Scoping (un)regulated organic substances in aqueous effluents for circular water reuse: a Dutch case study

オランダを含む世界の多くの地域において、使用済みの廃水を新鮮な飲料水や農作物用の灌漑用水に転換するという考え方は、もはや絶望的な最終手段ではなく、不可欠な戦略へと変わりつつあります。淡水資源が希少化するにつれ、下水を高い基準で処理して水循環に戻すことは、私たちの水供給の未来を確保するための手段となります。しかし、この水が信頼されるためには、科学者がそれが目に見えない危険から自由であることを確認しなければなりません。主な懸念は水そのものではなく、配管を通じて流れてくる何千もの有機化学物質です。これらには、医薬品の残留物、農薬、パーソナルケア製品、および工業材料が含まれます。細菌は比較的除去しやすいものですが、これらの化学物質の多くは、分解しにくいように設計されています。中には、自然界で容易に分解されない「残留性（persistent）」を持つものもあれば、土壌や水を素早く移動する「移動性（mobile）」を持つものもあり、さらに微量でも毒性を持つものもあります。これらの物質が処理場を通り抜けてしまうと、地下水や農作物を汚染し、人類の健康や生態系に長期的なリスクをもたらす可能性があります。規制当局にとっての課題は、この「化学物質のスープ」に追いつき、再利用される水が安全であることを保証することです。

ワーゲニンゲン大学とユトレヒト大学の研究者による最近の研究は、現在の法律がオランダにおけるこれらのリスクに対してどの程度保護機能を持っているかを厳密に検証しています。研究チームは、オランダの廃水処理場から排出される水の化学分析と、それらの化学物質を管理する法的規則の徹底的な調査を組み合わせました。彼らは、2015年から2025年までの10年間に収集された332箇所の処理場のデータを調査し、実際に何がパイプから出てきているのかを明らかにしました。彼らの目的は、既存の欧州連合（EU）およびオランダの規制が、この水に含まれる有機物質を実際にカバーしているのか、あるいは危険な化学物質が法の隙間から漏れ出しているのかを判断することでした。

研究者たちは、水中に存在する化学物質と、それらを制御するための法律との間に重大な乖離があることを発見しました。処理された流出水から検出された554種類の特有の物質のうち、大部分にあたる325種類は、チームが分析した特定の水規制のいずれにもカバーされていませんでした。これは、水中で見つかった化学物質の半分以上について、再利用の安全性を確保するための具体的な法的制限やモニタリング要件が存在しないことを意味します。規制されていない物質の中で最も多かったのは農薬とその分解生成物であり、次いで医薬品が続きました。また、本研究は、ある用途では禁止されている物質であっても、別の用途では許可されている場合があり、それによって合法的に水系に流入することを示しました。例えば、ある化学物質が農薬としては禁止されていても、工業用プラスチックや家庭用品の成分としては許可されている場合があり、それが最終的に下水道に入り、環境中へと放出されるのです。

研究の大きな焦点となったのは、「PMT」または「vPvM」として知られる特定の種類の化学的危害です。これらは、残留性（Persistent：長く存続する）、移動性（Mobile：水や土壌を容易に移動する）、および毒性（Toxic：有害である）を備えた物質です。これらの化学物質が一度水系に入ると、標準的な処理方法では除去が極めて困難であり、水質に対する持続的な脅威となります。研究では、オランダの流出水に含まれる有機物質のかなりの割合が、これらの危険なプロファイルに該当することが明らかになりました。一部の農薬やバイオサイド（生物殺剤）は、その特性についてテストされていたため、PMTまたはvPvMとして正常に分類されましたが、他の多くの化学物質、特に工業化合物や医薬品については、分類に必要なデータが不足していました。このデータがないために、規制当局はこれらの物質が安全かどうかを判断できず、それらは禁止でも監視対象でもない「法的なグレーゾーン」に取り残されています。

これらのギャップに対処するため、研究者たちは化学物質を一つずつ個別に規制するのではなく、グループ化するというアイデアを検討しました。現在、法律はしばしば各化学物質を独立した個体として扱い、あらゆる物質に対して個別の、かつ時間のかかる安全性評価を要求しています。本研究は、化学的な構造や挙動が似ている化学物質を、一つのグループとして規制できる可能性を示唆しています。例えば、ある化学物質ファミリーが、残留性と移動性を生じさせる特定の化学構造を共有している場合、そのグループ全体をまとめて制限することができます。「一物質一評価（one substance, one assessment）」と呼ばれるこのアプローチにより、規制当局は、ある一つの化学物質から得られた既存の安全性データを利用して、同様のクラスに属する一連の化学物質全体を保護できるようになります。研究によれば、オランダの廃水に含まれる規制対象外の物質の多くは、プラスチック添加剤や農薬の分解生成物のファミリーを含め、このようなグループに整理できることが分かりました。この手法は、規制プロセスを迅速化するだけでなく、「悔やまれる代替（regrettable substitution）」、つまり禁止された化学物質が、単に少し異なるだけの、しかし同様に有害な物質へと置き換えられてしまう事態を防ぐことにもつながります。

これらの知見は、水の安全管理の方法を変える必要があることを明確に示しています。研究者たちは、現代の廃水の複雑な実態に対して、現在の断片的な法律に頼ることは不十分であると主張しています。彼らは、すでに禁止されている物質であっても依然として下水道に現れている物質については、既存の規則の執行をより厳格にする必要があると示唆しています。さらに、規制の範囲を、単なる一般的な汚染対策から、水の再利用に関連するリスクを具体的に標的とする方向へと拡大しなければなりません。 「一物質一評価」のアプローチを採用し、グルーピング戦略を用いることで、危険な化学物質が水循環の中に存続することを許してしまう抜け穴を塞ぐことができます。これにより、水の再利用はより安全かつ効率的になり、私たちが将来頼りにする水が真に清潔であることを保証できるでしょう。研究は、これらの化学物質を特定する科学は進歩しているものの、循環型の水再利用という約束が公衆衛生を犠牲にすることのないよう、法的な枠組みも同様に迅速に進化しなければならないと結論付けています。