スウェーデンの科学者たちが水からヒ素を除去するコケの一種を発見し、植物の有用性が私の中でさらに高まりました。植物が二酸化炭素を酸素に変えるのは既に知られていることですが、植物によるヒ素の除去は非常に珍しいことです。
スウェーデン産浮遊フック苔がヒ素を除去
ストックホルム大学 の研究者たちは「浮遊フック苔」（Warnstorfia fluitans）と呼ばれるコケの一種が水からヒ素を除去できることを発見しました。この除去過程は効果的であるだけでなく非常に迅速で、汚染された水をわずか1時間で安全な飲料水レベルに変えることができます。
基本的なポイントは以下の通りです：
- 浮遊フック苔は流水からヒ素を除去します。
- 他の栄養素が少なく水が速く流れている環境で最も効果的です。
- コケは死んでいてもヒ素を除去します。
- ヒ素はコケに結合し、水中へのヒ素の流出をより効果的に防ぎます。
- コケが最も効果的に働く環境条件は自然環境に似ています。
コケはどのようにヒ素を除去するの？
浮遊フック苔はヒ素をバイオマス組織に結合させることで水からヒ素を除去します。これが初めての植物による事例ではありませんが、科学者たちは新しい植物フィルター（フィトフィルター）の発見の可能性に興奮しています。
コケがヒ素を最も効果的に除去するのはいつ？
科学者たちは浮遊フック苔が1時間未満で水中のヒ素の最大82％を除去することを発見しました。ヒ素濃度が低く、他の栄養素がほとんどないときに最も迅速にヒ素を除去しました。浮遊フック苔は速く流れる水中で特に効率的にヒ素を除去します。
注意すべきは、科学者たちはヒ素が低濃度である状態が自然水源に最も近いとしており、コケが低濃度時により効率よくヒ素を除去することは問題ではないと述べました。さらに自然の水は栄養素濃度が低いとも指摘しています。つまり、コケがヒ素を最も効果的に除去する条件は自然の環境に似ているということです。
科学者たちは、コケが速くヒ素を除去できるのは従来の陸上植物の根系ではなく、広い表面積でヒ素を吸収できるためだと考えています。
驚くべきことに、コケは死んでいても水中のヒ素を除去します。それでも、生命のあるコケは死んだコケの2倍の効率でヒ素を除去します。
コケを使って水からヒ素を除去できる？
最後に、研究者たちはヒ素がコケにしっかりと結合していることを指摘しました。つまり、ヒ素がコケに強く結びついており、簡単には水に戻らないということで、植物をろ過装置として使う際に重要な特徴です！
商業的にコケを使ってヒ素を除去するにはまだ時間がかかりそうですが、この発見はその技術の可能性を示しています。
コケが水からヒ素を除去する仕組みが分かったところで、ヒ素に関するいくつかの基本的な質問を説明しましょう。
ヒ素とは何ですか？
ヒ素は非常に危険な元素です。発がん性があり、摂取すると痙攣、嘔吐、血便を引き起こす可能性があります。ヒ素中毒は主に汚染された水を飲むことで発生します。胎児にも有害であり、曝露を避け症状を治療する以外の有効な治療法はありません。
水からヒ素を除去する方法は？
米国では飲料水中のヒ素を規制しています。水を沸騰させたり、塩素のような漂白剤で消毒してもヒ素は除去できません。しかし、逆浸透法、超ろ過、イオン交換、蒸留でヒ素を除去することが可能です。
ヒ素はどこから来るの？
ヒ素は地殻に自然に存在します。特に米国西部や東南アジアの多くの帯水層や地下水源で高濃度が見られます。ヒ素濃度が高くなる理由は様々で、以下が含まれます：
- 特にEPAの規制を受けていない私有井戸では自然に高濃度になることがあります。
- ヒ素を含むたばこ製品の喫煙。
- 土壌の鉱物組成の違い。
- 帯水層を乱す採掘や水圧破砕技術、ヒ素を含む化学物質の注入。
- 稲、リンゴジュース、貝類など、周辺の土壌や水からヒ素を吸収しやすい食品。
- 綿花や木材保存のために使用された農薬にヒ素が含まれていました。50年以上規制されていますが、農薬の使用が止まってもヒ素は残留します。
- 銅の製錬は特に大気中のヒ素の主要な発生源として研究されています。
ヒ素中毒について過度に心配する前に、米国でのヒ素中毒は比較的稀であることを念頭に置いてください。
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原著論文はこちらでご覧いただけます: Andhi, A., et al., Phytofiltration of arsenic by aquatic moss (Warnstorfiafluitans), Environmental Pollution(2017), https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.11.038