研究・論文

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。

Iwona Makuch-Pietraś, A. Wójcikowska-Kapusta · Land · Poland

この研究は、ポーランド南東部の6都市にある家庭菜園および家族区画園の土壌プロファイルにおける亜鉛（Zn）画分の分布、生物学的利用能、および総形態を調査しました。園芸処理は砂質土壌により大きな影響を与え、腐植層にはより高いZn含有量が存在することが判明しました。高い濃度指数とIgeo指数は、これらの土壌における顕著なZn汚染を示し、生物学的利用可能な亜鉛形態が特に高かったことを示しました。

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。

Adugnaw Maru Gezahegn, Fekadu Fufa, Esayas Alemayehu, Abebe Beyene · Journal of Chemistry · Ethiopia (Modjo city)

本研究は、エチオピアのモジョ市にあるなめし革工場周辺の汚染地域における水、土壌、食用植物中のクロムの空間分布と化学種を調査しました。モジョ川の総クロム濃度は上流で20.6 mg L−1であり、土壌中のCr (III)とCr (VI)濃度はガイドライン値よりも高かったことが判明しました。食用植物中のクロム濃度も対照地域よりも有意に高く、根の部分が葉や果実よりも多くのクロムを蓄積していました。この地域の水、土壌、食用植物は、健康な環境と人間の消費に推奨される量を超えるクロムを含んでいると結論付けられています。

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。

Chammi P. Attanayake, Ganga M. Hettiarachchi, Mónica Palomo, Gary M. Pierzynski, Blanca Calderón · ACS Agricultural Science & Technology · United States

汚染された都市菜園（総鉛濃度約200 mg kg⁻¹）で、石灰石と堆肥の使用が野菜中の鉛濃度や生体利用可能性に与える影響が評価された。アメンドメントは野菜中の鉛濃度や鉛の生体利用可能性に影響を与えなかった。皮を剥くことでラディッシュの鉛濃度は半分に減少し、表面の塵を除去することで葉物野菜の鉛濃度は40〜50%減少した。この菜園でレタスとニンジン/ビーツを摂取した場合の1日あたりの鉛摂取量は、米国食品医薬品局が提案する暫定基準値より約1.5倍高かった。

Xingjia Wang, Wenbo Li, Dongyan Wang, Songze Wu, Zhuoran Yan, Jiaqi Han · Ecological Indicators · China

中国東北部の都市近郊土壌-作物システムにおける重金属汚染を評価するため、「トリニティ」評価法が開発されました。この方法は、総重金属、利用可能な重金属、および作物に蓄積された重金属を対象としています。従来の評価方法では汚染が少ないと示される一方で、トリニティ法は都市化と工業化によって引き起こされる耕作地における重金属汚染の空間的クラスターと、都市から農村への移行地域で汚染が減少する傾向を明らかにしました。

Jonathan Hall, Isabel Shargo, Niya Khanjar, Jianna Howard, Laura Schmidt, Ashley Deng, Camryn Edwards, Isabelle Berman, Joseph Galarraga, Sacoby Wilson · Environmental Justice · United States

メリーランド州ボルチモアで行われた本研究では、GISマッピングと空間分析を用いて、都市農園と重金属汚染を含む環境ハザードとの近接性を評価した。分析の結果、都市農園の汚染は近接性により可能性があり、都市農園がある国勢調査区にはより多くの環境ハザードが見られた。低所得の有色人種コミュニティでは都市農園の近くにハザードが位置し、歴史的に工業地域であった場所では重金属または不明な汚染を伴う環境ハザードの集中度が高かった。

Isabel Shargo, Jonathan Hall, Ashley Deng, Niya Khanjar, Camryn Edwards, Isabelle Berman, Joseph Galarraga, Sacoby Wilson · Landscape Journal · United States (Baltimore)

メリーランド州ボルチモアで行われた本研究は、GISマッピングとホットスポット分析を用いて、都市農園と環境ハザードの近接性を評価した。ほとんどの都市農園は低所得の有色人種コミュニティに位置していた。しかし、ほとんどの環境ハザードは都市農園の近くではなく、主に白人居住地域や歴史的な工業地帯に存在した。汚染のリスクは全体的に低いものの、低所得およびアフリカ系アメリカ人コミュニティに位置する一部の都市農園は、有害サイトによって汚染される可能性があった。

Elisabeth Ziss, Wolfgang Friesl‐Hanl, Sophia Götzinger, Christoph Noller, Markus Puschenreiter, Andrea Watzinger, Rebecca Hood‐Nowotny · Sustainability · Europe

オーストリア・ウィーンの都市菜園を対象とした市民科学プロジェクト「Heavy Metal City-Zen」では、参加住民が協力して土壌・植物試料を採取し、重金属汚染リスクを評価した。微量金属濃度は概ねガイドライン基準値を下回ったが、一部の菜園では土壌中の鉛・カドミウム・亜鉛濃度がオーストリアの推奨限度を超え、2か所の菜園では植物中の微量金属濃度が欧州の食品基準値を超えていた。プロジェクトは、新設の菜園が事前に土壌リスクを把握できるよう、この市民主導の調査をウィーン全域に拡大することを提案している。

Anna Barra Caracciolo, Valentina Terenzi · Microorganisms · Global

植物と微生物の間で活発な化学的やり取りが行われる根圏について、重金属（HM）汚染を含むストレス条件への応答を含む植物の機能・生産性を高める共生作用と、重金属存在下でのリスクを概説する総説である。農地土壌に重金属が存在すると可食部植物への金属取り込みを通じてヒトや動物への生体濃縮とそれに伴う健康への悪影響が生じうるほか、植物の生産性そのものにも悪影響が及びうる一方、多くの細菌は重金属への防御機構を持ち植物の重金属ストレス応答を改善しうるが、収量最大化に偏重した従来型の農法を用いる農業生態系ではこうした根圏相互作用を成立させることは難しいとしている。

Anthony Kamara, Foday Thullah · Journal of Nuclear Technologyin Applied Science (JNTAS) /Journal of Nuclear Technologyin Applied Science (JNTAS) · Africa

シエラレオネの首都フリータウンで都市農業の場としても利用され、若者らが日々スクラップ金属やプラスチック袋などを拾い集める2大ごみ集積場（キングトムとグランヴィル・ブルック）を対象に、携帯型放射線サーベイメーターとGPSを用いて現地で放射線量率を各10地点測定した研究。平均等価線量率はキングトムが年間0.8ミリシーベルト、グランヴィル・ブルックが年間1.1ミリシーベルトで、キングトムは国連放射線影響科学委員会（UNSCEAR）の許容限度をわずかに上回るが国際放射線防護委員会（ICRP）の限度は下回った一方、グランヴィル・ブルックはUNSCEARとICRP双方の許容限度を上回った。この結果から、両ごみ集積場とも、労働者や廃品回収者、その他の曝露者にとって累積的な放射線被曝により将来的に安全でなくなり得ると結論づけている。

Yvonne Ma, Jessica Chen, Karen Fong, Stephanie Nadya, Kevin J. Allen, Chad Laing, Kim Ziebell, Ed Topp, Laura M. Carroll, Martin Wiedmann, Pascal Delaquis, Siyun Wang · Antibiotics · Canada

カナダ・ブリティッシュコロンビア州の都市・農業混在地域の地表水と堆積物から回収された、多様な血清型を持つ志賀毒素産生大腸菌（STEC）分離株55株を対象とした遺伝子・表現型解析（Antibiotics誌、2021年）は、複数の薬剤クラスにわたる感受性の低下を明らかにした。フロルフェニコール（65.5%）、テトラサイクリン（52.7%）、アンピシリン（49.1%）、ストレプトマイシン（34.5%）、アモキシシリン／クラブラン酸（21.8%）、カナマイシン（20.0%）、セフチオフル（18.2%）、トリメトプリム・スルファメトキサゾール（12.7%）、ゲンタマイシン（10.9%）、クロラムフェニコール（7.3%）、セフトリアキソン（3.6%）、セフォキシチン（3.6%）に対して耐性が確認された一方、シプロフロキサシン、ナリジクス酸、エルタペネム、イミペネム、メロペネムに対してはすべての分離株が感受性を示した。8株（14.6%）が多剤耐性であり、floR、dfrA、sul1/2、tetA/B、aadA、aphに加えblaTEM-1bおよびblaCMY-2を含む耐性遺伝子と複数のプラスミド複製起点型が検出された。耐性プロファイルは食用動物由来の一般的な大腸菌で報告されているものと一致しており、著者らは同地域の水域が薬剤耐性STECおよびその耐性遺伝子・プラスミドの維持と伝播の潜在的な貯蔵庫であると結論づけている。

Olga Romanova, Sarah Taylor Lovell · Urban Agriculture & Regional Food Systems · Global

都市の果樹・堅果類を含む樹木・低木種が、多環芳香族炭化水素(PAH)、重金属(HM)、メタロイドをどの程度蓄積し得るかについて、既存文献をレビューした。全体的な傾向として、(a)野菜と比べ木本種はHMやPAHを蓄積するリスクが低く、(b)同じ木本種の中でも果実は他の部位より蓄積が少ない傾向が見られた。ただしこれらの傾向は一貫しておらず、蓄積量は環境中の汚染物質濃度、汚染物質の種類、樹種・品種など複数の要因に左右される。都市環境で果樹・堅果類を栽培する際の安全性について、さらなる研究の必要性を指摘している。

Yuliia V. Medvedeva, Анатолій Кучер, Joanna Lipsa, Maria Hełdak · International Journal of Environmental Research and Public Health · Europe

ウクライナ・ハルキウ市の異なる機能区分（産業地域から学校菜園まで）で採取したリンゴを対象に、消費の安全性を評価した研究。全採取地点のリンゴ試料で重金属の最大許容濃度が超過しており、鉛はFAO・EU基準の11.47～38.86倍、カドミウムは1.76～5.68倍に達した。最も汚染が高かったのは各種廃棄物による土壌汚染が大きい住宅地域の試料だった。ハザード指数（HI）は年齢層により異なり、1～6歳の子どもで24.37～70.11、7～16歳の子どもで10.28～29.59、成人（18～65歳）で0.88～2.53だった。非発がん性リスクは免疫系・血液系・尿路系・神経系や肝臓・腎臓機能の障害に関連するとされ、リンゴ摂取による総発がんリスクは許容水準を超えていた。

R. Holm Thomas · Lincoln (University of Nebraska) · United States (Lincoln)

ネブラスカ州リンカーンの鉄道近くのコミュニティガーデン予定地から採取された、鉛（Pb）とヒ素（As）が高濃度で検出された土壌において、重金属吸収を低減する修復戦略を調査した。温室実験でロメインレタスを栽培した結果、バイオ炭の添加はレタスの葉と茎におけるPbとAsの濃度を最も低減したが、コーヒーかすの添加は最も高い濃度をもたらした。

Tanmoy Roy Tusher, Md. Eusuf Sarker, Sumaya Nasrin, Tapos Kormoker, Ram Proshad, Md. Saiful Islam, Shamim Al Mamun, A. R. M. Tareq · Toxin Reviews · Bangladesh

バングラデシュの都市部および準都市部の屋上土壌と野菜（赤アマランサス、ほうれん草）における有害金属およびPAHs汚染が調査された。都市部の屋上土壌と野菜は、準都市部のサンプルと比較して有害金属とPAHsで高度に汚染されていた。都市部の野菜では鉛（Pb）とカドミウム（Cd）の濃度が安全限度を超過していた。しかし、健康リスク指標は、都市部の屋上野菜中の有害金属とPAHsの濃度が成人および子供にとって発がん性および非発がん性の健康リスクをもたらさないことを示し、消費に対して安全であると見なされた。

Fabien Ilunga Mpanga, Michel Shengo Lutandula⃰ · The Global Environmental Engineers · Democratic Republic of Congo (Lubumbashi)

コンゴ民主共和国ルブンバシのカスガンミ地区で実施された調査は、都市農業における汚染水の使用と、土壌および栽培野菜（アマランサス、ブロッコリー）の重金属汚染との関連性を調査した。水、土壌、植物サンプルの物理化学的および鉱物分析の結果、都市農業で使用される水にはコバルトを除く重金属が品質基準以下で存在したが、土壌には植物毒性のある濃度の重金属が含まれていた。ブロッコリーは鉛で汚染されていたが、アマランサスでは重金属が品質基準以下であった。この結果は、コンゴ民主共和国の大都市圏における都市農業が消費者の健康を危険にさらす可能性を示唆している。

Gábor Teke, Katalin Hubai, Dorina Diósi, Nóra Kováts · Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology · Global

この実験室研究は、OECDガイドライン227に従い、都市エアロゾルの水性抽出物を用いて、レタス（Lactuca sativa）における空中多環芳香族炭化水素（PAH）の葉面吸収と蓄積を評価した。研究の結果、レタスにPAHが有意に蓄積することが判明し、ナフタレンが最高の生物濃縮係数（BCF）を示し、アントラセン、ピレン、フルオランテンが最も低い生物蓄積可能性を示した。各PAHのBCFは分子量と強い相関を示した。

Cleusa Fernandes Ramos, Andréia Assunção Soares, Isabela Carvalho dos Santos, F. Ramos, Odair Alberton, Luciana Kazue Otutumi, Lidiane Nunes Barbosa, Ricardo de Melo Germano, Daniela Dib Gonçalves, Luiz Sérgio Merlini · Journal of Pure and Applied Microbiology · Brazil

2020年にブラジルで行われたこの研究は、コミュニティガーデンで栽培されたレモングラスやレモンバーベナを含む6種類の薬用植物の細菌学的品質を評価した。冷抽出物の分析により細菌汚染が明らかになり、プレクトランサス・バルバトゥスが最も高い好気性中温菌数、レモンバーベナが45℃での最も高い大腸菌群数を示した。しかし、この研究は、熱処理（お茶のための煮沸）がこの細菌学的汚染を大幅に低減または排除できるため、植物は消費にとって安全であると結論付けた。

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。

Lauren Balotin, Samantha Distler, Antoinette L. Williams, Samuel J. W. Peters, Candis M. Hunter, Chris Theal, Gil Frank, Taranji Alvarado, Rosario Hernandez, Arthur Hines, Eri Saikawa · International Journal of Environmental Research and Public Health · United States (Atlanta)

2018年に工業スラグと有害レベルの土壌汚染が検出された米国ウェスト・アトランタにおいて、都市農業における重金属・メタロイド（HMM）曝露と修復に関する住民の知識を調査した。調査と追跡インタビューの結果、参加者は土壌汚染物質の潜在的な健康影響を懸念していたが、自身の菜園の農産物については懸念していなかった。HMM曝露源と修復方法に関する庭師の知識は低く、人種グループによって異なっていた。

Omanjana Goswami, Ashaki A. Rouff · Soil Systems · United States (Newark)

米国ニュージャージー州ニューアークの7つのコミュニティ農園の土壌を分析し、鉛（Pb）濃度と化学形態を調査しました。単一抽出可能なPb濃度は22～830 mg kg−1の範囲で、サンプルの21%が住宅用土壌のNJDEP制限値である400 mg kg−1を超える濃度を示しました。最も低いPb濃度はレイズドベッドで検出され、未耕作の自然土壌と駐車場サンプルで最も高い値が示されました。Pbの大部分は還元性および酸化性の土壌画分と関連しているため、移動性および生物学的利用能のリスクは低いものの、土壌を直接扱う際の摂取および吸入経路によるPb曝露は依然として懸念されます。

Herman Parfait Awono-Ambene, Laurelle Djieukap Njieyap, Patrick Akono Ntonga, Josiane Etang, Christophe Antonio‐Nkondjio, Cyrille Ndo, Jacques Étamé, Flobert Njiokou, Serge Hubert Zébazé Togouet · Journal of Environmental Science and Public Health · Cameroon (Yaounde)

本研究は、カメルーンのヤウンデ市にある3つの市場菜園地（Tsinga、Nkolondom、Nkolbisson）において、2016年10月から12月にかけて、河川、井戸、畝からの水と土壌の物理化学的特性と寄生虫の同定を分析しました。分析された82サンプルから、土壌中に3種類の原虫（Entamoeba histolytica、Sarcocystis sp.、Giardia intestinalis）と11種類の蠕虫が検出されました。生存可能な蠕虫の存在は、市場菜園を通じて有害な土壌病原体である原虫や蠕虫が拡散する可能性を示唆しています。