1、はじめに
環境ホルモン問題をマクロの視点で見ると納得いかないことが多い。その一つが、野生生物の異常に関するものである。「野生生物にすでに異常が生じている 。やがてヒトにも異常が起こるであろう。」と言われる。しかし、日本をはじめ先進国においては、水環境における化学物質による汚染は25年前に比べて確実に改善されている。
したがって、「かつて野生生物に生じていた異常は改善されたはずである。現在も昔と変わらず異常が続いていたり、その程度がひどくなっているものは、主たる原因は合成化学物質ではない」と私は考える。
私の見方を検証するために、野生生物の異常と原因と思われる化学物質の濃度との関係、及び、経年変化に重点をおいて調べた。そして、現在の日本に問題が あるのか考えた。
私は、環境ホルモン問題はPOPs(残留性有機汚染物質)問題であると考えている。それは内分泌かく乱が原因と思われる異常現象のほとんどはPOPsが原因 であるからである。それで本報ではPOPsに重点を置いて調査している。
なお、本稿ではフラン系を含めてダイオキシン、コプラナPCBを含めてダイオキシン類と言うことにする。単位は、PCB、DDTについては ppm、ダイオ キシン類は2,3,7,8-TCDD 換算の ppt に統一した。また、1 ppm は 106 ppt に相当する。
2、野生生物についての概況
化学物質の汚染による野生生物の異常について、いくつかの総説1-11)を調べた 結果、次のように概観できる。各種の調査がよく行われている米国五大湖と欧州 のバルト海を中心に説明する。
2.1 米国五大湖
1970年代前半が富栄養物、重金属、農薬、PCBなどの化学物質による環境汚染のピークであった。このころには、魚を餌とする鳥(ハクトウワシ、ミミヒメ ウなど)の卵の殻が薄くなり割れてしまい、孵化しなくなって鳥の数が激減した。これはDDT(正確にはDDTの代謝物であるDDE)の作用が原因とみられている。
DDTの使用が禁止されるにともない、急速に水環境中のDDT濃度も低下し、正常な繁殖が行われるようになる。そして、これらの鳥の数も回復している。 しかし、数は回復したが、一部の鳥(ミミヒメウ、オニアジサシ)では嘴の奇形が観察されている。
また、レイクトラウトのようなサケ科の魚でEMS(仔魚の死亡)がみられ繁殖に悪影響を与えている。鳥の奇形や魚のEMSはPCB、ダイオキシン類が原因である可能性が強い。
DDTによる悪影響がみられなくなった結果、PCBなどの影響が顕在化したということである。
PCB、ダイオキシン類についても濃度の低下にともない、これらの症状も軽減されてはいるが、一部地域では、まだ十分回復したとはいえないようだ。
DDTに比べて、PCBはより残留性が高いこと、また、PCB、ダイオキシンは現在も環境中に放出されていることが、濃度の低下が十分でなくまだ影響の 出ている理由であろう。
2.2 バルト海
バルト海は閉鎖性が強く汚染されやすいこと、スウェーデンは環境問題に対する関心が高く経年変化を調べられるだけのデータをとっていることからバルト海 を取り上げた。バルト海でも汚染のピークは1970年代前半で、その後は水生生物 中のDDT、PCB濃度は低下している。
1960年代にアザラシに子宮閉塞による不妊が生じ、その数が減少した。これは主としてPCBが原因と考えられている。PCB汚染の改善にともない現在では アザラシの数は回復しつつある。
バルト海沿岸に棲息している魚食性の鳥の数が、1960年代から1970年代にかけて著しく減少した。DDTによる卵の殻の薄化、PCBによる生殖不良が原因で あるとされている。最も影響を受けたのはオジロワシであるが、1980年代以降は生殖状況は改善されてきている。現在では正常に近づいたが、一部ではまだ十分でない12,13)。
タイセイヨウサケとブラウントラウトで M-74 という症状が生じている。孵化はするが仔魚の間に死亡してしまう。1974年に初めて報告されたので M-74と名付 けられた。五大湖のサケ科の魚に生じている EMS(仔魚の死亡)と類似の症状である。化学物質、特にダイオキシン類が原因ではないかと疑われている。
この症状が起こる年と起こらない年があるので、化学物質が主因ではないという見方も ある。すなわち、ビタミン B1不足、栄養不足、カロチノイド不足、酸素不足等の説もある。
いずれの説も証明されていない。五大湖の EMS は改善されつつあるようだが、M-74 については改善されてきているのかどうか明らかでない5,14)。
2.3 日本
1970年代前半には、原因が必ずしも明らかでない野鳥の大量死、ハゼの奇形、骨曲がりなどの異常がみられたが、その後は減少もしくはみられなくなった。こ れらのことに化学物質が原因になっていた可能性がある。しかし、五大湖などで起きたPCB、DDT、ダイオキシン類が原因とみられる異常例は、私の調べた限りでは日本では報告されていない15)。
2.4 POPs以外の化学物質による影響
ここでPOPs以外の化学物質について簡単に触れておく。
TBTによる海産巻貝のインポセックスは世界中で広く観察されている。欧米では1980年代に船長25m以下のボートの船底防染塗料に有機スズを使用するこ とを禁止した。その結果、インポセックスの症状は改善傾向にある。しかし、まだ十分とは言えない2,5)。
TBTなどの有機スズ化合物は濃縮倍率が1万倍弱と非常に高いことを考えると、POPsとして扱うべき物質である。したがって、イボニシだけの問題でなく 、魚を食べるヒトや動物に対する考察も必要である16,17)。もともと化審法でT BTが規制されるようになったのはヒトへの影響を懸念してという面も含まれている。
河川の魚でのメス化についても先進国では程度に差はあれ広く観察されている。
しかし、集団レベルでの影響(個体数の減少)が生じているという報告はない。
下水処理水、特に尿中の女性ホルモンが主因とみられている。女性ホルモンにせよノニルフェノールにせよ濃縮性が低いので水生生物に悪影響はあっても、食物 連鎖によってヒトや鳥に悪影響を及ぼすことはないであろう18)。
3、五大湖での野生生物の異常の状況
世界中で野生生物の異常状況が最も詳しく調査されているのは五大湖地域である。ここでの検討状況をみると化学物質による環境汚染、野生生物への影響のイ メージがつかめる。五大湖のうちオンタリオ湖とミシガン湖が最も汚染がひどく、スペリオル湖の汚染度は低い。
3.1 鳥
3.1.1 ハクトウワシ
ハクトウワシは食物連鎖の頂点にあり、POPsによる汚染の影響を最も受けやすい。なお、ハクトウワシは米国の国鳥である。
1950年代から北米全体でハクトウワシの数が大きく減少した。ミシガン湖とオンタリオ湖沿岸では姿を消した。スペリオル湖でも数が減少した。五大湖周辺で は1961〜1972年の12年間は巣当たり平均 0.14の雛しか育たなかった。DDTの代謝物であるDDEの作用で卵の殻が薄くなり、卵が壊れたためである。また、ディルドリンなど毒性の強い有機塩素系農薬のために親鳥が死んだことも個体数減少の原因であった。
1972年にDDTの使用が禁止されてから全米的にハクトウワシの数が増加し始めた。五大湖周辺でも増加した。しかし、初期の増加は主として隣接地域からの 移入によるものであった。五大湖周辺でのつがいの数が1977年の26から1993年の134に増加した。一つの巣当たりの雛の数も 0.23から0.87に増加した。ハクトウワシの数が安定して維持できるためには、巣当たりの雛の数が 0.7〜1.0必要とされている。
したがって、現状ではまだ十分ではないが正常に近いと言える。魚中のPCBとタ゛イオキシンの濃度がハクトウワシの生殖に影響を与えていると考えられている19)。
3.1.2 ミミヒメウ
ミミヒメウは1913年から1920年の間に五大湖に住み着き、コロニーを作るようになった。1940年代から1950年代にはつがいの数は1,000弱であった。それが、1 971年には131に、1972年には100に激減した。この原因は主としてDDEの作用で卵の殻が薄くなり、雛が育たなくなったためである。
DDTの使用禁止後、DDEの濃度が低下し、徐々につがいの数が増加し始めた。1980年代になって爆発的に増加し、1990年には20,000ペアまでになった。こ の増加は他の地域からの移入ではなく、五大湖地域での増加による。オンタリオ湖では巣当たりの育った雛の数は1971〜1973年には0、1978年は0.3、1979年は1 .3、その後は1.3〜2.3である。
爆発的に増加したのは、汚染の低減だけでなく、釣り人がいじめなくなったこと、餌となる魚が増加したことなども寄与している 19)。
近年は嘴の奇形などの先天異常と胚の死亡が問題となっている。その原因はおそらくPCBあるいはコプラナPCBであろう。ミミヒメウの嘴の奇形率は1980 年代末で、ミシガン湖のグリーン湾では 52.1/10,000 で、五大湖の他の地域にくらべ有意に高い。限定された地域の現象であるので、特定の汚染源が原因ではな いかとの見方もある。異常が生じるウの卵中のPCB濃度は 6.2〜456 ppmである 8)。
グリーン湾(ミシガン湖)やサギノー湾(ヒューロン湖)では現在も奇形率や胚の死亡率が高い5)。個体レベルでは影響があるものの、個体数は増加している11)。
3.1.3 セグロカモメ
セグロカモメは魚を餌とする留鳥なので、五大湖の生態系の汚染度の指標生物として適当である。
1960年代後半から1970年代前半にかけて、オンタリオ湖とミシガン湖のセグロカモメの巣で、通常は一つの巣の卵は3個なのに、5個も6個も卵が観察された 。これはメス同士がつがったことを示している。メス同士であるから卵は孵化しない。カモメはDDTによる卵の殻の薄化は生じにくい。しかし、女性ホルモン様作用を持つDDT等によってオスのメス化が生じやすい。
そして、メスの比が高くなり、メス同士がつがうことによる繁殖阻害が生じることになる。
オンタリオ湖では、1977年に1,000の巣当たり70の巣にこの現象が見られたが、1981年には10まで減少した。巣当たりの育った雛の数も1972年の0.06〜0.21から 1977年の1.0〜1.5、1981年の1.4〜2.1へと増加した。安定的に維持できるためには0.8〜1.0が必要なので、現在は数が増えていることを示している。
同様の現象は南カルフォルニアのカモメでも生じていたが、DDT使用禁止後15年間で正常に戻っている18,19)。
3.2 魚
魚の数は多くの要因によって影響される。特に影響の大きい要因は、漁獲量、稚魚放流量、生息場所の変化、餌の状況である。魚自身への影響と魚を食べる鳥 や動物への影響の2つを考える必要がある。魚を食う鳥(ウ、セグロカモメ、アジサシ)やほ乳動物(ミンク)に悪影響が出たのは確かであるが、魚に汚染物質がどういう影響を与えているかははっきりしないことが多い。
3.2.1 レイクトラウト
レイクトラウトは五大湖固有のサケ科の魚である。五大湖におけるレイクトラウト数は化学物質による汚染が問題になるずっと前から減少している。一番の原 因は取りすぎである。自然に繁殖するだけでは漁獲するためには十分ではなかったから、ミシガン湖でもヒューロン湖でも人工的に稚魚を放流することでレイクトラウトの数を保ってきた。スペリオル湖では自然の繁殖だけで数を保ち続けた。
1978〜1981年には孵化した直後の仔魚の97%が死亡した。EMS(Embryo Mortality Syndrome)という。卵黄に液がたまり青色を呈する症状で、死亡に至る。こ の症状は実験室的にはタ゛イオキシン類に曝露することで生成し、PCBやDDTでは生じなかった。現在ではタ゛イオキシン類が原因であると考えられている。卵を育てる水槽中の有害物質濃度ではなく、卵中の有害物質濃度が関係する20)。
ダイオキシン類の濃度の減少にともないEMSの発生頻度が低下し、生殖状況も改善されている 11)。
3.2.2 サケの甲状腺異常
五大湖のサケ科の魚には甲状腺肥大、甲状腺腫が広く認められる。五大湖のサケ科の魚に特異的な現象である。セグロカモメにも同様の甲状腺肥大が観察され ている。原因として、ヨード不足、DDTやテ゛ィルト゛リン、ダイオキシンやPCB、微生物などが疑われてきた。しかし、いずれも原因だと確認されていない。
化学物質の汚染が問題になる1950年の前からこの現象が報告されており、汚染の程度に係わらずその後ずっと観察されてきている。また、汚染度の高い湖でも 低い湖でも差がなく生じている。現在でも、原因は分かっていない2,20)。
3.3 ミンク、カワウソ
ミンク、カワウソはイタチ科の生物である。
五大湖及びそれに注ぐ川の周辺ではミンクやカワウソの数が減少した。ミンクは、川を遡り産卵を終えて死んだサケを食べる。飼育しているミンクを使った試 験で五大湖の魚が原因であることが確認された。汚染物質の中でも主としてPCB、従としてダイオキシン類が影響しているとみられている20)。
ミンクのメスは 0.5〜5 ppm のPCBを含む食べ物を与えられると子どもを生めなくなってしまう1)。
4、その他の地域の異常現象
4.1 海棲ほ乳類の大量死亡
1960年代にバルト海にすむアザラシ類の個体数が激減した。メスの40%に子宮閉塞が起き、妊娠率が低下したためであった。PCB、DDTの体内負荷が高 くなったことが原因である。この20年間、これら物質の濃度が低下するとともに徐々にアザラシの数も増加している5,7)。
1988年に北海沿岸で大量のアザラシが死亡した。2万頭いたゼニガタアザラシの85%が死んでしまったとみられている6)。同じ頃(1987〜1992年)、地中海 、北アメリカの大西洋岸、メキシコ湾で多くのイルカが死亡している。バイカル 湖でもバイカルアザラシの大量死が発生している。
これら海棲ほ乳動物の大量死が起こったのは、有機塩素系の化学物質がアザラシ等の免疫力低下を引き起こし、感染症にかかりやすくなったことが原因ではな いかという見方が有力である。どの程度のPCBに汚染されていたかは7項にまとめたので参照願いたい。
4.2 カワウソ21)
欧州の多くの地域でカワウソの数が最近40年間に減少した。絶滅してしまった国もある。英国でも1950年代末からカワウソが急激に減少した。しかし、1980 年代はじめからゆっくり回復しはじめ、1990年以降順調に回復している。
PCBが主たる原因と考えられている。カワウソ組織中のPCB濃度が 50ppmを超えるとカワウソが減少する。50 ppm以下では減少していない。最近、PCB と肝臓のビタミンA濃度と負の相関があることがわかった。このための閾値は6ppmである。英国では1995年でのカワウソ組織中PCB濃度は6ppmを下回るので、カワウソの数に悪影響を与える恐れはない。
4.3 アリゲーター22)
ワニは食物連鎖の頂点にある。繁殖し始めるのは約10才で、寿命が30年以上ある。一回当たりの産卵数が35〜50と多いことから、環境汚染の指標生物とし て使われる。
米国東南部でのワニの数は減少した。生息場所の減少や狩猟が主たる原因である。そのため1973年アメリカ・アリケ゛ーターは絶滅危機種に指定された。その結果、現 在では保護している地域ではワニの数は回復に向かっている。
1980年に事故で農薬工場から多量の Dicofol が漏れて、アポプカ湖に流入した。当時の Dicofol には不純物としてDDTが含まれていた。硫酸も同時に漏れて 、流入地域ではPHは2まで下がった。魚が死に、木は枯れた。
1980年の事故の直後からワニの数が減少した。成熟したワニの死亡も増加した。卵の孵化率が異常に減少した。孵化率は1984〜1989年には5〜20%だったが、1 990〜1996年では25〜50%にまで回復している。しかし、正常な湖であるウッドルフ湖では80%程度なのでまだまだ低い。
4.4 フロリダヒョウ
フロリダヒョウはオスの90%が停留睾丸になっている。また、精子の異常率が高い。水銀、DDT、PCBが原因という見方もある。フロリダヒョウはアラ イグマを食べる。アライグマは魚を食べるのでDDTなどが高濃度に蓄積されているという2)。一方、隔離されている個体群では近親交配によって、遺伝的多様性がなくなっていることが異常の原因という見方もある2,23)。
4.5 カエル
北米をはじめとして世界的にカエルの数が減少し、あるいは奇形が増加している。生息地の減少、病原菌、紫外線増加、農薬などの化学物質、寄生虫などいく つかの原因があげられているが、結論は出ていない。
カエルは透水性の皮膚を通して、呼吸と水分吸収を行っているので化学物質を体内に取り込みやすい。水中で生まれ発育する。これらの点で環境汚染の影響を 受けやすい。
化学物質の中で最も疑われているのはビタミンA(レチノイド)様物質である。細胞分化、形態発生を制御するレチノイン酸系が内分泌かく乱の標的になって いる可能性がある11,24)。
日本では北九州市・山田緑地のヤマアカガエルに前肢過剰が報告されている。原因は遺伝的要因である可能性が強いという。他には異常の報告はないようだ24 )。
5、安全基準
野生生物への悪影響を防止するための安全基準として確かなものは定められていない。異常か否かの判断が難しいし、異常であっても、化学物質が原因である かどうか分からないし、化学物質が原因であるとしても多数の化学物質に同時に汚染されている。したがって、単一の化学物質について安全基準を作るのは難しいのであろう。
PCBについてはその組成によって毒性が変わるという理由で基準を作ることが出来ないとしている文献もある。
表1に安全基準らしいものを集めて整理した。各種文献の寄せ集めなので全体としての整合性はとれていない。この基準と比較して安全だ、安全でないと言う のは無理だが、少しは参考になろう。安全基準といっても意味や根拠に差があるので、数値だけでなく注釈もあわせを読んでほしい。
PCB 1ppm には概ね 10〜100 ppt25)または 20〜200 ppt26) のダイオキシン に相当するコプラナPCBを含むこと、ダイオキシンよりもコプラナPCBの方 がやや寄与率が高いこと27)を知っていると役に立つ。この関係を表1に当てはめ るとコプラナPCBが最も注意を要する化学物質ということになる。
注釈
1)単位はPCB、DDTは ppm、ダイオキシンは pptである。
2)*印は最小中毒濃度である。他の数値は無作用濃度。例えば水中のPCB濃度が 0.000014ppm 以下なら影響ない。魚体中のPCB濃度が 0.6ppmならその 魚には悪い影響があることを示している。
3)文献28 について。最も汚染の影響を受けやすいハクトウワシを想定している。個体が影響を受けない濃度を示す。集団の個体数に影響が出るためには この値の10〜20倍の濃度が必要であろう。卵中の無作用濃度から魚中無作用濃度を推定している。餌の魚体中の濃度に対してハクトウワシの卵中濃 度は、PCBは28倍、DDTは22倍、ダイオキシンは19倍になるとしている。
4)文献9について。レイクトラウト卵中での無作用濃度が 34pptである。オンタリオ湖のレイクトラウトの卵のTCDDの濃度は母の母体全体濃度の17〜 33%であった。したがって、母レイクトラウトの組織中許容濃度は 103〜200pptと なる。これを100pptとした。
5)文献14 について。ミシガン州の基準。
6)文献30 について。日本ではPCB許容摂取量を 5μg/kg/日を基に、魚中の平均濃度を1.0 ppm に抑えるべく、内海内湾の魚を 3ppm、外海の魚を
0.5ppmとしている。
|