国別では中国が世界全体の30％を占め、最も多くのリンを排出しました。次いでインドが8％、米国が7％でした。
影響の測定
推計されたリン汚染が淡水生態系に及ぼした影響をより正確に評価するため、メコネン氏とトゥウェンテ大学のアルヤン・フークストラ氏は、リンを効果的に希釈するのに必要な淡水の量を算出しました。
次に研究者たちは、この量を河川流域内の総流出量で割り、世界の淡水生態系におけるリン汚染を標準化して測る指標を作成しました。値が1未満であれば、河川流域にはリンを希釈して生態系への影響をなくすのに十分な水があることを示します。一方、商が1を超える場合、その流域に流入したリンは、生態系が取り込める量を上回っていることを示します。
この指標では、中央アジアのアラル海流域が2002年から2010年にかけて最も深刻な汚染にさらされ、許容量の84倍にあたるリンを受け入れていました。オーストラリアやアフリカの砂漠など、世界でも特に乾燥しリン含有量の少ない地域でも、各流域の受容量の10倍を超える水準が確認されました。
調査対象となった20の河川流域のうち、2002年から2010年に人間の活動によって加えられたリンを希釈するのに十分な水があったのは、わずか3流域でした。
水処理の重要性
メコネン氏によると、開発途上国のリン汚染は、水処理インフラの不足に起因することが多くありました。研究者たちは従来の研究とは異なり、水処理を3段階に分けて考慮しようとしました。そのうちリンを安定して除去できるのは、最も高度な処理だけです。
「ほとんどの開発途上国には水処理施設がありません」とメコネン氏は言います。「水処理が行われている場合でも、栄養塩（リンなど）の除去には重点が置かれていません。除去には非常に費用がかかるからです」
研究者たちはまた、126種類の作物の施肥、灌漑、収穫に伴って土壌に加わるリンと、土壌から除去されるリンの量も推計しました。その推計では、リンの投入量の31％を穀物が占め、果物、野菜、油糧作物がそれぞれ15％で続きました。
農地からのリン汚染は、主に生産者が鉱物肥料の使用を増やしたことで、2002年から2010年の間に27％増加しました。
一方でメコネン氏は、世界的なリン汚染の増加について、特定の部門だけを責めるべきではないと警告します。
「これは誰かを非難するためのものではありません」と同氏は言います。「しかし、問題があることを示しており、私たちは注力して対処に努めなければなりません」
