研究・論文

Jihan Faouzi, Imane Bedoui, Sanae Rezouki, Tarik Moubchir, Aimad Allali, Noureddine Eloutassi, Amal Lahkimi · Ecological Engineering & Environmental Technology · Morocco (Fez)

モロッコのフェズで実施されたこの研究は、都市、準都市、および農村地域の灌漑用水における細菌学的および寄生虫学的汚染、ならびにそれらの土壌および作物（カルドンとナス）への移行を比較した。調査された微生物には、大腸菌群、耐熱性大腸菌群、蠕虫卵、サルモネラ、コレラ菌が含まれた。結果は、処理済み下水（TWW）、下水（WW）、フェズ川の水、および都市上流の井戸水において、冬と夏のいずれにおいても、2種類の大腸菌群が国内外の基準を超える汚染を示した。この糞便汚染は、都市および準都市の灌漑用水で灌漑された土壌および作物で確認された。蠕虫卵とコレラ菌もこれらの水、土壌、作物に存在し、サルモネラは夏のTWWで検出された。農村地域のビティット川の水で灌漑された区画のみが、灌漑水、土壌、植物の3つのレベルすべてにおいて、両期間で基準を満たしていた。

Shiyu Cui, Wenbin Liu, Hexian Jin, Yi Qiao, Ying Wang, Dan Liu · Atmosphere · Global

本研究は、Cr汚染土壌の修復における菜心と園芸植物（Festuca arundinacea、Ageratum conyzoides、Trifolium repens）の混作効果を調査した。Trifolium repensとの混作は菜心の収量を最大化し、可食部のCr含有量も基準値以下であったが、Ageratum conyzoidesとの混作では菜心の可食部におけるCr汚染が悪化し、栽培は推奨されない結果となった。

Anna Paltseva, Zhongqi Cheng, Murray B. McBride, Maha Deeb, Sara Perl Egendorf, Peter M. Groffman · Frontiers in Ecology and Evolution · Global

この総説論文は、都市菜園土壌における鉛（Pb）汚染に関する現在の科学的知識を要約し、実際の健康リスク評価と曝露制限のための明確な推奨事項を提示しています。都市菜園土壌には、主に過去の発生源に由来する高濃度の鉛が含まれていることが多く、これが都市菜園の主要な障壁となっています。土壌改良材は汚染土壌の処理として常に汚染物質の有害性を低減するわけではないため、信頼できないと指摘されています。

Nini Sané, Malick Mbengué, Amandine Laffite, Serge Stoll, John Poté, Philippe Le Coustumer · Water · Global

本研究は、家庭排水中の糞便指標菌および抗生物質耐性菌を減少させるため、モリンガ・オレイフェラの種子処理と組み合わせた排水処理プラントのプロトタイプを開発した。プロトタイプ単独で細菌を99.34%削減した。モリンガ・オレイフェラの種子を加えることで、大腸菌（36.6～78.8%）、糞便性大腸菌群（28.3～84.6%）、コレラ菌（35.3～95.6%）、総菌群（32.1～92.4%）に対して高い除去率を達成した。抗生物質耐性菌については、大腸菌および糞便性大腸菌群で最大98%、コレラ菌で100%、総菌群で91.96%の除去率であった。

James D. Blount, Leah E. K. Lenoch, Faith A. Fitzpatrick · Journal of Great Lakes Research · United States

米国ウィスコンシン州のアップルクリーク(流域面積119平方キロメートル)は、多くの障害を抱える五大湖流域支流と同様に、浮遊土砂と全リンをそれぞれ51.2%・64.2%削減する「最大日負荷量(TMDL)」目標が設定されている。2017年8月から2018年10月にかけて、河川堆積物収支とフィンガープリンティング法を組み合わせた調査により、浮遊土砂および堆積物結合態リンの高地・河道由来源を定量化した研究。リン濃度は発生源グループおよび河川堆積物の種類によって異なり、浮遊土砂と農地土壌でより高い濃度を示した。河道沿岸の侵食する河岸は、TMDL算定のSWATモデルによる浮遊土砂負荷量の100%を占めたが、全リン負荷量に占める割合は20%にとどまった。細粒の河床堆積物は、モデル化された浮遊土砂負荷量の約3年分に相当したが、全リン負荷量に占める割合は3分の1にとどまった。細粒河床堆積物の主要な発生源は河岸と農地の2つであり、河岸由来の寄与割合は下流方向および流域面積の増加とともに大きくなった。浮遊土砂の相対的な発生源割合は季節と流量によって変動したが、代表的な流量条件で重み付けした場合、農地侵食と河岸侵食はそれぞれ浮遊土砂の54%と23%を占めた。都市部の土地は流域上流部で発生源となっていたが、そのシグナルは流域中流部の調整池によって捕捉・遮断されていた。建設現場からの寄与は2018年秋に高く、これは春の多雨に伴う工事活動の増加によるものと考えられた。

Hae Jong Yang, Tae‐Woo Kang, Byungwoong Choi, Soon Hong Hwang, Dongseok Shin, Won-Pyo Park · Sustainability · South Korea

韓国・栄山江流域にある都市・農業混合流域の堆積物を対象に、堆積物質ガイドライン（SQGs）、汚染負荷指数（PLI）、潜在的生態リスク指数（PERI）による評価を通じて重金属濃度の汚染水準を検証し、土地利用との統計的関係と汚染源を分析した。Pb・Zn・Cu・Cd・Hgの濃度は中流域上部で最も高く、As・Cr・Niの濃度はほとんどの地点で同程度であった。SQGsと比較して底生生物への潜在的毒性を示す汚染地点は中流域上部に最も頻繁に確認され、PLIおよびPERI評価でも中流域上部で高い人為的汚染水準と潜在的生態リスクが確認された。重金属汚染度の高い中流域上部の地点は都市的土地利用（分布割合が最大）との相関が高く、人口密度や工業団地といった人為的影響との関連が示された。統計分析からも、中流域上部の高い重金属濃度は都市的土地利用と密接に関連していることが確認され、都市域が生活排水や工業排水などの点源・非点源汚染を通じて堆積物中の人為的重金属汚染を引き起こす可能性が高いことを示している。

Yang Deng · Journal of Hazardous Materials Letters · Global

都市農業における雨水貯留（RWH）は持続可能な灌漑方法と見なされるが、雨水中の汚染物質が作物、土壌、人間の健康に脅威をもたらすため、RWHの実践に課題がある。文献データに基づき、粒子、カドミウム、銅、亜鉛などの有毒金属、農薬や多環芳香族炭化水素などの合成有機化学物質、水系病原体といった主要な汚染物質が灌漑水質基準を超える可能性があると特定された。この研究は、RWH灌漑における課題、知識のギャップ、研究ニーズを明らかにし、技術戦略の基礎を提供する。

Isaac Asirifi, Korbinian Kaetzl, Steffen Werner, Courage Kosi Setsoafia Saba, Felix K. Abagale, Philip Amoah, Bernd Marschner · Journal of Environmental Quality · Ghana

ガーナ北部での野外実験は、都市農業における病原体と重金属汚染による健康リスクを評価し、籾殻バイオ炭、N-P-K肥料、およびそれらの組み合わせと未処理廃水または水道水灌漑の影響を調査した。灌漑水と土壌中の重金属はFAO/WHO許容基準を下回ったが、廃水灌漑は赤アマランサス野菜と土壌に大腸菌、糞便性大腸菌群、寄生虫卵の著しい汚染を引き起こした。バイオ炭の施用は細菌汚染に影響を与えなかった。

Ahmed Khadra · IGI Global eBooks · Global

本章は、腸内寄生虫による糞便の危険という世界的な問題に焦点を当て、気候変動が健康に与える影響を考察している。気候変動による水不足が水資源への圧力を高め、都市農業における灌漑用水として都市廃水の使用を増加させると指摘されている。不適切な廃水管理と使用は、腸内原虫や蠕虫による感染症の伝播を悪化させる可能性が高い。

Dong BaoCheng, Wei Li, Wenyong Xu · Antibiotics · China

中国の準都市農業土壌において、化学肥料を豚糞や下水汚泥などの有機肥料で部分的に代替した場合の土壌品質と抗生物質残留物への影響が野外実験で調査されました。有機物代替により、農業土壌中の残留抗生物質レベルが有意に増加し、抗生物質の隔離が138.1〜332.5%増加することが観察されました。これは、有機肥料が土壌品質を変化させることで土壌中の抗生物質の持続性を促進する可能性を示唆しており、汚染リスクがあることが示されました。

Francis Mwanza, Erick Komba, Dominic Kambarage · International Journal of Microbiology · Tanzania (Dar es Salaam)

タンザニアのダルエスサラームで行われた本研究は、糞便、野菜、魚の156サンプルから分離された大腸菌の発生、抗菌薬耐性、遺伝的関連性を調査した。これらのうち36サンプル（23.1%）が大腸菌陽性であり、48の分離株が得られた。重要な発見として、これらの分離株のうち25株（52.1%）が少なくとも1つの抗菌薬に耐性を示し、12株（48.0%）が多剤耐性を示しており、汚染を通じてヒトへの微生物学的健康リスクの可能性が示された。

Cecilia Herbón, María Teresa Barral, Remigio Paradelo · Applied Sciences · Spain (Santiago de Compostela)

スペイン北西部サンティアゴ・デ・コンポステーラの都市土壌55地点で、Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Asの微量元素濃度が調査されました。ほとんどの土壌で微量元素濃度は地域のバックグラウンド値よりも高かったものの、スペインの規制では汚染土壌とは分類されませんでした。しかし、地質蓄積指数はほとんどの土壌が低度から中程度の汚染レベルにあることを示しており、特に都市中心部の緑地ではCu、Pb、Znの濃度が最も高く、CrとNiは母岩の岩石学的特徴に関連していました。

Maëlle Tripon, Dorothée Boccanfuso, Marie-Ève Yergeau · Cahiers de recherche · Global

この文献レビューは、都市農業（AU）のモデル、その実施状況、生産ニーズ、および影響を検証している。AUは、特に質の良い（汚染されていない）土壌、水、空気へのアクセスが制限されるという制約に直面し、生産性に悪影響を及ぼす可能性があることを強調している。AUはまた、管理方法によっては、汚染や疾病など、生態系や人間の健康に負の影響を与える可能性がある。

Moisés Savian, Mari Inês Caríssimi Boff, Pedro Boff · Cadernos de Agroecologia · Brazil

本研究は、2009年から2018年までのブラジルにおける都市農業の食料・栄養安全保障への貢献に関する科学的生産を評価し、612件の論文から選ばれた34件を分析した。都市農業が実践されている地域では農業生物多様性が存在すると同時に、一部の作物区画では農薬の使用が現実であることが判明した。本研究は、都市農業が環境汚染を避け、健康的な食品を生産するためにはアグロエコロジーに基づくべきであると示唆している。

Baptiste Grard, Nastaran Manouchehri, Christine Aubry, Nathalie Frascaria‐Lacoste, Claire Chenu · International Journal of Environmental Research and Public Health · Global

都市廃棄物から作られたテクノソルが屋上食用生産に持つ食料生産の可能性、土壌肥沃度、および潜在的な汚染を、5年間の実験的試験で定量化した。栽培システムは食料生産において有望な結果を示し、高い肥沃度を維持した。しかし、特定の食用作物における微量金属、特に亜鉛（Zn）と銅（Cu）の含有量に関して懸念が特定されたが、ほとんどの微量金属レベルは既存の基準を下回っていた。

Hillary A. Craddock, Elisabeth Fost Maring, Stephanie Grutzmacher · African Journal of Food Agriculture Nutrition and Development · Ethiopia

エチオピアのデブレ・ベルハンで教師と保護者21名を対象に行われた混合手法の予備調査は、食中毒のリスクを理解するために家庭の農業慣行を調査しました。この研究では、肥料として堆肥を使用する回答者の半数が未堆肥の糞尿を使用しており、多くの家庭で複数の種類の動物を飼育していることが判明しました。これは、未堆肥の糞尿や動物との接触を通じて、子供や大人が病原体に曝露するリスクが高いことを示唆しています。

Joycelyn K. Quansah, Cesar L. Escalante, Angela Parry‐Hanson Kunadu, Firibu Kwesi Saalia, Jinru Chen · Agriculture · Ghana (Accra)

ガーナのアクラで12の農業地域から102人の都市葉物野菜農家を対象に調査が行われ、農業慣行と生産される野菜の微生物学的安全性との関連が調べられました。農家の70%が排水路の水を灌漑に利用し、99%が未完熟堆肥を使用し、96%が素手で収穫し、60%以上が汚染された灌漑水が野菜を汚染したり消費者を病気にしたりすることに同意しませんでした。正式な教育がなく食品安全知識が少ない農家や、汚染水の使用が病気を引き起こすことに同意しない農家が生産する野菜は、糞便性大腸菌群と腸球菌の数が多いことと関連していました。

Silke Cram, Pilar Fernández, Horacio Carranza, M.C. Gómez Hernández, Claudia Ponce de León, Ana M. Noguez Gálvez · Open Journal of Soil Science · Global

本研究は、2013年の乾季と雨季に、それぞれ処理済み廃水と雨水を用いて都市区画で栽培されたレタス（Lactuca sativa L.）における金属の投入、移行、および転流を評価した。土壌特性と金属の移行・転流因子は時間的に変動し、レタス組織中の金属濃度に違いをもたらしたが、レタス組織中の金属濃度は人間の健康に害を及ぼさないことが示された。しかし、都市農業の管理には、各サイトに特化した研究が必要である。

Remigio Paradelo, Antía Villada, María Teresa Barral · International Journal of Environmental Research and Public Health · Global

制御された条件下で、5種類の重金属を多く含む都市廃棄物堆肥と堆肥バーミコンポスト（比較用）からレタスとイタリアンライグラスへの重金属移行を2ヶ月間のポット実験で調査した。植物中の亜鉛、銅、カドミウムの濃度は堆肥中の濃度とともに増加したが、鉛ではこの関係は見られなかった。本研究は、植物中の元素濃度と堆肥中の濃度の比率は、鉛よりも亜鉛、カドミウム、銅の方がはるかに高く、鉛の生物学的利用能が低いことを示した。

Ada Górna, Krzysztof Górny · Miscellanea Geographica · Cuba

現地調査と衛星・航空写真の分析を組み合わせた探索的・分類的研究は、キューバ・ハバナの市街地全域にわたる都市農業の特徴を明らかにした。市民農園は市内に不均等に分布し、モダニズム期の都市計画者が建物間に意図的に残した土地資源を反映して、より低密度な地区に集中していること、また最も一般的な生産技術がオルガノポニコ（有機的栽培法）であることが分かった。一方で、区画の境界壁の建設に一般的に用いられている資材がアスベストであり、生産者と消費者の双方にとって重大な健康上の脅威となりうることも判明した。

Cosmos C. Alamanjo, Abimbola O. Adepoju, H. Martin, R.N. Baines · Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research) · Nigeria (Jos)

この混合手法を用いた研究は、ナイジェリア、ジョス周辺の周縁都市農業において、家庭下水汚泥を有機資源として利用する農家の認識、意欲、能力を調査しました。農家は有機肥料と化学肥料の複雑な混合物を使用しており、土壌肥沃度向上のために家庭下水汚泥の利用に意欲的であるものの、アクセス可能性によって制約を受けていることが判明しました。重要な発見として、現場で観察された家庭下水汚泥は都市ごみ処分場との近接性により不均一であり、汚染物質の交差汚染の可能性に対する懸念が生じ、普及指導の不足を示しています。

L.C. Obuseng · Botswana Journal of Agriculture and Applied Sciences · Botswana (Gaborone)

このレビューは、ボツワナのハボローネ周辺の都市および都市近郊農業（UPA）において、化学肥料、殺虫剤、下水、汚泥、工業廃水の使用が土壌や作物への潜在的に有毒な重金属蓄積を引き起こす可能性を強調しています。文献レビューは、肥料が重金属を含み、UPA農家による処理済みまたは未処理の下水利用が土壌および作物中の重金属蓄積につながり、人間に危険をもたらす可能性があることを示しています。ボツワナでは、UPAにおける農薬使用量が多いにもかかわらず、土壌中の重金属蓄積に関する情報が限られています。

Surendra K. Pradhan, Olufunke Cofie, Josiane Nikiema, Helvi Heinonen‐Tanski · Sustainability · Global

本研究は、おがくずと糞便汚泥（SDFS）ペレットの肥料価値を評価し、温室および露地栽培におけるレタス栽培への影響を他の肥料と比較しました。SDFSペレットは、強化の有無にかかわらず、市販の堆肥、鶏糞、化学肥料、または無肥料よりも高い販売可能なレタスの生重量収量をもたらしました。露地栽培は温室栽培よりも高い収量を示しました。蠕虫卵は堆肥やレタスから検出されませんでしたが、NPKや無肥料対照を含む、試験されたほぼすべての肥料で処理されたレタスから一部の糞便性大腸菌が検出されました。

Obinna Elijah Nworie, Junhao Qin, Chuxia Lin · Toxics · Global

本研究は、複数微量元素で汚染されたサイトにおける野生草本植物による微量元素の取り込みを調査した。植物種間で生体蓄積係数と移行係数に著しい変動が見られ、特定の元素に対していくつかの植物が超蓄積植物として特定された。植物組織における微量元素の顕著な蓄積は、当該サイトが都市農業生産に適さない可能性を示唆している。

Timo Falkenberg, Deepak Saxena · Indian Journal of Community Medicine · India (Ahmedabad)

インド・アーメダバードの都市農業地区で、灌漑水源の種類（地下水・表流水・廃水）で選んだ4集落の187世帯を12か月追跡したケースコホート研究。健康日誌で自己報告の健康情報を隔月で集め、水中の大腸菌をMPN法で測定した。大腸菌濃度（100mLあたり）は地下水3.04×10^4、表流水9.28×10^5、廃水4.02×10^9で、いずれも国際的な灌漑水基準を超過していた。下痢の発生率は地下水地区で1000人週あたり7.92エピソードだったのに対し、廃水地区13.1、表流水地区13.4と高く、灌漑水の水質と下痢発生率に正の相関がみられた。廃水利用は都市農業の水不足対策として推奨されることがあるが、農家世帯自身の健康被害という代償を伴うことを示す。