大雨が病気を引き起こす仕組み

雨が降るたび、トイレを流すたび、その水はどこかに流れていかなければなりません。その流れは下流で公衆衛生に影響を及ぼします。ますます多くの研究が、老朽化し​​たパイプや下水道システムと、気候変動でより頻繁に発生する大雨が組み合わさって、病気になるリスクが高まる可能性があることを示唆しています。

東海岸沿いや中西部の多くの自治体は、合流式下水道と呼ばれる、下水が排水（道路から雨水溝に流れ込む水）と混ざってから下水処理場に向かう、時代遅れの古い下水管理インフラに依存している。理想的には、汚染された水はすべて、環境に再放出される前に浄化される。しかし、大雨の際には、これらのシステムに入る流出水の量が、輸送能力や処理能力を圧倒することが多い。下水処理場を循環する代わりに、下水で満たされた未処理の溢れ水は、ニューヨーク市のハドソン川などの水路に直接投棄される。

こうした合流式下水道の氾濫（CSO）は、環境リスクとしてよく知られているが、あまり議論されていない公衆衛生リスクでもある。Environmental Health Perspectives誌に最近発表された研究によると、2014年から2019年にかけて北マサチューセッツ州のメリマック川沿いの地域で発生した最大規模の下水道氾濫の後、急性胃腸疾患（重度の嘔吐や下痢など）による救急外来受診件数が60％以上急増した。この研究結果は、同じ地域で行われた同様の研究とほぼ一致しており、極端な降雨量と救急外来受診、および別の種類の下水道氾濫と疾患との関連性が明らかになった。これは北マサチューセッツ州だけの問題ではない。

ジョージア州アトランタでは、研究者らが、10年以上にわたるデータをまとめた2022年の出版物の中で、大規模なCSOイベントが、溢水後の1週間に消化器疾患による救急外来受診の約10パーセント増加と関連していることを観察した。2017年の研究では、オハイオ州シンシナティの合流式下水道溢水口から500メートル以内に住む子どもが、大雨やCSOイベントの後に重度の嘔吐や下痢などの症状で救急外来を受診する可能性が約16パーセント高いことが判明した。

米国やその他の裕福な国では、「水系感染症は大きな問題ではないとよく思われますが、それは誤解です」と、オンタリオ州グエルフ大学の病理生物学准教授で環境衛生研究者のヘザー・マーフィー氏は言う。「北米では水は常に安全だと思われていますが、必ずしもそうではありません。」

水が私たちを病気にする方法

こうした研究すべてから、CSO やその他の大雨や洪水の後に人々が水系感染症にかかる仕組みは明らかではない。「人々がどのように病気になるのか、正確なメカニズムはわかっていません」と、マサチューセッツ州の 3 つの研究すべてに携わった著者であり、シカゴのイリノイ大学で環境衛生学の非常勤助教授を務めるジョツナ・ジャガイ氏は言う。

しかし、研究者たちは仮説を立てている。最も支持されているのは、水泳、水遊び、ボート遊び、釣りなどのレクリエーション活動を通じて汚染された表層水に直接接触して人々が病気になるというものだ、とジャガイ氏は言う。犬を湖や川に連れて行って食事の前に手をよく洗うのを忘れたり、子供が水たまりで水遊びをしたりするといった単純なことでも感染経路になり得る。マサチューセッツ州の研究では、消化器疾患による病院受診は夏に最も多く記録されており、屋外活動も最も多いと思われる。アトランタの研究では、高所得地域ではCSOイベント後に消化器疾患の急増が大きく、レクリエーションへのアクセスと疾患の間に関連がある可能性を示している。

対照的に、下水がエアロゾル化して吸い込まれることで、病気にかかるリスクが局所的に高まるという説は、最も裏付けの薄い説だと、ボストン大学で公衆衛生学の博士課程の学生として取り組んだ最新のマサチューセッツ州の研究の主執筆者で、現在は博士研究員であるベス・ヘイリー氏は言う。「これは証拠で証明されているというより、仮説に過ぎません」と彼女は付け加える。

その中間にあるのが飲料水の問題だ。ほとんどの場合、自治体の飲料水はレクリエーション用よりも病気にさらされる可能性は低いが（可能性は残っている）、それは変わらない。たとえ公共の飲料水がCSO事象が発生した水路から供給されている場合でも、処理施設では通常、汚染の検査、監視、改善が非常に徹底的に行われている、とジャガイ氏は指摘する。何か問題が起きた場合、市民が気づいて適切に行動できるように、水の煮沸勧告などの警報システムが設置されている。「私にとって、水の煮沸勧告は、システムがまさにその通りに機能している証拠です。『市が状況を監視し、問題があると知らせてくれたので、水を飲まないように通知されました』のようなものです」と、アトランタの研究の主任著者でワシントン大学環境衛生学教授のカレン・レヴィ氏は言う。

しかし、時には、文字通り、物事が漏れてしまうことがある。処理施設から出た水は飲用に安全な場合もあるが、その途中で老朽化した配管が損傷し、飽和した土壌、特にあふれた未処理の下水で飽和した土壌から病原体が浸入する可能性があるとレヴィ氏は指摘する。「システム内のわずかな圧力低下が侵入イベントの原因になることがあります」と彼女は付け加える。また、例外的なケースでは、非常に大きな降雨とCSOイベントにより、処理施設に流入する水が非常に濁り、微生物が堆積粒子に集まるため、効果的な処理が困難になる可能性があるとジャガイ氏とレヴィ氏は言う。ウイルスや原生動物病原体は、標準的な水処理戦略では特に管理が難しい可能性があるとヘイリー氏は言う。

たとえ工場がEPAの安全基準を満たすように水をうまく処理していたとしても、大規模なCSOイベントは通常よりも汚染が進んでいることを意味する可能性がある。蛇口から出る水には必然的にいくらかの微生物が含まれており、「完全に無菌というわけではない」とレヴィ氏は言う。ほとんどの人にとって、ほとんどの場合、その微生物負荷は完全に安全である。しかし、免疫不全の人、高齢者、または非常に若い人は、「必ずしもその高い汚染レベルに対処できず、消化器疾患のリスクが高い可能性がある」とジャガイ氏は言う。最新のマサチューセッツ州の研究では、飲料水源に応じて消化器疾患の症例数に人口レベルで大きな差は見られなかったが、データではそれが要因として完全に除外されているわけでもないとジャガイ氏は指摘する。

他のいくつかの評価では、場合によっては飲料水が病気の原因となる可能性があると結論付けられています。約20年前、研究者らは、飲料水源としてミシガン湖に依存している郵便番号の地域に住む子供は、他の自治体の水源がある郵便番号の地域に住む子供と比較して、湖への下水あふれ後に下痢性疾患で病院に行く割合が高いと報告しました。同様に一部で合流式下水道を使用しているカナダでは、マーフィー氏が行った調査で、毎年何十万もの急性胃腸疾患が汚染された飲料水によって発生していると推定されています。2023年に疾病管理予防センターが発表した米国の同様の評価では、年間110万件を超える水系感染症が飲料水に関連していると推定されています（同じ調査によると、560万件以上がレクリエーション用の水源に関連しています）。

健康を維持する方法

だからといって、水道水を飲むのをやめたり、ボトル入りの水を買ったりするべきではない、とレヴィ氏は強調する。「CSO は、特に大雨の後は問題で、社会として注意を払うべきことですが、個人としては、蛇口を開けてほとんどの場合安全に水を飲むことができるのは非常に幸運なことだと思います」とレヴィ氏は言う。「水道事業者が水中の [微生物] 状態を測定、監視していることは、人々は信頼できると思います」。常に、お住まいの地域の水に関する警報やガイダンスに注意を払い、感染リスクが高まっている場合は、異常な雨や洪水の後に、少し余分な注意 (例: 水を沸騰させる) を払うことを検討してください。

個人の井戸水に依存している場合は、水媒介性疾患のリスクが高い可能性があることを認識し、大雨（浄化槽が溢れる恐れがある）の後に微生物汚染を確認するために水質検査のタイミングを検討し、そうでなければ見逃される可能性のある脆弱性を見つけるようマーフィー氏は提案する。

最も重要なのは、汚染されている可能性のある水でレクリエーションをするリスクを真剣に受け止め、水に触れた場合は手を洗うことです。一般的に、公衆衛生機関は、CSO 発生後 48 時間は水路に立ち入らず、近寄らないように人々に勧めています、とヘイリーは言います。「これはかなり良い経験則だと思います」と彼女は付け加え、彼女の研究における CSO 発生と救急外来受診の間のタイムラグは、激しい嵐の後 2 日間ほど汚染レベルが最も高くなるという考えと概ね一致すると指摘しています。

より大きな修正

結局のところ、CSO と水質汚染の問題は個人レベルで解決することはできず、より切迫したものになるだろう。CSO システムはもはや構築されていないが、数十年または数世紀前にそれを継承した都市は依然としてその結果に悩まされており、人口が増加し、気候変動により降水パターンが変化するにつれて、問題はより深刻になっている。東部や中西部を含む米国の広い地域で、異常な降水現象がより一般的かつ激しくなっており、すでに不十分なインフラにさらなる負担をかけている。北東部では、異常な雨による降水量が 1958 年のレベルと比較してすでに 50 パーセント以上増加している。「これらはまさに、合流式下水道システムにとって危険な条件です」とヘイリー氏は言う。残念ながら、この問題への対処は複雑で、非常に高価であると彼女は付け加えた。

「これらの旧式の合流式下水道システムを管理する多くの自治体は、CSO をゼロにするために必要な方法でそれらを修復する財政的余裕がありません... 下水道システムを完全に分離するには、数億ドル、時には数十億ドルの話です」とヘイリーは言います。別の選択肢は、廃水処理能力を追加することです。ポートランド、オレゴン、ボストンなどの一部の都市はこれを行っていますが、それでもまだ非常に費用がかかり、連邦政府の支援がなければ小規模な都市には手が届きません、と彼女は付け加えます。インフラ開発を支援するさらなる資本投資と連邦政府の政策が必要です、と彼女は言います。「それは大げさな意見ではありません。私たちのインフラには、追加投資が必要な、十分に文書化された問題がたくさんあります。」

EPAはすでに、合流式下水道システムを持つ都市に対し、未処理下水が水路に流れ込む影響を軽減するための緩和計画を策定するよう義務付けている。しかし、これでは十分ではない。ヘイリー氏は、これらの計画の多くは、気候変動による降雨パターンの変化や予想される降水量の増加を考慮していないと指摘する。また、既存の計画でさえ、必ずしも約束どおりに実施または追跡されているわけではない。米国政府監査院の2023年の報告書では、EPAが緩和活動の目標設定や追跡に失敗ていると指摘されている。

誰もが安全で健康的な自然空間にアクセスする権利を持っています。森や川沿いなど、自然の中で過ごすことは公衆衛生上の利点があることが証明されているとヘイリー氏は指摘します。理想的な世界では、人々は恐怖や病気に悩まされることなく、その恩恵を受けることができます。「人々が公共の自然エリアの利用をやめるのは不利益です」と彼女は言います。「同時に、私たちはリスクを認識し、理解する必要があります。」