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 水は天下の回りもの
これが水循環です。しかし、問題は生活廃水あるいは工場廃水などにより環境が汚染され、飲み水もまた汚染されることにあります。我々は、この水の循環原理(注)のなかで生きている以上、水源環境の破壊は、我々の健康な生活を損ない、その影響は子孫にまで及ぶことになります。 （注）水循環
水に対する日米の考え方の違い
ですから、水に対してはおいしさを求める傾向が強く、ミネラル信仰が今でも生きています。一方、アメリカでは飲料水の汚染により病気が発生した苦い経験があり、おいしさよりも安全な水を追求してきた社会的背景があります。この社会的背景の違いは、水質基準の設定や浄水器の認定に対する取り組み方の違いとして現れています。 |
水源
日本は、思っているほど水は豊富ではありません。また、水源を地表水に求めていること、さらに水源保護の立場からしても悪環境に置かれています。水源がこのような状態ですから、水の問題はやはり真剣に考えるべきでしょう。 水利権
・1ヘクタールの水田に設定される水利権：200トン/日 ・同面積に住む50人(人口密度より)が使用する水道水の量：20トン/日 夏は水田に多量の水が引かれ、それと水道水や工業用水が競合するため水不足が生じます（渇水期になって生活用水が制限を受けても、農業用水はとうとうと流れています）。冬季は雨量が非常に少ないのに、水田に水が使われないから水不足にならないのです。 |
BODは、その後改善傾向が見られ、99年度には80.9%でしたが、CODは横ばいで41.0%でした。
河川の汚染の原因は、生活排水75%､工業排水25%（20年前は工業排水80%、生活排水20%。工業起源のBODは1/15に減少）。 1998年の全国１級河川の水質状況 (1999年8月1日 毎日新聞)
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BOD（Biochemical Oxygen Demand：生物化学的酸素要求量）
水中の有機物が微生物により、生物化学的に酸化されるのに必要な酸素量のことで、有機物が多いほど消費される酸素量が多くなります。ですから、BODが高いことはその水中に有機物が多いことを示し、化学的酸素消費量(COD)とともに水質汚濁を示す指標となります。 BODは1mg/l以下のAA級から10mg/l以下のE級までの6段階に区分されています。環境保全では、臭気発生限界として溶存酸素との関連で10mg/l以下とされています。 水源BODが1mg/l以下のきれいな水質では、簡単な浄水操作のみで給水できますが、BODが2〜3mg/l以上の水質では、塩素処理が必要となります。 COD（Chemical Oxygen Demand：化学的酸素要求量）
水中の被酸化性物質（有機物）を、酸化剤で化学的に酸化したときに消費される酸化剤の量を、酸素に換算したものです。CODが高いことは、その水中に有機物が多いことを示し水質汚濁を示す指標となります。 全有機炭素(TOC)
水中に存在する有機物に含まれる炭素の総量を全有機炭素(Total Organic Carbon: TOC)と言います。COD,BOD,TODとともに有機性汚濁物質の指標として古くから用いられています。 過マンガン酸カリュウム消費量
過マンガン酸カリウム消費量は、水中の有機物の量を知る目的で古くから用いられている項目です。BOD,COD,TOC等の有機物汚染指標が採用されるようになった現在でも、日本の水道では有効な指標として継続して用いられています。 首都圏の水源(河川)のBOD
河川のBOD環境基準達成度は37.8%で、全国平均の70%を大きく下回っています。最悪は春木川(千葉)44ppm。東京都水道局の金町浄水場の取水口でのBOD値は3.2ppm。利根川水系の半分（16/37個所）は5ppm以上、荒川の半分（5/10個所）でも5ppm以上です。 |
農薬による河川の汚染
河川、水道水中のほとんどの農薬成分は調査されておらず、また水道の水質基準で規制の対象となっている農薬成分はわずか31種類に過ぎません。つまり、農薬の使用については、ほとんど野放し状態になっている状態です。環境庁が91年に行った全国の河川や湖沼、海の汚染調査でもCNP、DDT等の農薬を検出しています。 ゴルフ場で使用される量の農薬（殺菌剤、殺虫剤、除草剤）は桁外れに多く、厚生省は全国1600箇所の「ゴルフ場周辺地域における水道の状況調査」を実施しました。それによると、全国のゴルフ場のうち、水源の水質に影響を及ぼすゴルフ場は約半分の850にも上っています。 農薬を始めとする毒性のある有害物質は、浄水場でも除去することが困難であり、最後は我々自身浄水器等で自己防衛せざるを得ないでしょう。 琵琶湖の汚染
第二段階 淡水赤潮発生（1977年） 第三段階 アオコの大発生（1987年） アオコは水質が富栄養化し、極度に悪化すると発生します。らん藻類のミクロキスティスがその正体で、アオコの中には毒性の強いものもあります。
琵琶湖の水は何故汚れるのですか。
自然のヨシ帯を埋め立て、コンクリート護岸で囲み生態系の破壊が進んでいる現状を考えると、水源の水質は悪くなっても、今後良くなるとは思えません。このように汚れた琵琶湖の水が淀川にまで流れ込み、大阪を始めとする近畿の水源として利用されています。 ですから、浄水場では大量の塩素を用いて浄水しており、東京、名古屋と比較しても高い濃度の発ガン物質（例えばトリハロメタン）を含んでいます。しかし、最近では高度浄水処理のおかげで大阪市の水はかなり改善されたと思われます（後述）。 |
地上の水が地下水脈にたどり着くまでには、20〜30年の長い年月を要します。その間、土壌というフィルターを通し、微生物等の分解により有害物質は取り除かれ、安全でおいしい水となります。 しかし、PCB、トリクロロエチレン、ダイオキシン、あるいは農薬等の有機系塩素化合物は化学的に非常に安定なため分解されず、雨水とともに地下に浸透し、地下水脈に到達します。現在、地下水から検出されるこれら有機系塩素化合物は、20年前に不用意に地表に廃棄された残りです。 有機系塩素化合物や農薬の使用量は、年々増えこそすれ減ってはいません。全国各地の地下水に含まれる有機系塩素化合物（テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン）を調べたところ、水質基準を上回った市町村は年々増加しており、地下水の汚染は悪化の一途をたどっていることが分かっています。 テトラクロロエチレン、トリクロロエチレンは優れた洗浄剤として広く使用されており、身近ではドライクリーニングとしても利用されています。これらは毒性が極めて強く、発ガン性があります。 99年年8月12日の毎日新聞よると、尼崎の三菱電機事業所の地下水と周辺の井戸から、基準値の１万倍の発ガン性物質であるトリクロロエチレン等の有機系塩素化合物が検出されたと報道された事実からみても、地下水の汚染は身近に迫っています。 |
緩速濾過
この濾過には時間はかかるものの、コレラ、チフス、赤痢等の病原菌あるいは鉄、マンガン、アンモニア、合成洗剤やカビ臭までも除去でき、塩素等の化学薬品を使用しない自然の力を利用した浄水濾過方法と言えます。 日本においては、明治32年に導入されましたが、浄水に時間がかかりすぎること、また広い敷地が必要なことから、現在ではほとんど利用されておらず、急速濾過が主流をなしています。しかし、ヨーロッパでは今でも緩速濾過が多く見られます。 急速濾過
ちなみに、敷地は1/6に縮小し、取水から給水までの時間は5〜6時間で済むようになりました。実際は、濁った原水に含まれている泥のような固形不純物を早く沈殿させるために、それらを集合させる凝集剤（硫酸バンド：Al2(SO4)3、ポリ塩化アルミニウム：[Al2(OH)mCl6-m]n）を加えます。 次に沈殿池で浮遊物を沈殿させ、上澄みを120〜150m/日の速さで急速濾過池で濾過します。急速濾過では、濁りや色はよく除かれ澄んだ水になりますが、砂層中の微生物による分解・浄化が追いつかず、細菌に対しては除去が充分とは言えません。そのため、必ず殺菌のために塩素消毒をする必要があります。また、アンモニア、マンガン、臭気、合成洗剤はもとより農薬、工場廃水中の化学物質等も除去することができません。 更に、濾過砂層を速いスピードで通過させるため、凝集沈殿しきれなかったプランクトン、藻類や小動物が水道水中に入ることになります。プランクトンは水道水中に５％残り、ダムや湖を原水にしている水道では、コップ1杯の水に数千〜数万個の藻類が入っています。 高度浄水処理
原水→凝集沈殿→オゾン→粒状活性炭処理→塩素注入→給水管。ここで、オゾンによる殺菌および粒状活性炭処理による有機物の除去が高度浄水処理に当たります。オゾンの寿命はとても短いので、殺菌効果を持続させるためには、依然として塩素注入は実施されています。ここで問題になることは、その効果の程です。 オゾンは強力な酸化剤であり、臭気物、マンガンの酸化・生物分解性の向上等には効果がありますが、通常の浄水処理の注入量では有機物の分解にはそれほど期待はできません。 そこで、厚生省はオゾン処理の後に粒状活性炭処理を推奨しています。大阪市は、高度浄水処理により、市内の水はかなりきれいになったと言っていますが、これにはトリックがあります。 活性炭の使い始めは、吸着能力が高いので、有機物の除去率は高くなります。そこで、この時のデータを計算に入れて、見かけ上除去率を上げている訳で、大阪市が言っているほど高くはありません。 高度浄水処理の歴史が深いヨーロッパの例を見ますと、有機物の除去率は25〜50%で、高度浄水処理と言えども万全ではないことが分かります。 |
塩素処理
前塩素注入は、原水中の鉄、マンガンやアンモニア性窒素のような被酸化性物質と反応させ除去することだけでなく、殺藻・殺菌効果により沈殿池などでの生物増殖を防ぐことが目的です。後塩素は、給水栓へ送配水する途中での衛生的状態を保持するために注入します。 例えば、断水時には汚水を吸い込む危険性があり、そのような場合に備えて残留塩素を一定濃度に保ち、殺菌する必要がある訳です。法的規定ではありませんが、水道法第16では、末端給水栓において残留塩素を0.1mg/l以上としており、広域水道の配水区域では浄水場から家庭の蛇口まで二，三日以上かかるところもあることから一番遠い所を目標に塩素を入れることにしています。 0.1mg/l以上ということは、理屈の上では幾らでも塩素をいれてもよいことになり、従ってどうしても高めの注入なってしまいます（新しい水道基準によると、上限は1mg/l程度との表現で最大値を設けた）。表に示すように、他国と比較しても日本の基準がかなり高めに設定されていることが分かります。 その背景には、戦後マッカサーの命令で米軍（野戦）で採用されている高濃度の塩素注入が導入された経緯があります。さらに高度成長期を境に水質の悪化に拍車がかかり、世界でも類を見ない塩素使用となっています。
塩素イオン・残留塩素（遊離残留塩素、結合残留塩素）
塩素イオンとは、水中に溶解している塩化物（NaCl, KCl, CaCl2）中の塩素分をいい、自然界に広く存在し、水に溶解し、塩素イオンとして測定されます。 水道水中の塩素イオンは、天然由来のものが多く、表流水中では一般に数mg/l〜十数mg/l程度です。水中の塩素イオンの味への影響は陽イオンにより異なり、NaClでは210mg/l、KClでは310mg/l、CaCl2では222mg/lであると言われています。 ・遊離残留塩素：HClO（次亜塩素酸）、ClO-（次亜塩素酸イオン）の2種類。微量にして迅速な殺菌効果。0.1ppm以上〜1ppm程度(基準値)。 ・結合残留塩素：NH2Cl（クロラミン）、NHCl2(ジクロラミン)、NCl3（３塩化窒素）などアンモニアと結合したもの。ゆっくり反応するため殺菌力は弱いが残留性は高い。0.4ppm以上（基準値） 塩素注入量＝塩素要求量＋殺菌要求量
殺菌要求量：赤痢菌、チフス菌等の殺菌 赤痢菌、チフス菌等の消化器系伝染病原細菌の殺菌に対しては0.2ppm、ウイルスでは0.6ppm以上でないと不活性化できない。 塩素殺菌
Cl2 + H2O → HClO + HCl （塩素） （水）（次亜塩素酸）（塩酸） HClO → HCl + O （発生期の酸素） 塩素に触れたり吸ったりすると、皮膚や喉の粘膜から水分を奪い、次亜塩素酸と塩酸を生じ、強い刺激を与え、細胞を破壊します。その主役は発生期の酸素であり、これには殺菌作用および漂白作用があります。浄水場においては、殺菌のみならず鉄、マンガン、アンモニア等を酸化除去し、水をきれいにする目的で使われています。 |
塩素注入の問題点
@塩素はビタミンを破壊したり、 A動脈硬化症や心臓病といった循環器障害を引き起こすことが報告されています。 B塩素はまた、水道水中の有機物（フミン酸；植物の腐敗、トイレの排水が細菌や微生物の分解能力を超えた時にできる有機物）と反応しトリハロメタンを生成します。 4種類のトリハロメタンは発ガン性、変異原性があるとし1981年規制項目として水質基準に加えられました。 残留塩素の測定法としてはオルトトリジン(OT)法及びジフェニル-p-フェニレンジアミン法が指定されています。 @ビタミン破壊 水道水中の塩素は食物に含まれるビタミンを破壊してしまうことが分かっています。お茶や野菜に含まれるビタミンCは、水道水中の塩素と反応して瞬時にアスコルビン酸-酸化体と塩酸に変わり破壊されます。 水道水でお米炊くとビタミンB1が破壊され半減しますが、塩素のない水ではほとんど壊れないことが証明されています（京都大学、糸川教授）。 A成人病 塩素は血管壁の動脈硬化を引き起こし、心臓発作や脳血管障害を引き起こす可能性が指摘されています。 水道水に塩素を多く入れていない1920年以前には心臓病は注目されていませんでしたが、塩素を本格的に使用し始めてから10年後(1930年代)に統計的にも重大な病気として認められるようになりました。ミネラルの多い硬水地区では、動脈硬化による心臓病の発生率は低いと報告されています。ミネラルは塩素と反応して塩素を無毒化すると考えられます。 朝鮮戦争及びベトナム戦争で戦死した若い兵士（20歳前半）を検死解剖したところ、極めて高いアテローム性動脈硬化症が見出されました。これは、戦場においては衛生上の問題から高濃度の塩素を飲料水として飲まざるを得なかったことも一因と考えられています。 Bトリハロメタンについては、水道水中の汚染物質の項を参照して下さい。 |
現在の日本の水質基準
@人の健康に影響を与えるような物質についての基準29項目からなる「健康に関する項目」。 A水利用の利便性や管理上必要な物質についての基準17項目からなる「水道水が有すべき性状に関する項目」。 なお、水質基準を補完する目的で次の二つの項目が通知されていますが、これらは水道法第4条でいう基準項目ではありません。 Bより高い品質の水道水を目指す目標値として13項目からなる「快適水質項目」。 C現在その数値が低いため基準項目にする必要性がないと判断されたもので、検査が義務付けられた基準ではない26項目からなる「監視項目」。 今回の改定の特徴的な点は、有機塩素化合物の項目が新設されたことです。旧水質基準では、暫定水質目標とされていた項目も、基準に格上げされました。検出されないこととされていたシアンや水銀については基準値が明示されました。 米国と比較した水質基準
日本では1993年の新水質基準によって、ようやくWHOの基準に達した項目もありますが、まだ緩い項目も残っています。例えば、鉛はWHO基準の5倍(0.05mg/l)の甘さになっています。 |
水道水を汚染している原因は次の三つに分類されます。
A浄水処理過程で生成されたり、混入されたもの。 B浄水場から蛇口までの過程で汚染されたもの。
水道水から検出された化学物質
全有機ハロゲン化合物（TOX；Total organic halogenated）
トリハロメタンは比較的低沸点の物質であるので、煮沸すれば揮発しますが、他の正体不明の有機塩素化合物は沸点が高く不揮発性なので煮沸するとかえって濃度が高くなります。トリハロメタン以外の塩素化合物としてはクロロ酢酸類、アセトニトリル、クロロアセトン類等が確認されており、いずれも発ガン性、変異原性が認められています。
金属類：鉛、砒素、アルミニウムの毒性
乳幼児の鉛血中濃度と水道水中の鉛には一定の因果関係が認められています。従って、乳幼児のグループをベースにして基準値を設定する必要があります（鉛を発育期に一定以上摂取すると知能が低下すると言われている）。 鉛の発生源は鉛の給水管や給水設備の鉛管等が考えられます。鉛は、水道水質を考える上で絶対に避けては通れない危険物質でありますが、慣れ親しんだ名前と広範囲な使用状況から危険性を過小評価しがちな毒性物質でもあります。 現在の水質基準は0.05mg/l以下ですが、米国やWHOの基準と比べればずっと緩やかです。その理由は、WHOの基準0.01mg/lに合わせると殆どの浄水施設は基準違反となるため、現在の基準値に妥協せざるを得なかったからです。 92年度は、全国の施設のうち1/4に当たる25%が水質基準値である0.05mg/lのボーダーラインにあり、5%が基準値を上回っていましたが、現在ではこのようなことはなくなり、WHOの基準値0.01mg/lを上回る施設は全施設の１％に当たる49ヶ所となっています。 ところが、これで安心してはいけません。鉛は浄水場を出た後の配管、特に屋敷内の鉛管から溶出し、水道水に混入しますので、その濃度は上昇することになります。ですから、朝一番の水道水は避けて、数分間流してから使用するのがよいでしょう。 砒素は、海藻や海老等にに多く含まれていますが、これらは有機砒素と呼ばれ、体内に入っても排泄されるので無害です。一方、水道中の砒素は無機砒素と呼ばれ有害で、皮膚ガンや肺ガンを引き起こします。その他、物質代謝、神経系、細胞にまで広く毒性を示し、慢性的には中枢神経系や末梢神経系の神経障害が知られています。 日本は火山国ですが、特に火山から吹き出る熱水に多く含まれており、河川に流れ出る場合は、注意が必要です。 アルミニウムは最近、痴呆のアルツハイマー病との関係で因果関係が指摘されており問題となっています。水道は浄水処理の過程で水をきれいにするために凝集剤としてアルミニウムの薬剤（ポリ塩化アルミニウム）を加えており、水道中のアルミニウム濃度とアルツハイマー病の関係が議論されています。 |
発ガン性について
また、変異原性とは、有害物質により遺伝子に突然変異を起こす性質であり、必ずしも発ガンに結びつくとは限りませんが、場合によってはガン化につながります。 トリハロメタンの発ガン率
日本でも米国のようにトリハロメタン濃度の高い区域では発ガン性が高いという結果が得られているのでしょうか？ 予備的検討として、トリハロメタンの濃度が原水の有機物濃度にほぼ比例することから、有機物濃度とガンの部位別死亡率を調査した結果が発表されています（箕輪、真柄：厚生省公衆衛生院、大村：秋田大学；水道原水の有機物濃度とガン死亡率との関連に関する予備的検討）。 それによると、濃度に依存して、男女とも肺ガンの発生率が有意に増大していました。ここでのトリハロメタン濃度は約65ppbであり、金町モデルの50ppbに近いものでした。 ところで、トリハロメタンの一生涯危険率（10のマイナス5乗）に相当する濃度は、水道基準値である100ppb(0.1ppm)です。そこで、金町モデルに従い、総トリハロメタン濃度を50ppbとすると、1日2リットルの水道水を70年間飲みつづけても10万人中1人以下にガンが発生する計算になります。お風呂でのシャワーの使用を考慮しても2倍の1人です（最近の全国の浄水場における水質試験の結果を見ると、その97%の施設において総トリハロメタンの濃度は40ppb以下でした）。 更に、他の塩素処理副生成物であるジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸及びホルムアルデヒドの発ガン性物質の影響を加えると、ガンの発生は10万人中9.5人となります。それ以外にも、水中にはMX,TOXあるいは農薬、重金属、未知物質等が数千種類含まれていますが、これらの発ガン性についてはほとんど知られていません。 特にTOXについては、その多くは発ガン性、変異原性を有しており、トリハロメタンの4倍量存在すること、更に不揮発性であることから、その除去は困難です。農薬に至っては6000種類以上発売されていますが、水質基準で規制の対象になっているのは31成分に過ぎません。 このように、トリハロメタンと3種類の副生成物を足しただけでも、ガンの発生は10万人中9人に達していますが、本当に怖いのは、その影に隠れて存在している数千種にも及ぶ他の物質の発ガン性・一般毒性です。 タバコの害は避けようとすればできますが、水にはさほどの選択の余地はないところが問題です。水道水に含まれる有害物質の量は微量といえども、数十年と飲み続ければ、健康に対して全く影響ないとは言い切れません。
農薬の発ガン率
農薬は、その使用目的から、殺虫剤、殺菌剤、除草剤、殺ダニ剤、殺線虫剤、殺そ剤、植物成長調整剤等に分類されます。 水田除草剤であるCNP（クロルニトロフェン、商品名MO）、チオベンカルブ、オキサジアゾンの水道中の濃度はそれぞれ0.56ppb,10ppb,6ppbと推定されることから、これ等農薬による発ガン率は年間平均で10万人当たり0.5人となります。殺虫剤、殺菌剤については調査されていませんが、仮に全農薬の影響を除草剤の3倍とすれば、農薬の発ガン率は10万人当たり1.5人となります（水の環境戦略；中西準子 岩波新書）。 この流出モデルは日本全体の平均的な汚染を評価するためのもので、かなり大きな河川を対象にしています。小河川に大量の農業用水が流入するようなケースは、これ以上の濃度になり、危険度も高くなるので注意が必要です。 砒素の発ガン率
これは水道中のトリハロメタンの約20倍の発ガン毒性を有することになり、重大に受け止めるべきと考えます。 CNPの発ガン性
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水道管による汚染
日本の水は欧米に比べ酸性に傾いており、また塩素を多く使用するため益々酸性になります（水道水の約半分はpH7以下の酸性）。 水道管は酸に弱いため、早く腐食することになり、結果的に水の伝導度を高め、金属がイオン化し水道水に溶けこむようになります。鉄管が腐食し、赤水（水酸化鉄）となって水に溶け出す原因はここにあります。鉄の健康被害を深刻に考える必要はありませんが、配管が錆びることは鉄以外の物質の溶出を考慮する必要があります。 水道当局は鉄管の錆びを防ぐため管の内部をいろいろな物質でライニングしています。錆び止めとしては、亜鉛メッキ、カドミウム、コールタール、モルタルや樹脂ですが、問題はこれら有害物質がはがれたり、水道水に溶けこむことにあります。しかし、これらの事実は公表されていません。 鉛は表面に炭酸鉛の皮膜ができるため、水に溶けないと言われてきましたが、日本のように軟水では溶けることが分かってきました。鉛は神経毒を有する危険物質であり、その汚染は確実に進行しています。 石綿セメント管は全国で10%ぐらい使われており、アスベストが水道水に溶け込むとの報告もあります。アスベストを吸引するとガンを誘発することが知られていますが、今のところ水に溶けたアスベストは、疫学調査、動物実験より一応問題なしとされていますが、決して気持ちのいいものではありません。 受水槽の汚染
FRP（繊維強化プラスチック）製の受水槽の遮光が十分でないと、中に藻がわくこともあります。さらに、密閉が十分でないためネズミやゴキブリの死骸が入っていたという話もあるくらいです。各地の調査でも、小規模の受水槽の半数が「要改善」（横浜市93年）、マンションなどの受水槽の3割以上に問題あり（西宮市94年）などが報告なされています。 受水槽を設置しているビルは、全国で80万箇所あり、そのうち法的管理を義務付けられているものは2割弱、残りの8割近くの65万箇所が法的規制を受けていません。その中の25万箇所は新しいビルで、それなりの対策が指導されていますが、残り40万箇所は古いビルで問題を抱えています。 水道法では、その管理を規定しており、定期的な清掃、水質検査を義務付けています。しかしながら、これら規定を守っていない施設も多く、法的規制があるから安心だとは決して言えないのが実情です。 |
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