残留性有機汚染物質

POPsは特定の環境温度下で気相に入り、土壌、植物、水域から大気中に揮発し、空気中の分解反応に抵抗して長距離を移動してから再沈着します。^{[ 9 ]}この結果、POPsは使用または排出された場所から遠く離れた地域、特に南極や北極圏などPOPsが導入されたことのない環境に蓄積されます。^{[ 10 ]} POPsは、大気中に蒸気として存在するか、固体粒子（エアロゾル）の表面に結合している可能性があります。長距離輸送の決定要因は、エアロゾルに吸着されるPOPsの割合です。吸着形態では、気相とは異なり、光酸化、つまり直接光分解やOHラジカルまたはオゾンによる酸化から保護されます。^{[ 11 ] [ 12 ]}

POPsは水への溶解度は低いが、固体粒子に容易に捕捉され、有機流体（油、脂肪、液体燃料）には溶解する。POPsは安定性が高く分解速度が遅いため、環境中で容易に分解されない。このような長距離輸送能力のため、POPsが使用されたことのない地域でもPOPsによる環境汚染は広範囲に及び、分解されにくいため、規制が実施された後も何年もこれらの環境に残留する。^{[ 1 ] [ 13 ] [ 14 ]}

POPsの生体蓄積は、一般的に、化合物の高い脂溶性と、ヒト組織を含む生物の脂肪組織に長期間蓄積する能力に関連しています。^{[ 13 ] [ 15 ]}残留性化学物質は濃度が高く、排出が遅い傾向があります。食事による蓄積または生体蓄積は、POPsのもう1つの特徴的な性質です。POPsは食物連鎖を上昇するにつれて、生物の特定の組織で処理および代謝されるにつれて濃度が高くなります。動物の消化管が摂取した化学物質を濃縮する自然な能力と、 POPsの代謝されにくく疎水性であることから、これらの化合物は生体蓄積に対して非常に脆弱です。^{[ 16 ]}したがって、POPsは環境中に残留するだけでなく、動物に摂取されると生体蓄積し、環境中の濃度と毒性を高めます。^{[ 9 ] [ 17 ]}この濃度の増加は生物濃縮と呼ばれ、食物連鎖の上位の生物ほどPOPsの蓄積量が多くなります。^{[ 18 ]}生物濃縮と長距離輸送により、POPsは南極のような遠隔地でもクジラなどの生物に蓄積される可能性があります。^{[ 19 ]}

1995 年 5 月、UNEP 理事会は POPs を調査しました。^{[ 22 ]}当初、この条約は人間の健康と環境に悪影響を及ぼす POPs を 12 種類のみ認識し、これらの特に有害で毒性のある化合物を世界的に禁止し、締約国に環境中への POPs の放出を排除または削減するための措置を講じることを義務付けました。^{[ 2 ] [ 21 ] [ 23 ]}

1. 土壌中のシロアリ、バッタ、ニシトウモロコシ根虫などを駆除するために用いられる殺虫剤アルドリンは、鳥類、魚類、そして人間にも害を及ぼすことが知られている。人間は主に乳製品や動物性食品を通してアルドリンに曝露される。
2. シロアリ駆除や様々な農作物に使用される殺虫剤クロルデンは、マガモ、コリンウズラ、ピンクシュリンプなど、様々な鳥類に致死性があることが知られています。土壌中に残留する化学物質で、半減期は1年と報告されています。クロルデンはヒトの免疫系に影響を与える可能性が指摘されており、ヒト発がん性物質の可能性のある物質として分類されています。クロルデンの大気汚染が、ヒトへの主な曝露経路と考えられています。
3. ディルドリンは、シロアリ、繊維害虫、昆虫媒介性疾患、および農地土壌に生息する昆虫の駆除に使用される殺虫剤です。土壌や昆虫では、アルドリンが酸化され、急速にディルドリンに変換されます。ディルドリンの半減期は約5年です。ディルドリンは魚類やその他の水生動物、特にカエルに対して非常に毒性が強く、低濃度に曝露された後でも胚に脊椎の奇形が生じる可能性があります。ディルドリンはパーキンソン病、乳がんとの関連が指摘されており、免疫毒性、神経毒性、内分泌かく乱作用があると分類されています。ディルドリンの残留物は、空気、水、土壌、魚類、鳥類、哺乳類から検出されています。ヒトがディルドリンに曝露する主な経路は食品です。
4. エンドリンは、作物の葉に散布される殺虫剤であり、げっ歯類の駆除にも使用されます。動物はエンドリンを代謝できるため、脂肪組織への蓄積は問題になりませんが、土壌中での半減期は最長12年と長いです。エンドリンは神経毒であり、水生動物や人間に対して非常に毒性が強いです。人間への曝露は主に食物を介して起こります。
5. ヘプタクロルは、主に土壌昆虫やシロアリ、ワタミバエ、バッタ、その他の農作物害虫、マラリアを媒介する蚊などを駆除するために使用される殺虫剤です。ヘプタクロルは、ごく低用量であっても、カナダガンやアメリカチョウゲンボウなど、いくつかの野生鳥類の個体数減少と関連付けられています。実験室での試験では、高用量のヘプタクロルは致死性があり、低用量でも行動の変化や繁殖成功率の低下が見られ、ヒトに対する発がん性物質の可能性があると分類されています。ヒトへの曝露は主に食品を介して起こります。
6. ヘキサクロロベンゼン（ HCB ）は、食用作物の真菌を殺菌する効果があるため、1945年から1959年にかけて種子処理剤として初めて導入されました。HCB処理された種子穀物の摂取は、光線過敏性皮膚病変、疝痛、衰弱、そして致死的な場合もあるポルフィリン症と呼ばれる代謝障害と関連付けられています。胎盤や母乳を通して乳児にHCBを移行させた母親は、乳児死亡を含む生殖能力の低下が見られました。ヒトへの曝露は主に食品を介して起こります。
7. ミレックスは、アリやシロアリの駆除剤として、またプラスチック、ゴム、電気製品の難燃剤として使用される殺虫剤です。ミレックスは最も安定性と残留性に優れた殺虫剤の一つで、半減期は最長10年です。ミレックスは、いくつかの植物、魚類、甲殻類に毒性があり、ヒトに対する発がん性も示唆されています。ヒトは主に動物の肉、魚、野生動物の肉などを介してミレックスに曝露されます。
8. トクサフェンは、綿花、穀物、果物、ナッツ、野菜などの農作物に使用される殺虫剤であり、家畜のダニ駆除にも用いられます。米国ではトクサフェンが広く使用されており、土壌中での半減期が最大12年と長いため、環境中に残留しています。トクサフェンは魚類に対して非常に毒性が強く、著しい体重減少や​​卵の生存率低下を引き起こします。ヒトへの曝露は主に食品を介して起こります。トクサフェンへの直接曝露によるヒトへの毒性は低いものの、この化合物はヒト発がん性物質の可能性のある物質として分類されています。
9. ポリ塩化ビフェニル（PCB）は、熱交換流体、変圧器、コンデンサー、塗料、カーボンレスコピー用紙、プラスチックの添加剤として使用されています。残留性はハロゲン化の程度によって異なり、推定半減期は10年です。PCBは高濃度では魚類に毒性があり、低濃度では産卵障害と関連しています。ヒトへの曝露は食物を介して起こり、生殖障害や免疫抑制と関連しています。PCB曝露の即時的な影響には、爪や粘膜の色素沈着、まぶたの腫れ、疲労、吐き気、嘔吐などがあります。この化学物質は母親の体内に最大7年間残留する可能性があるため、影響は世代を超えて伝わり、子供の発達遅延や行動障害を引き起こす可能性があります。食品汚染により、大規模なPCB曝露が発生しています。
10. ジクロロジフェニルトリクロロエタン（DDT）はおそらく最も悪名高い残留性有機汚染物質（POP）でしょう。第二次世界大戦中はマラリアやチフスから人々を守るための殺虫剤として広く使用されました。戦後、DDTは農業用殺虫剤としても使用されました。1962年、アメリカの生物学者レイチェル・カーソンは『沈黙の春』を出版し、DDT散布がアメリカの環境と人間の健康に及ぼす影響について記述しました。DDTは散布後10～15年も土壌中に残留するため、世界のほとんどの地域で使用が禁止または厳しく制限されているにもかかわらず、北極圏を含む世界中に広範囲にわたって残留物が残っています。DDTは鳥類を含む多くの生物にとって有毒であり、鳥類では卵殻が薄くなるため繁殖に悪影響を及ぼします。DDTは世界中の食品から検出されており、食品を介したDDTは依然として人間の曝露の最大の原因となっています。 DDTの人体への短期的な急性影響は限定的であるが、長期的な曝露は、がんや糖尿病のリスク増加、生殖能力の低下、神経疾患などの慢性的な健康影響と関連付けられている。
11. ダイオキシンは、不完全燃焼や農薬製造などの高温プロセスで発生する意図しない副産物です。ダイオキシンは通常、病院廃棄物、都市廃棄物、有害廃棄物の燃焼、自動車の排気ガス、泥炭、石炭、木材などから排出されます。ダイオキシンは、免疫系や酵素系の障害、クロラアクネなど、ヒトに様々な悪影響を及ぼすことが知られており、ヒト発がん性物質の可能性のある物質として分類されています。ダイオキシンの影響に関する実験室研究では、先天異常や死産の増加、致死的な曝露がダイオキシンと関連付けられています。食品、特に動物由来の食品は、ヒトがダイオキシンに曝露する主な原因です。ダイオキシンは、米国がベトナムに対する化学兵器として使用した枯葉剤「エージェントオレンジ」に含まれており、ベトナム人とアメリカ人の双方の民間人に壊滅的な多世代にわたる影響をもたらしました。
12. ポリ塩化ジベンゾフランは、廃棄物焼却後の不完全燃焼や自動車、農薬製造、ポリ塩化ビフェニル製造など、高温プロセスで発生する副産物です。ダイオキシン類と構造的に類似しており、両化合物は毒性作用を共有しています。フラン類は環境中に残留しやすく、ヒト発がん性物質の可能性のある物質として分類されています。ヒトがフラン類に曝露される主な経路は食品、特に動物性食品です。

2001 年以降、このリストには多環芳香族炭化水素(PAH)、臭素系難燃剤、その他の化合物が追加されました。2001 年のストックホルム条約の最初のリストに追加された POPs は次のとおりです。^{[ 24 ] [ 21 ]}

• α-ヘキサクロロシクロヘキサン（α-HCH）とβ-ヘキサクロロシクロヘキサン（β-HCH）は殺虫剤であると同時に、リンデンの製造における副産物でもある。α-HCHとβ-HCHは寒冷地の水中で非常に残留性が高い。^{[ 25 ]} α-HCHとβ-HCHはパーキンソン病やアルツハイマー病との関連が指摘されている。
• クロルピリホス（2025年にストックホルム条約に追加）は、シナプスのアセチルコリンエステラーゼを阻害し、筋肉破傷風を引き起こし、生物を死に至らしめる有機リン系殺虫剤である。 ^{[ 26 ]}
• クロルデコンは主に農業用殺虫剤として使用され、DDTやミレックスと関連があります。クロルデコンは水生生物に有毒であり、ヒト発がん性物質の可能性があると分類されています。^{[ 27 ]}多くの国がクロルデコンの販売と使用を禁止しているか、備蓄を廃棄する予定です。
• デカブロモジフェニルエーテルは難燃剤であり、一般的にdecaBDEとして販売され、ポリマー、繊維、接着剤、コーティングなどに添加されています。ストックホルム条約では、生体蓄積の可能性に加えて、decaBDEがヒトの内分泌系、生殖系、神経系に影響を与えることが指摘されています。^{[ 28 ]}
• デクロランプラスは、ミレックスと構造的に類似した難燃剤である。2023年にストックホルム条約に追加され、ヒト毒性に関する研究が進行中である。^{[ 29 ]}
• ジコフォルはDDTと構造的に類似した殺虫剤であり、魚類、鳥類、水生無脊椎動物、藻類に対して非常に毒性が高い。ヒトが長期間曝露すると皮膚刺激を引き起こす。^{[ 30 ]}
• ヘキサブロモジフェニルは難燃剤であり、ヒト発がん性物質である可能性がある。関連化学物質であるヘキサBDE、ヘプタBDE、オクタBDE（下記参照）と同様に、ヘキサブロモジフェニルは内分泌かく乱物質である。^{[ 31 ]}
• ヘキサブロモシクロドデカンは、主に発泡体や繊維に使用される難燃剤で、水生生物に対して非常に毒性が高い。ヒトに対する毒性試験は進行中であるが、動物実験では神経内分泌かく乱作用と発生毒性を示している。^{[ 32 ]}
• ヘキサブロモジフェニルエーテル（hexaBDE）とヘプタブロモジフェニルエーテル（heptaBDE）は、難燃剤オクタブロモジフェニルエーテル（octaBDE）の主成分です。市販のoctaBDEは環境中で非常に残留性が高く、唯一の分解経路は脱臭素化とブロモジフェニルエーテルの生成ですが、ブロモジフェニルエーテル自体も有毒です。^{[ 33 ]}
• ヘキサクロロブタジエン（HCBD）は、他の塩素化合物の製造の副産物です。HCBDはヒト発がん性物質である可能性があり、腎臓障害を引き起こします。^{[ 34 ]}
• リンデン（γ-ヘキサクロロシクロヘキサン）は、種子、土壌、葉、樹木、木材の処理に用いられる広範囲殺虫剤であり、動物や人間の外部寄生虫（頭シラミや疥癬）にも使用される。リンデンは急速に生物濃縮され、免疫毒性、神経毒性、発がん性があり、肝臓や腎臓の損傷、および様々な実験動物における生殖や発達への悪影響と関連している。リンデンの製造過程で、意図せず他の2つのPOPsであるα-HCHとβ-HCHが生成される。^{[ 35 ]}
• メトキシクロルはDDTと構造的に類似した殺虫剤である。残留性、生態系における移動性、生物蓄積リスクに加えて、ヒト内分泌かく乱物質でもある。^{[ 36 ]}
• 中鎖塩素化パラフィンは、炭素原子が14～17個の難燃剤です。2025年にストックホルム条約に追加されました。 ^{[ 37 ]}
• ペンタクロロベンゼン（PeCB）は、農薬であり、意図せず副産物として生成される。PeCBは、PCB製品、染料担体、殺菌剤、難燃剤、化学中間体としても使用されている。この化合物は、人間に対しては中程度の毒性を示すが、水生生物に対しては非常に毒性が高い。^{[ 38 ]}
• ペルフルオロオクタンスルホン酸（PFOS）および関連化合物は極めて残留性が高く、容易に生物濃縮される。
• エンドスルファンは、コーヒー、綿、米、ソルガム、大豆などの作物の害虫、ツェツェバエ、牛の外部寄生虫を駆除するために使用される塩素系殺虫剤の一種です。木材防腐剤としても使用されます。エンドスルファンの世界的な使用と製造は、2011年のストックホルム条約で禁止されましたが、禁止が発表される前に多くの国が既にこの化学物質を禁止または段階的廃止していました。エンドスルファンは、人間、水生生物、陸生生物に有毒で、先天性身体障害、知的障害、死亡と関連付けられています。エンドスルファンの悪影響は、主に抗アンドロゲンとして作用する内分泌かく乱作用に関連しています。
• テトラブロモジフェニルエーテル（tetraBDE）とペンタブロモジフェニルエーテル（pentaBDE）は工業用化学物質であり、市販のペンタブロモジフェニルエーテル（pentaBDE）の主成分です。これら2種類の分子は、世界中のあらゆる地域で人体から検出されています。

POPsの大部分は、内分泌系の正常な機能を阻害することが知られています。胎児、新生児、および小児の重要な発達期にPOPsに低レベルで曝露されると、生涯にわたって持続的な影響を及ぼす可能性があります。2002年の研究^{[ 41 ]}は、生物の生涯における重要な発達段階におけるPOPsへの曝露による内分泌かく乱と健康合併症に関するデータをまとめています。この研究は、慢性的な低レベルのPOPsへの曝露が、異なる種の生物の内分泌系と発達に健康上の影響を与えるかどうかという疑問に答えることを目的としていました。この研究では、重要な発達期にPOPsに曝露されると、生物の発達経路に永続的な変化が生じる可能性があることがわかりました。重要でない発達期にPOPsに曝露されても、その後の人生で検出可能な疾患や健康合併症にはつながらない可能性があります。野生生物では、重要な発達期は子宮内、卵内、および生殖期です。ヒトでは、重要な発達期は胎児期です。^{[ 41 ]}

2002年の同じ研究^{[ 41 ]}では、POPsと内分泌かく乱との関連性の証拠とともに、POPsの低用量曝露と生殖健康への影響との関連性も示されました。この研究では、POPsへの曝露は、特に男性の生殖器系において、精子の質と量の低下、性比の変化、思春期の早期発症などの健康への悪影響につながる可能性があると述べています。POPsに曝露された女性では、生殖組織の変化や妊娠転帰の変化、子宮内膜症が報告されています。^{[ 2 ]}

POPsの健康への影響を評価することは、実験室環境では非常に困難です。たとえば、POPsの混合物に曝露された生物の場合、影響は相加的であると想定されます。^{[ 45 ]} POPsの混合物は、原理的には相乗効果を生み出す可能性があります。相乗効果では、混合物中の他の化合物の存在によって、各化合物の毒性が増強（または抑制）されます。それらが合わさると、POP化合物混合物の近似的な相加効果をはるかに超える可能性があります。^{[ 7 ]}