河川汚染：原因、汚染物質、影響 - 生物学 - 2025

河川の汚染としてのバランスを脅かす化学的または物理的要素の導入による水のこれらの体の自然な状態の変化または劣化である生態系。

これらの重要な生態系の汚染は、地球上の生命と淡水の利用を脅かしています。河川とそれに関連する生態系は、私たちの食糧と産業プロセスに必要な飲料水を私たちに提供します。したがって、川は人間の幸福に不可欠です。

ペルーのフアラガ川の廃棄物投棄。出典：Averyaudio、Wikimedia Commons

地球で利用できる真水は希少な資源です。地球上の総水量の2.5％だけが淡水です。そのうちの約70％は氷河の形をしており、残りは特に地下水、湖、川、環境湿度などの形で現れます。

ここ数十年の間に、世界的な淡水需要は、人口増加と、都市化、工業化、生産の増加、食品、商品、サービスの消費などの関連する要因により増加しています。

認識されている河川の重要性と淡水源の不足にもかかわらず、それらは汚染され続けています。世界中で、毎日20億トンの水が200万トンの廃棄物によって汚染されていると推定されています。

原因

汚染は人為的起源の現象であり、河川とそれに関連する生態系に系統的に影響を及ぼします。したがって、これらの重要な水域の汚染原因は、生態系アプローチの下で解釈する必要があります。

構造的な意味では、原因は、環境的および社会的変数よりも即時の経済的変数を優先する持続不可能なライフスタイルに関連する、水の使用、管理、および廃棄のグローバルパターンによって生成されます。

たとえば、1 kgの紙を生産するには約250リットルの水が必要であると推定されています。農業では、1キログラムの小麦または砂糖を生産するために、それぞれ1,500リットルと800リットルが必要です。冶金学では、1キロのアルミニウムを生産するのに10万リットルが必要です。自然はこれらの要求に応えることができますか？

一般的に、河川やその他の水生態系の汚染に影響を与える原因は、次のように概説できます。

• 直接、水に直接影響する要素、活動、および要因など。
• 間接的、直接的な原因の影響を可能にし、支持し、拡大する一連の要因で構成されます。

直接的な原因には、生態系の汚染の脅威についての認識と教育の欠如、法律の弱点とさまざまな規模でのその実施、倫理の欠如、ならびに社会的不平等があります。

都市廃棄物

下水/廃水が適切に処理されていないため、河川汚染の主な原因は都市中心部からの液体廃棄物です。

さらに、表面流出水は、洗剤、油、脂肪、プラスチック、その他の石油誘導体などの汚染物質を運ぶ川に到達する可能性があります。

産業廃棄物

産業廃棄物は、固体、液体、気体のいずれであっても、適切に処理しないと汚染度が高くなります。これらの廃棄物は、業界の下水/廃水システムを通じて河川を汚染する可能性があります。

もう一つの汚染要因は、硫黄と窒素酸化物の排出の結果として発生する酸性雨です。これらの化合物は、水蒸気と反応して酸になり、雨によって沈殿します。

アメリカ合衆国、セントラリアの酸性鉱山排水 出典：Wikimedia CommonsのMichael C. Rygel

鉱業と石油

鉱業と石油活動は、河川汚染の最も深刻な原因です。露天掘りの金の採掘では、表土が破壊され、侵食と流出が増加します。

また、沖積物質の洗浄に使用された水は、最終的には河川に流れ込み、重金属などの深刻な汚染を引き起こします。

鉱山汚染の最も深刻なケースの1つは、金の抽出に水銀またはシアン化物を使用した場合に発生します。両方の化合物は非常に毒性があります。

農業活動

現代の農業は、害虫や病気の防除のための殺生物剤や肥料など、多くの化学物質を使用しています。

これらの化学物質は土壌や作物の葉に直接適用され、最終的には灌漑用水や雨によって高い割合で洗浄されます。土壌の種類、地形、地下水位に応じて、これらの汚染物質はしばしば河川に行き着きます。

綿などの一部の作物では、高濃度の殺生物剤が空中散布（くん蒸機）によって散布されます。これらの場合、風はこれらの化学製品の川への輸送剤となり得る。

一方、多くの殺生物剤は容易に分解されないため、長期間残存し、水を汚染し、生物多様性に影響を与えます。

肥料は、高レベルの窒素、リン、カリウムを組み込むことにより、水の飲料水に影響を与えます。

集中的な畜産、養鶏、養豚は、主に排泄物の蓄積による河川汚染の原因です。集中的な養豚は、排泄物中のリンと窒素の含有量が高いため、汚染度の高い活動です。

汚染成分

石油誘導体

油流出は、水面に油層が蓄積し、マングローブ、沼地、沼地などの沿岸生態系に最終的に組み込まれるため、解決が最も難しい汚染イベントです。その結果、水の飲用能力が失われ、多数の水生種が死亡し、生態系が変化します。

油に含まれる炭化水素と重金属は、川の生態系の一部である魚や他の動植物種に害を及ぼします。これらの損傷は、慢性的（長期）または急性的（短期）であり、死を含みます。

油汚染、エクアドル。出典：Julien Gomba、Wikimedia Commons経由

アスファルテンに富む重油の流出は非常に厄介です。アスファルテンは動物の脂肪組織に蓄積し、バイアスを発生させます。

洗剤

洗剤は生分解しにくいため、水環境から取り除くことは困難です。さらに、水への酸素の溶解度を妨げ、水生動物の死を引き起こす界面活性剤化合物を含んでいます。

農畜産物

河川を汚染する可能性のある農産物には、殺生物剤（除草剤、殺虫剤、殺鼠剤、殺ダニ剤）と肥料（有機および無機）があります。最も問題の多いのは、塩素系農薬と窒素およびリン肥料です。

農業や家畜の活動によって生成されるプリン（発酵能力のある有機残留物）は、近くの川の汚染物質です。最も汚染され、豊富なのは、家畜が排出する排泄物です。

ニュージーランド、ワイララパの農業活動による汚染。ウィキメディア・コモンズのアラン・リーフティング

重金属、半金属、その他の化合物

産業活動および鉱業活動からの化合物は、非常に有毒な汚染物質です。これらには、水銀、鉛、カドミウム、亜鉛、銅、ヒ素などのさまざまな重金属が含まれます。

汚染度の高いアルミニウムやベリリウムなどの軽い金属もあります。セレンなどの他の非金属元素も、鉱業や産業活動からの流出を通じて河川に到達する可能性があります。

ヒ素やアンチモンなどの半金属は、河川の汚染源です。それらは殺虫剤と都市および産業廃水の適用から来ます。

糞便由来の有機物と微生物

さまざまな種の病原菌、原生動物、ウイルスが河川水に到達します。到着のルートは、排水処理されていない家庭廃棄物と家畜農場で、川床に直接投棄されます。

これらの微生物が水中に蓄積すると、さまざまな重症度の疾患を引き起こす可能性があります。

エフェクト編集

水を飲んでいる

河川は、人間と野生生物の両方にとって重要な飲料水の供給源です。同様に、多くの場合、農業や家畜の活動に必要な水を提供します。

河川の汚染は、人間や動物が消費する水を無効にし、極端な場合には、灌漑用水にも同様に役に立たなくなります。さらに、糞便起源の病原微生物の存在は、病気の蔓延を助長します。

生物多様性

水質汚染は、河岸生態系における種の消失を引き起こします。水生生物と河岸生物の両方、および汚染された河川から水を消費する動物が姿を消す可能性があります。

灌漑用水

未処理の都市水や畜産農場から汚染された河川の水は、灌漑には適していません。同じことが、採掘事業や工業地帯の近くの川の水でも起こります。

汚染された水が灌漑に使用される場合、糞便や有毒化合物または病原性生物が植物の表皮に定着したり、根に吸収されたりする可能性があります。汚染された農産物は、人間が摂取すると健康上のリスクになります。

観光

河川とそれに関連する生態系は、居住者にとって経済的に重要な観光地になる可能性があります。これらの汚染はその価値を減少させ、経済的損失を伴います。

汚染された川は、病原微生物や有毒廃棄物の存在により、健康リスクを構成する可能性があります。さらに、特に固形廃棄物の蓄積により、その景観価値は失われます。

河川汚染を回避するには？

グローバルアクション

地表流水生態系の汚染の削減は、持続不可能な生活様式に関連する水の使用、管理、処分の世界的なパターンを構造的に変えることが可能である場合にのみ達成できる世界的な目標です。

一般的な意味では、環境保護のためにあらゆるレベルで法律を強化すべきです。さらに、意識を生み出すことに加えて、自然に対する尊重の価値を構築する教育を促進する必要があります。

いくつかの国の行動

立法

汚染による被害を最小限に抑えるために、河川を保護するための厳格な法制度が必要です。

規制する必要がある最も重要な側面の1つは、下水の処理です。法律に関心のあるもう一つの側面は、銀行や水路の保護帯で実行できる活動を規制することです。

調査

河川は流域を構成します。流域とは、主要な河川の支流ネットワークに自然排水または人工排水が合流する広い地域です。したがって、管理計画を提案するために検討する必要がある複雑なシステムです。

水質と生態系の機能を永続的に監視する必要があります。

水辺の植生の保全

水辺の植生は、栄養循環、環境衛生に参加し、気候変動の影響を緩和します。したがって、保護と保護を促進することが重要です。

一部のローカルアクション

処理プラント

河川汚染の主な原因は、都市部や工業地帯からの汚水です。その影響を緩和するために、処理プラントの設置による汚染水の適切な処理が必要です。

処理プラントでは、汚染物質の性質に応じてさまざまなシステムを採用しています。これらには、固形廃棄物のデカンテーション、水ろ過、化学除染処理、およびバイオレメディエーションが含まれます。

改善策

川が汚染されたら、修復措置を講じる必要があります。これらの対策は、汚染物質の種類によって異なります。

これらの対策の1つは、機械的な洗浄です。このため、河川に投入された固形廃棄物の抽出は、浚渫機械と収集機器を使用して行われます。

最も一般的なプラクティスのもう1つは、ファイトレメディエーションです。汚染された河川から重金属を抽出するのに効率的な植物のいくつかの種が使用されます。たとえば、Eichhornia crassipes（スイレン）は、カドミウムと銅の吸収に使用されています。同様に、Azolla-Anabaena azollae共生システムは、ヒ素やその他のメタロイドで汚染された河川のバイオレメディエーションに使用されます。

細菌のいくつかの種と菌類の特定の派生物は、河川の汚染物質の分解（生物分解）に使用されます。アシネトバクター、シュードモナスおよびマイコバクテリウム属の細菌種は、それぞれ単芳香族および多芳香族のアルカンを分解します。

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