環境生物学

環境毒性学は、自然環境、職場環境、生活環境に存在する有害化学物質（表1）への曝露に伴う健康影響に関する科学的研究です。 また、この用語は、環境毒素や毒性の管理、および人間と環境のための保護手段の開発についても説明しています。 ATSDRの2013年物質優先順位リスト。 下の表は、人間の健康に対して最も重大な潜在的脅威をもたらすと判断される上位20物質を、優先順位の高い順にリストアップしたものである。 この優先順位リストは、「最も毒性の高い」物質のリストではなく、その頻度、毒性、およびさまざまな部位でのヒトへの曝露の可能性の組み合わせに基づいて優先順位付けされた物質です。

2013 rank

name

1 arsenic 2 lead 3 水銀 4 塩化ビニル 5 ポリ塩化ビフェニル 6 ベンゼン

の場合 7 カドミウム 8 ベンゾ（a）ピレン 9 多環芳香族炭化水素

10

ベンゾ（b）フルオランテン 11 クロロホルム 12 アロックル1260 13 ダート, p,p’- 14 aroclor 1254 15 dibenzo（a．h）アントラセン 16 トリクロロエチレン 17 クロム, 六価 18 ディルドリン 19 燐。 WHITE 20 HEXACHLOROBUTADIENE

化学物質への曝露経路

健康障害を引き起こすためには、化学物質は体内に入る必要があります。 化学物質が体内に入る方法には、主に 3 つの「曝露経路」があります。

• 呼吸（吸入）。
• 皮膚または目との接触。 化学物質を皮膚につけたり、目に入れたりすること。 皮膚に損傷を与えたり、皮膚から血流に吸収される可能性がある。

一度体内に入った化学物質の一部は、血流に移行し、肺、肝臓、腎臓、または神経系などの内部の「標的」臓器に到達する可能性があります。 固体、液体、粉塵、蒸気、気体、繊維、ミスト、ヒュームなどの形態があります。 物質がどのような形をしているかは、それがどのように体内に入り、どのような害をもたらすかに大きく関係しています。 化学物質は、形を変えることもできます。 例えば、液体の溶剤は蒸発し、蒸気を出して吸い込むことができます。

What Health Effects Can Chemicals Cause?

汚染物質（「汚染物質」という用語は、有害物質、汚染物質、公害、化学物質を意味します）の急性影響は、その物質に大量にさらされた後に急速に生じるものです。 汚染物質の慢性的な影響は、長期間にわたって少量の物質に暴露されることによって生じます。 このような場合、影響はすぐには現れないかもしれません。 慢性的な影響は、何年も影響が現れないことがあるため、測定が困難です。 タバコの煙への長期暴露、低レベルの放射線被曝、適度なアルコールの使用はすべて、慢性的な影響をもたらすと考えられている

何世紀もの間、科学者は、あらゆる物質が十分な量で有毒であることを知っていた。 たとえば、少量のセレンは生物が適切に機能するために必要ですが、大量に摂取するとがんを引き起こす可能性があります。 ある化学物質が個体に及ぼす影響は、その化学物質の用量（量）に依存する。 この関係は、しばしば用量と個体の反応との関係を示す用量反応曲線で示されます。 3975>

実験動物の集団の50％が致死する量を致死量-50％あるいはLD-50と呼びますが、多くの物質で殺人、中毒事故、動物実験の記録から致死量が決定されています。 新規合成化学物質については、その毒性を知るためにLD-50を測定することが必要です。 また、集団の50％に有意な反応（脱毛、発育阻害など）を起こさせる量を有効量-50％（ED-50）といいます。 3975>

環境汚染物質

大気、水、土壌が潜在的に有害な物質で汚染されると、あらゆる人やコミュニティに影響を及ぼす可能性があります。 汚染物質（表2）は、自然界に存在する量よりも多い量の化学物質が環境中に存在することがよくあります。 私たちは、住宅、商業、工業のさまざまな発生源から、これらの汚染物質にさらされる可能性があります。 有害な環境汚染物質が、カビや有毒な藻類の繁殖のように生物学的に発生することもあります。 環境汚染物質の分類

汚染物質 定義 発癌物質 単独でまたは他の物質と一緒になって癌（制御できない細胞増殖）を発生する可能性がある物質。 例：ホルムアルデヒド、アスベスト、ラドン、塩化ビニル、タバコなど。 Teratogen

発育中の胚に身体的欠陥を引き起こす可能性がある物質。 例：アルコール、タバコの煙など

Mutagen DNAに遺伝的変化（突然変異）を誘発する物質です。 例：放射性物質、X線、紫外線など 神経毒

神経系の化学、構造または機能に悪影響を与える物質。 例：鉛や水銀など。

Endocrine disruptor

身体の内分泌（ホルモン）系を妨げ、ヒトと野生動物の両方で発達、生殖、神経、免疫に悪影響を与える可能性のある化学物質のこと。 医薬品、ダイオキシンおよびダイオキシン様化合物、ヒ素、ポリ塩化ビフェニル（PCB）、DDTなどの農薬、ビスフェノールA（BPA）などの可塑剤など、天然・人工を問わずさまざまな物質が内分泌かく乱作用を引き起こすと考えられている。

An Overview of Some Common Contaminants

Arsenic is a natural occurring element that normally present throughout our environment in water, soil, dust, air, and food. ヒ素のレベルは、農業や工業活動、および自然の地質学的プロセスのために、地域によって異なることがあります。 農作業や製錬によるヒ素は土壌と強く結合する傾向があり、長期的な暴露源として何百年も地表付近に留まると予想されます。 既存住宅のデッキや手すり、遊具などの屋外構造物には、ヒ酸クロメート銅（CCA）処理が施された木材がよく見られます。 地下帯水層の中には、自然にヒ素を多く含む岩石や土壌にあるものもあります。

ほとんどのヒ素は、食物や水の摂取によって体内に入ります。 飲料水中のヒ素は、バングラデシュ、チリ、中国、ベトナム、台湾、インド、米国など、世界中の多くの国で問題になっています。 また、ヒ素は、土壌や水からの取り込みにより、米や一部の魚などの食品にも含まれることがあります。 また、ヒ素を含む粉塵を吸い込むことで体内に入ることもある。 研究者は、ヒ素が低レベルであっても、体の内分泌系に干渉する可能性があることを発見しています。 ヒ素はまた、皮膚、肺、膀胱、腎臓、および肝臓の癌に関連する、既知のヒト発癌性物質です。

水銀は自然発生する金属で、いくつかの製品で有用な化学物質ですが、健康リスクの可能性もあります。 水銀はいくつかの形態で存在しますが、人々が通常さらされるのは、メチル水銀と元素状水銀のタイプです。 常温の元素状水銀は光沢のある銀白色の液体で、有害な無臭の蒸気を発生させることがあります。 メチル水銀は有機化合物の一種で、長寿の捕食魚の体内に蓄積される可能性があります。 私たちが食べる魚や呼吸する空気から水銀を排除するためには、水銀を含む製品を有害廃棄物処理施設に持ち込んで処分することが重要です。

魚介類は栄養面で多くの利点がありますが、大量に摂取すると水銀への曝露が増えます。 水銀を多く含む魚を日常的に食べている妊婦は、発育中の胎児に永久的なダメージを与える危険性があります。 このような母親から生まれた子供には、運動障害、感覚障害、認知障害が見られることがあります。 図1は、一般的に消費されている商業用およびスポーツ用の魚に含まれる典型的な（平均）水銀の量を示しています。 魚の水銀濃度は潜在的に危険なレベルに達する可能性があります（メイン疾病管理センター&予防による発表）

ビスフェノール A (BPA) は、主にポリカーボネート樹脂やエポキシ樹脂の生産に使用するために大量に合成された化学物質です。 ポリカーボネート・プラスチックは、水や乳児用ボトルなどの一部の飲食物包装、コンパクトディスク、耐衝撃性安全装置、医療機器など、多くの用途に使用されています。 エポキシ樹脂は、食缶、ボトルトップ、水道管などの金属製品をコーティングするラッカーとして使用されています。 また、歯科用シーラントやコンポジットもBPAへの曝露の一因となる可能性がある。 多くの人がBPAに暴露される主な原因は食事である。 ビスフェノールAは、缶詰食品の内部保護用エポキシ樹脂コーティングや、ポリカーボネート製食器、食品保存容器、水筒、哺乳瓶などの消費者製品から食品中に溶出する可能性がある。 ポリカーボネート製ボトルから液体へのBPAの溶出程度は、容器の使用年数よりも、液体やボトルの温度に依存する可能性がある。

フタル酸エステルは、プラスチックやビニールの柔軟性を高めるために使われる合成化学物質の一群です。 ポリ塩化ビニルは、フタル酸エステルの添加により、より柔らかく、より柔軟になります。 フタル酸エステル類は何百もの消費者製品に使用されています。 フタル酸エステル類は、香水、ヘアスプレー、石鹸、シャンプー、マニキュア、皮膚の保湿剤など、化粧品やパーソナルケア製品に使用されています。 また、柔軟なプラスチックやビニールのおもちゃ、シャワーカーテン、壁紙、ビニール製ミニブラインド、食品包装、ラップなどの消費者製品にも使用されています。 低レベルのフタル酸エステルへの暴露は、フタル酸エステルを含むプラスチックで包装された食品を食べたり、フタル酸エステルを含むビニール製ミニブラインド、壁紙、最近設置した床材がある部屋のほこりを吸ったりすることで起こる可能性があります。 また、フタル酸エステル類を含む水を飲むことでも、フタル酸エステル類にさらされる可能性があります。 フタル酸エステル類は、内分泌かく乱物質の疑いがあります。

鉛は、地殻の岩や土の中に自然に存在する金属です。 また、石炭、石油、ガソリン、天然ガスなどの化石燃料の燃焼、採掘、製造から生成されます。 鉛には独特の味や臭いはありません。 元素としての鉛の化学記号はPbです。 鉛は、バッテリー、パイプ、屋根材、科学用電子機器、軍事用追跡システム、医療機器、X線や核放射線を遮蔽する製品などの製造に使用されています。 また、セラミック釉薬やクリスタルガラス製品にも使用されています。 健康への懸念から、1978年に住宅用塗料から、1986年に水道管に使用するはんだから、1995年にガソリンから、1996年に食缶に使用するはんだから、1996年にワインボトルの錫コーティング箔から鉛および鉛化合物の使用が禁止された。 米国食品医薬品局は、陶磁器に使用できる鉛の量に制限を設けています。

鉛および鉛化合物は、「ヒト発がん性物質であることが合理的に予想される」ものとしてリストアップされています。 体内のほぼすべての臓器およびシステムに影響を及ぼす可能性があります。 呼吸しても、飲み込んでも、同様に有害です。 鉛の曝露に最も敏感な身体の部位は中枢神経系であり、特に子供は大人よりも鉛中毒になりやすいと言われています。 大量の鉛を飲み込んだ子どもは、脳に損傷を受け、痙攣を起こし、死に至ることもあります。また、血液の貧血、腎臓障害、疝痛、筋力低下などを起こすこともあります。 低レベルの鉛への暴露が繰り返されると、子供の正常な精神的、身体的成長が変化し、学習や行動に問題が生じる可能性があります。 妊婦が高濃度の鉛にさらされると、流産、早産、小児疾患を引き起こす可能性がある。 繰り返しまたは慢性的にさらされると、体内に鉛が蓄積され、鉛中毒になる可能性があります。

ホルムアルデヒドは無色の可燃性ガスまたは液体で、刺激的で息苦しい臭いがします。 揮発性有機化合物の一種で、蒸気や気体になりやすい有機化合物です。 また、人体内でも無害な少量で自然に生成される。 私たちがホルムアルデヒドにさらされる主な原因は、ホルムアルデヒドを含む空気を吸い込むことです。 ホルムアルデヒドを使用または製造する産業、木製品（パーティクルボード、合板、家具など）、自動車の排気ガス、タバコの煙、塗料やニス、カーペットやパーマネントプレスの生地から空気中に放出されます。 3975>

放射線

放射線は、原子から放出されるエネルギーで、私たちの身の回りにあるものです。 私たちは毎日、土や岩、太陽など自然のものから放射線にさらされています。 また、医療用X線や煙探知機など、人工的なものからも放射線を浴びています。 さらに、飛行機やテレビ、建材などからも低レベルの放射線を浴びています。 放射線は目に見えず、匂いも味もしません。 放射性物質の種類によっては、他のものよりも危険なものもあります。

ラドンは、自然に発生する無色・無臭の放射性気体です。 ほぼすべての土壌に含まれるウランまたはトリウムの自然崩壊から発生します。 ラドンは通常、地面から床、壁、土台のひび割れを通して家の中に入ってきます。 また、建材や井戸水から放出されることもあります。 ラドンはすぐに分解され、放射性粒子を放出します。 この粒子に長期間さらされると、肺がんになる可能性があります。 米国環境保護庁によると、ラドンは非喫煙者の肺がんの第一の原因であり、喫煙に次ぐ第二の原因です。

帰属

Essentials of Environmental Science by Kamala Doršner is licensed under CC BY 4.0. Matthew R. Fisher 氏の原作を改変。