Occurrence, Soil-to-Plant Transfer and Dietary Risk Assessment of Potentially Toxic Elements in Green Leafy Vegetables Irrigated with Untreated Slaughterhouse Wastewater in Rufiji District, Tanzania

あなたの庭が、巨大で生きているスポンジであると想像してみてください。通常、私たちはそのスポンジにきれいな雨水や水道水をやり、野菜が大きく強く育つために、日光や栄養分といった「良いもの」を飲み込んでくれることを願っています。しかし、水が不足している場所では、農家は創造的な工夫をしなければならないことがあります。彼らは、工場や、あるいはこの物語における場所のように、動物の加工が行われる場所ですでに使用された水を使うことがあります。この「使用済みの水」は、諸刃の剣のようなものです。植物が好む栄養分に満ちている一方で、「潜在的に毒性のある元素」と呼ばれる目に見えない、望まないゲストを運んでいる可能性もあるからです。これらの元素を、土壌や植物に付着する、小さくてしつこいステッカーだと考えてみてください。鉄や亜鉛のようなものは、私たちの体が少量であれば必要とする「良いビタミン」のようなものですが、多すぎると病気を引き起こす可能性があります。一方、鉛やクロムのようなものは、私たちの食べ物の中にいるべきではない「毒性のステッカー」です。科学者たちは、これらのステッカーが汚れた水から土壌へ、そして植物の根へと昇り、最終的に私たちが食べる葉へと至る旅路を、「土壌から植物への転移」と呼んでいます。大きな疑問は、もし私たちがこの使用済みの水で食べ物に水をやり続ければ、私たちは図らずも、ゆっくりと作用する毒を自分たちに食べさせていることになるのではないか、ということです。

これは、タンザニア立教大学（The Open University of Tanzania）の研究チームが、ルフィジ地区で調査しようと決定したまさにその内容です。彼らは、地元の屠殺場（動物の洗浄や加工が行われる場所）から出る特定の種類の「使用済みの水」に注目しました。この水はしばしば排水路に捨てられ、その後、農家によってカープ（Vigna unguiculata）、サツマイモ（Ipomoea sp.）、カボチャ（Cucumbita sp.）のような緑黄色野菜の栽培に使用されています。科学者たちは、これらの野菜がスポンジのように振る舞い、屠殺場の水から危険な金属を吸収しているのかどうか、そしてそれらを食べることが長期的に人々の健康を害する可能性があるのかどうかを調べたかったのです。

研究者たちは探偵のように振る舞い、汚れた水のサンプル、植物の下の土壌、そして野菜そのものを収集しました。彼らは、マイクロ波プラズマ発光分光分析装置（MP-AES）というハイテク機器を使用して、5つの特定の金属、すなわちクロム（Cr）、銅（Cu）、鉄（Fe）、鉛（Pb）、亜鉛（Zn）を追い詰めました。その結果、屠殺場の水には確かにこれらの金属が含まれており、鉄が2.098 mg L⁻¹で最も多く、次いで亜鉛、鉛、クロム、銅の順であることが分かりました。土壌を調べたところ、また別の状況が見えてきました。土壌はこれらの金属、特に鉄で満たされており、鉄は16,656.144 mg kg⁻¹という膨大な量が見つかりました。これは、土壌が長年にわたって未処理の廃水で水を与えられてきたことにより、これらの金属を保管するロッカーとして機能してきたことを示唆しています。

野菜に目を向けると、植物が実際に金属を吸収していたことが分かりました。鉄が再びチャンピオンであり、葉に含まれる量は15.543〜96.109 mg kg⁻¹の範囲でした。次いで亜鉛（2.933–7.740 mg kg⁻¹）、銅（1.212–2.307 mg kg⁻¹）、クロム（0.182–0.437 mg kg⁻¹）、そして鉛（0.073–0.158 mg kg⁻¹）でした。興味深いことに、植物はすべて同じように振る舞うわけではありませんでした。カープ（V. unguiculata）は鉄、クロム、亜鉛を吸収するのが最も得意であり、サツマイモ（Ipomoea sp.）は鉛を最も多く保持していました。カボチャ（Cucumbita sp.）は銅を好むようでした。

ここから、物語は少し深刻になります。野菜に含まれる各金属の量は、FAOやWHOといった機関が設定した国際的な安全基準を下回ってではありましたが、研究者たちは「大きな絵（全体像）」を見ることにしました。彼らは、一度に一つの金属だけでなく、すべての金属を合わせた際のリスクを算出する「ハザード指数」を計算しました。そして、ここで警報が鳴り響きました。カープとカボチャにおいて、ハザード指数は1を超えていました（具体的にはそれぞれ1.650と1.533）。健康リスクの世界において、スコアが1を超えることは、人々がこれらの野菜を定期的に食べ続けた場合、長期的な非がん性の健康問題が生じる可能性を示唆しています。それは、いくつかの小さな傷がある車を運転しているようなものです。個々の傷自体は衝突事故にはなりませんが、その傷がある状態で運転を続ければ、最終的に車は故障してしまうかもしれません。

この研究は、野菜が即座に毒となるわけではないものの、未処理の屠殺場廃水の継続的な使用が、ゆっくりと蓄積していく問題を作り出していることを示唆しています。金属は土壌に蓄積し、私たちの食べ物へとゆっくりと移動しています。研究者たちは、これは突然の災厄ではなく、「汚染の軌跡（コンタミネーション・トラジェクトリー）」、つまり何も変えなければ危険へと向かう経路であると主張しています。彼らは、金属が水から土壌へ、そして植物へと移動していることを発見し、食物連鎖が実際に汚染されていることを証明しました。

では、教訓は何でしょうか？論文は、野菜中の個々の金属濃度は現在安全基準以下であるものの、長期間にわたってこれらを摂取することによる複合的な影響がリスクをもたらすと結論付けています。本研究は予備的なものであるため、人間はこれらの金属を野菜を通じて摂取することで直接影響を受けるため、さらなるモニタリングが推奨されます。

したがって、食物連鎖における過剰な蓄積を防ぐためには、野菜やその他の食品材料におけるこれら重金属の定期的なモニタリングが不可完全です。本研究はさらに、健康リスクを軽減するために、野菜は消費前に適切に洗浄すべきであることも示唆しています。洗浄によって、野菜の表面にある空中汚染の大部分を取り除くことができるからです。

現在の野菜中の金属濃度は急性汚染を示してはいませんが、廃水、土壌、転移係数、およびハザード指数の分析から得られたすべての証拠は、予防的管理と継続的な環境モニタリングを必要とする「汚染の軌跡」の出現を示唆しています。