水道水中の「未確認物質」が40年ぶりに特定される

米国の水道事業者は数十年にわたり、飲料水の消毒にクロラミンと呼ばれる消毒剤を使用してきた。水道水中の塩素の副産物は、結腸がんや膀胱がんのリスク上昇、低出生体重、流産など、健康に悪影響を及ぼす可能性があるとされているため、自治体は塩素の代替としてこれらの物質に目を向けた。しかし、科学者はクロラミンの分解生成物の少なくとも 1 つが人間の健康に有害である可能性を長い間疑っていた。

この副産物は、最初に観察されてから 40 年を経てようやく特定されましたが、それが危険であるかどうかは未解決の問題です。クロラミンの分解生成物は分離して特定するのが難しく、この物質は特に見つけにくいことが証明されています。何十年もの間、単に「未確認物質」と呼ばれてきました。

11月21日にサイエンス誌に掲載された論文で、この謎が解けたようだ。論文では、化学式ClN ₂ O ₂ 、構造Cl-N-NO ₂の小分子について言及している。この陰イオンは、最も一般的に使用されているクロラミン消毒剤モノクロラミンがジクロラミン（NHCl ₂ ）に分解して生成され、その後、水、大気中の酸素、その他のモノクロラミン分子と一連の反応を経てクロロニトラミド（HClN ₂ O ₂ ）が形成される。この物質は水中で解離してクロロニトラミド陰イオンを生成する。

しかし今、科学者たちは、以前「未確認の物質」であった物質の潜在的毒性に関する長年の疑念が真実であるかどうかを見極める必要がある。現時点では、科学者たちは確かなことはわかっていない。この研究に付随する展望記事の著者であるダニエル・マッカリー氏は、「残念ながら、クロロニトラミドイオンの毒性がどの程度なのか、そもそも毒性があるのか​​どうか、まだわかっていません。しかし、著者らの推定では、おそらく毒性があると思われます」と述べている。

消毒剤とその副産物がもたらす危険性と、その使用による利点とを比較する視点を維持することが重要です。幸運にもきれいな飲料水で育った私たちにとって、それが公衆衛生にとってどれほど重要であるかを過小評価するのは簡単です。マッカリー氏は、「20 世紀前半に米国で見られた平均寿命の伸びの約半分は水処理によるもので、その大部分は消毒によるものです。消毒副産物によるはるかに小さな危険性を避けるために、それをあきらめることは考えられません」と指摘しています。

塩素は、その危険性は十分に理解され、十分に文書化されているにもかかわらず、米国でも他の国でも、水の消毒に使用され続けている。清潔な飲料水の利点は、塩素の潜在的な危険性をはるかに上回るからだ。マッカリー氏は、個人レベルでは「一般的な水質汚染物質がもたらすリスクは、個人レベルでは心配するほどの価値はない」と述べている。

そうは言っても、マッカリー氏は、そのようなリスクは「現実的な制約（コスト、技術など）の範囲内で消毒副産物への曝露を最小限に抑えるためにできることをすることで、公衆衛生の規模で対処する価値がある」とも述べています。そのような判断を下すことは、基本的に公衆衛生政策の重要な目的です。ほぼすべての公衆衛生上の決定には、特定の行動のコストとその利点を比較検討することが含まれます。

塩素やクロラミンに代わる方法は確かにあるが、それらにはそれぞれ利点と欠点がある。ヨーロッパの多くの国では水をオゾンで消毒しているが、マッカーリー氏によれば、もうひとつの選択肢は紫外線の使用だ。米国でこれらの方法に切り替えるには、新たなインフラへの投資が必要になる。オゾンは不安定なので現場で生成する必要があり、紫外線の場合は紫外線反応炉の建設が必要だ。これらの処理方法の利点は、水中に残留物が残らず、したがって分解生成物も生成されないことだ。

しかし、塩素とクロラミンが水中に残留するということは、継続的に汚染物質を分解し続けることができることを意味します。これはオゾンや紫外線には当てはまりません。これらは処理時点で水を消毒しますが、それ以上の汚染を防ぐことはできません。このような継続的な保護も、現在米国の法律で義務付けられています。マッカリー氏は、「米国の規制では、水道施設から出る水に『消毒剤残留物』（つまり、処理施設から蛇口までの水中に測定可能な量の消毒剤が残留すること）が含まれていることが義務付けられています。この規則は、水が処理施設から出た後に病原体が入り込んだ場合に再感染を防ぐために存在します。」と説明しています。

最終的に、どのような対策を講じる必要があるか（講じる必要がある場合）の決定は、クロロニトラミドの影響に関するさらなる研究によって左右される。米国の飲料水基準の最終的な責任を負っている EPA は、さらなる措置を講じる必要があるかどうかを決定する必要がある。

「EPAが[クロラミン]を規制すると決めた場合、塩素に戻そうとしている水道事業者は、塩素の消毒副産物を制御するために何らかの対策を講じる必要があります」とマッカリー氏は言う。同氏は、「[これらの副産物]を制御するための他の選択肢は数多くあります」と指摘し、「活性炭または膜処理による[消毒副産物]の有機前駆物質の除去などが含まれますが、これらはクロラミン処理よりもコストがかかります」と付け加えた。

Lauren Leffer による追加レポート。