研究・論文

Nelson Joseph Msacky, Amelia Alfred, Oscar Punguti, Edson Protas, Iddi Mapande, Novatus, Shukrani Phillip, January G Msemakweli · Open MIND · Global

本系統的レビューは、汚染された農地における果物廃棄物由来バイオ炭の潜在的有害元素（PTEs）固定化効果に関する現在の科学的証拠を統合することを目的としています。果物廃棄物バイオ炭が金属の生物学的利用能、植物への取り込み、および野菜摂取による関連する人体健康リスクをどのように低減するかを評価します。本レビューはまた、どの果物廃棄物がバイオ炭原料として利用されているか、そしてどのバイオ炭特性と製造条件が固定化性能に影響を与えるかを特定しようとしており、既存の研究が断片化していることを指摘しています。

Aminu Zakariyau, Murtala Rabiu · International Journal of Advances in Engineering and Management · Nigeria (Katsina City)

ナイジェリアのカツィナ市で、都市固形廃棄物堆肥（MSWC）が土壌、植物、人間にもたらす潜在的な生態毒性影響が評価されました。トウモロコシと豆を植えた混合土壌と植物バイオマスを分析した結果、豆は高い植物毒性を示し、トウモロコシはMSWCを植物栄養素と見なしました。土壌と植物中の非生分解性物質濃度に統計的な差はなく、生態学的リスク指数（ERI）は低いリスクを示しましたが、標的ハザード指数（THQ）は生態系に非発がん性影響を引き起こす可能性が示唆されました。

Javier Bayo, Joaquín López-Castellanos, Marta Doval-Miñarro, Sonia Olmos · Scientific Reports · Spain

市販堆肥11製品をATR-FTIR分光法で分析し、マイクロプラスチックの量・サイズ・形状・ポリマー組成を評価した。全サンプルからマイクロプラスチックが検出され、平均137.65 ± 6.01個/kg(乾燥重量)、最大631.14 mg/kgに達したが、エコラベル堆肥は非エコ堆肥に比べ有意に量・サイズ・濃度が少なかった。マイクロプラスチック濃度はpH・窒素含有量と負の相関、有機物含有量と正の相関を示した。

Roopika Sivaraman, Haritha Thulaseedharan Nair, Sharmila Krishnan, Perumal Siddhuraju · Soil and Sediment Contamination An International Journal · India (Coimbatore)

本研究は、インドのコインバトール市半都市部の4つの農業苗床から採取されたバイオコンポストと水サンプルを対象に、密度分離法とATR-FTIR分析を用いてマイクロプラスチック汚染を分析した。理化学的特性はインドの基準を満たしていたものの、2つのバイオコンポストサンプル（BC-BおよびBC-C）からマイクロプラスチックの破片（85%）と繊維（15%）が検出され、PMMA、PP、EVAポリマーが特定された。BC-AおよびBC-Dのサンプルからはマイクロプラスチックは検出されなかったが、この結果は半都市型農業が陸上環境におけるマイクロプラスチック蓄積につながり、土壌や植物の健康に悪影響を及ぼす可能性を示唆している。

Wendy J. Heiger-Bernays, Alicia Fraser, Valerie Burns, Kerry Diskin, Diedre Pierotti, Kian Merchant-Borna, Michael D. McClean, Daniel J. Brabander, H. Patricia Hynes · Scholarworks (University of Massachusetts Amherst) · United States (Boston)

本研究は、ボストンの代表的なコミュニティガーデンにおいて、枕木由来の多環芳香族炭化水素（PAHs）とクロム銅ヒ素（CCA）加圧処理木材由来のヒ素による土壌汚染の性質と範囲を特定した。調査された庭園では、これらの木材が継続的な汚染源となり、PAHsとヒ素の濃度が上昇していることが確認された。本研究は、鉛以外の汚染物質を調査し、都市堆肥の追加が特定の土壌汚染物質に与える影響を評価した初の研究である。

Anne-Kristin Løes, Sebastian Eiter, Tatiana Rittl · Environmental Sciences Europe · Europe

ノルウェー・オスロおよびベルゲン近郊の周辺都市農場10か所の土壌データを用い、食品廃棄物由来の堆肥・消化液や剪定枝堆肥、あるいは馬・鶏の厩肥を毎年ニンジンの窒素・リン・カリウム需要を満たす形で施用した場合に、潜在的有害元素（PTE）濃度がどれだけ早く増加するかを試算した研究。集約的施肥を想定した場合、ノルウェーの土壌品質基準値は20〜85年以内に到達し、有機物含量が多い土壌ほど早く到達すると推計され、銅と亜鉛（いずれも必須微量栄養素）で最初に基準値に達した。都市廃棄物由来肥料は多量栄養素のバランスも良くなく、カリウム需要を満たす施用量ではリンと窒素が大幅に過剰となることが分かった。結論として、ノルウェーのPTE規制はEUより厳格であり、都市廃棄物由来の有機物・養分のリサイクルを後押しする内容になっていないとしている。

Jordi Guimera Garcia, Natalie Bray, Yowhan Son, Aleah L. Butler-Jones, Sara Perl Egendorf, Jenny Kao‐Kniffin · Journal of Urban Ecology · United States (New York City)

ニューヨーク市で、都市農業における安全な土壌構築の可能性を評価するため、4つの都市堆肥とニューヨーク市クリーンソイルバンクの堆積物を混合した土壌でトマト、ピーマン、ケールの成長が調査されました。クリーンソイルバンクの堆積物は、BRL堆肥と混合した場合に植物の成長を促進しましたが、LES堆肥ではトマトの地上部バイオマス生産を29%減少させ、QBG堆肥ではトマトの草丈を18%減少させるなど、堆肥の種類によって負の影響も示されました。

Anithadevi Kenday Sivaram, Logeshwaran Panneerselvan, Aravind Surapaneni, Elliot Lee, Kurunthachalam Kannan, Mallavarapu Megharaj · Environmental Advances · Australia

オーストラリアで市販されている19種類の堆肥、園芸用土、培養土について、38種類のPFAS（有機フッ素化合物）の存在が評価された。総PFAS濃度は1.26から11.84 µg kg−1（乾燥重量）の範囲であり、総PFCAs（ペルフルオロカルボン酸）はPFSAs（ペルフルオロアルキルスルホン酸）よりも高かった。TOPA（全酸化性前駆体アッセイ）により、堆肥と培養土で短鎖PFCAsが0.48から7.63 µg kg−1増加し、PFCAs前駆体の変換が示唆された。土壌基質中の短鎖PFCAsの測定濃度は、植物による取り込みと食物連鎖を介したヒトへのPFAS移行に寄与する可能性がある。

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。

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。

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。

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。

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。

Candis M. Hunter, Dana Williamson, Melanie Pearson, Eri Saikawa, Matthew O. Gribble, Michelle C. Kegler · Local Environment · United States (Atlanta)

本研究は、アトランタのコミュニティガーデンリーダーを対象とした5つのフォーカスグループを用いて、土壌汚染物質への曝露を減らすための実践である堆肥化、衛生行動、マルチングに関する見解を調査した。庭師たちは、これらの実践を促進するために、より多くの資金、ボランティア、訓練が必要であると述べた。堆肥化とマルチングの主な障壁は、原材料の汚染に関する懸念であり、参加者はこれらの実践と土壌汚染物質への曝露削減を直接関連付けていなかった。衛生に関する行動上の課題には、有益な細菌への曝露減少、飲料水への不十分なアクセス、手袋やワイプの入手制限が含まれた。

이윤숙 · · Global

現代社会において都市農業はレジャーやレクリエーションの重要性が高まる中で注目されています。しかし、動物性堆肥からの継続的な臭気により、公衆衛生が保証されない可能性があります。バイオ炭は臭気を低減し、作物の生産性を高めるために使用できる改良材ですが、この抄録は途中で途切れており、具体的な研究結果は示されていません。

Marta Bożym · Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych · Poland

ポーランド・オポーレ地方の家庭用コンポスターおよび市民農園から採取したコンポストと、そこに生息するミミズを対象に、重金属(カドミウム・鉛・銅・亜鉛・ニッケル・クロム)含有量を測定した研究。コンポスト試料自体は重金属に汚染されておらず、ポーランドの固形有機肥料に関する法定基準値も超えていなかった。一方、ミミズへの金属蓄積は金属の種類により異なり、カドミウム・鉛・亜鉛については生物濃縮係数(BAF)が高い値を示した一方、ニッケル・クロム・銅の蓄積は確認されなかった。ポーランドに自生するEisenia fetida等のミミズ種は、環境中の金属の潜在的バイオインジケーターとして利用できるとしている。

Josh Beniston · The Knowledge Bank (The Ohio State University) · United States (Ohio)

オハイオ州ヤングスタウンの解体された住宅跡地で、都市農業における土壌品質の評価と管理に関する実験が2011年と2012年の生育期に実施された。土壌の締固めが主要な制約であり、地中区画で1.79 g cm⁻³、高床式ベッドで1.55 g cm⁻³の高いかさ密度が示された。2011年の作物収量データでは、堆肥と堆肥＋バイオ炭の処理区が対照区よりも有意に高い収量を示し、堆肥＋バイオ炭区が最高の収穫指数を記録した。

Mirelys Rodríguez Alfaro, Olegário Muñiz Ugarte, Bernardo Calero Martín, A. Álvarez, Francisco Martínez Rodríguez, Teudys Limeres Jiménez, Mercedes Orphee Montoya, Adriana M. de Aguilar Accioly · DOAJ (DOAJ: Directory of Open Access Journals) · Cuba

キューバのハバナとグアンタナモのオルガノポニコにおいて、有機肥料（都市固形廃棄物由来の堆肥）と基質中のカドミウム、鉛、ニッケルの重金属含有量、およびそれが野菜に与える影響を評価しました。未分類の都市固形廃棄物から得られた堆肥およびそれらから調製された基質は、特にカドミウムと鉛の重金属含有量が最大許容限度を超えていることが判明しました。これらの製品は、金属が栽培された野菜の可食部に移行するため、食品生産に使用すべきではないと結論付けられました。

Sally Brown, Ingrid Clausen, Mark A. Chappell, Kirk G. Scheckel, M. Newville, Ganga M. Hettiarachchi · Journal of Environmental Quality · Global

都市土壌中の汚染の可能性から都市農業の安全性が問われてきたことを背景に、鉄分を多く含むバイオソリッド系コンポストが土壌中の鉛（Pb）とヒ素（As）のバイオアクセシビリティ（生体利用可能性）を低減できるかを、実験室培養2回とほ場試験により検証した。Pb・Asのバイオアクセシビリティはin vitro試験で評価し、Pb・As・Feの形態変化は一部試料についてμ-XRFマッピングとμ-XANESで解析した。下水処理残渣に鉄を添加したコンポスト（Fe WTRコンポスト）を土壌に100g/kgの割合で添加した場合、2回の実験室培養いずれでもPbのバイオアクセシビリティは低下したが、Asについては結果が一貫しなかった。一方、ほ場試験で用いたコンポスト（鉄粉またはFeCl₂を添加したもの）は、バイオアクセシブルなPbを低減せず、Asの低減効果も限定的であった。これらのコンポストは、2回目の実験室培養においてもPbのバイオアクセシビリティに効果を示さなかった。結論として、鉄分高含有バイオソリッドコンポストの添加は、特定の種類の鉄豊富な資材に限りPbのアクセシビリティ低減に有効であるとしている。

O. Muñiz, M. Ternero, Álvarez Montero, F. Martínez, T. Limeres, O. Jouber, M. Orphee, Julia Vidan Estevez, B. Calero, F. A. de Alcantara, Adriana María de Aguiar Accioly · Portuguese National Funding Agency for Science, Research and Technology (RCAAP Project by FCT) · Global

都市農業運動が、都市部での低投入型の食料生産を成功裏に可能にしてきたとする文脈のもと、なかでも葉物野菜や香辛用作物を有機基質で生産するオルガノポニコ（有機圃場）が有機資材源への需要を高めてきたと述べる論文。表題は重金属で汚染されたコンポストの使用が野菜生産に与える影響を扱うことを示しているが、公開されている要旨にはこの背景説明のみが記載されており、汚染や作物への実際の影響に関する結果は示されていない。

J.N. Hogard, Julius N. Fobil, Godfred K. Ofosu-Budu, D. Carboo, Nii‐Ayi Ankrah, Alexander K. Nyarko · · Ghana

ガーナで行われた本研究は、都市および準都市農業における土壌肥沃度改善と健康への影響を評価するため、固形廃棄物堆肥の多量栄養素含有量と重金属濃度を調査した。全体的なNPK濃度は低く、農業廃棄物堆肥は都市固形廃棄物（MSW）堆肥よりも高い総N、K、有機炭素を含んでいた。Ni、Zn、Cu、Cdの重金属濃度は概ね低く、オーストラリアの基準内であったが、混合MSW堆肥中の鉛（Pb）濃度は乾季に著しく高く、無制限使用のオーストラリア基準150 mg/kg Pbを超過した。季節と堆肥化プロセスが最終製品中の有害金属濃度を決定する重要な要因であることが示された。