バイオテクノロジー
デリーの大気質が寿命を10年以上短縮、バイオ酵素は助けになるか？
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デリーは現在、IQAirによると、3番目に汚染された主要都市です。インドの首都は、最も大気質が悪い都市の中で依然として上位にランクされています。
エネルギーとクリーンエアに関する研究センターが発表した、国家クリーンエアプログラム（NCAP）の評価と進捗に関する報告書によると、2023年のデリーのPM2.5レベルは、監視された日数の57％で国家大気質基準（NAAQS）を超え、100％の日で世界保健機関（WHO）の基準を超えていました。
2023年、デリーのPM2.5平均濃度は立方メートルあたり102マイクログラムでした。
PM2.5は直径2.5マイクロメートル以下の非常に小さな粒子で、通常は煙に含まれます。一般的な大気汚染物質です。一方、PM10は直径10マイクロメートル以下の粒子です。これらの汚染物質の濃度は、空気中にどれだけの物質が存在するかを示す指標で、マイクログラム/立方メートル（µg/m³）で測定されます。
これらすべての粒子は十分に小さく、私たちは深く肺に吸い込むことができ、吸入すると深刻な健康影響を引き起こす可能性があります。
首都は2019年のレベルから5.9％のわずかな改善を示しましたが、2022年のレベルからPM2.5が2.5％上昇しました。その結果、デリーは国家クリーンエアプログラムの目標であるPM10およびPM2.5の削減に大きく遅れを取っている都市の一つです。
このプログラムは、131都市で今後3年間に平均的な粒子状物質濃度を削減することを目指しています。もともと2019年に開始された際の目標は、2024年までに汚染を20％から40％削減することでしたが、後に2026年へとシフトされました。
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増大する大気汚染が甚大な被害をもたらす
インドの多くの都市における大気汚染レベルは、最近のRespirer Living SciencesとClimate Trendsが発表した報告書によると、国内基準および国際ガイドラインを上回っています。この報告書はNCAPの5年間のパフォーマンスを分析しました。
5年間の分析では、完全なデータが入手できたのは49都市で、そのうち27都市がこの期間中にPM2.5レベルの改善を記録しました。また、プログラムの対象となった最も汚染された20都市のうち18都市がインド・ガンジス平原に位置していることが判明しました。
世界大気状態（state of global air）によると、大気汚染は現在、平均で約2年分の余命を世界的に減少させています。また、大気汚染による余命減少はタバコ使用とほぼ同等の速度であると指摘しています。大気汚染が余命に与える影響は、特にオセアニア、南アジア、サハラ以南のアフリカのような開発が遅れた地域で大きいことが分かっています。
シカゴ大学エネルギー政策研究所（EPIC）が8月に発表した報告書によると、PM2.5大気汚染はインドにおいて平均5.3年の余命を短縮すると推定されています。国内で最も汚染された都市とされるデリーでは、余命がほぼ12年短縮されているとされています。
大気質の悪化は、首都での汚染産業や石炭ベースの発電所の拡大が原因です。CREAのアナリスト、スニル・ダヒヤはインタビューで、空気質改善のために割り当てられた資金の大部分が「粉塵緩和やスモッグタワーといった偽の解決策」にのみ使われていると指摘しました。
現在、デリー政府は別のアプローチとして、バイオ酵素を使用して大気汚染の問題に取り組もうとしています。
バイオ酵素を解決策として検討する
大気汚染問題に対処するため、効率が高く、生体適合性があり、環境に優しいという理由から、生物学的手法が検討されています。これらのバイオレメディエーション手法の中で、酵素は有機・無機汚染物質の除去に重要な役割を果たします。また、特定の条件下での効率と安定性を高めるように酵素を設計することも可能です。
バイオ酵素、すなわち生物学的酵素は、細菌、酵母、菌類、藻類などの微生物によって生成される有機分子です。これらの有機溶液は、花や植物、野菜の皮、果物などの有機廃棄物を発酵させ、砂糖、モラセス、水と混合して作られます。その溶液は60〜100日間発酵させられ、酵母を使用することでプロセスを加速させることができます。
バイオ酵素は主に有機物を小さな断片に分解するために使用されます。酵素が有機化合物と結合すると、分子に付着して分解を開始します。酵素が溶液中に分子を放出し、相互作用させることで新たな化学結合が形成され、有機物の分解がさらに促進されます。
酵素を人間の消化プロセスに例えることができます。酵素は唾液、腸、肝臓、膵臓、胆嚢から分泌されます。体内に存在するさまざまな酵素が食物を小さな分子に分解し、化学反応を加速させ、食物からの栄養素が血液に容易に吸収され、全身に運ばれるようにします。
デリーは現在、他のインド州で既に試みられたものの、同じ目的では使用されていなかったバイオ酵素の利用を検討しています。2023年初頭、パンジャブ州の農家が州の園芸部の支援を受けて、化学肥料の代替としてバイオ酵素を使用するプロジェクトに取り組みました。土壌の劣化や汚染された空気・水が地域環境に影響を与えていたためです。
この場合、バイオ酵素は残り果実とジャガリーを発酵させて作られました。作物にバイオ酵素を使用した結果は「驚くべき」もので、収量は「はるかに良好」だったと、当時の園芸開発担当官ヴィペシュ・ガルグは述べました。その結果、パンジャブ州のプロジェクトバイオ酵素の担当官でもあるガルグは次のように述べました：
「いくつかの農場では、バイオ酵素が化学肥料を完全に置き換えました。」
バイオ酵素を使用する理由は複数あります。まず、現在使用されている化学物質よりも安全で、毒性残留物を残さないことです。また、害虫や小さな昆虫を副作用なしで駆除します。さらに、バイオ酵素は植物の光合成を促進し、開花や結実を増加させる能力があります。
農家の栽培コストを削減することも確認されています。地下水の質が合成肥料や化学薬品で汚染された地域では、バイオ酵素は水質改善剤として機能します。ガルグは次のように述べました：
「がん、貧血、糖尿病などの病気が広がっている州で、これらを推進する必要があります。バイオ酵素はすべての問題に対する解決策となり得ます。」
バイオ酵素の利点を受けて、パンジャブ農業大学（PAU）は研究を開始し、中央収穫後工学技術研究所（CIPHET）は農家向けにバイオ酵素啓発キャンプを開催しました。
バイオ酵素は肥料の代替以外にもさまざまな用途があります。天然の洗剤として、タイルのこすり洗い、床のモップ掛け、排水口の詰まり除去、スケール除去、さらにはボディウォッシュとしても使用できます。現在デリーでは、バイオ酵素の別の利用が見られますが、実際に効果があるのか、また大規模に使用できるかが問われています。
バイオ酵素は本当に効果を上げているのか？
デリーでは、ロヒニとワジルプールで12月にバイオ酵素を使用した実験が行われました。このパイロットプロジェクトは、粒子状物質汚染が30％から55％減少するという励みになる結果を示しました。
バイオ酵素の使用は全く新しいものではなく、廃水処理や埋立地の汚染低減にも適用されています。しかし、R R Geocycle Private Limitedのポディラプ・モウニカ・カヴィヤによれば、同社が実施したパイロットプロジェクトはインドで大気汚染と戦う初の事例である可能性があります。
「これはインドで大気汚染と戦うためにこの方法を使用した最初の事例である可能性があります。」
実験では、バイオ酵素を1:5000の比率で水に溶解し、デリー市営公社（MCD）と公共事業局（PWD）が提供したアンチスモッグガンで選定地域に散布しました。散布は9日間（12月16日から24日）にわたり、8時間サイクルを3回実施しました。
R R Geocycle Private Limitedがデリー汚染管理委員会（DPCC）に提出した報告書によると、PM10レベルは平均32％減少し、PM2.5レベルは平均55％減少しました。しかし、バイオ酵素の使用を3時間停止しただけで、PM10レベルは51％上昇し、PM2.5レベルは平均62％上昇したと報告されています。
解決策を7時間連続で散布した場合、PM2.5とPM10のレベルは60〜65％削減され、窒素酸化物（NO2）と二酸化硫黄（SO2）の濃度も顕著に低下しました。一方、オゾン濃度は報告書によると上昇しました。
コスト面では、パイロットを実施した企業は、バイオ酵素の使用費用はリットルあたり2,000ルピー（約24ドル）で、全市に散布するには45日間で約4,0000万ルピー（約482万ドル）かかると述べました。
バイオ酵素の使用は大気汚染問題に対する革新的なアプローチです。そのため、専門家はその安全性を確認し、生態系や気象条件への影響を研究する必要があると呼びかけています。しかし、当局が大気汚染という深刻な問題に対してさまざまな方法を検討し始めたことは、政府がこの問題を真剣に受け止めている証拠であり、今後成功例が見られる可能性があります。
「全国的にクリーンな空気を実現するためには、持続的な取り組みが必要です」と、Climate Trendsのディレクター、アールティ・コスラは述べ、強固な規制枠組みと世界基準に合わせた公衆衛生の向上の重要性を強調しました。
結論
デリーの深刻な大気汚染は、PM2.5レベルが国内外の基準をはるかに上回っており、余命がほぼ12年短縮されるという大きな影響をもたらしています。
国家クリーンエアプログラムの下でいくつかの進展は見られるものの、同市は汚染削減目標の達成に遅れを取っています。こうした課題の中で、デリー政府はバイオ酵素というバイオレメディエーション手法の導入を検討しています。
有機廃棄物を発酵させて生成されたこれらの酵素は、初期実験で粒子状物質汚染を大幅に削減する有望な結果を示しました。しかし、長期的な有効性や大規模での影響はまだ十分に理解・評価されていません。
この革新的なアプローチはコストがかかりますが、大気汚染という緊急課題とその公衆衛生への深刻な影響に対処するために、多様で持続可能な解決策が必要であるという認識の高まりを反映しています。
