ジャッキー・ホースウェル

ジャクリーン・ホースウェル
生まれる	イングランド
その他の名前	ジャッキー・ホースウェル
母校	アバディーン大学
科学者としてのキャリア
フィールド	環境微生物学、法医学
機関	環境科学研究所
論文	土壌中のアトラジンの無機化を促進する方法の調査 （1997年）

ジャクリーン・ホースウェルは、イギリス生まれのニュージーランドの環境微生物学者で、社会が生み出す廃棄物、それが環境に与える影響、そしてそれを管理する方法の研究を専門としています。彼女の研究は、特に下水汚泥中の微生物や化学 汚染物質の影響を測定すること、汚泥から汚染物質を濾過・不活性化するための在来樹木の植林やミミズ耕作を利用して汚泥を肥料として安全に再利用することに焦点を当てています。ホースウェルはニュージーランドのコミュニティとの協議に関与しており、汚泥管理の公式ガイドラインに貢献しています。彼女の研究は、微生物培養やDNA配列決定を用いた法医学のための土壌微生物群集に関する情報も提供しています。ホースウェルは2018年よりマッセイ大学の講師を務めています。

ホースウェルはバース大学で生物学の学士 号を取得し、 1997年にアバディーン大学で微生物学の博士号を取得した。彼女の博士論文のタイトルは「土壌中のアトラジンの無機化を促進する方法の調査」であった。^[1]

ホースウェルは1997年にニュージーランドに移住し、環境科学研究所（ESR）で環境健康影響の科学者の職に就いた。^[2] 2008年に彼女はESRのバイオ廃棄物プログラムを引き継ぎ、その後、ESR、サイオン、ランドケア・リサーチ、カウトロン研究所の協力により、生分解性廃棄物を安全かつ持続的に再利用するための選択肢を研究する仮想統合バイオ廃棄物研究センター（CIBR）を設立・運営した。^[3] ホースウェルを最初のプログラムリーダーとして迎えたCIBRは、有機廃棄物の処理方法を研究し、「陸上に持ち込まれたときに安全かつ環境に影響を与えないようにする」ことを目的として、2013年に正式に発足した。^{[4] : p.67} 2018年7月、ホースウェルはESRと​​CIBRのプログラムマネージャーの職を辞し、ウェリントンのマッシー大学健康科学部で水と廃棄物の上級講師に就任した。^{[3] [5]}

ニュージーランドに来る前、ホースウェルはアバディーン大学のグレアム・パトン教授と共同で、土壌に有毒物質が存在するかどうか、また、産業や農業によって汚染された可能性がある場所や、汚染が除去された場所を特定できる生物に関するバイオセンサー技術の研究に取り組んでいました。この研究で特に使用されたのは土壌細菌のリゾビウムで、これは土壌中の重金属に敏感なので、バイオセンサーの光で土壌が健全かどうかを示すことができました。ホースウェルはESRでの初期の頃にこの知識を応用し、特に下水汚泥中の重金属が土壌中の微生物に与える影響を判定しました。^{[4] : p.66}

2000年、ホースウェルはニュージーランド保健省、環境産業省から、木材処理に使用された結果、土壌-植物-人間の経路で植物、そして最終的には人間に及ぼす有機ヒ素の生物学的利用能に関する報告書の作成を依頼された。文献をレビューしたこの報告書は、ニュージーランドでは木材の保存に銅、クロム、ヒ素の塩が使用されてきたため、「処理現場はこれらの金属、特にヒ酸塩で高度に汚染される可能性がある」と結論付けている。^[6]

バイオソリッドの肥料としての再利用の可能性はホースウェルにとって重要な研究分野であり、2008年にはニュージーランド土地処理団体の2008年年次会議に研究の優先事項を勧告した。潜在的なプロジェクトに対する重要な勧告には、「下水処理システムにおけるバイオソリッドと排水媒介病原体の環境的運命... [監視] ...栄養素（洗剤など）の発生源管理... [決定] ...内分泌抑制剤や医薬品などの新興汚染物質の環境への影響」などがあった。^[7]

ホースウェルが関与した2009年の研究では、汚泥由来の病原菌がどの程度生き残り、土壌中を移動して周囲の水に影響を及ぼすかが調査された。この論文では、コミュニティを病原菌から守るために下水処理と処分が重要であると指摘し、下水汚泥は肥料として土地に直接施用できる植物栄養素を含む貴重な資源であり、汚泥処理中に病原菌の数は減少するが、完全に除去できる可能性は低く、「環境と人間の健康を保護する病原菌レベルの基準を定めるガイドラインと規制」によって管理する必要があるとしている。^[8]

2017年、ホースウェルは、土壌が劣化した地域を再生するためにバイオソリッドを利用できるかどうかの研究に参加した。その論文は、ニュージーランド原産の植物種の多くは肥沃度の低い土壌で繁殖するため、バイオソリッドによく反応し、その結果、土壌微生物の活動が改善される可能性があるというものである。報告書は、土壌にバイオソリッドを加えた後、ニュージーランド原産の植物種はすべて成長の改善または栄養状態の増加を示したと結論付けたが、これによる長期的な影響の可能性を調査するにはさらなるテストが必要であると警告した。^[9]

ホースウェルは、バイオソリッドと有機物を混合することで土壌への環境影響を軽減できるという証拠を評価した研究報告書の共著者であり、それが常に実行可能な解決策ではないものの、「バイオソリッドと他の有機廃棄物を組み合わせて劣化した土地を再生することは、これらの資源の潜在的に実行可能で持続可能な管理である」と結論付けている。^[10]

ホースウェルは、2014年にESRの科学者ジェニファー・プロッサーが主導した研究に参加した。この研究では、廃棄物で汚染された土壌で防腐作用のある植物を栽培し、環境への微生物汚染物質の放出を軽減する可能性を探った。この文脈で、2種類のフトモモ科植物、Leptospermum scopariumとKunzea robustaを研究した後、研究者らは、そのような植物種が「土地に散布された有機廃棄物の微生物汚染物質の削減に役立つ可能性がある」という証拠があると結論付けた。 ^[11] ホースウェルは後にこの研究を振り返り、「マヌカの抗菌作用が水質汚染に役立つ可能性があることを発見したことは、興奮した瞬間でした。マヌカは病原菌をふるいにかけるだけでなく、積極的に何かをしているようです。そのため、昔のようにマヌカ（またはカヌカ）を水路沿いに植えれば、川や湖の健康状態が改善されるかもしれません」とコメントした。^{[4] : p.66}

ニュージーランド環境省が水路への廃棄物の流出を懸念した「Our Fresh Water 2017」 [ ^12]を発表したことを受けて、ホースウェル氏とESRの他の科学者らによる研究は、硝酸塩のろ過と汚染物質の不活性化によって水質を改善する可能性のある情報を提供したとして評価されました^{[13] 。}

2017年、ニュージーランドのテ・カウハタにある汚染された湖が水質回復のための共同マヌカ植栽研究イニシアチブの一部となり、環境科学研究所（ESR）の実験室でプロジェクトがテストされました。ホースウェル氏は、この資源が実験室から陸に持ち込まれたのは初めてであり、コミュニティ全体と米国の研究学生が関与した湖の修復に向けた一歩だったと述べました。^{[14] [15]}

ホースウェルは、有益な栄養素と有機炭素を保持しながらバイオソリッド内の病原菌を減らすミミズ堆肥化の有効性を評価する研究に携わってきました。ニュージーランドの小さな農村集落に焦点を当てたある研究の目的は、ミミズ堆肥化の期間にわたる生物学的および化学的特性の変化を調べ、堆肥の成熟のタイミングの有用な指標を特定し、廃棄物のリサイクルや再利用に関心のある小規模コミュニティ向けに、ミミズ堆肥化によって病原菌のない高価値製品を生産できるかどうかを判断することでした。この研究は、「ミミズ堆肥化は栄養素を安定させ、病原菌を減らすのに効果的であるため、浄化槽廃棄物を高価値堆肥に変える可能性がある」と結論付けました。^[16] 2017年にホースウェルが共同執筆した別の研究論文の要約には、「バイオソリッドは、汚染物質に関する懸念はあるものの、農業や生態系の回復に有益な肥料となり得る。バイオソリッドのミミズ堆肥化を含むミミズの活動は、その使用の有効性に影響を及ぼす可能性がある」と記されている。 ^[17]

2015年にホースウェルは、CIBRと国立水・大気研究所（NIWA）が、 2011年からこの地域で使用されてきた生物学的散水濾過器（BTF）の有効性を見直すために、地域コミュニティおよびギズボーン地区議会と協力し始めたことを指摘した。彼らはまた、処理済み排水とバイオソリッドの代替処分方法として、在来植物種を使用した湿地処理システムの可能性を調査した。^{[18] : p.1}同じ出版物で、ステイシー・ボイトは、プロジェクトの最終的な目的は人間の排水の海への排出をなくすことであると説明したが、「廃棄物を処理および再利用するための湿地処理システムと汚泥乾燥床により、廃棄物の海への排出をなくし、潜在的に有用な土壌改良剤を提供する」可能性を強調した。^{[18] : p.3}ギズボーン・ヘラルド紙は2015年12月に、試験は順調に進んでおり、次の段階では藻類池を使用して、このシステムが生物学的散水ろ過装置BTFプラントを通過後の廃水の処理に使用できるかどうかを判断することになると報じた。^[19]

コミュニティとの関わりは、バイオ廃棄物の管理のためのフレームワークを開発するための研究の多くを推進してきました。2016年にホースウェルは、廃棄物生産者と議会がニュージーランドの土地へのバイオ廃棄物の排出についてコミュニティと効果的に協議するのを支援するために、バイオ廃棄物に関するコミュニティ関与フレームワークを共同執筆しました。このフレームワークでは、バイオ廃棄物は「バイオソリッド、有機産業廃棄物、農業廃棄物、台所/食品廃棄物、緑の廃棄物、下水処理水、中水を含む固形および液体の有機生分解性廃棄物」と定義されています。報告書では、利害関係者から共通の理解と賛同を得るためには、社会的、文化的、経済的要因のすべてを考慮し、コミュニティの価値観とプロセスの技術的側面が一致するようにする必要があると指摘されています。^{[20] : p.1}関与を成功させるための重要なガイドラインには、慎重な計画とスケジュール、利害関係者の適切な代表の獲得、特に地元のイウィの代表者を招待して「温かいおもてなしと食べ物の共有」を確実に行うことなどが含まれていました。^{[20] : p.11}

2016年3月、バイオ廃棄物の管理に関するマオリの文化的見解が論文として発表された。ホースウェルは、タプとノアの伝統的な構成がバイオ廃棄物管理、特にバイオソリッドにどのように考慮されるかについての洞察を提供するためにこの文書を書いたチームの一員だった。この文書の目的は、「地方自治体の職員とエンジニアがマオリの世界観をよりよく理解し、バイオ廃棄物管理の交渉と解決策に取り入れることを支援すること」だった。^[21] 2017年、ホースウェルは、共同バイオソリッド戦略を策定し、北島南部でプログラムを使用することを目的とした、評議会との3年間の共同プロジェクトを主導した。ホースウェルが共著者となったこの論文では、バイオソリッドの埋め立ては実行可能な長期的選択肢とは考えておらず、最善のアプローチは問題の規模を特定し、協力する機会を探り、効果的な戦略の実施に役立つ実行可能なシナリオを評価することであると結論付けた。その目的は、これが「 ニュージーランドの他の地域における持続可能なバイオソリッド管理、国家ガイドライン、政策指針の基礎となること」だった。 ^[22]このプロジェクトは2020年にレビューされ、共同管理を通じてバイオソリッドを有益に再利用できることが示されたと結論付けられ、成功の鍵は地域議会が同意を合理化し、「イウィと議会の間に前向きな関係を築き、地域内で発生し、地元のイウィの現在の考え方に影響を与える可能性のあるより広範な問題に関する理解を維持すること」であると指摘された。^[23] ホースウェルはレビュー担当者の一人だった。

ホースウェルの研究は法医学に影響を与えた。2002年、彼女は靴や衣服から少量の土を採取して土壌微生物群集のDNAプロファイルを決定できること、そしてそれが「容疑者と犯罪現場のつながりを証明する関連証拠」として使用できる可能性があることを示した調査に貢献した。^[24]ニュージーランドのジャーナリスト、キム・グリッグスはガーディアン紙に寄稿し、土壌中の細菌からDNAを抽出したら、法医学者は生物学的コピー機を使用して16S rRNA遺伝子のDNAのコピーを作成し、特定の場所で一致するサンプルを探すことができると説明した。これは、土壌とその中にいる微生物を新しい「指紋」として理解して犯罪を解決することを目的としている。^[25]この研究の結果、テネシー大学法医学人類学施設は、死後人間の遺体に何が起こるかを研究しており、ESRと協力して、遺体が腐敗する際に生成される細菌の研究を行い、腐敗中の遺体またはすでに土壌に存在する特定の細菌が細菌タイムラインを作成し、死亡時刻を推定するという仮説を立てました。^[25]ホースウェルは、バイオセンサーを使用して尿中の化学物質または無機毒物を検出する研究も主導しており、これは法医学研究所が毒物が死因であるかどうかを迅速に判断するのに役立つ可能性があるため、国際的な賞賛を受けました。^[26]予備的な調査結果は2006年に発表され、概要には「この研究は、バイオセンサーバイオアッセイが法医学毒物学における有用な予備スクリーニングツールになり得ることを示しています」と記されています。^[27] 2012年、ホースウェルは法医学作業で場所を示すために土壌微生物DNAのDNA配列決定の実現可能性について質問されました。彼女は、研究により、靴の土の中の微生物と靴の跡の中の微生物が一致する確率は90%であることが示されており、より複雑ではあるが、「スコップや容疑者の車のトランクの中の土をプロファイルし、埋められた死体を見つけるためにどこを掘ればよいかを決定する」ことは可能であると述べた。^[28]

2004年にホースウェルが発表した「毒物サンプル中の毒物や薬物を検出するための細菌バイオセンサーの開発」は、オーストラリア・ニュージーランド法科学会シンポジウムで最優秀口頭発表賞を受賞した。 ^[29]

• ギズボーン市汚泥処理湿地試験
• ニュージーランド原産の植物を利用して水質を改善する