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開発途上国環境技術共同研究
2.石炭燃焼に伴う大気汚染による健康影響と疾病予防に関する研究
〔担当者〕
| 地域環境研究グループ |
: |
安藤 満・平野靖史郎・山元昭二・松本幸雄 |
| 中国予防医学科学院 |
: |
曹 守仁・吉 栄女弟・梁 超軻 |
| 客員研究員 6名 |
| 下線は研究代表者を示す |
〔期 間〕
平成6〜10年度(1994〜1998年度)
〔目 的〕
開発途上国は急増する人口圧力と経済の急発展の中で,化石燃料に依存した近代化を進めているが,なかでも12億4千万の人口を抱える中国は,エネルギーの79%を石炭に依存し,急速な近代化を進めている。このため浮遊粉じん,硫黄酸化物,有害化学物質による大気汚染が進行している。暖房や工業用の石炭燃焼による大気汚染と並行して,日常生活における石炭燃焼による,屋内汚染も著しい。中国においては当分の間,石炭はエネルギーの根幹をなすと考えられており,石炭燃焼に起因する環境汚染による健康影響の研究は最重要課題である。日本では「大気汚染防止法」により有害物質として指定されているフッ化物による環境汚染が,中国の広範な地域に存在し,石炭燃焼によるフッ素症の患者だけでも1816万人余に上っている。
フッ素症の治療は困難と考えらるため,フッ素症の発生条件を解明し予防医学的対応を行うのが最善と予想される。このため中国のフッ素汚染地区と非汚染地区を選定し,石炭燃焼に伴うフッ素,浮遊粉じん等の屋内大気汚染の実態を調査する。さらに住民の暴露に伴う健康障害の把握のため,日中共同の健康診断を実施し,フッ素暴露とフッ素症発生の関連,疾病発生機構の解明を行い,疾病予防のための科学的基礎を確立する。
〔内 容〕
中国においては,石炭はエネルギーの根幹をなしているが,都市域の暖房や工場の石炭燃焼炉による大気汚染も著しい一方,日常生活における石炭燃焼による屋内汚染は特に著しい。産出される石炭や地層のフッ素含量が著しく高い地域においては,燃焼時に高濃度のフッ化物が発生し,屋内フッ素汚染による特異的な健康被害を引き起こしている。
フッ素汚染とフッ素症発生の解明に関する科学的検討には,厳密な臨床診断を必要とするため日中共同研究を実施し,骨病変の診断に不可欠なX線設備とX線撮影技師を配置した医療機関と,本調査に協力する自治体住民を選定した。フッ素汚染の低い対照地区として江西省南昌市湾里区のZ鎮を選定し,フッ素汚染の著しい地区である四川省土家族苗族自治県のS郷と比較検討した。Z鎮は中国内陸の典型的純農村の一つであり,経済状態は汚染地域と同様貧しい状況である。石炭は省内の炭鉱から供給されるが,石炭および地質中のフッ素含量が低く予防対策も進んでいるため,屋内フッ素汚染が少なく対照地区とする基準を満たしている。S郷は長江の支流・烏河の中流から入った未開放地区で,中国内陸の典型的農村である。近くの小規模な炭鉱より産出するフッ素含量の多い石炭を屋内で燃焼することにより,フッ素による屋内大気汚染が引き起こされている。
このような汚染−非汚染地域におけるフッ素暴露量の違いを,暴露指標となる屋内大気汚染,フッ素汚染,食品汚染及び住民の暴露量評価を行った。汚染地域及び非汚染地域における調理用や暖房用熱源として使用される石炭の燃焼によって,深刻な屋内汚染が観測される。屋内大気のフッ素汚染は経気道暴露を引き起こす一方,貯蔵食品の汚染に結びつきやすく,食品汚染を介した経口摂取が問題となる。
図1に汚染地区居住の家族および非汚染地区居住の家族におけるフッ素汚染の状況を示す。石炭及び土壌中フッ素濃度が,汚染地区において著しく高濃度であることがわかる。飲料水中のフッ素濃度は低く,汚染源が石炭であることが明らかである。気中フッ素汚染は,貯蔵食品汚染を引き起こすが,その原因食品として重要なものは,穀物のトウモロコシと唐辛子であり,米や野菜の汚染レベルは低い。
図2に汚染地区と非汚染地区に居住する家族について調査した個人当たりのフッ素暴露総量を示す。同じフッ素汚染地区に居住する家族の間でも,特に著しいフッ素暴露下に生活する家族が存在する一方,フッ素摂取量を低減化させている家族が存在することがわかる。非汚染地区のフッ素摂取量は著しく低いことがわかる。人体暴露を起こしたフッ素は,硬組織に沈着し組織形成に影響する一方,尿中に排泄される。このため尿中フッ素濃度は有力な暴露指標であるが,両地域間には顕著な差が存在する。非汚染地区の尿中排泄濃度は,日本人のフッ素汚染とほぼ同じレベルの汚染である。
このようなフッ素暴露量の増加は,住民の尿中フッ素濃度の増加として反映していた。汚染地区における住民の罹患度別の歯牙フッ素症例に関しては,WHOの口腔診査法による中重度と重度を合わせた重症に相当するフッ素症の罹患が著しく高い。一方非汚染地区においては歯牙フッ素症はかなり以前より観察されていないと予想された。
図3に示すように,非汚染地区に居住する住民には観察されない骨フッ素症が,汚染地区住民においては多数観察された。さらに骨フッ素症患者の中にはX線を用いた病期分類による重度の骨硬化を示す症例が多数に認められた。
〔成 果〕
骨フッ素症及び歯牙フッ素症の発生は地域のフッ素汚染の状況を反映し地域により顕著な差が観察され,対照地域においては骨フッ素症と歯牙フッ素症の症例はいずれも確認できず,この40年ほどはフッ素汚染はなかったものと予想された。その一方汚染地区においては,児童の歯牙フッ素症の診断においても,暴露を反映し有所見者の症状は重症から軽度まで,罹患度の個人差が大きい。骨フッ素症の症状の骨X線写真による診断では,右前腕,右下腿,骨盤胸部について骨硬化症の重症例,中等度症例,軽症例の各症例が観察された。
フッ素の毒性と健康影響について予測するため,吸入実験と細胞培養系を用いて検討を進めた結果,フッ素暴露に伴い骨へのフッ素蓄積が著しく増加する一方,骨中必須微量元素の含有量が顕著に変化していくことが判明した。さらに肺胞マクロファージにおいては,フッ素暴露に伴いアポトーシスが引き起こされる。これらのことはフッ素の吸入毒性や骨障害の観点から注目される知見である。
中国におけるフッ素汚染による健康影響は著しいが,石炭燃焼に依存しながらもフッ素汚染にさらされていない地区とフッ素汚染地区との対比により,暴露量低減化とフッ素症抑制に向けた予防対策が確立できるものと期待される。
〔発 表〕B-68,69,b-159,161,163
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