もつれたマリンプラスチックごみ問題を解きほぐす

2019/06/07

石川雅紀
神戸大学名誉教授、NPO法人ごみじゃぱん代表理事

　最近海洋プラスチックゴミが生態系などに与える影響が、大きな問題として世界の多くの国で注目を集めています。日本でもレストランがプラスチックストローの提供を取りやめる、あるいはレジ袋の有料化などの動きも広がっています。
　石川雅紀NPO法人ごみじゃぱん代表理事が、廃棄物・リサイクル問題に関する専門家の立場から、海洋プラスチックの問題を解説されています。海洋プラスチックゴミに関する正確なデータは少ない可能性があり、その実態がよく分からない中でどのような対策を取るべきかも提案されています。
　少し長い論考ですが、海洋プラスチック問題を理解戴く材料になると思いますので、是非お読み戴ければと思います。

1.　はじめに

　昨年来日本ではマリンプラスチックごみ問題に注目が集まり、環境省は中央環境審議会循環型社会部会の下にプラスチック資源循環戦略小委員会を設置し2019年1月までに5回に渡り審議を行ってきた。実質的目的は、今年6月に大阪で開催されるG20においてマリンプラスチックごみ問題に関してインパクトのあるメッセージを発信することである。

　著者は、廃棄物管理・資源循環政策の専門家としてこの小委員会のメンバーとして審議に参加したので、この問題について考えたところを個人的意見として本稿にまとめる。

　以下の問題意識がある。
　私は、小委員会での議論において、すべての委員が十分納得したというレベルまで議論を尽くすことはできなかったと感じている。原因は、この問題が、動物愛護問題、生物濃縮を通じての生物影響、健康影響から、景観、環境の存在価値の問題まで幅広く、多様で複雑な問題である一方で、G20でのメッセージ発信という目的から時間的制約があったためである。時間的制約の下ではできるだけの議論を尽くし、最終的には座長預かりの形で全員の合意に達している。

　この問題について、原論文、原報告までたどった結果、政策選択のよりどころは、唯一の推計値に依存しておりこの推計値の不確実性が高いことがわかった。マリンプラスチックごみ問題について考える上では、この事実を共有することが必要である。

　本稿では、著者が個人的にさらに理解を深めたかった点を明らかにし、批判を受け議論を深めることが目的である。

2.　古くて新しい問題

2.1　古くからの問題

　今回のマリンプラスチックごみ問題は日本では、昨年突然社会的に注目を集めたが、実は、古くからある問題である。私自身、網に絡まったカメやアザラシなどの大型海洋生物の画像は学生時代に見た記憶があるので、70年代から80年代には一般向けのメディアに掲載されていたと思われる。

　Ryan(2018)によれば、この問題に関する学術論文は、1990年代にいったん減少するが、1960年代以降指数級数的な増加が続いている。近年世界でマリンプラスチックごみ問題に注目が集まったきっかけはウミガメの鼻にプラスチックストローが突き刺さっている動画や海鳥の死骸の腹の中にプラスチック製のキャップ等が多量に詰まっている画像であった。しかし、これらの問題は新しい問題ではない。同様の問題は、古くから報告されている。海鳥によるプラスチック片の摂取は、1969年にKenyon等によって学術論文として報告されている。(Kenyon and Kridler 1969)　また、1987年には、Harper et al. (1987)によって1958年のクジラドリ属のサンプルからプラスチック小片が検出されており、海鳥によるプラスチック小片の摂取は1950年代から始まっていたことがわかる。

　大型生物が人工物に絡まる問題に関してはさらに昔から報告がある。Scheffer (1950)によれば、アザラシやアシカに人工物が絡まっていることが1930年代から観察されており、プラスチックが広く使用される以前から問題としては存在していた。経時変化を取り扱った報告もある。Fowler (1987)によれば、商業目的で捕殺されたオットセイの内、ゴム等の人工物に絡まっていた個体の比率は1950年代には0.004%であったものが、1980年代には0.5%まで増加している。1960年代以降絡まった人工物としては漁網などの漁業起源のものと包装等その他陸上起源のものが報告されている。

　海洋大型生物にマリンプラスチックごみが絡まる問題、海鳥などがプラスチック小片を摂取する問題は、プラスチックが広く民生分野で使われるようになった1950年代以降程なくから報告があり、古くからある問題である。言葉を換えれば、解決されてこなかった問題である。

2.2　新しい問題

　マリンプラスチックごみ問題の中でも比較的新しい問題は、マイクロプラスチック問題である。マイクロプラスチックは、一定サイズ以下のプラスチックを意味するが、基準となるサイズは研究者によって異なる。ここでは、一般的によく使われている5mm以下のプラスチックとする。

　Carpenter et al. (1972)によってサルガッソー海西部表層海水中からプラスチック小片が平均3,500個/km2、290g/km2検出された事が報告され注目を集めた。検出されたプラスチック小片表面から付着けい藻類などが観察された事から、魚が餌として取り込む可能性が指摘されており、プラスチックがPOPs(Persistent Organic Pollutants: 残留性有機汚染物質)を吸着・濃縮しやすいため、マイクロプラスチックがPOPsの媒体となり生物濃縮を促進する懸念が示されている。

　この報告以降専門家によるマイクロプラスチックの分布、起源、汚染物質濃度、汚染物質の生体への移行等様々な視点からの研究が行われ、多くの報告があるが、一般社会の注目を集めたのは近年のことである。例えば、Mooreは、1997年に北太平洋環流域で海表面にプラスチックを主成分とする浮遊ごみが集積している事を発見し結果をMoor et al. (2001)に発表している。この報告によれば、調査海域においてプラスチックごみの密度は334,271個/km2、5,114g/km2に達し、重量では、同時に採集された動物プランクトンの6倍にも及ぶとされている。この浮遊ごみの集積は、その後太平洋ごみベルトとして知られることとなる。

3.　マリンプラスチック問題の特徴

3.1　情報の不確実性

　マリンプラスチックごみ問題に関してこれまで得られている情報の概略を整理し、この問題を分析するための基礎となる情報の不確実性が高く、議論の基盤が相当に脆弱である事を示す。

　まず、海洋中に存在するマリンプラスチックごみの量、性状、起源など様々な報告があるが、海洋の広さ、深さと比較して得られている情報は限りが有り、海洋中に存在するプラスチックごみ全量については粗い推測しかない。表1にまとめたが、下限推定値で7千トンから約27万トンまでの幅がある。これらの推定値には、海洋底泥、沿岸海浜は含まれない事と、採集に使われるネットの目開き以下のサイズも含まれないことに注意が必要である。

表1 マリンプラスチックごみ推計存在量

　次に、全世界の海洋に流入しているプラスチックごみの量についてはさらに情報が少なく、不確実性も高い。広く引用されている情報は、Jambeck et al.(2015)である。現状Best Availableとはいえるかもしれないが、表1に示した存在量よりも相当に不確実性が高い。この報告によれば、2010年において、480万トンから1270万トンのプラスチックごみが海洋に流入していると推計している。

　定常状態を仮定し、海洋中に浮遊しているプラスチックごみの下限推定量として27万トン、流入速度が480万トン/年の場合は、海洋中の平均滞留時間は20日、流入速度が1270万トンであれば、8日弱となる。プラスチックが海洋中で生物、光、物理的力によって分解されるとしてもこの速度はいかにも速すぎる。つまり、現在議論の基礎となっている以下の3つの情報（前提）の整合性が低いことを示している。

・: 海洋中に浮遊しているプラスチックごみの量
・: プラスチックごみが海洋に流入する速度
・: 海洋中に浮遊するプラスチックごみが分解、沈降などで海洋から除去される速度

　この3つの量・速度は、一定期間中に流入した量と除去・分解などで流出・消失した量の差はそこに残っている量の期間中の増加量に等しいという関係があるので、この内2つがわかれば残りの1つは推定できる。しかし、これらの情報の不確実性は高く、特に海洋への流入速度と除去速度は確かな情報がほとんど無い。

　海洋からの除去速度については直接の観測値はない。プラスチックごみが海洋中で浮遊している状態から除去されるプロセスとしては様々なものが考えられ、定量的にわかっているプロセスはほとんど無い。生分解、物理的分解ではこの速度で分解が進むとは考えにくい。浮遊状態からの除去プロセスに関連して有力な情報として、浮遊しているプラスチックのサイズ分布から小さなサイズのプラスチックが除去されていると推定している報告がある。例えば、Cózar et al. (2014)では5mm以下のマイクロプラスチックが除去されるプロセスが重要であると指摘している。小さなサイズであれば、動物プランクトン、プランクトン食性の魚類などが摂食し、糞として排出後、底泥に堆積することが考えられる。また、比較的大きなマクロプラスチックも生物などが付着して海水よりも比重が重くなり沈降することはわかっているが定量的な観測値はない。

　Koelmans et al. (2017)では、プラスチックごみを比較的大きなマクロプラスチックとマイクロプラスチックに分け、マクロプラスチックからマイクロプラスチックへの分解、マクロプラスチックとマイクロプラスチックからの除去（底泥への沈降）を考慮したモデルを構築し、これまでのプラスチック生産量の推移から近年の観測値が最もよく説明できるように分解速度、除去（沈降）速度を推定している。結果を左右する海洋へのプラスチックごみの流入速度は生産量の3%が流入するとしている。Jambeck et al.(2015)の推計結果では、2010年の世界のプラスチック生産量(270百万トン、Plastics Erope (2018))の1.8%から4.7%が海洋に流出している（論文の結果より石川が計算）としているので、Koelmans et al. (2017)の流出量に関する仮定はJambeck et al.(2015)と同程度の大きさである。得られた結果は、除去（沈降）速度33.8m d-1、分解速度1.05×10-7m-2y-1となっており、海洋中に浮遊するプラスチックの滞留時間は約3年となっている。また、同時に、2016年までに海洋に流入してきたプラスチックごみの内、99.8%が堆積しているとしている。除去（沈降）速度は、動物プランクトンの糞の沈降速度の範囲であるが、分解速度は比較できるデータが無く、評価が難しい。結論として、プラスチック生産量の3%が海洋に流出し、マイクロプラスチックの海洋中での滞留時間が3年程度となるような分解速度であれば、マリンプラスチックごみ分布の観測値が整合的に説明できるということである。Isogai et al. (2019)でも、Jambeck et al.(2015)に基づいて、海洋への流出速度を仮定し、滞留時間を3年が妥当としており同様の結論である。

　これらの結論を受け入れるなら、仮想的に海洋への流入をすべて止めたとすると3年程度の時間スケールでマリンプラスチックごみは減少していくことを意味している。これだけなら良いニュースに聞こえるかもしれないが、同時にこれまでに生産され、海洋に流出したプラスチックごみのほとんどは、すでに海洋中で浮遊プラスチックごみと認められない形となっている（例えば、底泥に堆積している、観測に用いられるネットの目開き以下のサイズに分解して観測されていない、まだ知られていない所にたまっている等）事になる。こちらは、社会的に認知されていない大きな問題である。

　これまで海洋中のプラスチックごみの存在量、フローを分析した結果は陸起源の海洋へ流入するプラスチックごみについては、すべてJambeck et al.(2015)の推計値に基づいており、この推計方法及び、仮定は非常に重要である。

　推計方法の概略は以下の通りである。まず、国別に海岸線から50km以内の人口を推計し、GDP等からこの地域でのごみ（都市ごみ）の発生量を推計する。この発生量の内不適切に処理されるごみの量を定義し、国別に推計する。得られた不適切に処理されたごみ量に散乱ごみ量として、地域内ごみ発生量の2%を加えて、その和にプラスチック割合（国別に文献から推定）と海洋流出率（全世界で一定値）を乗じ国別に海洋に流出するプラスチックごみ量を推計している。用いられたパラメータの値を定めるための情報は乏しく、以下に示すとおり不確実性は高い。

　散乱ごみの発生量は、総都市ごみ発生量の2%としているが、この割合は、Keep America Beautiful (2009)のレポートから散乱ごみ量を引用し、調査年である2008年における全米でのごみ発生量で割って散乱率を2%としている。このレポートの散乱ごみ量は、州、郡、市町村、企業、教育機関を対象として、散乱ごみの収集量とコストをアンケートにより調査している。種類別、規模別に13カテゴリーに分け、それぞれ20から51のサンプルを割り付け、全体では4,093をランダムに選び412の回答を得ている。従業員1,000人以上の大事業所から回答が得られなかった以外は概ね、設計回収数程度の回答を得ている。全米での散乱ごみ発生量の推定値は、466万トンであり、企業、市町村、郡の収集量が95%を占める。

　他に国レベルでの散乱ごみ発生量に関する報告がないので、やむを得ないが、米国での特定の年の推計値を全世界に適用する場合どの程度の誤差があるかは全くわからない。途上国に対する推計値では、不適切に処理されたごみの量が大半を占めるので、散乱ごみ量の推計値の誤差は大きな問題ではないが、経済が発達した国に関する推計値では散乱ごみ量が推計値で大きな割合を占めるので、散乱ごみ発生量の推計値の精度は大きな影響がある。

　不適切に処理されたごみ量については、海岸線から50km以内の地域を対象としているが、50kmと決めた根拠は示されておらず妥当性を評価できない。この距離を変えれば結果に大きな影響が有るものと思われるが、その程度はわからない。

　海洋への流出率に関しては、カリフォルニア州サンフランシスコ湾に関する調査を引用している。(Bay Area Stormwater Management Agencies Association 2012)このレポートでは、散乱ごみの発生量の評価を目的としている。発生量は直接測定できないので、荒天時に雨水が分流式の下水道への流入する入り口（道路の側溝など）で流入する散乱ごみを回収し、道路清掃効率、側溝等のメンテナンス頻度、分流式下水道のポンプステーションのメンテナンス頻度、土地利用区分、利用者の経済的状況などから、散乱ごみの発生量を推計している。推計に用いた式は次式である。（説明を簡単にするために、土地利用区分、経済的状況などを無視し、単位は変更した）実際の推計では、土地利用区分、経済的状況等による区分別に推計し合計している。

　ここで、P、Dはそれぞれ、0.25および0.05とおいているので、散乱ごみが分流式下水道に流出する比率（流出率：θ）は次式で表される。

　この式より、下水道への流出率は、道路清掃有効率のみで決まることがわかる。この道路清掃有効率は、Armitage (2001)により清掃頻度と荒天頻度の比をパラメータとして、清掃時に駐車規制を行っている場合と行っていない場合に分けて与えられている。この式の誤差範囲は明記されていない。また、この式は、特定の分流式下水道を対象としており、この式から決まる流出率を全世界に一様に適用したときにどの程度の誤差があるかは全くわからない。

　Jambeck et al. (2015)では、不適切に処理されたごみの海洋への流出比率についてBay Area Stormwater Management Agencies Association (2012)のレポートに報告されているデータを参考にして決めている。調査対象の71自治体の街頭での散乱ごみ収集量、下水道への流入口での捕集比率、ポンプ場での捕集比率、下水道への流出比率を求め、最大値、最小値、平均値をSupplementary MaterialsのTable S6としてまとめている(Jambeck et al. (2015))。この結果によれば流出率は、最小値36%、最大値95%、平均値61%である。この計算については、筆者は元になるデータをBay Area Stormwater Management Agencies Association (2012)に見つけることができなかったので、検証できなかった。

　Jambeck et al. (2015)では以上の結果を引用した上で、低位推定値として15%、中位推定値として25%、高位推定値として40%、を適用して、海洋流出量を推計しているが、これらの流出率の根拠は明記されていない。

　Jambeck et al. (2015)は現在入手可能な情報をできるだけ集めて、海洋への流出量を推計したという意味でパイオニア的業績と評価できる。しかし、推計値の不確実性は相当に高く、どの程度の誤差を含むかについても全く情報が無い。高位推計値、中位推計値と低位推計値が示されているが、その根拠となる海洋流出率はアドホックに設定されており、客観的な信頼性を評価できる情報はない。また、その一部が海洋に流出すると考えられるプラスチックごみの発生量の推計においても、アドホックに決められたパラメータが結果に重大な影響を及ぼしていると考えられるため、推計値の信頼性は低い。

　Jambeck et al.(2015)は海洋への流入速度を発生源側から推計する手法であるが、海岸漂着ごみの組成、海岸への漂着速度、海洋中に浮遊しているマリンプラスチックの分析結果から、起源に関する情報も得られる。マリンプラスチックごみの起源については、プラスチック包装廃棄物等の陸上起源が多いと報告されているが、場所により、時期によりその起源は大きく異なることが報告されている。

　海岸漂着ごみについては、日本では、環境省が2016年度に全国10カ所で漂着ごみモニタリング調査を行っており、その結果では、漁具、ブイなど海上で発生したプラスチックごみが重量割合で59.3%と陸上発生よりも多い結果となっている。（環境省　2019）この調査は、漂着しているごみの組成を調査したもので、必ずしも漂着速度を直接表すものではないことに注意が必要である。つまり、漂着ごみは、潮位が高いとき、荒天時に再び流出することがあり、漂着するだけでなく、流出も起こっており、流出速度がどのごみでも同じ保証はないからである。極端な例として、一端漂着すると流出しない種類・形態のごみと再流出するごみがあったとすると、ある時点での海岸漂着ごみの組成は、流出しないごみについては、前回その海岸を清掃した後の期間の全漂着量である一方、再流出するごみについては、全漂着量から全流出量を差し引いた値となるので、海岸での存在量の割合は、漂着速度の割合と異なる。

　漂着したプラスチックごみの起源については、地形、海岸の利用形態、都市との距離、漁業活動などによって大きく異なる事がわかっている。地中海においては、マリンプラスチックごみの80%が陸上起源とされている一方で、北海に面したオランダの海岸では、90%が漁業、船舶航行などの海洋起源と報告されている(UNEP/MAP 2015)。 Galgani et l. (2011)によれば、世界全体で見て、陸上起源のマリンプラスチックごみが大半を占めるとしている。

　結論として、これまでわかっていることを総合すると、Jambeck et al.(2015)による海洋へのプラスチックごみ流出量、これまでの観測値から推計されている海洋中の浮遊プラスチックごみ量を整合的に説明するためには、海洋中の浮遊プラスチックごみの海洋中での滞留時間は3年程度であり、同時に、これまで世界で生産され、海洋に流出したプラスチックごみのほとんどは、浮遊プラスチックごみ以外の形態でどこかにたまっている、例えば、海洋底泥中に堆積しているとか、マリンプラスチックの採集に用いられるネットの目開き以下のサイズまで分解され海洋中に存在している事等を意味しているが、確かな証拠はない。仮にJambeck et al.(2015)による推計値が過大推計であったとすると、海洋中の浮遊プラスチックごみの平均滞留時間は過小推計、現在は不明の浮遊プラスチックごみ以外の形態でたまっているプラスチック量は過大推計となる。

　マリンプラスチックごみ問題は、情報の不確実性が極めて高い点が特徴である。特に、海洋への流出量とそれが現在どこにどんな形態で存在するのかという基本的な事がわかっていない。これらの情報は、何が問題であり、どのような対策が有効であるかを検討する上で決定的に重要であるが、確かなことはわかっておらず、複数の可能性が考えられている。この意味で、グローバルスケールで海洋に流出しているプラスチックごみの量およびその行方を明らかにすることは喫緊の課題である。

3.2　動的側面

　マリンプラスチックごみ問題の動的側面を考えるために、プラスチックの生産量の推移を見てみよう。（図1）この図から、民生分野で広くプラスチックが使用され始めた1950年代からこれまで世界のプラスチック樹脂生産量は指数級数的に伸びていることがわかる。日本の生産量は1990年代後半までは同様な伸びであったが、その後は飽和状態からやや減少し、近年は年産約1,000万トンの水準で推移している。日本の生産量の世界シェアは、1950年に1%であったが、急上昇し1970年にピークの17.2%に達した。その後減少傾向となり2015年には3.4%まで下がり、減少傾向が続いている。

図1 プラスチック樹脂生産量と日本のシェア（石川 2019a）

　2.1.に記したとおり、マリンプラスチックごみ問題は1950年代から報告があり、プラスチック樹脂の世界生産量が指数級数的に急増するのに伴って様々な問題が指摘されてきた。プラスチックが他の木、紙、金属、ガラスなどと比較して、新しい素材である事から、その特徴が生かせる用途での消費の増加は続いており、世界生産量は依然として高成長を続けている。海洋に流出しているプラスチックごみの量は不確かであるが、生産量がこれだけの急成長をしていることから、その一部が流出しているとすれば、海洋流出量も同様の増加傾向にあると思われる。

　現状で流入量がかなりの速度で増加する傾向にある事から、マリンプラスチックごみ問題では、定常状態ではなく、動的に変化していることを重視するべきである。

3.3　国際的側面

　この問題の特徴として国際的な側面が重要である。問題となっている海洋のほとんどは公海であり、特定の国が管理する領域ではなく、対策をとる責任の所在は明確ではない。海洋における廃棄物に関しては、国際条約がある。「廃棄物その他の物の投棄による海洋汚染の防止に関する条約」（以下、ロンドン条約）は1972採択、1975年発効、日本は1980年に条約を締結している。ロンドン条約では、投棄を禁止する有害廃棄物を列挙していたが、その後、「1972年の廃棄物その他の物の投棄による海洋汚染の防止に関する条約の1996年の議定書」（以下、ロンドン議定書）が1996年採択、2006年発効、日本は2007年に議定書を締結している。ロンドン議定書では、廃棄物等の海洋投棄及び洋上焼却を原則禁止し、例外的に投棄できる品目を列挙している。プラスチックごみの投棄は禁止されているが、荒天などで失われた漁具などは投棄ではないので、禁止されていない。もし、使用済みの網、ロープなどを意図的に海洋に投棄したとすれば違法行為である。現在海洋中に存在する網、ロープなどについては最後の所有者の特定も困難であり、やむを得ず放棄されたのか、不法に投棄されたのかを区別する手段もない。

　陸上起源のプラスチックごみについては、廃棄物管理制度が設計通り100%機能していれば発生しないはずのごみである。その意味で、原因は廃棄物関係の法令執行状況の不十分であるので、マリンプラスチックごみ問題以前に廃棄物管理のための法令の実効性を高めることが重要である。

　一般に廃棄物管理制度は、国によって経済社会構造、文化的背景、歴史的経緯等を反映して異なり、実効的にどの程度機能しているかも大きく異なる。日本は廃棄物、回収資源に関しては世界でも最も精緻なデータが公開されている国の一つであるが、その対象範囲は、自治体が収集した廃棄物、資源に限られている。今問題となっている陸上起源のマリンプラスチックごみの起源は、不法投棄されたごみであるから、元々統計の対象に入っていないし、データを得ることは極めて難しい。不法投棄も含めた総ごみ発生量がわかれば差し引きから不法投棄量を得ることができるが、総ごみ発生量のデータも直接は得られない。プラスチックに関しては、プラスチック樹脂の生産量、輸出入はデータがあるが、プラスチック樹脂がそのまま製品として消費者に渡るわけではなく、容器、包装、家電製品、自動車など様々な製品の部品の素材として使われる。ある年のごみに含まれるプラスチック量を推計するためには、製品ごとのプラスチック使用量と製品ごとの寿命が必要であるが、対象となる製品の種類は非常に多く、そのようなデータは得られないため、モデルによる推計に頼ることとなり、精度には限界がある。

　実際に排出されているごみの内容を調べてプラスチックの割合を調べる方法も行われている。環境省は家庭系から排出されているごみについて調査を行っているが、調査には手間がかかり、一部のごみステーションに対する、特定の時期のサンプリング調査とならざるを得ない。結果としてはデータのばらつきが大きいため、この方法によるデータも精度に限界がある。また、事業系一般廃棄物については業態による違いが大きく、適切なサンプリングも難しく、情報はさらに限られている。

　従って、廃棄物管理に係わる定量的情報が最も整備されている日本においても、マリンプラスチックごみ問題の原因となり得る陸上での不法投棄量などの定量的情報は乏しい。

　Jambeck et al.(2015)による推計によれば、海洋に流出するプラスチックごみの量上位20カ国中16カ国は中所得国であり、上位10カ国中の6カ国は東南アジアである。これは、この地域で経済成長が著しい一方で、廃棄物管理制度などの静脈側の社会資本・社会制度の整備が追いついていないためである。

　マリンプラスチックごみ問題の直接の原因は違法行為もしくは廃棄物管理の不徹底であり、まず第１に取り組むべき課題は、廃棄物管理制度の確立と施行の徹底である。世界的に見て日本は、廃棄物管理制度、施行レベルともに最も高いレベルにあり、周辺諸国でこれら制度及び施行レベルが未熟な国に対して、情報提供、技術協力・支援、経験に基づいたアドバイスなどが政策的に優先すべき事項である。また、十分な情報が無い散乱ごみ量、海洋への流出過程、流出率、沈降・分解などの除去過程などの実態調査は、最も優先すべき事項である。

3.4　問題の多様性

　マリンプラスチックごみ問題は多様な問題である。歴史的に提起されてきて、未だに解決されていない問題として大型海洋生物に網、ロープ、包装材料などのプラスチックごみが絡みつく問題のような動物愛護上の問題、漂着ごみによる景観毀損の問題、海鳥、クジラなどが摂取し、悪影響を与えていると懸念されている問題、深海海底にマネキンなどが散乱している事による環境価値の毀損や漁業の際に目的の水産物と混獲される事によって漁業にも損害を与えているほか、近年は、マイクロプラスチックがプランクトン、魚類によって摂取されており、マイクロプラスチックがPOPsを吸着しやすく、食物連鎖を通じてのPOPsの濃縮過程で媒体として働いていることが懸念されている。

　これらの問題は被害の種類、被害を受ける主体、被害の評価などそれぞれ全く異なる問題である。これらの問題のなかで、毀損される動物、景観、環境の健全性等の価値評価は人によって大きく異なるため社会的に対策をとるための合意形成は簡単ではない。また、食物連鎖を通じたPOPsの生物濃縮の可能性は、情報が少なく、リスクを定量的に評価できる段階ではないため、どのような対策を行うべきか意見が分かれる。

4.　因果関係距離に基づく対策の優先順位の考え方

　マリンプラスチックごみ問題は前述のように、多様な問題を含んでおり、かつ、定量的な情報の不確実性が相当に高い点が特徴である。このため著者はこの問題に関しては政策選択の考え方として費用便益分析を適用するにはあまりにも不確実性が高いと考え、因果関係距離に基づく政策の優先順位を提案した。(石川 2019b)　

　対策を考える上で、マリンプラスチックごみ問題に関するごみフロー概念図を示す。図2では、最も単純化したモデルとして海洋、陸をそれぞれ一つのボックスと見なし、海洋、陸域に存在するプラスチックごみのストックをハッチングしたボックスで示している。矢印は、プラスチックごみのフローもしくは因果関係を表している。矢印に付けられた記号は、数字が因果関係距離、アルファベットは同じ距離の矢印を区別する記号である。因果関係距離は、このごみフロー概念図に依存して決まることには注意が必要である。この意味で、因果関係距離は、モデルに依存しており、モデルを詳細にすれば結果は変わりうるが、この問題では利用可能な信頼できる情報が限られているので、いたずらにモデルを詳細化するのは全体のバランスを欠き、意味が無い。

図2 マリンプラスチックごみ問題に関するごみフロー概念図(石川 2019b)

　黒い矢印の1A、1Bはそれぞれ、海洋中のマイクロプラスチック、及び、浮遊プラスチックごみ・漂着プラスチックごみが右下のボックス内に記された多様な問題を引き起こす因果関係を示している。因果関係距離が1であるのは、海洋中のマイクロプラスチック、浮遊プラスチックごみ・漂着プラスチックごみがこれらの問題を直接引き起こすことを意味している。この図中で因果関係距離が一番遠いのは、容器包装等のプラスチックごみが散乱・投棄されて陸上不法投棄ストック、海洋中のマリンプラスチックごみストックを経て問題を引き起こすケースである。これに対して漁具、マイクロビーズ・タイヤ粉塵などは陸上ストックを経ずに直接海洋に流出するので、因果関係距離は容器包装よりも因果関係距離が短い。

　これに基づけば、海洋中の浮遊プラスチックごみ・漂着プラスチックごみ、及び、マイクロプラスチックの回収が最も問題との因果関係が近く、優先するべき対策となる。

　因果関係距離に加えて、もう一つの優先順位を評価する視点として技術的可能性を考えると、浮遊プラスチックごみ・漂着プラスチックごみの回収は技術的には可能であるが、マイクロプラスチックの回収はほぼ不可能と言って良い。これを考慮すると、浮遊プラスチックごみ・漂着プラスチックごみが原因となる問題に対しては1Bのパスを削減する対策として、浮遊プラスチックごみ・漂着プラスチックごみの回収が最も優先すべき対策である。

　マイクロプラスチックが原因となる問題に対しては、マイクロプラスチックの回収が技術的に極めて困難である事を考慮して、マイクロプラスチックストックに流入するフローである2A、2B、2Eの削減が優先すべき対策の候補となる。この中で、2Bで表されている浮遊プラスチックごみ・漂着プラスチックごみが海洋中で分解・破砕などによってマイクロプラスチックに変化する過程はメカニズムも不明であり、対策を設計する段階ではない。従って、マイクロプラスチックが原因となる問題の対策としては、2Aで表されている、例えば、たばこのフィルターなど陸上不法投棄ストック中のマイクロプラスチックが海洋に流出する過程、2Eで表されている、歯磨きなどに使用されているマイクロビーズやタイヤ粉塵など使用段階で発生するマイクロプラスチックが海洋に流出する過程に対する対策を優先するべきである。

5.　問題と対策の関係

　マリンプラスチックごみ問題は多様な問題であり、様々な対策が提案されている。しかし、どの対策がどの問題に対していつ頃どの程度の効果があるかについて整理する試みは少ない。この項では、石川(2019c)に基づいて問題と対策の紐付けについて検討する。

　表2にマリンプラスチックごみに関する多様な問題と対策との関係、表3に対策と効果が期待できる時期の関係を整理した。対策は多様なので、図2のプラスチックごみフロー概念図に基づいて整理する。具体的には以下のような分類を想定している。

(1): 発生抑制：使い捨て製品へのプラスチックの使用禁止、レジ袋の有料化等
(2): 排出抑制（国内）：使用済み漁具の回収・適正処理、散乱・不法投棄撲滅の徹底等
(3): 排出抑制（海外）：廃棄物管理制度構築支援等
(4): 海洋流出抑制（国内）：河川管理の見直し、河川清掃活動の推進、たばこ吸い殻散乱対策
(5): 海洋流出抑制（海外）：廃棄物管理制度構築支援等
(6): 素材代替：紙、生分解性プラスチックへの代替支援
(7): 海洋プラスチックストックの回収：海岸漂着ごみ、海洋浮遊プラスチックごみの回収等

表2 マリンプラスチックごみ問題と対策（石川 2019c）

表3 海洋プラスチックごみ問題に対する手段の時間軸で見た有効性(石川 2019c)

　まず、発生抑制は、図2の左上の「使用」のボックスに働きかける対策で、因果関係距離は最も遠く、因果関係距離が近いより下流の対策と比較して、効果は小さく、時間もかかる。特に、日本のような廃棄物管理制度が高いレベルで整備され発生したごみのほとんどが正規ルートで回収され散乱ごみ・不法投棄ごみの割合が小さい国では有効性が低い。Jambeck et al. (2015)によれば、日本の場合、海洋流出量の削減量は発生抑制で削減した量の2%しか期待できない。発生抑制で、生物影響の点で若干評価が高いのは、歯磨きなどに使われているマイクロビーズなどこれまでごみ問題の視点からは問題とされてこなかった廃棄物については発生抑制の効果が期待できるからである。

　国内での排出抑制は、図2の3A、2Dのフローに対する対策である。因果関係距離で評価すれば、2Dの方が短く、優先すべき対策である。

　海外での排出抑制は、図2では同じく3A、2Dであるが、3Aに関しては、廃棄物管理制度が未熟な国で、制度整備を支援することで、正規ルートに回収される廃棄物量を増やし3A、2Dのフローを削減することが中心となり、大きなポテンシャルがある。

　海洋流出抑制は図2の2C、2Aのフローの削減対策である。浮遊プラスチックごみ・漂着プラスチックごみが引き起こす問題に対しては、2Cの海洋流出対策は浮遊プラスチックごみ・漂着プラスチックごみの回収に次いで因果関係距離が短く有力な対策である。国内と海外の違いは、対策の対象となる陸上不法投棄ストックの量の違いによる。

　素材代替は、発生抑制の手段の一つである。紙、ガラスなど他素材による代替と生分解性プラスチックによる代替がある。他素材での代替では、コストの問題を別としてもプラスチックのもつ、透明さ、しなやかさ、軽さなどの性質を全面的にしのぐ素材は存在しない。従って、個別の用途ごとに必要な多様な機能についてプラスチックと代替素材の間でのトレードオフを考える事になる。例えば、PETボトルをガラスびんに変えたとすると、最終処分量が増加することが懸念される。リターナブルシステムに変えればこの問題は回避できる可能性があるが、飲料の供給側全体に大きな変更が必要となり、また消費者の利便性も大きく下がる。このような社会が望ましいという社会的合意ができるのであれば対策として成立するが、著者は社会的な合意形成は簡単ではないと考えるので、他素材での代替は特定の分野に限られ限界があると考える。

　生分解性プラスチックによる代替は、新しい対策ではなく、歴史的にマリンプラスチックごみ問題に焦点が当たるたびに提案されてきた対策であるが、普及には至っていない。これまで普及に至らなかった原因は様々であるが、まず、コストが高いこと、種類が限られるため、通常のプラスチックのように多様な機能を自由に実現することが難しいこと、バイオマスから製造する場合は食料生産と競合すること、生分解性である事が散乱を助長するモラルハザードの懸念があること、普及段階で通常のプラスチックと分別する必要があるが特殊なケースを除いて実現困難である事などである。これらの問題は、現在も解決策が見いだされていないので、対策として少なくとも短期的にはあまり期待できない。

　海ごみ回収は、これまで述べてきたとおり、因果関係距離が最も短く、実現可能性もあるので最も優先すべき対策である。

6.　まとめ

　
　昨年来日本ではマリンプラスチックごみ問題が社会的関心を呼び、様々な対策が議論されている。この問題に関して、これまでわかっている情報を整理した結果、議論の前提となっているプラスチックごみフローは、すべてJambeck et al. (2015)による海洋へのプラスチックごみ流入フローの推計値に依拠していることがわかった。この推計値は、現状利用可能な情報での推計という意味では、パイオニア的業績であるが、値の信頼性は低く、重要なパラメータがアドホックに決められているためどの程度の信頼性があるかも評価できない。

　Jambeck et al. (2015)による海洋へのプラスチックごみ流入量年間800万トンを前提とすると、海洋中に存在するプラスチックごみの量、分布を説明するためには、プラスチックごみの海洋中での平均滞留時間は約3年、これまで生産され海洋に流入したプラスチックごみの大部分は海底に堆積しているか、採集用のネットの目あいよりも小さいサイズ(<0.3mm)に分解されている等、どこか知られていない場所に蓄積していると考えられる。滞留時間が3年であるから、海洋への流入量を削減すれば、3年程度の時間スケールでマリンプラスチックごみは減少していくことになるが、同時に、膨大な量のプラスチックの行方がわからない事になる。この推論を正しいとすると、行方のわからないプラスチックは、現在認識されていないより大きな問題である可能性がある。

　プラスチックごみのフローの定量的情報の精度が低いことを考慮して、対策の優先順位を費用便益分析ではなく、問題との因果関係の距離と技術的可能性で定性的に評価することを提案した。

　日本において優先すべき対策は、以下の通りである。

1.: 　
1.1: 浮遊プラスチックごみ・漂着プラスチックごみ回収
1.2: 海洋流出量・海洋中でのマイクロプラスチック生成速度のより精度の高い推計
2.: 　
2.1: たばこのフィルター、タイヤ粉塵、人工芝破片等の海洋流出抑制
2.2: 散乱ごみの海洋流出抑制
2.3: 漁具などの海洋流出抑制
3.: プラスチック製容器包装等の散乱・不法投棄防止
4.: プラスチック製品の消費量抑制

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