新型コロナウイルスの影響

Scientific Reports volume 13、記事番号: 9099 (2023) この記事を引用

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都市環境の汚染レベルの変化は、新型コロナウイルス感染症の影響の 1 つです。ゴミは、新型コロナウイルス感染症のパンデミックの影響を受ける最も重要な都市汚染物質の 1 つです。この研究では、都市環境を調査することにより、新型コロナウイルス感染症パンデミック時の都市部の汚染レベルを調査しました。この目的を達成するために、観察と計数のプロトコルが使用され、イランのヤスジで一般的なごみと新型コロナウイルス感染症関連のごみを含む 2 つのグループに分けてごみが研究されました。結果はクリーン環境指数 (CEI) に基づいて解釈されました。観察時期は、病気のピークと発生率の低下に基づいて選択されました。その結果、病気のピーク時には、新型コロナウイルス感染症に関連した緩やかなロックダウンと比較して、産子の密度が平均して19%減少したことが示された。感染のピーク時のCEIは平均4.76で、感染のない状態と解釈されたが、新型コロナウイルス感染症に関連した低ロックダウン時のCEIは平均5.94で、中等度の状態と解釈された。都市の土地利用のうち、差が60％以上あるレクリエーションエリアは新型コロナウイルス感染症による影響が最も大きかったが、商業地域ではこの差は3％未満だった。計算された指数に対する新型コロナウイルス関連のごみの影響は、最悪の場合で 73%、最低の場合で 0.8% でした。新型コロナウイルス感染症により都市部のゴミの数は減少しましたが、新型コロナウイルス感染症によるロックダウンに関連したゴミの出現が懸念材料となり、CEIの増加につながりました。

2019 年に中国で新種のコロナウイルスが発生したことは、新型コロナウイルス感染症 191,2 と呼ばれる伝染病の発生源となり、2020 年に世界保健機関 (WHO) によってパンデミックと認められ、114 か国に拡大しました 3。パンデミックが環境に与える影響はすぐに明らかになりました4,5。しかし、新型コロナウイルス感染症のパンデミックは窒素と粒子状物質の排出量の削減につながります6が、プラスチック消費量の増加など、環境に悪影響と深刻な影響をもたらしています7、8。

医療廃棄物と都市固形廃棄物の構成と量に対するパンデミックの影響は、パンデミックが環境に与える影響に関する大きな課題の 1 つです9,10。パンデミック後の時代であっても、プラスチック廃棄物の生産増加は、社会的責任、企業の行動、政府の政策によって管理されなければなりません11。もちろん、都市固形廃棄物の量に対するパンデミックの影響は必ずしも増加しているわけではありません。これらの影響は地理的および社会学的特性によって異なるため、パンデミック中、上海では都市固形廃棄物の発生量が 23% 減少したが、シンガポールでは 3% 増加した12。新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより、都市固形廃棄物の新たな成分が出現しましたが、その中で最も重要なものはフェイスマスクです。パンデミック中、中国、トルコ、日本、マレーシア、イランでは毎日、それぞれ 4,214 トン、310 トン、558 トン、122 トン、309 トンのマスク廃棄物が発生しています13。新型コロナウイルス感染症のパンデミックにおける都市固形廃棄物の量と組成の変化は、2 つの重要な理由によるものです。1 つは、流行状況下では、状況に応じてライフスタイルが変化することです。第二に、社会の健康ニーズにより、一部の部門での生産と消費が増加します14、15、16。

国民と消費者のライフスタイルは環境汚染に直接的および間接的な影響を及ぼしており、それはエネルギー効率において証明されています17。ゴミは、市民によってゴミ箱に適切に処分されなかった廃棄物です18,19。この行為により、多くの都市環境や公共環境に廃棄物が散乱します20。ゴミは健康や環境に深刻な影響を与えるだけでなく、好ましくない景観を生み出す可能性があります21。これにはさまざまなタイプの都市固形廃棄物が含まれており、その中で最も一般的なのはプラスチックと紙です22,23。この研究の目的は、都市環境におけるゴミの組成と量に対する新型コロナウイルス感染症のパンデミックの影響を評価することでした。また、新たなごみの出現におけるパンデミックの直接的な影響と、都市汚染の状況における病気の間接的な影響を調査する試みも行われた。

この研究は、イランのヤスジの都市環境におけるゴミの密度と組成を調査するために実施されました。この都市は、人口 13 万人を超えるイラン南部の州の中心です。ヤスジ市の気候は、温暖な地中海性山脈に属し、夏は穏やかで、冬は寒くて雨が降ります。この調査は、土地利用の種類に基づくエリアの分類に従って、市内の異なる場所で実施されました（図1）。調査は、土地利用の異なる9つの通りと3つの公園（ピルシェ通り、サルダル通り、カシャニ通り、フェルドウシ通り、タレガニ通り、オンマット通り、エマーム・ホメイニ通り、カマレディン通り、サイディ通り）を含む市内12か所で実施された。、ヴェラヤット公園、サヘリ公園、メヘルヴァルジ公園）、LAからLLと名付けられました。

Studied location (" href="/articles/s41598-023-35554-1#ref-CR24" id="ref-link-section-d329899e523">24.

ゴミの密度（個/m2）に関する情報は、目視調査を使用してゴミの数を数えるフィールド法に基づいて取得されました18,25。この方法では、研究者は一日の特定の時間に研究対象の場所を訪問し、直接観察することで情報を取得しました11,19。この研究は、営業日の夕方の特定のプロトコルに基づいて行われました18,26。調査対象地の調査基準はポイ捨て数のみであり、二次汚染や湿気などの介在条件の影響により、ポイ捨て廃棄物の重量や体積は省略されている27。道路は両側で調査されました。歩道の全幅と道路の深さ 1 メートルが、リットル数の幅として決定されました18,28。調査は1年間（2021年9月から2022年9月）実施され、その間各場所を12回（毎月1回）訪問し、データが記録された。この調査の時点では、新型コロナウイルス感染症の陽性者数と入院率の増加を受けて、政府は市内での市民の滞在制限や商業施設の営業時間の短縮などを含む2度のロックダウンを実施した。そして管理活動。 1回目と2回目のロックダウン期間はそれぞれ約3週間と4週間続いた。各場所のゴミ評価の 1 か月間隔によると、ロックダウン中に各場所で合計 12 回の評価のうち 2 回の評価が実施されました。

環境内に市民によってポイ捨てされた固形廃棄物はゴミとみなされ、木の枝、葉、歩道表面の壊れた破片などの物品は考慮されませんでした23。この研究では、一般的な猫砂（CL）と新型コロナウイルス関連猫砂（CRL）を含む 2 つの一般的なカテゴリーで猫砂が調査されました。 CL には、プラスチック、紙、金属、木材、タバコの廃棄物などの品目が含まれていました。フェイスマスク、手袋、アルコール溶液ベースのボトル、フェイスシールドなどの品目は CRL として分類されました。

調査対象場所のゴミの量に関する情報は、クリーン環境指数 (CEI)29 を使用して解釈されました。

この式では、Ni は観察された産子の数を表し、K は 20 に等しい定数係数です。この式で使用される Wi 係数は、各産子の環境と健康への損害の可能性に従って定義されます18,29。この計算式における各場所の幅には、歩道全体の幅と道路から 1 m が含まれています。この式の各場所の幅には、道路の長さが含まれています30。さまざまな種類の猫砂の Wi 係数を図 2 に示します。一部の CRL のタイプは、マスクなどのウイルス感染の可能性があるため、計算式で Wi = 2.5 として計算されています。しかし、プラスチック製でウイルスに感染する可能性が低い一部の種類の CRL は、式で Wi = 1.5 として計算されました 28,29。

産仔タイプの Wi 係数 28,29。

調査された場所のゴミの密度は表 1 に示されています。2 回のロックダウン期間中に観察されたゴミの平均は LT セクションに記載されています。ロックダウンなしの 10 回で観察されたゴミの平均量は、NLT セクションに記載されています。このうち、LG のゴミ密度は 0.689 個/m2 で、他の場所に比べて高かった。また、ゴミ密度は、LJ で観察された 0.0125 個/m2 に相当する最低値であり、調査対象地域の最高のゴミ密度の 54 分の 1 でした。調査対象地域の平均すると、ゴミ密度は 0.287 個/m2 でした。都市環境で最も CL が多いのはタバコの吸い殻で、平均 0.150 個/m2 で、都市のゴミ総量の 52.26% を占めました。調査対象の全地点における CRL は総ごみの 0.88 ～ 62% であり、これは 0.0011 ～ 0.0069 個/m2 に相当しました。平均して、CRL は総猫砂の 1.49% を占めました。

この研究では、政府によって 2 回の新型コロナウイルス関連のロックダウンが実施され、これら 2 回の期間に調査された地域のゴミ評価の結果、ゴミ密度が平均 19.86% 減少したことが示されました。図3に示すように、ロックダウン時のCRL密度は0.001～0.0064個/m2であったのに対し、CLの密度は0.0036～0.6060個/m2であった。これらの状況は、新型コロナウイルス関連のロックダウン中に、都市環境における CL の密度が平均 19.92% 減少したことを示しています。この時の全産仔に占める CRL の割合は 1.63%であったが、通常の状態では 1.48%であった。したがって、調査対象地域では、リター密度の空間的変化が観察される可能性があります。もちろん、コロナ禍では家庭ごみとはごみの量の変化傾向が異なります。パンデミック中、オンラインショッピングの増加により、家庭廃棄物中のプラスチックの量は増加10しますが、図3に示すように、公共の場所や屋外環境での人の存在の減少により、ゴミの量は減少しています10。は減少していますが、フェイスマスクの使用増加により、プラスチックの割合が増加しています29。

新型コロナウイルスに関連しないロックダウン期間(A)と新型コロナウイルスに関連したロックダウン期間(B)で調査された地域の産仔数の構成。

他の研究では、多くの都市部ではゴミが主要な汚染物質であると報告されています。アルゼンチンの都市では、4 つの異なる地域でゴミの密度が調査されました。その結果、すべての地域でゴミの密度が異なり、タバコの吸い殻が最も CL23 であることがわかりました。私たちの研究では、タバコの吸い殻の平均密度は0.153本/m2で、これが最高のCLでした。ただし、私たちの研究でのゴミの組成は他の都市とは異なっていたため、ゴミの数が最も多かったのは、それぞれタバコの吸い殻、ティッシュペーパー、紙、プラスチックでした。都市地域ごとにゴミ密度が異なる最も重要な理由の 1 つは、土地利用の違いである可能性があります 18。この研究では、LA、LD、LG の商業地域で最も高いゴミ密度が見られましたが、LC、LH、LJ を含むレクリエーション地域では最も低いゴミ密度が見られました。この違いは CRL の場合に特に顕著でした。表 1 で述べたように、最高の CRL はレクリエーションエリアの LC および LH で観察され、一方で CRL の最低密度は LB、LF、および LK を含む住宅地で観察されました。異なる土地利用におけるゴミ密度の違いは、以前の研究の結果で言及されています18、29、31。空間変動の最も重要な理由の 1 つは、土地利用が人口密度に与える影響です 32。商業地域では、人口密度が高いため、住民によるゴミのポイ捨てが行われる可能性が高く、したがって、これらの地域のゴミ密度は、住宅地域などの他の用途に比べて高くなります23。さらに、都市環境の構造的条件によっては、ゴミの耐久性が高まり、環境内のゴミ密度が増加する可能性があります。たとえば、木の穴、地表水収集用水路、自転車ステーションなどのアクセスの悪い場所の存在により、清掃効率が低下し、ゴミ密度が増加します31。この状況は CRL の場合にも観察され、商業地域の人口密度が高いことが、これらの地域の CRL 密度が高くなる理由の 1 つであると考えられます。

特定の場所に一部のタイプの都市固形廃棄物がポイ捨てされる可能性がある。空間変動のもう 1 つの理由は、都市環境のポイ捨て密度である。例えば、タバコの吸い殻のポイ捨てはタバコの販売および消費センターの周囲で多く見られ20、銀行やATMの周囲では紙のレシートのポイ捨てがより多く観察されます18。都市のさまざまな場所でのこれらのポイントの数の違いにより、ゴミ密度の変動が生じます。しかし、結果は、CRL 密度がこの要因に依存せず、このタイプの敷き砂のより高い密度に関する特定のポイントは観察されないことを示しました。屋台やスーパーマーケットの周りのタバコの吸い殻やATMの周りの紙のレシートなど、一部の種類のゴミの密度は他の地域よりも高かった。また、ゴミの密度は調査した場所で同じではありませんでした。人々がしばらく立ち止まる可能性のある場所では、より多くのゴミ密度が発生する可能性があり、その中で最も重要なのは交差点や都市交通の駅です18,25。場所によって清掃の質が異なることも、ゴミ密度の空間的変動の理由として考えられます32。この研究では、レクリエーションエリアでは他の場所とは異なる清掃プロセスが行われていたため、レクリエーションエリアのゴミ密度は他のエリアとは異なりました。

CEI に基づく都市環境汚染状況の解釈を図 4 に示します。その結果、調査対象地域の 25% が非常にきれいな状態にあり、50% が汚いまたは極度に汚い状態にあることが示されました。調査対象地域の平均指数は 9.72 で、中程度の状況を示しました。 CEI の使用により、この指標は敷料密度と比較してより適切な方法で状態を示すことが示されました。各ごみに係数を適用し、汚染物質の排出や環境リスクの観点から各ごみの重要性を考慮し、各ごみの投棄の影響を指数でランク付けしました。ゴミの中で、タバコの吸い殻は、その数が多く、係数が 2 に等しいため、CEI に最も重要な影響を及ぼしました。この指数は、ゴミの種類の影響をカバーしていますが、異なる地域の異なるゴミからの汚染物質の漏出量を反映していません。気候条件30．タバコの吸い殻には毒素 33、金属 34、有機化合物 35 などのさまざまな汚染物質が含まれているため、係数 2 が適用されました。タバコの吸い殻の重要な特徴の 1 つは、環境への汚染物質の急速な漏洩によるものであり、そのためこの吸い殻は他の種類の吸い殻よりも重要になります。例えば、ニコチンはタバコの吸い殻から急速に漏出し、漏洩したニコチンは 1 立方メートルの水を汚染する可能性があると報告されています 31。

調査した場所の計算された CEI。

ただし、この研究では、CRL は CEI に重大な影響を与えるもう 1 つの重要なタイプのリットルでした。このタイプのトイレ砂はプラスチックベースの素材でできており、マイクロプラスチック36の発生源であるとともにウイルス感染の可能性があることが知られています。したがって、CRL は、敷料の種類の中で最も高い係数である 2.5 に等しい係数によって指数に適用されました。表 2 が示すように、各種類の猫砂が CEI に及ぼす影響は、調査した場所によって異なりました。この効果は、産子の量と各産子の係数に依存していました。

CRL は、都市環境のさまざまな場所の総ゴミ密度に対して 0.56 ～ 62% の独立した影響を及ぼし、調査対象地域の CEI に対するこれらのゴミの影響は 1.2 ～ 73% であり、平均は 18.34% でした (図5）。新型コロナウイルス関連のロックダウンがあった期間を年間の他の日と比較すると、パンデミックにより調査対象地域のごみ組成に平均して変化が生じたことが示された（図3を参照）。しかし、CRL が CEI に与える重大な影響は、都市環境における新種のごみの出現によるパンデミックにより、調査対象となったさまざまな場所の指数スコアが 0.05 ～ 0.34 増加したことを示しています。このため、パンデミックにより汚染指数スコアが平均 0.21 ポイント増加しました (CEI における CRL の平均比率は、図 4 に示すように調査対象の場所について計算されました)。

計算された CEI に対する猫の種類の平均的な影響。

新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより都市環境のゴミ密度が変化し、都市の景観に影響を与える可能性のある新しいタイプのゴミの出現につながりましたが、パンデミックが都市環境に及ぼすより深刻な影響は、被害が生じる可能性であることです。 CRLの劣化が原因です。フェイスマスクと手袋は、この研究で観察された 2 つの主要な CRL であり、都市環境の総ゴミ組成の 1.5% を構成し、平均 18% の汚染指数に効果的でした。報告によると、イランでは、新型コロナウイルス感染症のパンデミック中にフェイスマスクと手袋の消費量がそれぞれ55倍と2.5倍に増加しました37。この機器の使用による廃棄物の発生（その一部は都市にポイ捨てされている）は、環境中のさまざまな種類のマイクロプラスチックの発生源となり、深刻な懸念となっています38。一方、保健プロトコルによれば、これらの新型コロナウイルス関連廃棄物の収集と処分は別々の袋に入れる必要がある37が、公共の場所に廃棄物をポイ捨てしたり、他の都市廃棄物と一緒に処分したりすると、感染伝播のリスクが生じる。これは、発展途上国の非公式廃棄物管理職員のほとんどに当てはまります。なぜなら、これらの職員のほとんどは、都市固形廃棄物に直接接触する際に個人用保護具を使用しないからです39。

イランでは、医療廃棄物の管理は生産者の責任です。このため、保健センターや病院にはオートクレーブなどの消毒装置が備えられており、パンデミック中に新型コロナウイルス関連の廃棄物を適切に管理することができました16。しかし、CRL の場合、別個の管理システムは予見されておらず 37、この研究の結果は CRL の管理を改善するための意思決定に使用できます。公共の場所での固形廃棄物のポイ捨てに対する市民の行動の影響を考慮すると、市民の行動を改善する取り組みは CRL29 の削減に効果的である可能性があります。パンデミック中にこの廃棄物を処理するための特別な手順があるため、これはフェイスマスクと手袋にとって特に重要です37。ビーチなどの公共の場所にゴミが存在する理由の 1 つは、ゴミが少ないことである可能性があります 18 が、この研究で調査された都市部では、多くのゴミ箱が存在し、かなりの密度のゴミが見られました。調査対象地域の状況は、新型コロナウイルス感染症のパンデミックが継続する場合、およびおそらく将来同様の状況が発生する場合、CRL をより適切に管理する必要があることを示しました。一般に、都市環境におけるゴミ管理は、予防、緩和、除去の 3 つの段階で行うことができます 21,40。教育を通じて国民の行動を修正し、ポイ捨て禁止法を適用することによる予防措置により、CRL を含むポイ捨てを減らすことができます。緩和段階で最も重要な行動は、CRL を含むゴミの密度を減らすこと、公共の場所にゴミ箱を設置すること、特定の間隔で CRL 用の容器を設置することです。最後に、最後のステップは、特に除去ステップでアクセスの少ないポイントを特定することによって、都市環境の浄化効率を向上させることです。ゴミの管理を改善すると、病気の伝播のリスクなど、埋め立てによる悪影響を軽減できます41,42。

この研究では、すべての土地利用が調査され、各土地利用のいくつかの場所が調査されました。これは現地調査であり、データは都市環境から直接取得されたものであり、現実を表しています。データを解釈するために新しい指標が使用され、この指標で新型コロナウイルス関連のごみの影響が調査されました。しかし、この研究には都市のすべての通りを考慮することが不可能であるなどの限界がありました。また、他の都市を調査して結果を比較するのに十分な時間がありませんでした。さらに、水と土壌資源の汚染に対するゴミの影響を調査し、それを新しい指標で解釈することは、現在の研究のもう1つの欠点であり、将来の研究で考慮される可能性があります。

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックがゴミや都市汚染に及ぼす影響を調査した。その結果、新型コロナウイルス関連のごみが固形廃棄物全体の平均1.49％を占めていたことが示された。最も一般的な廃棄物はタバコの吸い殻で、都市廃棄物の 51.5% を占めました。また、スコア 10 以上で調査されたエリアの 50% は、CEI を考慮すると汚く、より悪い状態にありました。さらに、調査対象場所の 25% は、クリーン環境指数を考慮すると非常にクリーンな状態でした。新型コロナウイルス関連のゴミは汚染指数に 1.2 ～ 73% の影響を与え、CEI を平均 0.21 ポイント増加させました。新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより、ロックダウンにより公共の場所の人口密度が低下し、ゴミの数が減少しましたが、その結果、新しい種類のゴミが出現し、都市環境の汚染指数が増加しました。

この研究中に生成または分析されたすべてのデータは、この公開記事に含まれています。

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この研究は、イランのヤスジ医科大学から資金提供を受けました。 (認可番号: 4010053; 倫理規定: IR.YUMS.REC.1401.039)。

イラン、シラーズ医科大学シラーズ大学環境健康工学部

カディジャ・ダラビ

ファサ医科大学公衆衛生学部、ファサ、イラン

ラミン・ハヤティ & ナヴィド・アリネジャド

アルダカン大学、農業天然資源学部、環境科学工学科、アルダカン、イラン

マリアム・モロヴァティ

イラン、ヤスジ医科大学保健学部環境健康工学科

ガセム・ハッサニ

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KD: 調査、執筆 - 原案執筆 - レビューと編集。 RH; NA; MM: レビューと編集。 GH: 調査 - レビューと編集 - 監督。著者全員が最終原稿を読んで承認しました。

ガセム・ハッサーニへの通信。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

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転載と許可

ダラビ、K.、ハヤティ、R.、モロバティ、M. 他。新型コロナウイルス感染症のパンデミックによるロックダウンが都市のゴミと清潔環境指数に与える影響。 Sci Rep 13、9099 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s41598-023-35554-1

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受信日: 2023 年 1 月 13 日

受理日: 2023 年 5 月 19 日

公開日: 2023 年 6 月 5 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-35554-1

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