Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
図50 HBCDおよび代替難燃剤の曝露量の推定結果

【有害性評価とリスク評価 ①決定論的解析】

用量反応関係からBMDを導出した。論文で報告されている毒性が発現しなかった最大投与量であるNOAEL、もしくはそれと同等の値として扱われるBMDLとBMDの比を比較すると、その比は代替物質によって異なっており、毒性基準値の選択によってリスク評価の結果が異なってくることが示された（表14）。本研究では、実験設計に依存するNOAELはまず避けるべきであり、分布の端を用いるBMDLより中央推定値であるBMDを用いるのが最も妥当だと考えた。

NOAEL（または、BMDL）［式(1)］とBMD［式(2)］によってMOEを求めたところ、HBCDと代替物質のリスク評価の順位は同じであった（表14）。HBCD（1：内分泌攪乱影響）のMOEが最も小さく、HBCD（2：肝臓重量の増加）のMOEが最も大きい結果となった。しかし、HBCD（1）は、非常に小さな影響をcritical effectとして設定していることに注意しなければならない。

表14 HBCDおよび代替難燃剤のNOAEL(BMDL)、BMD、およびMOE

NOAEL(BMDL) [mg/kg/day]	BMD [mg/kg/day]	BMD NOAEL(BMDL)	MOE: NOAEL(BMDL) 総曝露量	MOE: BMD 総曝露量
HBCD (1)	0.056	0.18	3.17	1.32E+02	4.20E+02
TBBPA	0.5	1.39	3.05	1.85E+03	5.15E+03
DecaBDE	0.18	0.76	4.25	4.51E+03	1.92E+04
HBCD (2)	138	763.68	5.53	3.26E+05	1.81E+06
TCP	30	53.92	1.80	5.03E+02	1.62E+03
TBP	24	104.69	4.36	7.80E+02	3.40E+03
TCEP	16	63.33	3.96	3.69E+02	1.46E+03

HBCD (1)：内分泌攪乱影響、HBCD (2)：肝臟重量の増加
## 【リスク評価 ②確率論的解析】

動物の平均的毒性値からヒトの平均的毒性値、次いで、ヒトの平均的毒性値から感受性の高いヒトの毒性値を推定する場合、安全係数のデフォルト値として10を使い、 $ 10 \times 10 = 100 $ を採用するのが最も一般的である。これに対し、Vermeireらは動物の平均的毒性値をヒトの平均的毒性値に外挿するための分布として化学物質の動物試験データと疫学データから動物とヒトの感受性の差を対数正規分布で表現し、Slobらは、安全係数のデフォルト値として使われる係数10から理論的に平均的なヒトと感受性の高いヒトの感受性の差を対数正規分布で表現した。本研究では、動物の平均的毒性値BMDの分布を図51に対して、これら2つの安全係数の分布を用いて式(5)によりヒトのRfDの分布を推定した。

$$ RfD=\frac{BMD}{EF_{interspecies}\cdot EF_{intraspecies}}\quad\quad\quad\quad\quad\cdot\cdot\cdot\cdot\cdot\cdot(5) $$

次いで、曝露の分布とRfDの分布の重なりをモンテカルロシミュレーション（10万回）によりリスクを計算した。その結果を表15に示す。

表15 確率論的リスクの推定結果

難燃剤	曝露量が $ R_{f}D $ を超える確率 [%]
HBCD (1)	0.021
TBBPA	0.001
DecaBDE	0.008
HBCD (2)	0.003
TCP	0.533
TBP	0.22
TCEP	2.82

## 【決定論的および確率的リスク評価の比較】

NOAELとBMDを用いる決定論的なリスク評価、および確率論的リスク評価の結果を化合物間で相対順位として比較するため、前者についてはMOEの逆数をとり、後者についてはリスクの確率値をとり、HBCD(1)を100としたときの相対値を図50に示す。1（内分泌攪乱）と2（肝臓重量増加）は影響の種類が異なるので、一概には比較できないが、値の大きさにのみを比較すると、MOEの評価ではリン系難燃剤は3種ともHBCD(1)よりMOEでみたりスクが小さいという結果を示したものの、確率論的なリスク評価では逆の結果となった。その他の部分でもリスク評価方法によ
り相対順位が変わった。

本研究では、HBCDと代替物質の難燃性能を一致させ、他方、物性による製品からの放散速度を推定することによって、代替物質間の曝露量を推定することが可能なことを示した。また、毒性試験の元文献に戻り、用量反応関係からBMDを再推定することで、毒性実験設計に依存しない有害性評価値を推定する方法を提案した。それらの結果に基づき、決定論的なリスク評価では曝露マージン（MOE）による比較、確率論的なリスク評価では、曝露量の分布とRfDの分布の重なりからリスクを確率で推定し、代替物質間における公平な条件におけるリスク比較方法を提案した。今回はカーテン等による室内汚染という限られた曝露シナリオに基づいたものであるが、一定の代替比較の枠組みを示すことができたと考えている。

図51 リスクの相対比較（各評価方法においてHBCD(1)を100とした）

この事例研究の過程で課題も見えてきた。一つは異なる毒性エンドポイントの間での統一評価をどのようにするかということである。二つ目として、代替物質が持つ物性パラメータの不確実性などを反映した曝露分布と毒性試験のばらつきや人への外挿における不確実性を反映したRfDの分布の2つの分布に基づく確率論的なリスク評価の結果は、決定論的なMOEにより導き出されたリスクランキングと必ずしも一致しなかったことがあげられる。決定論的な評価は、平均的に考えて、もしくは安全側で見積もって、リスクが懸念されるか、されないかを判定する手法である。他方、確率論的リスク評価は依拠するデータの不確実性を取り込みつつ影響を受ける確率を定量化する手法であり、基本的な考え方が異なる。従って、個々の物質のリスク評価では、決定論的な点推定型のリスク評価と、確率論的なリスク評価の結果の結論が異なるとういことはないが、化学物質間のリスク比較解析においては不確実性を考慮しなければ間違った結論を導いてしまう可能性があることを示唆した結果だと考えられる。
限られた曝露シナリオの下ではあるが、HBCDと代替難燃剤間における公平な条件におけるリスク比較の方法を提示した。この方法は、曝露分布と毒性試験の用量反応関係のデータに立ち戻り、不確実性を反映して算出した人に対するRfD分布という2つの分布を利用する確率論的リスク比較を行うものであり、既存のMOEによる方法に比べて、より正確なリスク比較を行うことが可能になる。

## b．HBCDと毒性情報のない代替候補物質との間でのリスク比較手法

本研究では、有害性情報のほとんどない新規代替物質と規制候補の既存物質（HBCD）のリスク比較が求められている。このような毒性情報が全く無い化学物質の場合、前節で述べたような不確実性が異なるにしても類似の毒性情報が存在する場合の比較手法では対応できない。そこで、構造活性相関手法によって、代替物質の有害性を推定・補間することを試みた。

## i．構造活性相関による有害性の推定

構造活性相関手法による有害性の推定には有害性評価支援システム統合プラットフォーム（HESS）を用いた。HESSはラットを対象とした化学物質の反復投与毒性試験データおよび毒性にかかわる作用機序情報などを集積した毒性知識情報データベースと、ラットやヒトなどのほ乳類における化学物質の代謝情報から構成される知識情報データベースの2つのデータベース（HESS DB）を備えたシステムである。これら2つのデータベースから必要な情報を抽出し、各化学物質間のデータの比較や化学物質の分子構造、物理化学的性質などによる化学物質の分類（カテゴリー化）を行うことを支援し、カテゴリーアプローチによる未試験化学物質の反復投与毒性の評価を支援することが可能とされている。

今回はHBCDおよび5種の代替物質について、物質のカテゴリー化とリードアクロスが同一の条件下で有害性が評価できるよう試みた。また、エンドポイントはWhole Body（全身）で、最も感受性の高い部位の値が採用されている。この手法により同一条件で算出したことで物質間での比較は可能であろうと判断した。一方、本研究で推算された値が必ずしも予測精度が保証された値ではないことを念頭に置く必要がある。また、5種の代替物質のうちカーシートの代替物質であるADPP、カーテンの臭素系代替物質であるTDBPICはリードアクロス法では十分に信頼性のある値を得ることができなかったため評価から除外した。

## ii．結果と考察

## 【HBCDと代替物質の有害性の推定とリスク判定】

臭素系化合物、リン系化合物のカテゴリー化とそれらの物質群をリードアクロスで補間し、NOAEL（No-Observed Adverse Effect Level）値を推定した。例としてHBCD、およびXPS用代替物質TBNP（トリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェート）、カーテン用代替物質BCAのNOAEL値（表16）と、カーテン用代替物質BCAのリードアクロスで補間した図を示す（図52）。5つの代替物質のうち、ある程度信頼性のある推定ができたと考えられる物質について図示した。得られた3つの物質のNOAEL値の推定値は、同じオーダーとなった。カテゴリー化した物質の方法やその取捨選択はユーザーの判断に任されるため、評価者に依存することが危惧される。今後、取捨選択に関する基準の検討が必要と考えられた。
次に、HESSによって推定したHBCDおよび代替物質の有害性と、2020年におけるマテリアルフローに基づいた環境排出量を入力情報としてMuSEMによって推定した我が国の一般消費者の曝露量推定値を用いて、曝露マージン（NOAEL／曝露量）を算出した。具体例として、断熱材樹脂と繊維用途におけるHBCDと代替物質の比較をおこなうためにXPS用HBCDとXPS用の代替物質、およびカーテン用HBCDとカーテン用の代替物質のヒト健康リスク評価を行った。

図52 カーテン用代替物質BCAのリードアクロス補間

表16 HESSによって推定したHBCDおよびその代替物質のNOAEL値

エンドポイント	NOAEL (mg/kg/day)
HBCD	Whole Body	76.2
XPS用代替物質TBNP	Whole Body	30.8
カーテン用代替物質BCA	Whole Body	22.4
結果を表17に示す。HBCDおよび代替物質のいずれも曝露マージンは十分に大きい値（＞10^{5}）をとり、リスクの懸念はないことが想定された。しかし用途別に見ると代替により断熱材用途（XPS）ではリスク削減、繊維用途（カーテン）ではリスク増加を示し、用途別に異なる方向への変化が示唆された。今後、更なる調査研究によって推定値の精査をおこなっていく必要があるが、本研究で提案した手法により、事前に代替によりリスクが低減するかを確認することの意義が示された。

表17 HBCDと代替物質のリスク比較

評価物質	曝露評価	有害性評価	リスク評価
曝露量(ng/kg/day)*	NOAEL(mg/kg/day)	曝露マージン(NOAEL/曝露量)
XPS用HBCD	22	76.2	3.46 × 106
XPS用代替物質TBNP	2.5	30.8	1.23 × 107
カーテン用HBCD	43	76.2	1.77 × 106
カーテン用代替物質BCA	51	22.4	4.39 × 105

* 曝露量はマテリアルフローの2020年の排出量をもとにMuSEMを用いて推定

## 4 ）代替オプション間のリスク比較手法の検討

ここまでは、HBCDの代替物質を探索し、候補物質を用途別に抽出した。抽出された代替候補物質について、HBCD継続使用と代替の2つのシナリオの下でHBCDと代替物質のライフステージ別使用量、排出量の経時変遷を予測した。本節では、HBCDを含む製品（建築用断熱材、繊維）の代替製品の調査を行い、代替オプション間のリスク比較について検討した。以下に検討項目の手順を示した。

代替製品の調査・選定

↓

シナリオの構築（導入）

↓

ライフサイクルインベトリ分析

↓

HBCDと代替オプション間（化学物質代替、製品代替）のリスク比較
## a．HBCDを含む製品の代替候補製品の選択

臭素系難燃剤HBCDを含む製品の代替候補製品を探索する。我が国ではこれまで、HBCDは国内需要量の約80%が樹脂用として、押出発泡ポリスチレン（Extruded Polystyrene: EPS）やビーズ法発泡ポリスチレン（Expanded Polystyrene: EPS）として建築用断熱材に、残りの約20%が繊維用として、カーテンやカーシートに使われてきた。そこで、本研究ではXPS、EPS、難燃カーテンの3用途を対象として、HBCDの代替候補製品を検索した。

はじめに、住宅用断熱材の出荷量から8用途を抽出し（図53）、さらに関連業界への聞き取り調査から代替候補製品として、繊維系のグラスウールと、発泡プラスチック系の硬質ウレタンフォームの2つを選択した。繊維製品は関連業界への聞き取り調査からから素材難燃糸（改質ポリエステル）を選択した。

図53 建築用断熱材の出荷量（2010年）

## b．前提条件とシナリオ

本研究では、戸建住宅における建築用断熱材XPSの30年間にわたる使用量の8.8万トンと、7年間にわたる繊維製品の試料用2万トンを機能単位とした。断熱材の使用期間は戸建住宅の平均的な耐用年数とし、繊維製品の使用期間はカーテンの平均的な耐用年数と同じとした。また今後30年間で廃棄される断熱材の量が最も多くなる年における年間廃棄量を利用量として設定した。断熱材に含まれるHBCDの含有量は3%、繊維製品に含まれるHBCDの含有量は2%とし、HBCDの分解・生成は無視できるものとした。HBCDの製造、発泡ポリスチレンと繊維の製造、断熱材と繊維の使用、最終的にそれら断熱材と繊維製品が廃棄／リサイクルされるまでのプロセスで構成されているシステムを対象とし、廃棄／リサイクルの割合はHBCD含有製品と同一であると仮定した。

本研究では、このライフサイクルフローについて、含有化学物質、または対象製品の違いに着
目した複数のシナリオを用意して、各シナリオにおけるライフサイクル排出量を分析している。そこでここでは、HBCDの使用、代替物質の導入、代替製品の導入という3種のシナリオを用意した。以下に設定したシナリオの概要を示す。

## 【レファレンス・シナリオ（HBCDの継続使用）】

HBCDは規制を受けず、代替物質の導入はない。また需要量は全用途において製品の需要量に従って使用量が増加するケースをレファレンス・シナリオとした。

## 【シナリオ1（代替物質の導入）】

HBCDが使用禁止となり、HBCDを使用する用途において、代替化がおこなわれるケースを仮定した。代替化にあたっては、それぞれの用途に代替されるケースを想定した。代替シナリオの共通の前提条件として、製品中に含まれるHBCDと代替物質の難燃性は同等であると仮定した。仮定した代替物質の前提条件については前述した通りである（（3）－1）－b節）。

## 【シナリオ2（代替製品の導入）】

シナリオ1と同様にHBCDが使用禁止となり、HBCDを使用する全用途において、代替化がおこなわれるケースを仮定した。代替化はHBCDを含む断熱材および繊維の代替製品をそれぞれ想定した。具体的に、建築用断熱材は、国内出荷量をもとに、繊維系断熱材としてグラスウール（シナリオ2-1）を、発泡系断熱材としてポリウレタンフォーム（シナリオ2-2）を想定した。また繊維製品は素材難燃糸を選択した。

建築に必要な断熱材量は、XPS、グラスウール、ウレタンフォームそれぞれ異なる。そこで、本州地域区分の次世代省エネルギー基準を満たす木造住宅（充填断熱工法）一戸に必要な断熱材の量を基準とし、同等の断熱性能を有するのに必要な量を推定した。断熱材の必要量は、基準を満たす天井の断熱材厚さ（XPS: 130 mm、グラスウール: 170 mm、ウレタンフォーム: 120 mm）と密度（それぞれ、32 kg/m³、24 kg/m³、30 kg/m³）から計算し、それぞれグラスウールはXPSの0.65倍、ウレタンフォームは0.85倍とした。一方、難燃カーテンと素材難燃糸の必要量は同等とした。また、ポリウレタンフォームにはヘキサブロモベンゼンが含有量3%で、また素材難燃糸にはリン系難燃剤（トリスジブロモプロピルホスフェート）が含有量5%で使用されると仮定した。

## c．ライフサイクル・インベントリ分析

各シナリオについて、HBCD製造、断熱材製造、断熱材の利用、廃棄・リサイクル、繊維製造、繊維の利用、廃棄・リサイクルにおいて、単位プロセス毎にインベントリ分析を行いライフサイクルにわたる難燃剤（HBCD、代替物質、代替製品中難燃剤）排出量および曝露量、CO $ _{2} $ 排出量、埋立量、コストを求めた。

HBCDおよびモデル代替化合物のライフサイクルを通したフローをもとに我が国の環境排出量をステージ毎に推定し、サブスタンスフローを作成した。HBCDおよびモデル代替化合物のサブスタンスフローは各ステージにおける流入量、移動量および環境排出量からなる物質収支に基づいている。自然発生や副産物としてのHBCD、モデル代替化合物生成は無視できるものと仮定し、また製品に含有した後の分解は考慮していない。移動量は移動係数によって算出し、その値は定
数とした。各ライフステージにおける環境排出量は流入量と排出係数を乗じて算出した。排出係数はNITE排出係数一覧表に記載されている値を用いた。NITE排出係数一覧表は4プロセス（製造、調合、工業使用、製品使用）について、47用途分類、26詳細用途と、水溶解度、蒸気圧の値から類型化された排出係数の一覧表である。そこで、NITEの一覧表からXPS、EPS、ウレタンフォームについては用途分類の樹脂、難燃剤を、カーテン、素材難燃糸については繊維、難燃剤を選択した。ただし、素材難燃糸については製造、調合段階のみ排出し、繊維製造、製品使用段階からの排出はないとした。また水溶解度、蒸気圧はEPI suiteを用いてHBCDおよび、そのモデル代替化合物のパラメータを推定した。労働者曝露量および消費者曝露量は既に代替化学物質間の比較において述べた方法で算出した。

CO₂排出量に関しては、産業管理協会（JEMAI）のLCAオンラインデータベース、およびソフトウェアJEMAI-LCA Pro等に記載された値を用いて各プロセス別に排出量を推計した。HBCDの製造工程で算出されるCO₂排出量のデータは既存のデータベースに記載がないため、生成に必要なシクロドデカトリエン（CDT）と臭素の量から算出した。また臭素およびCDTの製造におけるCO₂排出量も別途算出した。代替物質についても同様に算出した。本研究では温室効果ガスとしてCO₂のみを対象として、ポリスチレン製造プロセスなどからのメタン排出や、断熱材使用時などに漏洩するフロン類の影響については考慮していない。シナリオの説明で先に述べたように、廃棄断熱材の焼却の際には熱回収を行い発電すると想定した。インベントリ分析の実施においては、このごみ発電による電力は公共電力を代替するとして、代替される公共電力を発電する際のCO₂排出量をマイナス計上した。なお公共電力のCO₂排出原単位は日本の平均値を採用した。代替化に伴うコストは今回の検討では、代替物質の導入シナリオにおいては他の代替難燃剤がHBCD（850円/kg）を代替するのに必要なコストとしてそれぞれの価格から求めた。代替製品の導入シナリオではXPSの製品価格（634円/m²）から、グラスウール1500円/m²、ウレタンフォーム900円/m²とそれぞれの密度から換算し、コストを求めた。

## d．結果と考察

## i．HBCDと代替オプション（プロセス代替、化学物質代替、製品代替）の難燃剤排出量

各シナリオにおけるライフサイクルHBCDおよび代替難燃剤の排出量をプロセス別に図54に示した。HBCDの排出量はライフサイクルで見ると繊維製品の製造過程（HBCDの工業使用過程）からの寄与が最も多く、続いてHBCDの製造過程となった。一方、HBCDを代替したシナリオ1やHBCD含有製品を代替したシナリオ2はHBCDの排出量はなくなるが、その代わりに代替物質の排出量が多くなった。特に代替物質を導入したシナリオ1では代替物質の合計排出量（断熱材用代替物質＋繊維用代替物質）はレファレンス・シナリオのHBCD排出量の約1.3倍となり単純に排出量のみを比較すると化学物質の代替によって負荷が大きくなることが示唆された。一方、製品を代替したシナリオ2では代替した製品に難燃剤が含まれるが、素材難燃糸からの排出が減少することで、レファレンス・シナリオのそれに比して約37%の削減が見込まれた。
図54 HBCDおよび代替難燃剤のライフサイクル排出量

レファレンス・シナリオ：HBCDを継続使用。

シナリオ1：HBCDを他の難燃剤で代替。

シナリオ2-1：HBCD含有製品を素材難燃糸とグラスウールで代替。グラスウールからの難燃剤の排出はないので、表示を省略した。

シナリオ2-2：HBCD含有製品を素材難燃糸とウレタンフォームで代替。

## ii．HBCDと代替オプション（プロセス代替、化学物質代替、製品代替）の二酸化炭素排出量

難燃剤排出量の推計と同様の前提条件下で、二酸化炭素（$\mathrm{CO}_{2}$）のライフサイクル排出量を算出した結果を図55に示す。$\mathrm{CO}_{2}$排出量はグラスウールで製品代替したシナリオ2-1で最も小さくなった。グラスウールへの代替案では、使用するXPSの量に比べてグラスウールの使用量が0.65倍と少ないこと、また難燃剤の使用が不要なため、難燃剤に関係する工程での排出がなくなることによっている。これに対し、HBCDを他の難燃剤で代替したシナリオ1では、同等の難燃性を確保するために必要となる難燃剤使用量の増加によって、難燃剤の製造過程からの$\mathrm{CO}_{2}$排出量が増加した。また、断熱材をポリウレタンフォームで代替したシナリオ2-2では、レファレンス・シナリオより$\mathrm{CO}_{2}$排出量が僅かながら増加すると推定された。

以上のように、代替オプションではHBCD排出量は減少するが、CO_{2}排出量では低減と増加の両方が起こり得ることが示された。
*マイナス表示部分はサーマルリサイクルによるエネルギー回収分を示す。

図55 $ CO_{2} $ のライフサイクル排出量

レファレンス・シナリオ：HBCDを継続使用。

シナリオ1：HBCDを他の難燃剤で代替。

シナリオ2-1：HBCD含有製品を素材難燃糸とグラスウールで代替。

シナリオ2-2：HBCD含有製品を素材難燃糸とポリウレタンフォームで代替

iii. HBCDと代替オプション（プロセス代替、化学物質代替、製品代替）間の比較手法の検討

HBCDと代替物質、代替製品等の代替オプション間の評価にあたっては、化学物質による健康リスクの他に地球温暖化への影響、埋立地の逼迫など、様々な環境問題を同時に考慮することが必要となる。この課題はライフサイクル影響評価（Life Cycle Impact Assessment: LCIA）において扱われてきた。LCIA手法の枠組みはISO14042として規格化されている。

LCIAでは上に例示したような種々の項目で評価がなされる。従って代替オプション間で比較するには総合的な指標が必要になる。LCIAの重み付け手法としては、これまでに様々なものが開発されており、①代理指標、②パネル法、③政策目標値からの乖離を指標とする方法（Distance to Target法：DtT法）、④対策コスト法、⑤被害算定法などが研究されている。

②のパネル法は、温暖化と酸性雨とどちらが重要かといったアンケート調査や討議をもとに、環境影響領域間の重み付けを決める方法である。この手法はさまざまな関係者の意見を取り入れやすいという利点にあるが、他方、欠点として、項目の説明の仕方や分類の仕方により結果が影響されやすいことが指摘されている。例えば、重金属とダイオキシン類を別々の領域として扱う
か、有害物質という１つの領域として扱うかなどに結果が影響されるため、係数の安定性や再現性を保つことが困難とされている。

③のDtT法は、各環境影響領域の政策目標値をもとに、目標値までの距離が大きいほど重要な項目として扱う方法である。この手法の利点は、パネル法に比較して再現性が高いという点にある。欠点は、目標が定まっていない環境影響領域には使えないという点にある。また、DtT法では、「各環境影響領域の目標値が達成されたとき、それぞれの領域が同程度の影響を持つ」ことを前提としているが、この前提が成り立つことを環境影響領域の選定時に確認することは困難である。このため、環境影響領域の分類の仕方によって重み付け係数が大きく影響を受けるという不安定さを持つ。

⑤の被害算定法は、$\mathrm{CO}_{2}$を排出することによって生じる被害や、$\mathrm{NOx}$を1トン排出によって生じる被害を計算し、その被害の大きさで重み付けするものである。たとえば、温暖化についてはマラリアや熱中症の増加によるヒトの寿命の損失時間を、大気汚染については気管支系疾患による寿命の損失時間などを算定することで重み付け係数を算出する。これ以外の手法では、環境負荷の発生から環境影響の発現に至るまでの過程のうち、$\mathrm{CO}_{2}$等価換算値などの中間的な集計値を用いて重み付けするのに対し、被害算定法ではDALYs（障害調整損失寿命）などのエンドポイントを直接示す指標が用いられるのが特徴である。この利点としては、パネル法などとは異なり環境影響領域の分類の仕方による係数の不安定性を持たないこと、被害算定の段階で少数のエンドポイント（健康影響、経済的影響、生態系の一次生産量、生物多様性など）への集約が行われるため、主観的な判断による重み付けを回避しやすいことが上げられる。しかし、因果関係の科学的解明が進んでいない環境影響領域については適用困難な点に欠点がある。また、算定可能な被害のみが取り上げられるため、不確実性の高い環境影響領域ほど実際の被害に比べて影響が低く見積もられるというバイアスを持つ。

環境影響領域間の重み付けを含むLCIAはライフサイクルアセスメントの構成要素の中で最も主観的要素が強い部分である。また既存の手法では労働者曝露による評価がなされていないなどの課題も残っている。このように課題の多い部分ではあるが、できるだけ科学に基づく評価に近づけるためには、重み付け手法の原理を理解しつつ環境問題の重要性を特徴づける要素を抽出することや、試算された重み付け係数について適用上の課題点を見いだしていくことが必要である。本研究は化学物質リスク削減が主目的ではあるが、現実の問題に対する解を提供するには、他の環境負荷も考慮していくことは不可欠で、本節で述べた総合評価への取り組みは重要な研究課題である。

ここでは、重み付け評価について検討するために、レファレンス・シナリオにおける HBCD 曝露量、 $ CO_{2} $ 排出量、埋立地消費量について被害評価法により貨幣換算を試みた。HBCD 曝露によるヒト健康被害については、ラットの発生毒性試験に基づき HBCD 1300 mg/kg/day の用量でラット雌に 180 日間投与したときの肝細胞腺種の発生率の増加を取り上げた。ここでかなり安全側の想定になるが、この用量での肝細胞線種発症率が 100% で、しかも 100% 肝ガンに移行すると仮定すれば、体重 58 kg の人間が 70 年間摂取した場合、 $ 1.3 \times 58 \times (70 \times 365) = 1.9 \times 10^{6} $ g の摂取量となる。従って、1 g 摂取した時の被害ケースは $ 1 / 1.9 \times 10^{6} = 5.2 \times 10^{-7} $ case/g と計算される。これに肝臓における発ガンの DALY の値 14.1 年を乗じると $ 7.3 \times 10^{-7} $ DALY/g と計算される。1 DALY 当たりの経済価値を $ 9.7 \times 10^{6} $ （円/DALY）とした場合、HBCD 曝露による人間健康の経済価値額は、
$ 7.3 \times 10^{-6} \times 9.7 \times 10^{6} = 71 $ 円/g となる。他方、その他の評価項目の重み付け係数については JEMAI-LCA Pro LIME の値を採用し、 $ CO_{2} $ について 1.74 円/kg- $ CO_{2} $ 、埋立地消費について $ 1.18 \times 10^{3} $ 円/ $ m^{3} $ とした。

以上の重み付け係数を利用して HBCD 継続使用のレファレンス・シナリオについて被害評価を行った結果を図 56 に示す。検討したヒト健康、 $ CO_{2} $ 排出、埋立地消費の 3 つの負荷項目の中では、 $ CO_{2} $ 排出の寄与が圧倒的に大きく (>99.9%)、HBCD による健康被害はほとんど寄与していない。ここではその他のシナリオにおける被害額の算出は試みないが、代替オプション間の被害比較評価は $ CO_{2} $ 排出のみによって支配されることは明らかである。このことは、LCIA 分析によれば、規制候補物質（HBCD）とその代替オプション間で比較をヒト健康で判断するのは無意味という判定になることを示している。しかし現実問題としては、HBCD の代替が世界的な課題として提起されているのは、まさに HBCD の毒性や環境残留性のためであり、HBCD を使用する過程からの $ CO_{2} $ 排出は議論の対象にすらなっていない。LCIA における単一指標を利用した代替オプション間の比較には、まだ検討課題が多いことは明らかである。

HBCD のリスク削減だけでなく、他の環境負荷項目の削減を目指す多目的な最適化（リスク削減方法）を検討するか、化学物質のリスク削減を主目的としつつ、重要視される他の影響項目を増大させない範囲で目的とするリスクの減少を目指すか（単一目的最適化）、今後の検討課題である。

図 56 レファレンス・シナリオ（HBCD 継続使用）における被害評価結果

以上で見てきたように重み付けを利用した総合指標による評価には問題があるので、本研究では、複数の評価項目を統合的に扱うかわりに、各評価項目の相対値にて議論する。各シナリオにおける各評価項目のレファレンス・シナリオに対する変化を図57に示した。

HBCD 継続使用のレファレンス・シナリオに対して、代替化学物質に移行した場合は難燃剤の排出量や曝露量は増加ないしはほとんど変化がなかった。難燃剤の排出によるヒト健康リスク（曝
露マージンで評価）は、断熱材用途（XPS・EPS）では減少するが、繊維用途（カーテン）では増加することが示唆された（この結論は表17による）。CO₂排出量や代替コストでは、同等の難燃性の確保に必要な代替物質の使用量はHBCDより増加するため、その増分が寄与し、レファレンス・シナリオに対していずれも増加する結果となった。他方、代替製品を導入した場合では、特にグラスウールと素材難燃糸の組み合わせで、すべての評価項目で改善が予測されており、リスクを含む環境負荷の低減につながることが示唆された。

以上に示した代替オプション間のリスクとライフサイクル評価の比較結果は、規制物質に対して代替物質を導入するだけではなく、代替製品にも目を向けて予測評価をおこなうことで、より大きなリスク低減が可能な場合があることを示した。化学物質の規制導入にあたっては、広い観点から代替オプションを検討することが必要である。

図57 各評価項目の基準シナリオに対する変化

レファレンス・シナリオ：HBCDを継続使用。

シナリオ1：代替物質へ移行。

シナリオ2-1：代替製品の導入（HBCD含有製品をグラスウールと素材難燃糸で代替）。

シナリオ2-2：代替製品の導入（HBCD含有製品をポリウレタンフォームと素材難燃糸で代替）。
### iv. まとめと今後の課題

本研究ではマテリアルフロー解析を基盤とした全ライフサイクルを通した化学物質のリスク評価手法を臭素系難燃剤HBCDの事例研究として提示した。これにより、①対策すべきライフステージの明確化、②代替化学物質間における全ライフサイクルリスクの比較、および、③LCA（ライフサイクル評価）と連携した多様な環境評価項目の算出が可能となり、化学物質を代替する際に、事前に予測評価を行う手法を確立した。

HBCD事例検討では、代替動向を先取りして予測評価を実施し、用途と選択された代替物質によって、リスクの低減と増加の両方のケースが起こり得ることが推定された。このことは、事前のリスク評価なしに代替物質へ移行している現状に対して警鐘を鳴らすものである。

また、代替物質を利用する他の対応策として、HBCD使用断熱材の代わりにグラスウールやポリウレタンフォームを、繊維のHBCD難燃加工の代わりに素材難燃糸を利用する場合について、ヒト健康リスクと環境影響評価項目で比較した結果、全ての評価項目において代替物質を採用するよりも優れた代替オプションが存在することが示された。今後、行政や関連業界が化学物質の規制や規制対応について検討する際には、代替物質だけでなく代替製品や代替プロセスにも目を向けることでより効果的なリスク低減につがる可能性があることを指摘しておく。

一方、マテリアルフロー解析に基づく提示した手法における課題も明らかになった。評価に必要となる排出係数の信頼性、あるいは新規代替物質の有害性情報の整備や予測には大きな課題が残っている。

最後に本研究が対象としたHBCDに特有な状況について述べたい。HBCDは非常に高性能な難燃剤であり、規制が議論されている現時点ではそれを上回る性能を持つ物質は知られていない。このような高性能物質が規制された場合、いったん多様な代替物質への移行が起こると想定された。すなわち、多様な物質が少量ずつ環境中に排出される可能性があることを意味する。これは、一つの物質が大量に使われる場合に比べて、物性や毒性情報を整備しなければならない物質の数が増えるわけで、化学物質管理の面からは課題が大きいと言える。現時点では日本の発泡ポリスチレン断熱材業界ではまだ採用されていないが、本研究で候補とした代替物質より環境面でより優れた代替物質の開発が進められているとの情報もあり（臭素系ポリマー難燃剤：例えば、1,1'-(1-メチルエチリデン)ビス[3,5-ジブロモ-4-(2,3-ジブロモ-2-メチルプロポキシ)ベンゼン]）、今後、このような物質を軸に多様な代替物質が再統合に向かう可能性がある。この意味からは、代替の開始時期を少し遅らせることも一つの有効なオプションとなると考えられる。
## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

本研究は、これまで検討事例の少なかった化学物質のライフサイクルわたるリスク評価を、HBCDを対象として遂行するのみならず、対象化学物質と代替化合物や代替プロセスとの間のリスク比較によって、より適切なリスク低減施策立案に資する新たな考え方の提案を目指したものである。

具体的な科学的意義としては、化学物質が規制を受けた際の代替物質の探索と特定に至る手順を明らかにしたこと。そして、対象物質のマテリアルフロー解析に基づき、代替過程を考慮した汎用的な環境排出量の推定手法を構築・提示し、それらを用いたライフサイクルを通した曝露とリスク評価手法によって、リスク低減の方法を提案することができた点である。これにより、物性情報の少ない代替物質についても、対象物質のマテリアルフロー解析結果を下敷きにすることで、環境排出量と曝露量の予測が可能になり、将来予測と代替比較が可能となった。

また、毒性情報の質が異なる代替物質の間で、平等なリスク評価を行うための手順についても提案した。

HBCDと代替候補物質については、それらのマテリアルフローの経時推移予測を行った。その結果、代替物質の導入によって2020年にはその排出量の80％以上が削減されるが、長期寿命をもつ製品中に残存すること、代替物質はHBCDに比べてその使用量が多くなるため、HBCDと代替物質の総排出量は増加すると予測された。曝露やリスクでは用途によって増減が予想され、より良い代替オプションの選択には事前代替評価が必須であることを明らかにした。

## （２）環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

環境省大臣官房 廃棄物・リサイクル対策部 産業廃棄物課 適正処理・不法投棄対策室からの委託事業として、エックス都市研究所が開催する「平成23年度POPs廃棄物国際的動向等調査検討会」に益永が座長として参画した（2011年12月～2012年3月30日）。本検討会では農薬のエンドスルファンと難燃剤HBCDの日本における利用と廃棄について調査しており、本研究のHBCDマテリアルフロー解析の成果が利用された。

環境省 環境保健部 企画課 化学物質審査室からの請負調査として、みずほ情報総研株式会社が開催する「難分解性・高濃縮性化学物質に係る鳥類毒性検討会」に益永が委員として参画した（2011年12月～2012年3月30日）。本検討会ではマテリアルフロー解析に基づくHBCDの環境放出量の推定が検討され、本研究で行ったHBCDのマテリアルフローや環境排出の結果が検討の基礎情報として利用された（みずほ情報総研株式会社 平成23年度環境省請負業務報告書 平成23年度高濃縮性化学物質による生態系への影響対策検討業務報告書 [2012年3月]）。

環境省 環境保健部 企画課 化学物質審査室からの請負調査として、みずほ情報総研株式会社が開催した「平成24年度へキサブロモシクロドデカンのリスク評価等検討会」に益永が委員とし参画した（2013年2月～2013年3月29日）。本研究の成果の一部が参照データ等として利用された（みずほ情報総研株式会社 平成24年度環境省請負業務報告書 平成24年度へキサブロモシクロドデカンのリスク評価等検討業務報告書 [2013年3月]）。

HBCDも今後審議対象となると想定される環境省 中央環境審議会 環境保健部会における「残
留性有機汚染物質に関するストックホルム条約」に関連する審議や、経済産業省化学物質審議会審査部会における化審法で化学物質の安全性評価の審議など、本研究の担当者が関係している環境省、経済産業省、および地方自治体等の化学物質管理・リスク評価に関する諸委員会において、本研究の成果に基づいて審議の深化に貢献した。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

2013年5月の残留性有機汚染物質に関するストックホルム条約第6回締約国会議（COP6）で、HBCDは同条約の附属書A（廃絶）（ただし、建築用のビーズ法発泡ポリスチレンおよび押出発泡ポリスチレン用途は除外）に追加されることが決定された。本研究におけるHBCDの代替候補物質の探索結果や、HBCDと代替候補物質との排出量やリスクの比較結果は、我が国におけるHBCD規制施策の立案に対して有用な基礎情報となると期待される。

環境省 中央環境審議会 環境保健部会における「残留性有機汚染物質に関するストックホルム条約」に関連した審議や、経済産業省化学物質審議会審査部会における「化学物質の審査および製造等の規制に関する法律」の運用に関する審議に資するよう、今後も上記HBCD事例検討結果、および本研究で開発した代替リスク評価手法は、研究成果の発信に務めたい。また、本研究参画者が関係している環境省、経済産業省、および地方自治体等の化学物質管理・リスク評価に関する諸委員会においても、本研究成果を利用して審議の深化に貢献したい。

本研究で得られた、リスク評価に用いた情報源やリスク評価ツールの利用方法に関する知見やリスク評価研究の成果は、環境科学会のシンポジウムや本学で主催する公開講座、ホームページなどから、広く情報発信を開始している。行政においても、多様な化学物質のリスク評価の場面での情報活用が期待される。

## 6 ．国際共同研究等の状況

欧州委員会（欧州連合の政策執行機関）の「特定の難燃剤の代替オプションに関する原型事例研究プロジェクト(ENFILO) (Life Cycle Assessment of Environment-Compatible Flame Retardants: Prototypical Case Study)」のワークショップ（2012年11月7～8日、Brussels, Belgium）に、本研究の代表者益永茂樹が招待され、本研究プロジェクトの成果について“Environmental risk minimization method based on life cycle risk assessment and alternative assessment for HBCD in products”と題する講演をすると共に、ENFIROの研究メンバーと情報交換を行った。

欧州連合の研究プロジェクト「特定の難燃剤の代替オプションに関する原型事例研究（ENFIRO）」の研究コーディネーター Pim Leonards博士（アムステルダム自由大学・上級研究員）や、国立環境研究所の滝上博士、および、産業技術総合研究所の恒見博士という難燃剤の環境影響研究における世界を代表する研究者を招聘して、国際ワークショップ「難燃剤とその代替物質のリスクに関するワークショップ」を企画・開催し（2013年3月21日、東京国際フォーラム）、最新の研究成果に関する情報交流を行った。

今後も、連携、交流、共同研究などについて検討する。
## 7 ．研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（査読あり）>

1) Managaki S, Hondo H, Yokoyama Y, Miyake Y, Kobayashi T, Miyake A, Masunaga S: Organohalogen Compound, Vol. 72, 1691-1694 (2010)

“Comparative study between life-cycle HBCD and $ CO_{2} $ emissions for the risk trade-off analysis”

2) Miyake Y, Managaki S, Yokoyama Y, Nakai S, Kataoka T, Nagasawa E, Shimojima M, Masunaga S, Hondo H, Kobayashi T, Kameya T, Kimura A, Nakarai T, Oka Y, Otani H and Miyake A: Organohalogen Compound Vol. 72, 1613-1619 (2010)

“A comparative study of human health risks posed by a flame retarded curtain with hexabromocyclododecane (HBCD)”

3) Miyake Y, Tang L, Kobayashi T, Kameya T, Managaki S, Masunaga S, Fujimine Y, Horii Y and Amagai T: Organohalogen Compounds Vol. 73, 412-415 (2011).

“A Preliminary Study for Combustion of Hexabromocyclododecane (HBCD) and Its By-products (HBCD) and Its By-products”

4) Managaki S, Kobayashi T, Hondo H, Miyake A, Masunaga S: Organohalogen Compounds Vol. 73, 2063-2066 (2011)

“Substance Flow Analysis of HBCD, Considering the Switch to its Alternatives”

5) Managaki S, Enomoto I, Masunaga S: Journal of Environmental Monitoring 14[3] 901-907 (2012) DOI: 10.1039/c2em10621c

“Sources and distribution of hexabromocyclododecanes (HBCDs) in Japanese river sediment”

6) Managaki S, Kobayashi T, Hondo H, Nakarai T, Miyake A, Masunaga S: Organohalogen Compounds Vol. 74, 1510-1512 (2012)

“Exposure of HBCD and its alternative flame retardants based on substance flow analysis”

7) Oh JK, Kotani K, Managaki S, Masunaga S: Organohalogen Compounds Vol. 74, 596-599 (2012)

“Profile for hexabromocyclododecane and its degradation product in river sediment, Japan and Korea”

“Profile for hexabromocyclododecane and its degradation product in river sediment, Japan and Korea”

8) 上田裕之、小林剛、亀屋隆志、高橋ゆかり：環境情報科学論文集, Vol. 26, 79-82 (2012)

「多様な有機化合物の気相を経由した油脂および脂肪性食品への移行経路の重要性のスクリーニング評価」

## くその他誌上発表（査読なし）>

1) 真名垣聪：水環境学会誌, 33(5), pp.138-141 (2010)

「臭素系難燃剤HBCDのライフサイクルを考慮した水環境中への排出経路」

2) 井上知也, 真名垣聡, 益永茂樹: ケミカルエンジニアリング, 55(6), pp.8-13 (2010)

「化学物質ベネフィットの定量 〜臭素系難燃剤の火災リスクとヒト健康リスク」

3）小林剛：環境科學會誌, 23(6), pp.480-483, (2010)

「化学物質のリスク情報基盤と多様なリスク評価の新展開」（環境科学会シンポジウム報告）

4）三宅淳巳：「難燃剤の最適処方と燃焼試験」，技術情報協会, p. 531-540 (2011)

「難燃化プラスチックの熱分解影響評価」(第5章7節；分担執筆)
5) 真名垣聡、小谷健輔、益永茂樹：「難燃剤の最適処方と燃焼試験」，技術情報協会, p. 541-558 (2011)

「環境リスクから見た臭素系難燃剤とリン系難燃剤」(第5章7節；分担執筆)

6) 益永茂樹、小林剛：環境科学会誌, 25(6), 456-458 (2012).

「環境科学会シンポジウム2012 6．化学物質のライフサイクルを通じたリスク評価の最新研究」

## （2） 口頭発表（学会等）

1) Miyake Y., Managaki S., Yokoyama Y., Nakai S., Kataoka T., Nagasawa E., Shimojima M., Masunaga S., Hondo H., Kobayashi T., Kameya T., Kimura A., Nakarai T., Oka Y., Otani H. and Miyake A: BFR2010, Kyoto, Japan (Apr. 2010)

“Preliminary health risk assessment for hexabromocyclododecane (HBCD) in a flame retarded curtain in Japan”

2) Inoue T., Managaki S., Masunaga S.: BFR2010, Kyoto, Japan (Apr. 2010)

“Socio-economic analysis of restriction of brominated flame retardant HBCD use”

3) Managaki S., Yokoyama Y., Hondo H., Masunaga S.: SETAC Asia/Pacific Annual Meeting 2010, Guangzhou, China, pp.476-477 (June 2010)

“Analysis of brominated flame retardants from a life-cycle perspective”

4) 益永茂樹，真名垣聡，本藤祐樹，横山泰一：環境科学会2010年会，東洋大学，pp.130-131 (2010年9月)（招待講演）

「化学物質のライフサイクルに亘るリスク評価の試み」

5) 酒井実，畠山周作，山田尚弘，小林剛，亀屋隆志，三宅祐一：環境科学会2010年会，東洋大学，pp.22（2010年9月）

「環境中に排出される多様な化学物質の高懸念曝露シナリオのスクリーニング手法」

6) Miyake Y., Managaki S., Yokoyama Y., Nakai S., Kataoka T., Nagasawa E., Shimojima M., Masunaga S., Hondo H., Kobayashi T., Kameya T., Kimura A., Nakarai T., Oka Y., Otani H. and Miyake A.: Dioxin 2010, San Antonio, U.S.A. (September 2010)

“A comparative study of human health risks posed by a flame retarded curtain with hexabromocyclododecane (HBCD)”

7) Managaki S., Hondo H., Yokoyama Y., Miyake Y., Kobayashi K., Miyake A., Masunaga S.: Dioxin 2010, San Antonio, U.S.A. (September 2010)

“Comparative study between life-cycle HBCD and $ CO_{2} $ emissions for the risk trade-off analysis”

8) 小谷健輔, 益永茂樹: 日本リスク研究学会第23回年次大会講演論文集, Vol. 23, pp. 313-318 (2010年11月)

「臭素系難燃剤とリン系難燃剤のリスク比較の予備的検討」

9) Inoue T., Managaki S., Masunaga S.: Ecobalance 2010, Tokyo, Japan, pp.9-12 (November 2010) "Comparison of social cost between brominated flame retardant HBCD and its alternatives"

10) Managaki S., Yokoyama Y., Masunaga S., Miyake Y., Kobayashi T., Miyake A., Hondo H.: Ecobalance 2010, Tokyo, Japan, pp.493-496 (November 2010)