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www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969720348439
ハイライト
- 持続不可能な環境管理は人獣共通感染症の増加に寄与している。
- 汚染物質は免疫の変化を引き起こし、ウイルス性疾患と同様に呼吸器系に影響を与える可能性がある。
- 間接的な環境影響が記載されている。負の影響は時間の経過とともに大きくなると予測される。
- COVID-19パンデミックの伝播に影響を与える要因として、気候要因は十分に確立されていない。
- 将来の疫学的脅威に対するOne Healthのアプローチと生分解性医療機器を検討すべきである。
要旨
コロナウイルス病2019(COVID-19)が世界的なパンデミックとなっている。その環境要因との関連性は、科学者や政府の注目を集めている問題である。本論文では、COVID-19と環境要因との間に考えられる関連を扱い、将来のパンデミックの脅威を適切に制御するためのいくつかの推奨事項を提供することを目的としている。
生態系サービスを通じた環境管理は、感染症の曝露と蔓延、汚染物質の削減、気候要因の制御に関連した役割を持っている。汚染物質とウイルス(COVID-19など)は、免疫学的な陰性反応を生じ、類似の作用機序を共有している。
したがって、それらはウイルス性疾患において相加的かつ増強的な役割を持つことができる。大気汚染とCOVID-19との間の有意な関連が報告されている。粒子状物質(PM2.5、PM10)は気道を閉塞し、COVID-19の症例を悪化させる可能性がある。いくつかの気候要因は、SARS-CoV-2の感染に影響を与えることが示されている。
しかし、気候要因がSARS-CoV-2の感染拡大に因果関係があるかどうかは、まだ十分に確立されていない。これまでのところ、正の間接的な環境影響と負の間接的な環境影響が報告されており、負の影響はより大きく、より持続的である。
現在のパンデミックについては、環境とCOVID-19の陽性症例との間に関連性があるかどうかを評価するには、あまりにも少ないことが知られている。遠隔でデータを収集するスマート技術、公衆衛生医と獣医師の間での「one health」アプローチの実施、将来のパンデミックの脅威における生分解性医薬品の使用を推奨する。
1. 序論
SARS-CoV-2によるコロナウイルス感染症2019(COVID-19)は、2019年11月に武漢(中国)で発症し、そこから世界中に感染し、急速に拡散した(Jin er al)。 2020年3月、WHOはCOVID-19をパンデミックと宣言した。世界緊急委員会では、早期発見、検疫、迅速な治療の必要性が示された(Sohrabi er al)。 このパンデミックは、SARS(2002-2003)、鳥インフルエンザ(2003-2009)、豚インフルエンザ(2009-2010)、エボラ(2014-2016)などの過去のパンデミックよりも世界的に不確実性と議論を引き起こしており、その影響のほとんどはいまだに不確実である(Sarkodie and Owusu, 2020a)。しかし、これまでのすべての証拠は、これらのパンデミックがランダムな病気ではなく、人間と野生動物の不適切な相互作用の結果であることを示している。
環境科学は、地球レベルでの現在の変化や課題を理解し、緩和する上で重要な役割を果たさなければならない(Bernhardt et al 2017; Eagles-Smith et al 2018)。これらの地球規模の変動に対処するためには、環境、疾病、人間活動の間の相互作用を理解するために、すべてのセクターを同時に考慮しなければならないグローバルな持続可能な開発アプローチが強く必要とされている(Liu et al 2018)。
環境とCOVID-19との関係、呼吸器疾患の病原性を引き起こした要因、パンデミックを抑制するための対策、疾患に伴う将来の影響などは、科学的に十分に理解する必要がある課題である。本論文では、環境とCOVID-19に関する重要なトピックを統合し、将来のパンデミックの脅威に対する提言を提供することを目的としている。これらは、政府の意思決定者や研究者にとって有用であろう。
この記事では環境とCOVID-19に焦点を当てているが、このパンデミックは主に人間の悲劇であり、すでに50万人の命を奪っていることを認識している。現時点では、ウイルスの蔓延を回避することとともに、人の健康が優先されなければならない。それにもかかわらず、このパンデミックを批判的に分析する必要性は、世界的な活動が正常に戻ったときに何が起こるかを予測するために、また、将来の疫学的脅威に対してどのような行動をとるべきかを考慮するために有用である。
2. 環境管理と世界的なパンデミックへの影響
天然資源の管理は、人間の生活の質に影響を与えている。持続不可能な天然資源の搾取に重点を置いた現在の経済システムは、メガシティを奨励する現代のライフスタイルに加えて、自然環境を大きく改変している(Boger and Hart, 2008; Molina and Molina, 2004)。これは、狭い空間に人が密集し、高密度の人口密集地帯の間の緩衝地帯として機能する自然の障壁がないために、新たな病気の発生と蔓延に理想的な人工的な環境の生成に寄与している(Hunter, 2017)。自然の生態系は、経済的に価値のある資源を提供するだけでなく、その自然の生態学的機能を通じて、人間の幸福にサービスを提供している。生態系サービスは、気候条件の調節、水質や大気の制御、汚染物質の浄化、病害虫の制御を可能にし、野生種の生息地を提供する(Fisher et al 2009)。不適切な環境管理は、生態系サービスの恩恵を減少させ、人間の多様性を含む生物多様性の持続可能性を脅かしている。
陸上生態系では、人間と野生生物の間での対立の高まりにより、生息地の競争が激化し、動植物に悪影響を与えている。自然の生息地の喪失は、野生生物、家畜、人間の間の相互作用を促進する。人間と動物の相互作用の増大が病原体の伝播を促進するという考えは、科学的証拠によって裏付けられている(Jones et al 2013)。病原性ウイルスおよび細菌は、動物に重篤な影響をもたらさないような方法で元の動物宿主と共進化してきたが、現在の世界的なシナリオで証明されているように、新たなヒト宿主に感染するために越境した場合、壊滅的な健康影響をもたらす可能性がある(Zohdy et al 2019)。ヒトに影響を及ぼす新興の感染症のかなりの数は人獣共通感染症であり、そのほとんどは野生生物に由来するものである(Chomel et al 2007)。コロナウイルス科のウイルスの人獣共通感染能力は、1960年以降に人獣共通感染症の発生が報告されているため、最近のものではない。致死的な重症急性呼吸器症候群(SARS)を引き起こす最初のコロナウイルスは2002年に報告された。SARS-CoV-1は広東省(中国)で発生し、29カ国に広がった。2012年には、サウジアラビアでβ-コロナウイルスの人獣共通感染症アウトブレイクが報告された。このウイルスはMERS-CoVと呼ばれ、27カ国に広がった。対照的に、人獣共通感染症に起因するSAS-CoV-2は166カ国以上に広がっている(Docea et al 2020)。これらの理由から、自然環境を正しく管理し、病原体が自然環境や共進化した種から離れないようにすることが重要である。現在のところ、野生生物に見られるこれらの感染源の多くは未知のものである。
生態系は人為的汚染物質を分解したり、保持したりすることができる(Philp er al)。 鉱物珪酸塩の化学的風化、土壌フィトリスへの炭素の閉塞、海洋生物学的珪素ポンプを通じたネット一次生産は、大気中の炭素削減プログラムの強力な味方となりうる(Carey and Fulweiler, 2012)。緑地の希少性とメガシティでの人間活動による高濃度の大気排出は、近隣の居住地域での高濃度の大気汚染をもたらす(Chen er al)。 正しい環境管理は、例えば気候を調整することも可能である。しかし、都市内に緑地が少なすぎると、平均気温が上昇し、湿度が低下し(Fisher et al 2009)、都市内に独自の降雨、降雪、気圧、風のパターンを持つ人工的な微気候が発生する。COVID-19のような新興感染症の蔓延は、持続不可能な環境の利用と関連している。
3. 汚染物質とCOVID-19との関係
難分解性有機汚染物質(ポリ塩化ビフェニル(PCB)、多環芳香族炭化水素(PAH)、有機塩素系、有機リン酸塩、カルバメート、ダイオキシン)、重金属、メチル水銀、内分泌撹乱物質などの汚染物質は、人為的活動(集中的な産業活動や人口増加)により、環境中の濃度が上昇し、存在範囲が拡大している。これらの化学物質汚染物質は、世界中に広く拡散しており、水、大気、土壌、植生、動物などに存在している(Hill, 2020)。これらの化学物質が動物やヒトに曝露される主な経路は、食事を介したものである(Thompson and Darwish, 2019)。これらの生物は、免疫学的、突然変異原性、生殖学的変化など、野生生物やヒトに多くの生物学的影響をもたらす(Yu et al 2011)。汚染物質曝露に関連した慢性疾患および感染症の継続的な増加が、ここ数十年で観察されている(DeSantis et al 2019年;Dimakakou et al 2018年;Liu et al 2019)。汚染物質とウイルス性疾患(COVID-19など)との関係が最近報告された(Tatsakis et al 2020)。彼らは、これらの化学的ストレス因子が、Toll様受容体、成長因子、サイトカイン受容体、およびB細胞受容体を変化させることができるいくつかの作用機序を共有していることを発見した。同様に、両方ともCa2+、K+、Cl-、ビタミンDの代謝に影響を与え、両方とも炎症過程に影響を与え、酸化還元生物学を混乱させる(活性酸素種と酸化ストレスを増加させる)。汚染物質は動物の免疫系を低下させ、その結果、現在の世界的な冠動脈疾患(COVID-19)のような病原体の影響を増大させる可能性があるので、これは重要な知見である。
COVID-19のヒトの健康への主な影響は、呼吸器系の問題に関連している(Xu et al 2020b)。呼吸器系はまた、大気汚染によっても影響を受ける可能性があり、主にディーゼルエンジンの燃焼、石炭および木材の燃焼、および産業排出物によって生成される微粒子物質(PM2.5、PM10)によっても影響を受ける(Garcia-Chevesich et al 2014)。この微小粒子状物質は気道を閉塞し、COVID-19の影響を悪化させる可能性がある。さらに、微粒子状物質は、有機汚染物質、重金属、粉塵および花粉を含み、免疫応答を混乱させる可能性がある(Tsatsakis et al 2020)。微粒子状物質は、LL37(自然免疫応答に関与するペプチド)を妨害し、生物の有効な免疫力を低下させる可能性がある(Crane-Godreau et al 2020)。いくつかの研究では、微粒子物質(PM2.5、PM10)とCOVID-19による死亡が確認された症例との間に相関関係があるとされている(表1)。
表1. 各国におけるCOVID-19による大気汚染の変動。
原文参照
米国の人口の98%を対象とした研究において、Wuら(2020a、表1)は、死亡に影響を与える可能性のある20以上の異なる要因を検討したが、その中には、個人の状態(肥満、喫煙、年齢)、疫学的(発生時期とロックダウンが減少した時期)、人口(規模、密度)、社会経済的(病院のベッド数)、気候が含まれていた。彼らは、PM2.5とCOVID-19による死亡リスクとの間に強い関係があることを発見した。同様の知見は、中国(Pansini and Fornacca, 2020; Xu et al 2020a; Yao et al 2020; Yongjian et al 2020; Zhang et al 2020)、イタリア(Fattorini and Regoli, 2020; Filippini et al 2020; Zoran et al 2020)についても報告されている。2020;Zoran et al 2020)、イギリス(Travaglio et al 2020)、オランダ(Andree、2020)、フランス(Magazzino and Schneider、2020)、マレーシア(Suhaimi et al 2020)、ドイツ(Ogen、2020)、インド(Saha et al 2020)。Sahaら(2020)が行った研究では、空気の質が良い地域ほどCOVID-19の回収数が多かったことも報告されている。室内空気汚染とCOVID-19への感受性との関連性については、主に調理や暖房に木材や石炭が依然として使用されている地理的な地域において懸念が提起されている(Mbandi, 2020; Sharma and Hossain, 2020)。
これまでに入手可能なすべての研究は、大気汚染(PM2.5)とCOVID-19との間に正の相関関係を示している。さらに、最近の研究では、微粒子状物質(PM2.5)は、ウイルスRNAの存在によって示されるSARS-CoV-2のキャリアであることが示されている(Setti et al 2020)が、この件についてはさらなる研究が必要であるが、この研究は、微粒子状物質(PM2.5)がSARS-CoV-2のキャリアであることを示している。証拠は、粒子状物質が、ウイルスのキャリアとして作用し、肺閉塞に影響を与え、それに関連する化学物質によって免疫学的効果を生じるため、COVID-19の症例の発生および重症度において重要な役割を果たしているように見えることを示している。ここでの根本的な問題は、粒子状物質上に同時に運ばれた複数の汚染物質が、COVID-19に類似した疾患の重症度を増加させるために、相加的、相乗的な方法で作用するかどうかである。
4. 環境要因とSARS-CoV-2の伝播
確認されているSARS-CoV-2感染の主な形態は、感染した表面に触れた後、口、鼻、または目に触れることによって起こる、人から人への感染である(Peng et al 2020)。しかし、ウイルス感染は、おそらく動物やヒトが吐く呼吸器の飛沫を吸い込むことによっても起こると考えられる(Qu er al)。 SARS-CoV-2感染に対する環境因子の影響が検討されている。Chinら(2020)は、SARS-CoV-2ウイルスは-2℃から4℃の温度で長時間生存できるのに対し、70℃では5分しか生存できないことを報告している。また、pH3~10の範囲の周囲温度でも安定している(Chin et al 2020)。
COVID-19による確定症例または死亡例と環境因子との関係は、ヨーロッパ、中東、アジア(主に中国、表2)で研究されてきた。COVID-19の感染拡大に最も関連する環境因子は気温であるように思われる。しかし,最近の結果は注意が必要である。中国のいくつかの場所で行われた研究では、環境因子はそれ自体ではCOVID-19が確認された症例の変動を説明できないことがわかった(Poirier et al 2020)。興味深いことに、環境変数はCOVID-19感染の初期段階においてのみ重要であることが判明しており、その間、感染の動態はヒトからヒトへの感染よりもむしろ空気中のウイルス感染によってより影響を受ける(Coccia, 2020)。その他、インドネシア(Tosepu et al 2020)、米国(Bashir et al 2020b)、スペイン(Briz-Redón and Serrano-Aroca、2020)、イラク(Amin et al 2020)、シンガポール(Pani et al 2020)、チリ(Correa-Araneda et al 2020)の研究もある。2020)、メキシコ(Méndez-Arriaga、2020)、ブラジル(Prata et al 2020)、ドイツ(Biktasheva、2020)、トルコ(Şahin、2020)、ノルウェー(Menebo、2020)、ガーナ(Iddrisu et al 2020)、イラン(Ahmadi et al 2020)、日本(Hirata et al 2020)がこの知見を支持している。
表2. COVID-19の症例と関連する死亡に関連する環境要因
気候パラメータ 国 結論 著者
- 全世界の気温 COVID-19 の高速散布は、平均的な高温と低温との関連がある Iqbal er al)。
- 166カ国 COVID-19の1日の新規症例数と死亡数に気温が負の相関を示した Wu er al)。
- 中国 低温では、1℃上昇するごとにCOVID-19の確定症例数が0.83の割合で増加したが、高温では1℃上昇するごとに確定症例数が0.86の割合で減少した。
- 中国 低温・温暖な日中の温度帯がSARS-CoV-2感染を促進する Liu er al)。
- 中国 1℃の上昇により、COVID-19に感染した症例の36%から57%が減少する Qi er al)。
- 中国 1℃上昇でCOVID-19死亡者数が2.92%増加 Ma er al)。
- 中国 武漢(中国)のCOVID-19には温度が関与していない Iqbal er al)。
- 中国 気温とCOVID-19 Shahzadらの間に正の関係(湖北省、湖南省、安徽省)と負の関係(浙江省、山東省)がある。
- 中国 COVID-19の発生率は気温の上昇とともに減少した Shi et al 2020年
- 中国 周囲温度はCOVID-19の透過に有意に負の影響を与える Zhang et al 2020年
- 中国・イタリア COVID-19確定症例との中程度の関係 バッタチャールジー、2020年
- 米国 ニューヨーク市の平均気温と最低気温はCOVID-19と有意な相関がある。 バシール et al 2020年
- インドネシア 気温平均はCOVID-19 Tosepu et al 2020年と有意な相関があった。
- スペイン COVID-19症例と気温の相関は見られなかった Briz-Redón and Serrano-Aroca, 2020年
- イラク 低温はCOVID-19感染リスクを高める可能性がある アミンとアミン、2020年
- シンガポール気温はSARS-CoV-2感染との正の有意な関連を示した Pani er al)。
- チリ 低い温度はCOVID-19の伝送速度を有利にすることができる Correa-Araneda et al 2020年。
- メキシコ気温はCOVID-19症例と負の関係にある。
- ブラジル 1℃上昇は、1日の累積COVID-19確定症例数の4.9%減少と関連していた Prata er al)。
- トルコの気温がCOVID-19の症例に高い影響を与える シャヒン、2020年
- イタリア 暖冬期はCOVID-19の拡散を促進する Zoran er al)。
- ノルウェー 最高気温と平年値はCOVID-19 Menebo、2020年と正の相関がある。
- ガーナ最高気温がCOVID-19の新規症例を有意に予測 Iddrisu et al 2020年
湿度 166カ国 相対湿度はCOVID-19の1日の新規症例と死亡に負の関係があった Wu er al)。 - 中国・イタリア 湿度とCOVID-19確認症例との関連性なし Bhattacharjee, 2020
- 中国 1%の相対湿度上昇でCOVID-19感染者が11~22%減少 Qi et al 2020年
- 中国 相対湿度はCOVID-19日死亡者数と負の関連がある Ma et al 2020年
- 中国 低湿度がSARS-CoV-2の感染を促進する Liu er al)。
- イラク 相対湿度の上昇がウイルス感染リスクを高める可能性がある アミンとアミン、2020年
- シンガポール湿度はSARS-CoV-2感染との正の有意な関連を示した Pani er al)。
- 日本 絶対湿度がSARS-CoV-2の拡散期間に影響を与えた Hirata er al)。
- チリ 湿度が低いとコロナウイルスの感染速度が低下する可能性がある Correa-Araneda er al)。
- ドイツ 湿度が低いとCOVID-19死亡率が上昇 ビクタシェバ、2020年
- イタリア 乾いた空気がCOVID-19の伝送をサポート Zoran et al 2020年
- ノルウェーの降水量はCOVID-19 Menebo, 2020と負の関係にある。
- ガーナ COVID-19 Iddrisu et al 2020年、COVID-19の毎日の新規症例および新規死亡と相対湿度が有意に関連していた。
- イラン 高SARS-CoV-2感染率と関連する低湿度 Ahmadi et al 2020年
風 中国・イタリア 風とCOVID-19確定症例との関連性なし Bhattacharjee, 2020 - チリ より高い風速は、より高い病気の伝播速度を有利にすることができる Correa-Araneda er al)。
- トルコ COVID-19症例には風速の影響が大きい Şahin, 2020年
- イラン SARS-CoV-2の高感染率と関連する低風速 Ahmadi et al 2020年
SARS-CoV-2 RNAは空気中から検出されているが(Liu et al 2020c)、環境要因がCOVID-19の感染にどのように影響を与えるかは確立されていない。COVID-19による感染例や死亡例に対して、環境要因が本当に因果関係を持っているのかどうかを評価する必要がある。SARS-CoV-2の感染拡大は非常に複雑であり、その要因は気候的要因も含めて非常に不均質かつ動的であり、日照時間帯の単一都市に限定して観測した場合でさえも、その影響を受けている。このような気候要因の不均一性は、確認された症例数に影響を与える動的なシナリオを生成する(Sarkodie and Owusu, 2020b)。関与する要因とそれに対処するために取られた政治的決定(例えば、効果的な封じ込めとして、Asamoah et al 2020)のこのダイナミックさは、様々な国の環境衛生と経済システムに影響を与える(Sarkodie and Owusu, 2020a)。
5. COVID-19 の環境への間接的な影響
COVID-19の環境アウトカムに対する間接的な効果(陰性/陽性)についてのエビデンスがあり、主に様々な当局によって世界的に課された人口に対する予防的隔離措置に関連している(図1、Braga et al 2020年、Corlett et al 2020年、Saadat et al 2020年、Zambrano-Monserrate et al 2020)。
図1
図1. COVID-19の間接的な環境への影響を模式的に示している。
5.1. 大気質への間接的な影響
世界的なCOVID-19パンデミックは、環境と気候に様々なプラスの影響をもたらした(Sarkodie and Owusu, 2020a)。世界的に1日あたりのCO2排出量が約17%減少し、2006年と同程度のCO2排出量に達すると推定されている(Le Quéré er al)。 中国では、石炭(50%)と石油(20~30%)の使用量の削減により、CO2が25%減少し、これは世界の排出量の6%に相当する(Myllyvirta, 2020)。中国では10都市でPM2.5の20%の減少を示した(Wang er al)。 カザフスタンでは、CO(49%)とNO2(35%)の減少が見られた(Kerimray et al 2020)が、バルセロナとマドリードでは、それぞれNO2濃度の50%と62%の減少が報告されている(Baldasano、2020)。また、トルコでもNO2の有意な減少が報告されている(Kaplan and Avdan, 2020)。米国では、COVID-19パンデミック時に、2017-2019レベルと比較してNO2が約25%減少した(Berman and Ebisu, 2020)。ブラジルでは、サンパウロでCO(64.8%)、NO(77.3%)、NO2(54.3%)の減少が見られ(Nakada and Urban, 2020)、リオデジャネイロではCOとNO2の有意な減少が見られた(Dantas er al)。 モロッコでは、PM10の5%の減少、SO2の49%の減少、NO2の96%の減少が報告されている(Otmani er al)。 他の研究では、アジア(インド、中国)やヨーロッパ(スペイン、フランス、イタリア)の国々でPM2.5の減少が報告されている(Gautam, 2020)。COVID-19パンデミックの前には、温室効果ガスが地球の平均気温を上昇させ、氷河の融解や海面上昇を引き起こしていた。このパンデミックの間の経済活動の減少は、大気汚染や海洋汚染と同様に地球温暖化を一時的に止め、環境がゆっくりと繁栄することを可能にした(Sarkodie and Owusu, 2020a)。もう一つのプラスの影響は、欧州連合(EU)の7年間の復興計画「Next Generation EU」による環境保護であり、EUの支出の25%を気候に優しい支出に充てることを目指している(Jones er al)。 しかし、これらの部分的な改善は、長期的に汚染を緩和するとは考えにくい。悪天候(風が弱く、湿度が高く、霧の多い日が多くなる)は、大気汚染の削減を止めてしまい、大きな影響を及ぼす可能性がある(Wang et al 2020b)。南半球の一部の地域では、寒い季節の暖房や日常の調理にほとんどが木材を使用している(Sanhueza er al)。 暖房に木材を使用することは、他の一般的に使用されている化石燃料とともに、おそらく屋外及び/又は屋内の大気汚染を増加させ、これは大気汚染がCOVID-19と関連していることを考えると憂慮すべきことである(Setti et al 2020; Wu et al 2020b)。
5.2. 野生生物種への間接的な影響
この大パンデミック期間中の制限措置は、自然公園を訪れる人の数を著しく減少させ、野生動物相へのストレスを減少させた(Corlett er al)。 野生動物は、人間の存在のために以前は逃げていた郊外の地域に戻ってきている(Corlett er al)。 一方で、パンデミックによって発生するストレスを軽減するための対策として、保護地域への観光客の訪問を許可している国もある(Corlett er al)。 したがって、より多くの観光客が保護地域内のストレスや汚染を増加させる可能性があるため、野生生物を保護するための規制が重要になるだろう。これらの観察に照らして、ほとんどの国では、隔離命令が解除される前に、Xに関する厳格なプロトコルを策定することが予想される。
5.3. 固体・液体廃棄物への間接的な影響
最近の隔離期間中、人々は娯楽やレクリエーションの場(公園、ビーチ、スキーセンター、音楽コンサートなど)に行かなくなった。その結果、公共の場所や自然・都市部での廃棄物は減少している(Zambrano-Monserrate et al 2020)。人々は隔離後、社会的なレクリエーション活動に戻ることが予想され、おそらく公共の場での廃棄物の劇的な増加を引き起こしている。
現在、満足のいく固形・液体廃棄物の管理が困難なため、家庭廃棄物や病院廃棄物が増加している(Platon et al 2020)。国内の廃棄物では、食品の宅配容器が悪名高いほど増加している。ウイルス感染の可能性を減らし、労働者を保護するためにリサイクルを中止している国もある(Zambrano-Monserrate et al 2020)。プラスチック廃棄物の一部だけがリサイクルされ、残りは埋め立て地に行くか、環境に捨てられている(Klemeš et al 2020)。武漢(中国)では、臨床廃棄物が4倍に増加し、1日あたり200トンに達している(Saadat er al)。 ウイルスの拡散の可能性を防ぐために、病院はガラス製の医療材料のリサイクルを停止しているが、作業員には生物学的に無害である可能性がある。
病院の廃水には通常、高濃度の薬剤が含まれており、COVID-19パンデミックの間、患者による需要の増加により、薬剤の濃度および多様性が増加したと予想される(Escher et al 2011; Jelic et al 2011; Ort et al 2010)。ヒドロキシクロロキンおよびクロロキンは、COVID-19の治療に使用されてきた薬剤の一部である(Liu et al 2020a)。これらの薬剤は、難分解性であり、生物蓄積性であり、水生生物にとって危険であると記載されており(Ramesh et al 2018)、新興汚染物質と考えられている(Daughton、2014;Zurita et al 2005)。排水処理システムにはこれらの薬剤を処理するための適切なプロセスがないことが知られており、これらの薬剤は淡水生態系に侵入することになる(Ashfaq et al 2017)ので、これは非常に関連性が高い。
2020年7月現在、COVID-19の確定症例は世界中で1,500万人以上、陰性症例は未知数である(Dong et al 2020)。確認は一般的に診断検査室で行われてきた。これらの検査室では通常、使い捨ての消耗品を使用しており、土壌や水を汚染するプラスチックや化学物質を大量に発生させている(Corman et al 2020)。再利用可能なマスクや消毒剤容器などのほとんどの個人用予防器具は、プラスチックを含んでいる(Das et al 2020;Fadare and Okoffo、2020;Saadat et al 2020)。制限区域の近くで人をコントロールするための物理的障壁として使用されるデバイスは、プロピレン(石油誘導体)に由来するメタクリレート(透明で柔軟性があり、抵抗力のあるプラスチック材料)で作られている。これらの製品は、耐用年数が終了すると、埋め立て地や環境に送られる。アジア諸国では、ビーチ(Saadat et al 2020)や海底(CNN、2020)で使い捨てマスクや手袋の増加が報告されている。プラスチック廃棄物とともに、使い捨てマスクは陸上や水生系にまで到達し、動物が絡まったり、誤って食べてしまう可能性がある(Sigler, 2014; Vegter et al 2014)。最近の証拠によると、マイクロプラスチックは地球の遠隔地にまで到達する可能性があり、また、食物の摂取や呼吸を介して私たちの体内にも到達することが示されている(Allen er al)。
汚染された医療廃棄物の焼却は、公衆衛生に重大な影響を及ぼす可能性がある汚染源でもある(Tait et al 2020; Walker and Cooper、1992)。コロナウイルスを排除するためにこの技術を使用することは、時間の経過とともに間接的な健康への影響をもたらす可能性がある。
5.4. その他の間接的影響
公共環境での除菌剤の使用は、パンデミックの間、いくつかの国で採用されている慣行である(Atolani er al)。 例えば、トリクロサンは、医薬品およびパーソナルケア製品に使用される普遍的な抗菌剤であり、また、食用動物生産における成長促進抗生物質でもある(Daughton and Ternes, 1999)。そのため、トリクロサンは新興汚染物質に分類されている(Wang er al)。 この除菌剤および他の除菌剤の過剰な使用は、健康および環境に有害な影響を及ぼす可能性がある。
また、ロックダウンは、主に交通渋滞、航空便、商業活動の減少により、騒音の低減にもつながっている(Zambrano-Monserrate et al 2020)。都市部では騒音が鳥類の生理、営巣、繁殖に悪影響を及ぼすことが示されているため、騒音の低減は鳥類を助ける可能性がある(Zollinger er al)。
また、ヴェネツィア(イタリア)では、モーターボートの利用が少なくなったため、浮遊物質が減少したことで透明な水が観測されたという水質改善が報告されている(Braga er al)。
以上のことを考えると、最終的に地球周辺の封じ込めが終われば、すべての人為的活動がパンデミック前の状態に戻り、現在のような人為的影響の減少が地球上で優勢になることはないと予想される(McCloskey and Heymann, 2020)。逆に、COVID-19によってこのパンデミックの間に生産された廃水に含まれるプラスチックや薬剤はより長く存続し、特にそれらは生分解性ではない。
6. 今後のパンデミックの脅威に対する提言
確かに、人が閉じこもっていることで、室内の空気の質と健康状態の関係性に関するデータ収集の可能性は限られている。技術の進歩に基づいて、「スマートケア」、「スマートホーム」、「健康モニタリングガジェット」は、遠隔でデータを収集するための強力な味方になり得ると考えている。データの標準化とあらゆるプラットフォームからのデータへのアクセス性は、パンデミックが発生した場合にスマートテクノロジーが価値あるものになるのに役立つはずです(Allam and Jones, 2020)。
COVID-19から学ぶことができる重要な教訓があり、それは準備と環境的責任の必要性に関連している。それらに従うことは、将来のパンデミックを抑制するのに役立つだろう。環境科学、獣医学、健康科学研究を統合した「One health」アプローチが重要である(Bonilla-Aldana er al)。 これらの分野の間で良好な相互作用を持つことで、将来のパンデミックエピソードが発生した場合に迅速かつタイムリーなフィードバックが保証される可能性がある。さらに、研究者、医療従事者、社会的リーダーは、健康科学だけでなく、環境や社会経済的な観点に基づいた戦略を立案するために協力する必要がある。今回のパンデミックは、特に天然資源への依存度が高い国では、人間が健康な環境と結びついていることを忘れてはならない機会となっている。
将来のパンデミックを防ぐためには、野生種からヒトへのウイルス感染を回避するための適切な環境管理が必要となるだろう(Zohdy er al)。 潜在的な病原体を特定し、野生動物がどのように対処しているかを明らかにするために、野生動物のウイルス学と野生動物の免疫学に関する研究をさらに進めるべきである。
都市の管理は極めて重要であり、都市を設計する際には考慮しなければならない。都市の土地利用計画では、生態系サービスが感染症や病気を減らすのに役立つように、生態系サービスが提供するプラスの便益をより重視しなければならない。メガシティモデルを再構築しなければならない。幸いなことに、技術の進歩により、遠隔地からでも活動を行うことができるようになり、距離が離れていても交流ができるようになった。人口密度を下げ、生態系の飽和を防ぎ、大気の排出量を抑えて対処できるようにするためにも、小規模な村落モデルを検討すべきである。政府は、大気汚染を減らすために、グリーンエネルギーの利用に基づいた環境と持続可能な政策を実施すべきである。最終的には、公衆衛生は自然環境から恩恵を受けることになる。
化学物質の管理は、汚染物質が個々に野生生物や人間の健康に及ぼす直接的な悪影響だけではなく、感染剤との相乗効果も考慮して、統合的に行われるべきである。このパンデミックがもたらす環境への影響は地球規模のものであり(Saadat et al 2020)、パンデミックがもたらした注意は、人為的汚染の制御、極度の隔離期間中の廃棄物管理の改善、医療廃棄物の増加に対処することに向けられなければならない。世界経済を復活させようとする試みとして、ロックダウンられた後に発生する可能性のある汚染物質の排出量の反動が懸念される(Sarkodie and Owusu, 2020a)。一方で、このパンデミックの間に大量の家庭廃棄物や病院廃棄物が発生しており、そのほとんどがプラスチックである。この増加は、プラスチックの使用量を減らすために現在進行中の行動を妨げる可能性があり、環境に投棄されている。家庭や医療での日常的な作業のために、プラスチックに代わるものを探す取り組みが奨励されるべきである。COVID-19の発生を事前に検知するための予防疫学的モデル(生活排水のモニタリングなど)を確立する必要がある。廃水プラントは、高濃度の薬剤に対処するための効果的な処理を含むべきである。これらの行動はすべて、将来のパンデミックに直面するための環境的に持続可能な慣行に従ってプロトコルを設計するのに役立つ可能性がある。