Contamination of Pesticide residues and Human Health Risk Assessment of the Selected Agricultural Soils in Oyo State, Nigeria

見えないガーデン・パーティー

あなたの家の裏庭の土を、巨大で賑やかなダンスフロアだと想像してみてください。何十年もの間、農家たちはこのパーティーに特別なゲストを招待してきました。それが農薬です。これらは作物を食べる虫を阻止するために設計された「化学物質のボディガード」ですが、騒がしいパーティー客が去るのを拒むように、一部の化学物質はパーティーが終わった後もずっと土の中に居座り続けます。科学の世界では、これを「汚染」と呼び、私たちが懸念している特定のゲストは「残留農薬」です。これらのゲストの中には、古くて頑固で、パーティーへの入場を禁止されているもの（有機塩素系など）もあれば、より新しく、素早く、今もなお招待され続けているもの（ピレスロイド系など）もあります。科学者が投げかける大きな問いは、「この化学物質の混乱は、実際にどれくらいダンスフロアに存在しているのか、そして隣に住む人々にとって危険なのか？」ということです。これは単に土が汚れているという話ではありません。その土で育てられた食べ物や、そこから舞い上がった塵が、人々を病気にさせる可能性があるかどうかという問題なのです。

オヨ州における化学探偵の物語

この研究では、ラゴス州立科学技術大学の科学者チームが、ナイジェリアのオヨ州で「化学探偵」として活動しました。彼らは、土壌を調査するために、イバラパ（Ibarapa）とオケ・オグン（Oke-Ogun）という2つの農業地域にある、アラロミ（Araromi）、ジャコデ（Jakode）、イタサ（Itasa）、オケ・オラ（Oke-Ola）という4つの特定の町を訪れました。彼らは、土壌が秘密の毒性の高いパーティーを開催していないかを知りたかったのです。そのために、彼らはただ土を見るだけではありませんでした。植物が水分を吸収し、化学物質がたまりやすい場所である、地面の最表層20センチメートル（約8インチ）、「根圏」から土壌サンプルを採取しました。彼らは各地点から10個の小さな土の破片を採取し、それらを1つの大きな「混合（コンポジット）」サンプルとして混ぜ合わせ、ハイテクな研究所へと送り出しました。

「ガスクロマトグラフィー質量分析計（GC–MS）」と呼ばれる、顕微鏡レベルの指紋スキャナーのように機能する超高感度な装置を使用して、チームは2つの主要な化学的ゲスト、すなわち有機塩素系（古く、禁止された、頑固なゲスト）とピレスロイド系（新しい、現在使用されているゲスト）を探索しました。

彼らが見つけたもの：歓迎されない客たちの混成集団

結果は、まるで、古い禁止されたゲストが去らずに残り続け、そこに新しいゲストが到着した部屋に足を踏み入れたかのようでした。科学者たちは、すべての地点で複数の残留物が検出されたことを発見しましたが、すべての化学物質がすべての場所に存在していたわけではありませんでした。それは単なる1つや2つの化学物質ではなく、多様な混合物でした。

• 旧世代（レガシー汚染）： 彼らは、ヘプタクロル、アルドリン、ディルドリン、エンドスルファンといった「有機塩素系」の高いレベルを発見しました。これらは危険で分解されにくいため、長い前に禁止された化学物質です。ヘプタクロルエポキシドが1.33 ppm（100万分の1）という高いレベルに達することもあるという事実は、これらの化学物質が、消え去ることを拒む幽霊のような存在であることを証明しています。
• 新世代（現在の投入物）： また、ラムダ－シハロトリンやシペルメトリンといった「ピレスロイド系」も見つかりました。これらは、農家が今日でもおそらく使用している化学物質です。これらの最高レベルは、ジャコデとアラロミで見られました。

科学者たちは、これらの化学物質を分類するために、主成分分析（PCA）やクラスター分析と呼ばれる特別な数学的手法を用いました。彼らは、これらの化学物質が単にランダムに散らばっているのではないことを発見しました。代わりに、それらは緊密なグループを形成していました。古くて頑固な化学物質は互いに結びつき、新しくて活動的な化学物質は互いに結びついていたのです。これにより、土壌が「二重の汚染」に直面していることが確認されました。つまり、過去の残り香と、現在からの新しい塗布の両方です。

危険地帯：安全か？

研究の最も重要な部分は、「これは人間にとって安全か？」と問うことでした。科学者たちは、土壌で見つかった毒物の量を、世界保健機関（WHO）および国連食糧農業機関（FAO）が設定した安全基準と比較しました。

ニュースは芳しいものではありませんでした。

• 制限値の超過： いくつかの分析対象物が、すべての場所で安全限界を超えていました。例えば、ヘプタクロルの安全限界は0.01 ppmですが、最大1.10 ppmが見つかりました。これは安全限界の100倍以上です！
• リスク指数： 彼らは、曝露がどれほど危険であるかを知るために「リスク比（RQ）」を算出しました。
  • ヘプタクロルエポキシドとディルドリンは、「クリティカル（危機的）」なリスクレベルを示し、スコアは3,400から13,300の範囲でした。
  • アルドリンとエンドスルファンは、「非常に高い」リスクレベルであり、スコアは820から1,550の間でした。
  • ラムダ－シハロトリンのような新しい化学物質でさえ、「高い」リスクスコアを持っていました。

より明確な危険の全体像を得るために、チームはモンテカルロ・シミュレーションと呼ばれるコンピュータ・シミュレーションを実行しました。これは、現実的な曝露条件下で、災害が発生する可能性を調べるために、サイコロを1万回振るようなものです。この場合、シミュレーションは、現実的な曝露の仮定の下では、人間への健康リスクが安全レベルを超える確率が90%以上であることを示しました。言い換えれば、その地域の人々がこれらの化学物質による危険なレベルの曝露を受けている可能性が非常に高いということです。

ホットスポットと結論

研究はまた、どこが最も深刻な状況にあるかをマッピングしました。彼らは、ジャコデが「ホットスポット」、つまり他の町と比較してこれらの毒性化学物質の濃度が最も高い場所であることを発見しました。

研究者たちは、これらの農業地域の土壌は単に汚れているだけでなく、危険な化学物質の長期的な貯蔵タンクとなっていると結論付けました。問題は、たった一つの悪いリンゴではなく、バスケット全体の問題なのです。土壌は古い禁止された化学物質を保持しながら、同時に新しいものをも吸収しています。これらの化学物質は土壌から私たちが食べる食べ物や吸い込む空気へと移動する可能性があるため、この研究は、現在の農業や化学物質の管理方法が人間の健康を深刻なリスクにさらしていることを示唆しています。科学者たちは、当局に対し、これらの化学物質を別々の問題として扱うのではなく、特にジャコデのようなホットスポットにおいて、人々の健康を守るために、これら毒物の「混合物」に焦点を当てるよう提言しています。