環境影響と効用の比較評価に基づいた化学物質の管理原則
 

(スライド1)
科学技術振興事業団の戦略基礎研究推進事業(CREST)の一つ、「環境低負荷型の社会システム」
(茅陽一研究統括)の一つとして、私たちは研究を行っています。

研究題目は、スライドにある通り、「環境影響と効用の比較評価に基づいた化学物質の管理原則」です。

環境影響をできるだけ定量的に評価し、それをリスクとして表現し、他方、化学物質利用に伴うベネフ
ィットも評価し、その兼ね合いで利用と制御の方法を考えようとするものです。これは、環境政策に科学
的な基礎を提供することを目的としています。
 
 

(スライド2)
ここに研究の全体像を示します。大きく分けると、三つの評価をし、それらをあわせて、総合評価します。

評価は、人の健康へのリスク評価、生態リスク評価、効用の評価です。ここで、この研究プロジェクトの
特徴の一つは、化学物質の利用に伴う生態リスクと同時に、開発行為などに伴う生態リスクを評価する
ことです。この意味は、後で、もう少し詳しく説明します。
 
 

(スライド3)
この研究の特徴を述べます。

第一に、化学物質の管理原則を、科学的に提案しようとすることです。

第二に、基礎研究ですが、随時その時の環境政策に影響を与えるものでありたいということを目指していることです。

第三に、工学、生態学、経済学の総合的な研究であることです。
 
 

(スライド4)
研究の方法で特徴的な点は、そのリスク評価手法です。

人の健康リスク評価法では、我々は、発がんリスクとその他のリスクを、同じ尺度で評価する手法を提案し、
使っています。一般的には、リスクと言えば、発がんリスクです。発がんリスクしか評価しないことが多いの
です。ですから、発がん物質は禁止されます。代替物の非がん性リスクは問題にされないのです。しかし、
それは、評価しないだけであって、リスクがないことを意味しないのです。統一的に評価する尺度がなけれ
ば、発がん性物質の管理もできないのです。

第二は、生態リスク評価法です。私たちは、化学物質による生態リスクと開発行為、つまり、森林伐採や漁
獲などが引き起こす生態リスクを比較できるように評価する方法がなければ、化学物質の適正な管理はでき
ないと考えています。種の絶滅確率でリスク評価すれば、両者を比較できるというのが我々の提案です。

化学物質の影響と開発の影響を同じ尺度で評価しなければならない理由は、農薬のことを考えて戴ければ
理解して戴けると思います。農薬は、何らかの毒性はあります。ですから、生態リスクはもっているでしょう。
しかし、農薬を使わなければ、我々は、より広い森林を伐採して農地に変えなければならないでしょう。つま
り、農薬は、生態リスクを減少させる機能を持っているのです。

農薬というものを評価するには、この両方が評価され、比較されるべきです。我々は目の前の毒性の退治
に追われ、実は、その農薬退治が、自然を破壊しているこことに気がつかないということになりかねないの
です。

第三は、最終的な判断をリスク・ベネフィット解析の結果に基づいて行う点です。リスク・ベネフィット解析自
体は目新しいものではありませんが、この分野では新しいです。
 
 

(スライド5)
本研究プロジェクトのメンバーを、ここに示しました。

横浜国立大学環境科学研究センターと九州大学理学部生物学教室の巌佐庸教授のグループが中心になっています。工学も実測とモデリングが協力していますし、生物の分野でもフィールド調査に得意な人と理論に強い人が協力しています。岡敏弘さんと岸本充生さんは、経済学者です。

こういう目的で、理論をたてつつ、かつケーススタディーをしています。ケーススタディーの対象物質としては、ダイオキシン、自動車排ガス由来のベンゼン、水銀(アマゾン地域)、内分泌攪乱物質、室内汚染物質などです。今日は、時間がないので、ダイオキシンのことについてだけ述べます。
 
 

(スライド6)
リスク評価では、暴露量解析と毒性解析は、車の両輪のような関係で、二つともとても重要です。しかし、曝露解析だけでも、かなりのことが分かるのです。曝露解析では、曝露経路の特定も、大切です、このslideは、ここに示した四つのグループのダイオキシン暴露量と曝露経路を示したものです。焼却炉周辺というのは、最悪に近い条件を仮定したものです。これらは、実測値とモデル予測値を基に求めています。

これを、見て戴くと、大気を吸入することによるダイオキシンの摂取量は、焼却炉周辺でもそれほど大きくはなく、食物起因が非常に大きな割合を占めているのが理解していただける思います。もし、このような情報が、ダイオキシンの情報公開の際に、付与されていたら、これほどまでに、ダイオキシン問題が混乱することはなかったと思います。
 
 

(スライド7)
前のslidに示した四つのグループについて、ダイオキシンによる発がんリスクの大きさを示したのが、このslideです。

この算出に用いた仮定について、ここでは時間がなくて詳しく述べることはできません。ただ、そのために、同じ仮定を用いて計算した水道水の塩素消毒副産物のリスクを示しました。比較には、これで十分です。ダイオキシンのリスクは、削減した方がいいでしょう。しかし、ダイオキシンのリスクだけが、飛び抜けて大きいニいう訳ではなく、私たちの周囲には、それと同程度、或いはそれより大きなリスクがあるのです。それを、考えてリスク削減を図らねばなりません。

ここで示したのは、発がんリスクだけです。他のリスクもありますが、それは、また別のものを参照してください。ただ、このことだけは覚えておいてください。つい、最近まで、ダイオキシンのリスクとしては、がんと子供の奇形が問題とされていたこと、現在、裁判になっているのも、がんであることです。
 
 

(スライド8)
リスクの大きさだけの情報では、リスクマネージメントはできません。マネージメントのためには、ベネフィットの大きさを知ることが大切です。

ダイオキシンにあるのでしょうか?という質問をよく受けます。ダイオキシンそのものには、ないように見えますが、燃焼や除草剤のベネフィットの一部を形成しているのです。そして、ダイオキシンを除くためには、費用がかかりますから、その費用を節約できるというベネフィットがあるのです。

したがって、ダイオキシンのリスク削減の費用を、見ながら、どのようにすべきか考えるのが、リスク・ベネフィット解析になるのです。

リスク削減の費用は、ダイオキシンの発生減に左右されます。したがって、本プロジェクトでは、ダイオキシンの発生源の探索に全力を挙げています。
 

(スライド9)
ダイオキシン類は、塩素が4以上ついたものだけでも、130の異性体(正確には、異性体ではなく、同族体)があります。我々の研究グループでは、このうち87の異性体を分離定量し、発生源の解析に使っています。

ここに示した図が、その異性体profileの場所による違いを示したものです。この種のprofileは発生源によって違っています。その性質を利用して、発生源を推定できるのです。
 

(スライド10)
東京湾と霞ヶ浦の底質(底にたまっている土)の発生源を、主成分分析法と重回帰分析法を適用して、発生源を推定した結果が、このslideです。農薬のCNPやPCPの寄与が思いの外大きいことに驚きます。
 

(スライド11)
このslideで分かる通り、PCP(ペンタクロロフェノール)は、主として1960年代に使われた水田除草剤です。CNPも水田除草剤ですが、1970年代から1980年代、ほぼ20年間使われたのです。このような古い農薬が、今でも東京湾のダイオキシンの発生源のひとつになっているのです。

PCPやCNPにダイオキシンの不純物が含まれていることはよく知られておりました。そして、PCPについては、有害な成分(2378体)があることが、外国の文献で明らかにされていましたが、日本の製品についての報告の論文は一報もありませんでした。CNPについては、ダイオキシン不純物は存在するが、2378体はないという報告だけでした。しかし、今回、我々は、古い時代に作られたPCPやCNPを探しだすことに成功し、それを分析した結果、歴史的に見れば、ダイオキシンは圧倒的に水田除草剤起因が大きいとということを見つけました。このことは、現在のダイオキシン対策の方向転換が必要だということを明らかにしました。

もう少し、順を追って丁寧に説明しましょう。
 

(スライド12)
これは、CNP除草剤のTEQ(有害な成分の量)の経年変化を示したものです。PCDD/DFsは、有害、無害に関係なく、ダイオキシン類の総量を表しています。

これは、驚くべきdataです。今まで、有害成分はない(TEQ=0)と考えられていた農薬に、かくも高い濃度で含まれていたことが分かったのですから。
 

(スライド13)
環境中に放出されたダイオキシン(TEQ)の経年変化です。歴史的に見れば、焼却炉の寄与は極めて少ないのです。しかし、今、環境中に出ている量としては、農薬より焼却炉の方が多いでしょう。しかし、このことは、今後の研究課題です。
 

(スライド14)
これは、有害成分の濃度と散布された量を、ベトナムでの枯葉剤と我が国のCNP、PCPと比較したものです。枯葉剤は、TEQではなく、
2378-TCDDそのものの濃度です。枯葉剤では、この2倍がTEQに相当すると考えていいでしょう。それを、含めて考えると、我が国の水田には、かつてベトナムでの枯葉剤以上のダイオキシンが散布されてしまったことが分かります。
 

(スライド15)
このように発生源が分かりますと、効用の評価ができるようになります。つまり、単位量のリスクを減らすための費用というかたちで、効用を表現できるのです。ここで、費用は金額で評価しますが、必ずしもお金ではありません。資源の消費量、不便さ、不愉快さなどを含めて、費用としています。

ダイオキシン削減についての、単位リスク削減のための費用を計算し、他の行為での、単位リスク削減のための費用と比較します。このような比較ができるのは、本プロジェクトでは、発がんリスクと非がんリスクを同じ尺度、つまり損失余命という尺度で評価することができるからです。
 

(スライド16)
このslideは、ダイオキシン削減策の単位リスク削減費用を示したものです。結果は、まだ確定的でないので、引用はご遠慮ください。横軸は、ダイオキシン1gを削減するための費用です。縦軸が、1年の余命損失を防ぐために使われる費用です(国民全部の命ではありません。一人の寿命を1年延ばすための費用です)。焼却炉に対し、一律5ng/Nm3の規制をかけたとき、おおよそ3億円、 0.1ng/Nm3にすると、8億円です。
 

(スライド17)
同じことを、85の政策について行った結果が、このslideです。医療も、安全対策も、環境対策と同じように、人間の命を救うために施されている施策です。これらを比較しました。単位は、1年の余命損失を防ぐためにかかる費用です。環境対策は、この点で、かなり効率の悪いものであることが分かります。

ただ、今のところ、このリスク評価法もそれほどしっかりしたものでないし、医療政策と環境政策では、意味や影響の範囲が違い、すぐに分野の違いを乗り越えて数値だけを比較しようとは考えていません。とりあえずは、環境対策の中で比較しようと思っています。環境対策の中でも幅があり、費用の高い対策をやめ、費用の低い政策に変えれば、リスク削減効果は上がるのです。今行おうとしているダイオキシン対策も、こういうことを考慮しなければならないのです。

ダイオキシン対策をやめろというのではないのです。効率的に進めようというのです。同じ規制でも、少し時間をかけ実施すれば、効率はよくなります。

こういうことを考えるのが、リスクマネージメントです。
 

(スライド18)
つぎは、生態リスク評価の研究成果についてお話しします。もう、二度もお話しましたよう、生態リスク評価は、化学物質利用によるリスクと開発のリスクを同じ指標で評価する、その指標は種の絶滅確率だということが、このプロジェクトの特徴です。
 

(スライド19)
九大の巌佐庸さんのグループは、まず、この問題を理論式で解くという課題にとりくみ、成功しました。このslideに示したのが、生物の個体群の動態(x )の変動を示す確率微分方程式(カノニカルモデル)です。r は、生物の増加率、K は環境収容力、「シグマe 」は、環境変動の強さです。式の中にある白丸印は、ストラノビッチ積分、黒丸印はイトウ積分を表します。

この式を解くと、絶滅時間の期待値が得られます。その解が、このslideで下に示す式です。
 

(スライド20)
一つ前のslide の下の式には、三つのパラメータが使われています。それらを、個体数変動の時系列データから、求める方法を編み出し、現実に琵琶湖のフナに適用しました。琵琶湖は大きく、真の意味の個体数データは入手できませんでした。漁業データから、フナの個体数に比例するであろう量として、漁獲努力当たりの漁獲量を利用しました。この時系列データから、 r と「シグマe 二乗」を求めました。結果は、このslide にあるとおりです。K は、データの特性から、ここでは求めることができませんでした。ただ、十分大きいであろうことは、理解できます。
 

(スライド21)
絶滅時間の期待値の式を用いて、また、琵琶湖のフナで得られたパラメータを用いて、化学物質によるリスクと開発によるリスクを比較したのが、このslideです。

左図の横軸のαは、一世代当たりの生存率の減少です。化学物質の影響は、次に述べる田中嘉成さんの成果とあわせると、このαで表現できます。右図の横軸は、生息地の減少割合を示しています。

例えば、K が100のときには、生息地の50%の消失は、α=0.17に相当します。 K が100,000のときは、それは、α=0.03に相当します。 K が大きければ、生息地の減少はあまり大きな影響を与えず、むしろ化学物質の影響が問題になるのです。
 

(スライド22)
化学物質の影響が、個体群の絶滅時間に与える影響を評価する手法は、田中嘉成さんがとりくみ、すでに学会誌で発表しています。

これは、このslideに示す、三つの式によって、解くことができます。

ここのL と書いた行列は、レズリー行列と言われるものです。添え字のkは、年齢を表します、f は再生産率、s は生存率です。 f やsを年齢ごとに求めることが必要です。化学物質の影響があったときのレズリー行列を作り、L の最大固有値を求めれば、それが個体群の増殖率(λjです。λは、e のr 乗(r は内的自然増加率)です。

化学物質の濃度とλとの関係を求めると、先の巌佐庸さんの式のαとつなげることができるのです。ここの部分は、理論だけでなく、毒性試験を行うことによって、化学物質の影響を表現するレズリー行列を求める努力もしています。
 

(スライド23)
ここでは、ちょっと論理の遊びをして、私たちのプロジェクトの研究の一端を知っていただこうかと思います。昨年、内分泌攪乱物質(EDCs)で日本中が大騒ぎになりました。そのとき、DECsはがんになるというようなリスクではない、人類存亡のリスクなのだ、人類の滅亡も近いというような論調が展開されました。

私たちは、通常、人間については、個人のリスクを評価し、他の生物については、種としてのリスク、まさに生存のリスクを評価します。がんは、個人のリスクです。それを足しあわせたりしますが、基本は個人のリスクです。人間集団の危機を救うという課題は、実は、個人のリスクを救うより簡単なんです。

人類の危機は、先にお話した生物の絶滅確率を測るという方法で求めることができます。

ここに示したのが、日本人のレズリー行列です。年齢は、群でまとめました。
 

(スライド24)
ここで、この表に示すような変化があったとしましょう。

つまり、がんにより、生存率が表に示すように減少した、O-157によって、やはり生存率が減少した、そして、最後に生殖障害によって、再生産率が減少したとします。そのとき、λがどう変化するかを計算した結果が、表の最後の欄に示されています。

規定状態と比較して、ほとんど変わっていません。どちらかと言えば、O-157の影響は大きく、再生産率の低下の影響は小さいのです。

つまり、人類は再生産率の低下で、あまり影響を受けない生物なんです。それは、他の生物をちがう点です。だからこそ、人類が繁栄し、それだからこそ、他の生物の生存が危機に瀕しているのです。

考えて見てください。この50年間で、日本人の女性の再生産率は1/3に減少しています。しかし、だからと言って、日本人は滅びようとしているでしょうか?違います。

リスク論は、このように、多くの議論を整理し、無駄な、感情的な言辞を排除することができます。

ここで一言言っておきたいのは、私はだからEDCsで生殖障害がおきてもいいと言っているのではありません。人類存亡の危機ではなく、それは個人のリスクとして扱うべきことだと言っているのです。
 

(スライド25)
私たちの研究グループの研究結果は、ホームページで見て戴くことができます。

まず、横浜国立大学環境科学研究センターのホームページを開けてください。http//www.kan.ynu.ac.jp です。

そこで、CREST RMGのページという項をクリックしてください。RMGは、リスクマネージメント研究グループの略語です。
 

(スライド26)
こういうページが開きます。

ここで、研究メンバーの項をクリックし、さらに研究者個人の名前をクリックすれば、研究成果を見ることができます。

是非、お立ち寄りください。
 

(スライド27)
今後の方針です。あと2年ですので、できるだけわかりやすいかたちで結果を出したいとおもいます。

まず、生態リスクですが、これまで開発した理論を使ったケーススタディーをしたいとおもいます。そして、どのようにマネージするかの例を示したいと考えています。対象として、TBT(トリブチルスズ)をとりあげます。

二番目に、すべてのリスクが揃うケース、評価とマネージをできるようなケーススタディーをしたいと思っています。対象物質としては、DDTです。DDTは人への健康リスクがあり、生態リスクもあります。しかし、人の病気を防ぐ、マイナスの健康リスクもあります。それらを、総合的に評価したいと考えています。

三番目に、広く浅くではありますが、多くの化学物質や他のリスクを一覧にみれるようなことをしようと考えています。

最後に、ダイオキシンなどの事実を積み上げる研究は、地道に続けます。私たちの研究室の実験精度は、このプロジェクトの貴重な財産です。


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