第５部：水道水の新たな脅威 – PFASとマイクロプラスチックの浸透実態
見えない汚染物質と水道システムの弔鐘：現代的課題の構図
私たちの日常生活を支える水道システムは、19世紀後半から20世紀にかけて確立された公衆衛生の偉大な成果の一つである。コレラや腸チフスなどの水系感染症を劇的に減少させたこの技術インフラは、主に微生物学的リスクに対処するよう設計されてきた。しかし現代社会は、この歴史的インフラに対して、設計当初には想定されていなかった全く新しい課題を突きつけている。
水道水の安全性は従来、細菌・ウイルスなどの病原体、重金属、農薬、消毒副生成物などの観点から評価されてきた。しかし近年、PFASやマイクロプラスチックという新興汚染物質の存在が科学的に確認され、水道システムの新たな試練となっている。これらの物質の特徴は、ナノレベルの極めて小さなサイズ、化学的・物理的安定性、そして生物濃縮性であり、従来の浄水処理プロセスでは効果的に除去することが難しい（Westerhoff et al., 2020）。
特に懸念されるのは、いわゆる「上流汚染」と「下流対応」のジレンマである。水源地の汚染が増加する中、下流の浄水処理施設は既存の処理プロセスの限界内で対応を求められている。2023年にカリフォルニア大学バークレー校のKnappe研究グループが主催した国際会議では、水道事業者が「過去の設計思想と未来の挑戦の間で板挟み」になっていると表現された（Knappe et al., 2023）。
この状況はソーシャル・エコロジカル・システム理論の観点からも興味深い事例を提供する。Walker & Salt（2012）が指摘するように、社会技術システムとしての水道インフラは、新たな環境ストレスに対する「適応能力（adaptive capacity）」を持つ必要がある。米国水道協会（AWWA）のレポートによれば、PFASやマイクロプラスチックへの対応は、水道システムの「抵抗力（resistance）」ではなく「レジリエンス（resilience）」を試す試金石となっている（AWWA, 2022）。
本稿では、現代の水道システムがPFASとマイクロプラスチックという目に見えない脅威にどのように侵食されているか、その実態と地域的特性、そして水道事業者が直面している技術的・経済的課題について詳細に検討する。
浄水処理の限界：従来技術の壁を越えて
現代の浄水処理プロセスの主要な段階は、①凝集・沈殿、②砂ろ過、③塩素消毒を基本としている。これらのプロセスは病原微生物の除去・不活化に効果的だが、ナノレベルの化学物質やプラスチック粒子の除去には原理的な限界がある。
凝集・沈殿プロセスの課題
凝集剤（ポリ塩化アルミニウムなど）を用いて水中の微小粒子を凝集させる工程は、マイクロプラスチックの除去に一定の効果があるものの、その効率は粒子の性質に大きく左右される。Ma et al.（2019）の研究によれば、ポリエチレン（PE）やポリスチレン（PS）などの疎水性マイクロプラスチックは比較的除去されやすいが（除去率60-80%）、ポリアミド（PA）やポリエチレンテレフタレート（PET）などの親水性ポリマーは凝集プロセスでの除去が困難である（除去率20-40%）。
特に重要なのは粒子サイズの問題である。Pivokonsky et al.（2020）の詳細な実験によれば、粒径100μm以上の大型マイクロプラスチックは90%以上除去可能だが、1-10μmの小型粒子の除去率は約50%に低下し、1μm未満のナノプラスチックについては凝集・沈殿プロセスでの有意な除去は期待できない。
PFASについては事態はさらに深刻である。PFASは水溶性の高い有機化合物であり、凝集・沈殿プロセスはこれらの化学物質に対してほとんど効果がない。Rahman et al.（2022）の研究では、凝集処理によるPFAS除去率は平均で5-15%に過ぎないことが示されている。
砂ろ過の限界
従来の砂ろ過プロセスは、粒径約100-200μmの砂粒を用いて物理的ろ過を行うものであり、理論上はこのサイズよりも小さい粒子を完全に除去することはできない。実際には、砂層に形成されるバイオフィルムにより、より小さな粒子も捕捉される効果があるが、それにも限界がある。
Talvitie et al.（2017）のフィンランドの浄水場における実態調査では、砂ろ過によるマイクロプラスチック除去率は約70-85%であった。しかし、この研究で検出されたマイクロプラスチックの大半は繊維状であり、球状の微粒子や不規則形状の破片についての除去効率は大幅に低下する（60%前後）ことも示されている。
PFASに関しては、砂ろ過はほとんど効果がないと言わざるを得ない。Appleman et al.（2014）の研究によれば、通常の砂ろ過プロセスでのPFAS除去率は検出限界以下（<5%）である。これはPFASの水溶性の高さと分子サイズの小ささによるものであり、物理的ろ過の原理的限界を示している。
塩素消毒の無力さ
塩素消毒は水道水中の病原微生物を不活化する最終防衛線だが、PFASやマイクロプラスチックに対しては事実上無効である。むしろ、塩素処理がマイクロプラスチックの表面を酸化・劣化させ、さらに微細な粒子（ナノプラスチック）や添加物を放出させる可能性すらある。
Zhang et al.（2022）の研究では、塩素消毒過程でのマイクロプラスチック劣化により、フタル酸エステルなどの添加物の溶出が最大40%増加することが報告されている。この知見は、浄水処理プロセスそのものが新たな汚染を生み出す可能性を示唆しており、従来の水質管理パラダイムへの重大な挑戦となっている。
PFASについては、一部のパーフルオロアルキル前駆体が塩素と反応してパーフルオロカルボン酸（PFCAs）を生成する可能性が指摘されている。Li et al.（2023）の研究では、水道水の塩素消毒が特定のPFAS前駆体から長鎖PFASを生成するメカニズムが詳細に検証されており、処理プロセスが予期せぬ副作用をもたらす事例として注目されている。
高度処理技術の可能性と限界
こうした従来技術の限界を克服するため、一部の先進的な浄水場では活性炭処理、オゾン処理、膜ろ過などの高度処理プロセスが導入されている。
活性炭処理は特に長鎖PFAS（PFOA、PFOSなど）に対して70-95%の除去効率を示すことが確認されている（Franke et al., 2021）。しかし、短鎖PFAS（PFBS、PFHxSなど）に対する効果は大幅に低下し（20-40%）、また活性炭の飽和による性能低下や使用済み活性炭の処分問題など、運用上の課題も多い。
膜ろ過技術、特に逆浸透（RO）膜やナノろ過（NF）膜はPFASに対して最も効果的な除去技術であり、95%以上の除去率が期待できる（Steinle-Darling & Reinhard, 2018）。しかし、高いエネルギー消費、膜ファウリングによる性能低下、廃棄物としての濃縮排水の処理など、経済的・環境的な側面で課題が多く、大規模な水道システムへの全面導入は現実的ではない場合が多い。
マイクロプラスチックについては、超ろ過（UF）膜や精密ろ過（MF）膜が高い除去効率（>99%）を示すが、やはりコストとエネルギー消費の問題が大きい。特に小規模自治体や途上国では、こうした高度処理技術の導入は経済的に困難な場合が多いという現実がある（Saleem et al., 2022）。
地域別汚染状況：科学調査が示す現状
世界各地の水道水からのPFASやマイクロプラスチック検出事例は増加している。地域によって汚染状況に差があることは、水源特性、産業活動、浄水処理レベルなど複合的要因の影響を示している。
北米の状況：広範な汚染と地域差
米国環境保護庁（EPA）の全国飲料水調査プログラム（UCMR3）の結果によれば、検査対象となった全国4,920の水道事業体のうち、約6%でPFOSまたはPFOAが健康勧告値（当時70 ng/L）を超える濃度で検出された（EPA, 2022）。特に工業地帯や軍事施設周辺の地域で高濃度汚染が見られることが明らかになっている。
Andrews & Naidenko（2020）の大規模調査では、米国内の水道水サンプル44,000件を分析した結果、約30%から少なくとも1種類のPFASが検出され、人口にして1億1000万人以上が何らかのPFAS汚染された水道水にさらされている可能性が指摘された。
マイクロプラスチックについては、Kosuth et al.（2018）が米国14都市の水道水を調査し、分析したサンプルの94.4%からマイクロプラスチックが検出されたことを報告している。平均して1リットルあたり9.6個の粒子が含まれており、特にポリプロピレン（PP）とポリエチレンテレフタレート（PET）が主要な検出ポリマーであった。
欧州の取り組みと実態
欧州では欧州環境庁（EEA）が主導するモニタリングプログラムにより、加盟国27カ国の水道水PFAS汚染状況が定期的に調査されている。最新の報告（EEA, 2023）によれば、サンプル全体の約18%から何らかのPFASが検出され、2.3%が欧州飲料水指令の基準値（PFAS合計20種で0.1 μg/L）を超えていた。特に工業化の進んだベルギー、ドイツ、イタリア北部などでのホットスポットが確認されている。
マイクロプラスチックについては、Mintenig et al.（2019）がドイツ北部の地下水源水道水を調査し、24サンプル中17サンプル（71%）からマイクロプラスチックが検出されたことを報告している。濃度は0.7〜6.9粒子/Lと比較的低く、これは地下水の自然ろ過効果によるものと考えられている。
特に注目すべき事例として、オランダの水道事業者PWNが実施した詳細調査がある。Kools et al.（2021）によれば、取水から送水に至る全工程で連続的なモニタリングを行った結果、浄水処理によって約85%のマイクロプラスチックが除去されるものの、配水システム（特に老朽化した管路）から新たな粒子が混入するという「二次汚染」の問題が明らかになった。
アジア地域の特徴と日本の状況
アジア地域では国や地域によってモニタリングの取り組みに大きな差がある。中国では近年、国家レベルでのPFAS監視体制が強化されており、Hu et al.（2022）の調査によれば、31の主要都市の水道水からPFASが広範に検出されている（検出率93.5%）。特に長江デルタ地域や珠江デルタ地域など工業地帯で高濃度のPFAS汚染が確認されている。
日本においては、環境省と国土交通省が2024年11月に公表した調査結果によれば、全国38都道府県の河川や地下水など1258地点の調査で、16都府県の111地点でPFASの濃度が国の暫定目標値である1リットルあたり50ナノグラムを超えていた（環境省, 2024）。これらの水源から取水している水道水にも、程度の差はあれPFASが含まれていることが示唆されている。
マイクロプラスチックについては、千葉工業大学の亀田豊准教授らの研究グループが先駆的な調査を行っている。同グループの報告（Mintenig et al., 2022）によれば、釧路市と沖縄市の水道水から1立方メートルあたり60～112個のマイクロプラスチックが検出された。これは欧米の報告と比較してもやや高い値であり、日本の水道水についても継続的なモニタリングの必要性を示唆している。
発展途上国の深刻な状況
発展途上国、特にアフリカやアジアの一部地域では、基本的な浄水処理インフラの整備が不十分であることが多く、PFASやマイクロプラスチックなどの新興汚染物質への対応は後回しにされがちである。しかし、皮肉なことに、これらの地域こそ工業化に伴う水質汚染リスクが高まっている場所でもある。
Kumar et al.（2022）によるインド主要5都市の調査では、水道水サンプルの87%からマイクロプラスチックが検出され、平均濃度は28粒子/Lと、先進国の報告値より大幅に高い値を示した。特に配水システムの老朽化や不適切な水源保護が主要な原因として指摘されている。
ブラジルでは、Miranda et al.（2021）がサンパウロ市内の住宅の水道水を調査し、全サンプルからPFASが検出されたことを報告している。特に工業地域に近い地区ではPFOS濃度が20-35 ng/Lと比較的高い値を示し、水源保護と浄水処理の両面での対策の必要性が強調されている。
汚染のホットスポット：軍事施設と工業地域の影響
PFASによる水質汚染は地理的にランダムに分布しているわけではなく、特定の「ホットスポット」に集中する傾向がある。これらのホットスポットは主に特定の人間活動と関連しており、その代表例が軍事施設と工業地域である。
軍事施設周辺の高濃度汚染
PFASを含む水成膜泡消火薬剤（AFFF）の使用は、軍事基地や訓練施設周辺の水源汚染の主要因となっている。Barzen-Hanson et al.（2017）の調査によれば、AFFFが使用された訓練施設の地下水からは、最大で10,000 ng/L（10 μg/L）を超えるPFAS濃度が検出されており、これは一般的な水道水の健康基準値の数百倍に相当する。
特に重要な事例として、米国ミシガン州のWurtsmith空軍基地周辺の調査がある。Moody et al.（2021）によれば、1970年代から1990年代にかけて消火訓練に使用されたAFFFにより、基地周辺の地下水が広範囲に汚染され、基地から8km離れた井戸からもPFOSが57 ng/Lの濃度で検出された。このケースは、PFASの高い移動性と残留性を示す典型例となっている。
日本国内でも、2020年から続いている沖縄県・普天間飛行場周辺の水質調査が注目を集めている。環境省の報告（2023）によれば、基地周辺の井戸水からPFOS・PFOAの合計値が最大で2,300 ng/Lという極めて高い濃度で検出されており、周辺住民の健康懸念を引き起こしている。
工業活動による汚染
PFASを製造または使用する工場周辺も主要な汚染ホットスポットとなっている。特に繊維、紙、電子機器、メッキ、半導体などの産業はPFAS使用量が多く、排水を通じた環境への放出リスクが高い。
Emmett et al.（2019）の調査では、米国ウェストバージニア州のフッ素化学工場周辺の水道水から最大で3,500 ng/LのPFOAが検出され、周辺住民の血清PFOA濃度が全米平均の60倍以上となる事例が報告された。この「C8健康プロジェクト」は、工業活動によるPFAS汚染の健康影響を評価した最大規模の疫学調査として知られている。
中国では、長江デルタ地域のフッ素化学工場周辺で同様の高濃度汚染が確認されている。Jin et al.（2022）の報告によれば、工場排水口から5km圏内の河川水からは300-900 ng/LのPFOA、110-450 ng/LのPFOSが検出され、これらを水源とする浄水場の処理水からも高濃度のPFASが検出されている。
空港周辺の汚染パターン
民間空港も重要なPFAS汚染源となっている。航空機火災に対応するため、多くの空港では定期的な消火訓練が行われ、AFFFが使用されてきた。この結果、世界各地の空港周辺でPFAS汚染が確認されている。
Banzhaf et al.（2017）は、欧州の14の主要空港周辺の地下水調査を実施し、全ての調査地点でPFASが検出されたことを報告している。特に顕著な事例として、コペンハーゲン空港周辺では地下水中のPFOS濃度が最大10,000 ng/Lに達し、空港から2km離れた地点でも100 ng/Lを超える値が検出された。
オーストラリアでは、Bräunig et al.（2019）がブリスベン空港周辺の詳細調査を行い、空港排水路から最大27,000 ng/LのPFOSを検出。この排水が流入するモートン湾の生態系への影響が懸念されている。
都市部の複合汚染
大都市圏では、軍事施設や工業地域だけでなく、日常的な人間活動による複合的なPFAS汚染が見られる。特に廃棄物処理施設からの浸出水、下水処理場からの放流水、都市型洪水などが汚染経路となる。
Zhang et al.（2020）の研究では、東京都内の主要河川を対象にPFAS分布を調査し、下水処理場放流口下流での濃度上昇（最大70 ng/L）を確認した。また、工業地域と住宅地域で検出されるPFASの組成パターンに違いがあり、発生源の特定に役立つ「フィンガープリント解析」の可能性が示されている。
マイクロプラスチックについては、Ding et al.（2023）が上海市内の水道水調査を実施し、高層ビル地区（平均17.3粒子/L）が住宅地区（平均9.2粒子/L）よりも高濃度であることを報告した。これは建築材料や高密度な人間活動による影響と考えられている。
水道事業者の挑戦：技術的・経済的ジレンマ
新興汚染物質に対応するため、水道事業者は様々な挑戦に直面している。特に技術選択、経済的制約、規制環境の変化などが複雑に絡み合い、意思決定を困難にしている。
浄水技術の選択と費用対効果
水道事業者にとって、PFASやマイクロプラスチック対策としての浄水技術選択は、効果、コスト、運用性、廃棄物管理など多面的な要素を考慮する必要がある。Franke et al.（2021）によれば、PFAS除去に有効な主要技術は以下のように整理される：
- 粒状活性炭（GAC）: 初期費用は比較的低いが、定期的な交換が必要。長鎖PFASに効果的だが短鎖PFASへの効果は限定的。
- イオン交換樹脂（IX）: GAC比で2-3倍の初期費用だが、より幅広いPFAS除去が可能。再生コストと廃棄物処理費用が課題。
- 逆浸透（RO）膜: 最も高い除去効率だが、初期コストと運転コスト（エネルギー消費）が極めて高い。濃縮廃液の処理も大きな課題。
Herklotz et al.（2022）の経済分析によれば、小規模水道事業体（給水人口10,000人未満）がPFAS除去技術を導入した場合、水道料金の25-40%の値上げが必要となる可能性があり、特に財政基盤の弱い小規模自治体では深刻な経済的負担となる。
マイクロプラスチック対策としては、膜ろ過技術（MF/UF）が最も効果的だが、やはりコストとエネルギー消費が課題となる。Ma et al.（2021）の研究によれば、従来の砂ろ過システムにMF/UFを追加する場合、水処理コストが平均で40-60%増加すると試算されている。
更新投資と新規投資のバランス
多くの先進国で水道インフラの老朽化が進む中、限られた財源をどう配分するかというジレンマがある。Roberson et al.（2022）の米国水道協会（AWWA）レポートによれば、米国だけで水道インフラの更新に今後20年間で約1兆ドルの投資が必要と試算されており、新興汚染物質対策への追加投資余力は限られている。
特に困難なのは、不確実性下での投資判断である。PFASの規制基準は年々厳格化する傾向にあり、米国ではEPAの基準値が2016年の70 ng/Lから2023年には4 ng/Lへと大幅に引き下げられた。今後も基準が変更される可能性を考慮すると、設備投資の意思決定は複雑さを増す。
この問題に対して、段階的アプローチを提案する研究もある。Dixit et al.（2023）は「適応的浄水技術導入フレームワーク」を提案し、短期的には比較的低コストの活性炭処理を導入しつつ、将来の規制強化に備えてモジュール式の処理ユニット追加を可能にする設計を推奨している。
小規模水道事業体の特別な課題
PFASやマイクロプラスチック対策は、特に小規模水道事業体にとって大きな課題となっている。これらの事業体は一般に財政基盤が弱く、専門技術者が不足しており、規模の経済も働きにくい。
米国環境保護庁の調査（EPA, 2023）によれば、小規模水道事業体（給水人口3,300人未満）でのPFAS対策費用は、大規模事業体の2-4倍（単位水量あたり）になると試算されている。これは固定費の影響が大きいためであり、技術的・財政的支援なしには対応が難しい状況を示している。
この課題への対応策として、地域連携アプローチが注目されている。Peterson et al.（2023）の研究では、複数の小規模水道事業体が共同で高度浄水施設を建設・運営する「リージョナル・アプローチ」の事例が分析され、単独対応に比べて30-45%のコスト削減効果が報告されている。
廃棄物処理の二次的課題
PFASやマイクロプラスチックを除去する浄水処理技術を導入した場合、新たな課題として処理廃棄物の適切な管理が浮上する。特に懸念されるのは、PFAS含有廃棄物の最終処分方法である。
使用済み活性炭やイオン交換樹脂、RO膜からの濃縮廃液などには高濃度のPFASが含まれる。これらを不適切に処分すると、単に汚染を一つの環境コンパートメントから別のコンパートメントに移動させるだけになりかねない。
McNamara et al.（2021）の研究によれば、PFASを含む廃水処理残渣の適切な処理方法としては、1,000℃以上での高温焼却または超臨界水酸化処理が効果的だが、これらの処理技術は高コストであり、一般的な水道事業体が単独で対応することは難しい。
この問題に対して、米国カリフォルニア州やミシガン州では、州レベルでPFAS含有廃棄物の集約処理システムを構築する取り組みが始まっている。こうした「スケールアップ」による効率化が今後の重要な方向性となるだろう（Gagliano et al., 2023）。
市民の選択と社会的対応：見えない脅威への向き合い方
水道水のPFASやマイクロプラスチック汚染に対して、個人レベルから社会レベルまで、様々な対応策が考えられる。ここでは科学的知見に基づいた実践的アプローチを検討する。
家庭レベルの浄水対策：効果と限界
家庭用浄水器のPFAS除去効率については、製品タイプによって大きな差がある。Duke University（2020）の研究グループが実施した市販浄水器76種のベンチマークテストによれば、以下のような性能差が明らかになっている：
- ピッチャー型フィルター: PFAS除去率は平均25-50%と低く、特に短鎖PFASに対してはほとんど効果がない。
- 蛇口取付型活性炭フィルター: 長鎖PFASに対して60-80%の除去率だが、短鎖PFASへの効果は限定的。
- 逆浸透（RO）システム: 最も効果的で、長鎖・短鎖PFASともに90-99%の除去率。ただし価格が高く（200-600ドル）、水の無駄が多い。
NSF International（2023）による認証基準「NSF/ANSI 53」を取得した製品を選ぶことで、一定の品質保証が得られる。ただし、現時点ではマイクロプラスチック除去性能に特化した認証基準はまだ確立されていない。
家庭用浄水器の選択においては、初期コストだけでなく、フィルター交換頻度とコスト、処理水量、廃水量なども考慮する必要がある。Taylor et al.（2022）は、総所有コスト（TCO）の観点から家庭用浄水システムを比較し、RO/活性炭複合システムが長期的には最も費用対効果が高いと結論づけている。
情報へのアクセスと意思決定
市民が水道水の安全性について情報に基づいた判断をするためには、正確でアクセス可能な情報が不可欠である。しかし現実には、水質データの公開レベルは国や地域によって大きく異なる。
Jones et al.（2022）の国際比較研究によれば、PFAS情報の一般市民への公開度は北欧諸国で最も高く（スコア4.7/5）、次いで北米・西欧（3.8/5）、アジア先進国（3.1/5）、新興国（1.7/5）の順となっている。特に透明性の高い事例として、デンマークの水道公社による「水質データプラットフォーム」が挙げられており、市民が郵便番号を入力するだけで詳細な水質情報（PFAS含有量を含む）にアクセスできるシステムが評価されている。
日本では水道法に基づき、水道事業者は水質検査結果を公表する義務があるが、PFASやマイクロプラスチックなど水質管理目標設定項目や要検討項目については公開レベルにばらつきがある。三橋・鈴木（2023）の調査によれば、全国の水道事業体を対象にした調査で、PFOS・PFOA検査結果を積極的に公開しているのは全体の約36%に留まっている。
情報公開を促進する動きとして、環境NGO「ウォーターキーパー・アライアンス」の日本支部が2022年から開始した「市民による水質マップ」プロジェクトが注目される。このプロジェクトでは、市民が水道水を採取し、専門機関での分析結果をオンラインマップ上で共有するという参加型アプローチを採用している（吉野, 2023）。
政策提言と市民参加
水道水の安全性向上には、個人レベルの対策だけでなく、政策レベルでの変革も重要である。Cordner et al.（2021）は、科学者、政策立案者、市民団体の協働による「政策提言サイクル」の重要性を強調し、成功事例としてニューハンプシャー州での市民主導によるPFAS基準強化を挙げている。
市民参加型の水道政策形成は、単なる「情報提供」から「共同意思決定」へと進化している。Sinclair et al.（2022）の分析によれば、水道事業における市民参加は以下の3段階で発展する傾向がある：
- 受動的情報提供: 事業者から市民への一方的な情報提供
- 双方向コミュニケーション: 市民の意見を聴取するが最終決定権は事業者にある
- 共同ガバナンス: 市民が意思決定プロセスに直接参加する
特に欧州のいくつかの国では、第3段階の「共同ガバナンス」モデルが導入されており、市民代表が水道事業の理事会メンバーとなるなど、より深い関与が制度化されている（Wiering et al., 2020）。
環境正義の視点：不均等な影響と対応
水質汚染の影響は社会的に均等に分布しているわけではない。Johnston & Cushing（2023）の研究によれば、米国内のPFAS汚染ホットスポットと社会経済的弱者層（低所得層、マイノリティコミュニティ）の居住地域には有意な相関関係が見られる。これは「環境不正義」の一形態と考えられる。
この不均等な影響に対処するためには、社会経済的要因を考慮した政策設計が重要である。Chakraborty et al.（2021）は「環境正義スクリーニングツール」を提案し、水質対策の優先順位付けに社会的脆弱性指標を統合することの有効性を示している。
日本においても、PFAS汚染地域と社会経済指標の関連性が指摘されている。石井（2022）の研究では、PFAS汚染が深刻な地域と平均所得、高齢化率などの指標の間に弱いながらも統計的に有意な相関関係があることが報告されている。
今後の水道政策においては、単なる技術的・経済的効率性だけでなく、こうした社会的公正の観点も重要な検討要素となるだろう。特に、小規模水道事業体や経済的弱者への支援措置が、公正な水アクセスを保証する上で不可欠となる。
未来への展望：技術革新と統合的水管理
水道水のPFASとマイクロプラスチック問題への長期的な対応には、技術革新と社会システムの変革が並行して進む必要がある。ここでは、将来有望な方向性について検討する。
革新的浄水技術の可能性
従来の浄水技術の限界を克服するための革新的アプローチが急速に発展している。特に注目される技術トレンドとしては以下がある：
- 電気化学的酸化処理: Chaplin et al.（2021）が開発した電気化学的PFAS分解システムは、ホウ素ドープダイヤモンド電極を用いてPFASを完全に無機フッ化物まで分解できることが確認されている。従来は「分解困難」とされていたPFASの分解技術として期待されている。
- 光触媒分解: Dionysiou研究グループ（2022）は、ナノスケールの二酸化チタン（TiO2）光触媒を用いたPFAS分解システムを開発した。このシステムは太陽光を利用できるため、エネルギー消費を抑えつつPFASを効率的に分解できる可能性がある。
- 高選択性吸着材: Dichtel et al.（2020）が開発した多孔質芳香族フレームワーク（PAF）は、PFASに対する高い選択性と吸着能を持ち、従来の活性炭と比較して2-5倍の吸着容量を示す。特に短鎖PFASへの高い親和性が特徴である。
- 生物学的処理アプローチ: Lei et al.（2023）は特定の細菌株（Acidimicrobium sp. A6）がPFAS分解能力を持つことを発見し、これを活用したバイオレメディエーションシステムの開発が進んでいる。特に環境負荷の低い処理法として注目されている。
マイクロプラスチック除去技術としては、Zhang et al.（2022）が開発した「ハイブリッド電気凝集・浮上システム」が注目される。このシステムは電気的に生成された凝集剤とマイクロバブルを組み合わせることで、0.1μmまでの微小粒子を99%以上除去できることが実証されている。
源流対策と受容可能なレベル
長期的には、浄水処理での対応（エンドオブパイプ対策）だけでなく、汚染源での対策（ソースコントロール）がより重要となる。Sunderland et al.（2023）は、「総合的PFAS管理フレームワーク」を提案し、製造規制、代替開発、廃棄物管理など多層的アプローチの必要性を強調している。
特に産業排水規制の強化は効果的な源流対策となりうる。Wagner et al.（2022）の分析によれば、米国ミシガン州で導入された厳格な産業排水基準（PFOS: 11 ng/L、PFOA: 420 ng/L）により、導入後3年間で公共水域のPFAS濃度が平均40%減少したことが確認されている。
また、不確実性下での意思決定という観点から、「合理的に達成可能な限り低いレベル（ALARA: As Low As Reasonably Achievable）」や「予防原則（Precautionary Principle）」に基づくアプローチも重要となる。Walker et al.（2021）は環境汚染物質に対する社会的「許容リスク」の概念を検討し、科学的エビデンスと社会的価値観を統合した「参加型リスク評価」の枠組みを提案している。
環境修復と長期モニタリング
すでに汚染された環境の修復も重要な課題である。Maisonet et al.（2022）は、米国内のPFAS汚染地下水修復コストを試算し、全国規模では約750億ドルという膨大な額になると推定している。特に軍事施設周辺の汚染は深刻であり、国防総省は2023年から「PFAS修復研究イニシアチブ」を開始し、革新的な修復技術の開発に年間1億ドルを投じている。
日本においても、環境省（2023）が「有機フッ素化合物汚染地下水浄化実証事業」を開始し、活性炭や特殊吸着剤を用いた原位置浄化技術の検証を進めている。特に沖縄県内の米軍基地周辺での実証試験が注目されている。
長期的な環境モニタリングシステムの構築も不可欠である。Lohmann et al.（2023）は「グローバルPFASモニタリングネットワーク」構想を提案し、統一された手法による世界規模の長期モニタリングの重要性を強調している。マイクロプラスチックについても同様のネットワーク構築が進みつつあり、「国際マイクロプラスチックモニタリングイニシアチブ（IMMI）」が2023年に発足している（Koelmans et al., 2023）。
統合的水安全計画の発展
最終的には、PFASやマイクロプラスチックなど特定の汚染物質に対する個別対応ではなく、より包括的な「統合的水安全計画（Water Safety Planning）」の枠組みで対応していくことが重要となる。
世界保健機関（WHO）が提唱する水安全計画は、「水源から蛇口まで」の全段階におけるリスク評価と管理を統合するアプローチである。Bartram et al.（2021）は、この枠組みにPFASやマイクロプラスチックなどの新興汚染物質を組み込んだ「拡張水安全計画モデル」を提案している。
このアプローチの重要な特徴は、「適応的管理（adaptive management）」の概念である。科学的知見の進展に応じて継続的にリスク評価と対策を更新していくことで、不確実性が高い新興リスクにも柔軟に対応できる。
日本においても、厚生労働省（2022）が「水安全計画策定ガイドライン」を改訂し、新興汚染物質への対応を強化する方針を示している。特に小規模水道事業体向けの「簡易版水安全計画」の普及が進められており、限られたリソースでも効果的なリスク管理を実現するための取り組みが注目される。
結論：見えない脅威と私たちの選択
水道水に含まれるPFASやマイクロプラスチックという「見えない脅威」は、現代社会が直面する複雑な環境・健康課題の象徴である。古典的な水道システムは微生物学的リスクに焦点を当てて設計されたものであり、ナノレベルの化学物質や極微小粒子への対応には原理的な限界がある。
現状では、これらの新興汚染物質は世界中の水道水から様々なレベルで検出されている。検出濃度は地域差が大きく、特に軍事施設や工業地域周辺などのホットスポットでは健康懸念レベルに達している場合もある。水道事業者は技術的・経済的制約の中で対応を迫られており、特に小規模事業体では深刻な課題となっている。
この問題への対応として、短期的には家庭用浄水器の活用や情報アクセスの改善が個人レベルでの選択肢となる。中長期的には、革新的浄水技術の開発・導入、源流対策の強化、統合的水安全計画の構築など、社会レベルでの変革が必要である。
最終的には、PFASやマイクロプラスチック問題は、現代社会の物質利用のあり方そのものを問い直す契機でもある。「便利さ」と「安全性」、「経済効率」と「予防原則」の間で、私たちはどのような選択をしていくのか。水道水の質は、その社会のサステナビリティへの姿勢を映し出す鏡でもあるのだ。
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