水道と衛生の歴史

フィン庭園内に出現したカシャーンのカナート。イランのシアルク地方に数千年にわたって機能してきたと考えられています。

定住社会の出現（多くの場合、農業の発展によって促進された）以来、人間の居住地は、衛生と清潔な水の確実な入手という、密接に関連する物流上の課題に取り組まなければなりませんでした。水資源、インフラ、衛生システムが不十分な場所では、病気が蔓延し、人々は病気にかかったり、早死にしたりしました。

宇宙飛行士ジャック・ルースマが宇宙でシャワーを浴びている様子（1974年）

当初、主要な人間の居住地は、河川や天然の泉の近くなど、淡水が豊富な地域にのみ発展することができました。時が経つにつれ、様々な社会が、清潔な水の入手を容易にし、廃水の処理（後には処理も）を容易にする様々なシステムを考案しました。[1]

この歴史の大部分において、下水処理は未処理の下水を川や海などの自然の水域に送り、そこで処分した後に薄めて最終的に消散させるというものでした。

数千年にわたる技術の進歩により、水を輸送できる距離は飛躍的​​に伸びました。同様に、飲料水の浄化や廃水処理のプロセスも改善されてきました。

先史時代

スコットランド、オークニー諸島にある新石器時代の村、スカラ・ブレイ。水洗トイレと思われるものがあった。紀元前3180～2500年

新石器時代に、人類は最初の恒久的な井戸を掘り、そこから容器に水を汲み、手で運ぶことができました。紀元前8500年頃に掘られた井戸がキプロス島[2]、そして紀元前6500年のイズレエル渓谷[3]で発見されています。人類の居住地の規模は、近隣の水量に大きく依存していました。  

樹皮で覆われた2つの石の溝からなる原始的な屋内給排水システムは、紀元前3000年頃からオークニー諸島のスカラ・ブレーとバーンハウス集落の住宅に見られていたようです。スカラ・ブレーの多くの住宅の独房のような飛び地と組み合わせると、これらは初期の屋内便所として機能していた可能性があると示唆されています。[4] [5] [6] [7] [8]

廃水再利用活動

廃水の再利用は、衛生設備の発展に関連した古くからの慣習です。[9]未処理の都市下水の再利用は、人間の排泄物を都市集落の外に流すことを目的として、何世紀にもわたって行われてきました。同様に、家庭廃水の土地への散布は古くから行われてきた一般的な慣習であり、さまざまな発展段階を経てきました

家庭排水は青銅器時代以来、古代文明（メソポタミア、インダス川、ミノア文明など）で灌漑に使用されていました。（紀元前 3200年頃 ～紀元前 1100年頃）[ 10]その後、廃水はギリシャ文明によって、そして後にローマ人によって都市周辺地域（アテネやローマなど）で廃棄、灌漑、肥料として利用されるようになった。 [11] [12] [13]

青銅器時代と初期鉄器時代

古代アメリカ

古代ペルーでは、ナスカの人々は相互につながった井戸とプキオとして知られる地下水路のシステムを採用していました。[要出典]

マヤ文明は、加圧水を用いた屋内配管システムを採用した3番目に古い文明でした。[14]

古代近東

メソポタミア

メソポタミア人は紀元前4000年頃に粘土製の下水管を導入しました。最も初期の例はニップルのベル神殿とエシュヌンナで発見されており[15]、遺跡から汚水を排出し、井戸に雨水を貯めるために使用されました。ウルクの都市では、紀元前3200年頃のレンガ造りの便所の最初の例も見られます[16] [17] 。粘土製の管は後にヒッタイトの都市ハットゥシャでも使用されました[18]。粘土製の管は簡単に取り外し・交換でき、清掃も可能でした。

古代ペルシャ

先史時代のイランにおける最初の衛生システムは、ザボル市の近くに建設されました。[15]ペルシャのカナートとアブ・アンバールは、 給水と冷却のために使用されていました

古代エジプト

紀元前 2400年頃のサフラー王のピラミッドと、それに隣接するアブシールの寺院群には、銅製の排水管網があることが発見されました。[19]

古代東アジア

古代中国

漢王朝時代（紀元前202年～紀元220年）の墓から発掘された、水車システムを備えた井戸の中国製陶器模型

井戸に関する最も古い証拠のいくつかは中国で見つかっている。新石器時代の中国人は、飲料水として深く掘削した地下水を発見し、広範に利用していた。[要出典]中国の文献『易経』は、もともと西周の時代（紀元前1046～771年）の卜占書だが、古代中国人がどのように井戸を維持管理し、水源を守っていたかを説明する項目がある。[20]考古学的証拠と古い中国の文献から、先史時代および古代中国人は6000～7000年前にはすでに飲料水用に深い井戸を掘る適性と技術を持っていたことがわかる。[要出典]河姆渡発掘現場で発掘された井戸は、新石器時代に作られたと考えられている。[21]この井戸は、井戸の上部に四角い枠が付いた丸太を4列に並べて作られたものである。北京の南西には、飲料水や灌漑のために紀元前600年頃に60基の瓦井戸が築かれたと考えられています 。[21] [22]東アジアでは、中国の秦漢時代から配管が使用されていたことが知られています。[23]

インダス文明

ハラッパーにある大きな井戸と水浴び場。 紀元前2200年から1900年にかけての都市の最終占領期の遺跡。
紀元前 2350年頃、ロータルのアクロポリスにある統治者の家の浴室とトイレの構造
ロータルのアクロポリスの沐浴場と共同排水溝、紀元前 2350年頃
井戸と排水路、ロータルのアクロポリス、紀元前 2350年頃

アジアのインダス文明には、公共の水道と衛生設備の初期の証拠が見られる。インダスが開発し管理していたシステムには、多くの先進的な特徴が含まれていた。例外的な例として、インダス都市ロータル（紀元前 2350年頃 ～紀元前 1810年頃）が挙げられる。[24]ロータルでは、支配者の家に専用の沐浴場と便所があり、街の船着き場に排水する開放型の道路排水溝につながっていた。アクロポリスのその他の多くの家には、磨かれたレンガ造りの沐浴場があり、その排水は石膏ベースのモルタルで固められた蓋付きのレンガ下水道に流れ込み、街の壁外の排水溝につながっていた。一方、下町では排水壺（底に穴が開いていて液体が排出される）が提供され、排水壺は定期的に空にされ清掃されていた。[25]町には2つの井戸があり、1つはアクロポリスにあり、もう1つは埠頭の端にあった。

インダス文明の都市部には、公衆浴場と個人浴場が存在した。[26]下水は、レンガを精密に積み上げて造られた地下排水路を通して排出され、多数の貯水池を備えた高度な水管理システムが確立されていた。排水システムでは、住宅からの排水路がより広い公共排水路に接続されていた。モヘンジョダロの建物の多くは2階建て以上であった。屋根や上階の浴室からの水は、密閉されたテラコッタ製のパイプまたは開放型のシュートを通して街路の排水路に排出された。[27]

都市衛生の最も古い証拠は、ハラッパー、モヘンジョダロ、そして最近発見されたインダス文明のラーキガルヒに見られます。これらの都市計画には、世界初の都市衛生システムが含まれていました。都市内では、個々の家屋、あるいは家屋群が井戸から水を得ていました。入浴のために確保されていたと思われる部屋から、排水は主要道路に沿って並ぶ蓋付きの排水溝に流されていました。[要出典]

シャドーフなどの装置は、水を地上まで汲み上げるために使用されました。パキスタンのモヘンジョダロやインドのグジャラート州ドーラビラといったインダス文明の遺跡には、古代世界で最も洗練された下水道システムを備えた集落がありました。[要出典]これらには、排水路、雨水集水、街路ダクトなどが含まれていました。

階段井戸は主にインド亜大陸で使用されてきました。

南ヨーロッパ

古代ギリシャ

ミノア文明として知られるクレタ島の古代ギリシャ文明は、衛生と給水のために高度な地下粘土管を建設しました。[28]首都クノッソスには、きれいな水を供給し、汚水を排出し、大雨の際に溢れ出る雨水汚水路を整備した水道システムがありました。古代クレタ島では、古代エジプトやそれ以前のインダス文明と同様に、水洗トイレが建設されました。クレタ島の施設には、紀元前16世紀にまで遡る、水を流し込むための一次洗浄装置が備えられていた可能性があります。[28]これらのミノア文明の衛生施設は、集水システムを通って流れ込む雨水によって定期的に洗浄される石の下水道に接続されていました。[28]高度な上下水道システムに加えて、彼らは精巧な暖房システムを考案しました。アテネと小アジアの古代ギリシャ人は、加圧シャワーに使用される屋内配管システムも使用していました[29] ギリシャの発明家ヘロンは、アレクサンドリア市で消防用に加圧配管を使用しました。[30]

逆サイフォンシステムとガラスで覆われた粘土管は、ギリシャのクレタ島の宮殿で初めて使用されました。このシステムは、約3000年経った今でも稼働しています。[31]

ローマ帝国

フランスのローマ水道橋、ポン・デュ・ガール

古代ローマでは、工学上の驚異と称されるクロアカ・マキシマがテヴェレ川に排水されていました。クロアカ・マキシマの上には公衆トイレが建設されました。 [32]

ローマ時代から、ノリアと呼ばれる水車装置がヨーロッパや中東の主要都市の 水道橋やその他の配水システムに水を供給していました。

ローマ帝国には屋内配管、つまり水道管とパイプのシステムがあり、それらは住宅や公共の井戸、噴水にまで伸びていました。ローマ帝国をはじめとする諸国では鉛管が使用されていました。ローマ帝国における鉛中毒の原因は、一般的に鉛管にあると考えられていましたが、実際には流水がパイプに長時間接触せず、また沈殿物として水垢が堆積していたため、鉛管によるリスクは軽減されていました。[33] [34]

ローマ帝国時代のブリテン島（紀元前46年から紀元後410年）の町や駐屯地には、複雑な給水・下水道網が整備されていました。給水管は鉛製であることが多く、木製のものもあり、間隔をあけて鉄輪で補強したものや、くり抜いた丸太を接合したものもありました。 [35]ヨークのように、石で裏打ちされた排水溝は、時には巨大な下水道トンネルに接続されていました。[36]ハウスステッドにあったハドリアヌスの長城駐屯地の便所のような便所は、溜まった水や雨水で洗浄されていました。[37] [38] [39] 

中世および近世

ネパール

ネパール、パタン市マンガ・ヒティの水を求めて列に並ぶ人々

ネパールでは、飲用噴水や井戸などの水路を建設することは敬虔な行為とみなされている。[40] [41]

飲料水供給システムは、少なくとも西暦550年には既に整備されていました。[42]このドゥンゲ・ダーラ（ヒティ）と呼ばれるシステムは、地下水源から途切れることなく水が流れる、彫刻された石造りの噴水で構成されています。これらの噴水は、乾季の水源として、またモンスーンの雨による水圧を緩和するために作られた、精巧な水域ネットワークを形成する多数の池や水路によって支えられています。19世紀後半に近代的な水道管が導入されて以降、この古いシステムは荒廃し、一部は永久に失われました。[40] [41]それでもなお、ネパールの多くの人々は、今でも日常的に古いヒティに頼っています。[43]

2008年にはカトマンズ盆地のドゥンゲ・ダーラは1日あたり295万リットルの水を生産した。[44]

2010年にカトマンズ渓谷で発見された389基の石造水道栓のうち、233基はまだ使用されており、カトマンズの人口の約10％に水を供給している。68基は枯渇し、45基は完全に失われ、43基は元の水源ではなく市の水道に接続されていた。[43]

イスラム世界

スペイン、グラナダのアルハンブラ宮殿にあるコマレス浴場（14世紀）

イスラム教は清潔さと個人の衛生の重要性を強調しています。[45] 7世紀に遡るイスラムの衛生法には、数多くの精緻な規則があります。タハーラ（儀式的清浄）には、1日5回のサラー（礼拝）のためのウドゥ（清め）と、定期的なグスル（沐浴）が含まれます。このことがイスラム世界各地に浴場が建設されるきっかけとなりました。[46] [47]イスラムのトイレ衛生では、清潔さと細菌の増殖を抑えるため、トイレ使用後は水で洗うことも求められています。 [48]

アッバース朝（8世紀～13世紀）の首都バグダッド（イラク）には、 6万5000の浴場と下水道があった。[49]中世イスラム世界の都市には、飲料水のほか、主にモスクやハマム（浴場）での儀式的な洗浄に使う大量の水を供給した水圧技術による給水システムがあった。様々な都市の浴場は、旅行ガイドブックの中でアラビア語の著述家によって格付けされている。バグダッド、コルドバ（イスラム教スペイン）、フェズ（モロッコ） 、フスタート（エジプト）などの中世イスラム都市には、高度な廃棄物処理および下水道システムもあった。[50]フスタート市には、多階建ての長屋（最大6階建て）もあり、水洗トイレは給水システムに接続され、各階には廃棄物を地下水路に運ぶ煙突があった。 [51]

アル＝カラジー（ 953年頃-  1029 年頃）は『隠された水の抽出』という著書を著し、水循環の構成要素、地下水質、地下水流動の駆動要因といった水文学的・水文地質学的知見に関する画期的なアイデアと解説を提示した。また、水ろ過プロセスについても初期の記述を残している。[52]

イスラムの黄金時代が衰退し、後世に至った時代において、アラブとヨーロッパの学者たちは、エジプトの都市部における運河、街路、水路の状態を批判した。エジプトの医師アリー・イブン・リドワンは11世紀にこう記している。「アル・フスタートの人々は、家の中で死んだものをすべて 街路や路地に捨てる習慣があり、そこで死骸は腐敗し、その腐敗物が空気と混ざり合う。 …彼らの便所から出る下水もナイル川に流れ込んでいる。水の流れが止められると、人々は水に混ざった腐敗物を飲むのだ」[53] 。18 世紀のエジプト駐在フランス領事デ・パウは、古代エジプト人の防腐処理の習慣が放棄され、現代の埋葬方法がナイル川デルタに適さなかったことが、この地域が「ペストの温床」となった原因であると非難した。[54]この種の植民地に関する論評の中には、支配勢力の根底にある態度に影響を受けているものもあるようだ。例えば、イギリス人医師J・W・シンプソンは1883年に「ダミエッタ（エジプト）の住民は水をほとんど尊重しておらず、ナイル川とその運河を汚染している …アラブ人は泥水ときれいな水の区別がつかない」と記している。歴史家シュルツ、ヒップウッド、リーは2023年に、シンプソンの報告書の論調は「エジプト人をヨーロッパの植民地支配者より劣っているとするイギリス植民地主義の見解を強める」と結論付けている。[55]

サハラ以南のアフリカ

古典期以降のキルワでは、先住民の石造りの家屋に配管が普及していました。[56] [57]フサニ・クブワ宮殿をはじめ、支配層や富裕層のための他の建物には、屋内配管という贅沢な設備が備えられていました。[57]

アシャンティ帝国では、トイレは2階建ての建物に設置されており、大量の熱湯で洗浄されていました。

中世ヨーロッパ

アグキストロ・ビザンチン浴場
ドイツ、ヴィスマールにある1602年の水道施設（ヴァッサークンスト）と噴水

キリスト教は衛生を重視している。[58]初期のキリスト教聖職者らがローマのプールの混浴スタイルや、男性が見ている前で女性が裸で入浴するという異教の慣習を非難したにもかかわらず、教会は信者たちに入浴のために公衆浴場に行くことを勧め続けた。[ 58]教父のアレクサンドリアのクレメンスとテルトゥリアヌスによれば、公衆浴場は衛生と健康に貢献した。 [59] [60]教会は修道院や巡礼地の近くに男女別の公衆浴場を建設した。また、教皇は中世初期から教会のバジリカや修道院内に浴場を設けた。 [59]教皇グレゴリウス1世は、入浴は身体の必要性として信者たちに価値あるものだと説いた。 [60]

一般に信じられていることとは異なり、ヨーロッパではローマ帝国の崩壊とともに入浴と衛生が失われたわけではありません。[61] [62]公衆浴場はコンスタンティノープル、パリ、レーゲンスブルク、ローマ、ナポリなどの中世キリスト教世界の大都市では一般的でした。[63] [64]また、コンスタンティノープルやアンティオキアなどのビザンチンの中心地には大きな浴場が建設されました。[65] [66]

中世盛期まで、ヨーロッパのほとんどの地域では（古代ローマの衛生設備を除いて）他の衛生システムに関する記録はほとんど残っていません。中世のヨーロッパとアジアでは、不衛生な環境と過密状態が蔓延していました。その結果、ユスティニアヌス帝のペスト（541～542年）や黒死病（1347～1351年）といったパンデミックが発生し、数千万人が死亡しました。[67]中世ヨーロッパでは、衛生設備の不備も一因となり、乳幼児死亡率が非常に高くなっていました。 [68]

中世ヨーロッパの都市では、汚水を流すために利用されていた小さな自然水路は、やがて覆いを施され、下水道として機能するようになりました。ロンドンのフリート川もその一例です。汚水を流すための開渠（こうきょ）が、一部の通りの中央に沿って走っていました。これらは「ケンネル」（運河、水路）と呼ばれ、パリでは「スプリットストリート」と呼ばれることもありました。中央を流れる汚水が物理的に通りを二つに分断していたからです。パリで最初に建設された閉鎖式下水道は、1370年にユーグ・オーバードによってモンマルトル通り（モンマルトル通り）に設計され、長さは300メートル（980フィート）でした。パリで閉鎖式下水道が設計・建設された当初の目的は、廃棄物管理というよりも、悪臭を放つ汚水から発生する悪臭を抑えることでした。[69]

当時ラグーサ（ラテン語名）と呼ばれていたドゥブロヴニクでは、1272年の法令により、汚水処理のための浄化槽と水路の建設に関する基準が定められました。14世紀から15世紀にかけて下水道システムが建設され、近年の小規模な改修と修理を経て、現在も稼働しています。[70]

バケツ置き場、離れ、汚水溜めは、人間の排泄物を収集するために使用されました。牛糞があまり入手できなかった中国と日本では、人間の排泄物を肥料として利用することは特に重要でした。しかし、産業革命以前は、ほとんどの都市に機能的な下水道はなく、[要出典]、近くの川や時折の雨に頼って道路から汚水を洗い流していました。[要出典]場所によっては、汚水は歩行者が汚物にかからないように飛び石が設置された道路をそのまま流れ、最終的には地元の流域に流出しました。[要出典]

ジョン・ハリントンのトイレ

16世紀、ジョン・ハリントン卿はエリザベス1世（彼の名付け親）のために、汚水を汚水槽に排出する水洗トイレを発明しました。[71]

火薬の導入後、ヨーロッパ諸国では​​市営トイレが硝石製造のための重要な原料供給源となった。 [72]

ロンドンでは、市内の屋外便所の内容物は毎晩、委託された荷馬車で集められ、亜硝酸塩層に運ばれ、そこで特別に設計された土壌層に敷き詰められ、硝酸塩鉱物を豊富に含む土が作られました。この硝酸塩を豊富に含む土は、さらに加工されて硝石、つまり硝酸カリウムへと加工されました。硝石は黒色火薬の重要な成分であり、火薬の製造に重要な役割を果たしました。[73]

古典期および近世メソアメリカ

パレンケの古典期マヤには地下水道と水洗トイレがあり、地元で豊富に産出される石灰岩を多孔質の円筒形に彫り込んだ家庭用浄水器も使用されていました。その仕組みは現代の陶器製浄水器と非常によく似ていました。[74] [14]

スペインとスペイン領アメリカでは、アセキアと呼ばれるコミュニティが運営する水路と、簡単な砂ろ過システムを組み合わせて飲料水を提供していました。

処理と灌漑のための下水農場

「下水農場」（廃水を土地に散布して処理および農業に利用する）は、1531年にブンツラウ（シレジア）、1650年にエジンバラ（スコットランド）、1868年にパリ（フランス）、1876年にベルリン（ドイツ）、1871年以降は米国のさまざまな地域で運営され、廃水は有益な作物生産に使用されました。[75] [76]その後の数世紀（16世紀と18世紀）には、急速に成長するヨーロッパの多くの国や都市（ドイツ、フランスなど）や米国で、「下水農場」が大量の廃水を処理する解決策として見られるようになり、そのいくつかは今日でも運営されています。[77]下水やその他の廃水処理水による灌漑は、中国やインドでも長い歴史があります。[78]また、1897年にはオーストラリアのメルボルンに大規模な「下水処理場」が設立されました。[79]

近代

給水

ロンドンの水道インフラは、中世初期の導水路から、コレラの脅威に対応して建設された19世紀の大規模処理施設、そして現代の大規模貯水池まで、何世紀にもわたって発展してきました。ハートフォードシャーからロンドンへ真水を引くという野心的な土木プロジェクトは、 1609年から1613年にかけてニューリバーの建設を監督したヒュー・ミドルトンによって着手されました。ニューリバー会社は当時最大級の民間水道会社となり、ロンドン市やその他の中心部に水を供給しました。[80]イングランドで最初の水道システムは1692年にダービーで設置され、木製のパイプが使用されました。[81]これは数世紀にわたって一般的でした。[82]ダービー水道には、ダーウェント川から水を汲み上げる水車駆動のポンプと、配水用の貯水タンクが含まれていました。[83]

チェルシー水道局、1752年。2台のニューコメン ビーム エンジンがテムズ川の水を運河からグリーン パークとハイド パークの貯水池に汲み上げました。

啓蒙時代まで、水道と衛生設備はほとんど進歩していませんでした。18世紀になると、急速な人口増加を背景に、ロンドンで民間の水道網の整備が急速に進みました。[84]チェルシー水道会社は1723年に設立され、「ウェストミンスターのシティとリバティ、そしてその周辺地域への水供給を改善する」ことを目指しました。 [85] [86]同社は、潮汐の影響を受けるテムズ川の水を利用して、チェルシーとピムリコに隣接する地域に広大な池を建設しました。ロンドンでは他にも、1743年にウェストハム、 1767年以前にリー・ブリッジ、 1785年にランベス水道会社、 1806年にウェスト・ミドルセックス水道会社[87] 、 1811年にグランド・ジャンクション水道会社など、様々な水道事業が設立されました。 [84]

S字 管は1775年にアレクサンダー・カミングスによって発明されましたが、1880年にトーマス・クラッパーがU字型トラップを発表したことでU字管として知られるようになりました。最初のねじ込み式水栓は、1845年にロザラムの真鍮鋳造所であるゲスト・アンド・クリムズによって特許を取得しました。[88] [89]

砂ろ過器による水道水の浄化に関する最初の記録は1804年に遡ります。スコットランド、ペイズリーの漂白工場主ジョン・ギブが実験的なろ過器を設置し、不要な余剰水を一般向けに販売しました。世界初の浄水処理済み公共水道は、1829年にロンドンのチェルシー水道会社のために技師ジェームズ・シンプソンによって設置されました。[90]水処理はすぐに主流となり、1854年のブロード・ストリート・コレラ流行の際に医師ジョン・スノーの調査によって水道水がコレラ流行の拡大に重要な役割を果たしたことが明らかになったことで、このシステムの有効性が際立っています。[91]

下水道システム

重要な発展は、廃水を収集するための下水道網の建設でした。ローマ、イスタンブール（コンスタンティノープル） 、フスタートなどの都市では、ネットワーク化された古代の下水道システムが、今日でも各都市の近代化された下水道システムの収集システムとして機能し続けています。パイプは川や海に流す代わりに、現代の下水処理施設に再配線されています

現代の下水道が発明される以前は、人間の排泄物を集積する浄化槽が最も広く利用されていた衛生システムでした。古代メソポタミアでは、垂直の竪坑が排泄物を浄化槽へと運び込んでいました。同様のシステムは、現在のパキスタンに位置するインダス文明、そして古代クレタ島とギリシャにも存在していました。中世には、排泄物は浄化槽に集められ、「レーカー」と呼ばれる労働者によって定期的に空にされていました。彼らはそれを肥料として都市外の農家に 売ることもよくありました。

考古学的発見により、最古の下水道システムの一部は紀元前3千年紀、現在のパキスタンに位置する古代都市ハラッパーとモヘンジョダロで整備されていたことが明らかになりました。原始的な下水道は建物の脇の地面に掘られていました。この発見は、初期文明における廃棄物処理の概念的理解を明らかにしています。[92]

産業革命期のヨーロッパと北アメリカの都市の驚異的な成長は、すぐに過密化を招き、それが病気の発生源として常に機能した。[93] : 4–8  19世紀に都市が成長するにつれて、公衆衛生に関する懸念が高まった。[94] : 33–62  19世紀後半から20世紀にかけての自治体衛生プログラムの傾向の一環として、多くの都市で、腸チフスやコレラなどの病気の発生を抑制するために、大規模な重力下水道システムが建設された。[95] : 29–34 雨水および衛生下水道は、都市の成長とともに必然的に発達した。1840年代までには、人間の排泄物を水と混ぜて流す屋内配管の贅沢により、汚水槽の必要性がなくなった。

1860年に主任技師ジョセフ・バザルジェットが指揮して建設中のロンドン下水道システム（右上）

近代的な下水道システムは、重工業化と都市化による衛生状態の悪化への対応として、19世紀半ばに初めて建設されました。イギリスの土木技師ボールドウィン・レイサムは、下水道と家庭排水システムの合理化に貢献し、衛生工学の先駆者となりました。彼は、下水の排水を容易にし、汚泥の堆積と浸水を防ぐ楕円形下水管の概念を考案しました。[96]汚染された水源が原因で、1832年、1849年、1855年にロンドンでコレラが大流行し、数万人が死亡しました。これに、 1858年にテムズ川で未処理の人間の排泄物の悪臭が強烈になった大悪臭事件と、王立委員エドウィン・チャドウィックの衛生改革に関する報告書が加わり、メトロポリタン下水道委員会は技術者ジョセフ・バザルゲットを任命して、排泄物を安全に除去するための大規模な地下下水道システムを建設することとなった。[97] [98]チャドウィックの勧告に反して、バザルゲットのシステムや後に大陸ヨーロッパで建設された他のシステムでは、下水を肥料として利用するために農地に汲み上げることはせず、単に人口密集地から離れた自然の水路にパイプで送り、そこから環境に送り返した。

リバプール、ロンドン、その他の英国の都市

1865年、バザルジェットのクロスネス揚水機場を開設するエドワード皇太子

19世紀後半というごく最近まで、急速に工業化が進むイギリスの一部地域では、下水道システムが不十分であったため、コレラや腸チフスといった水系感染症のリスクが依然として存在していました。1535年には早くも、ロンドンのテムズ川の汚染を阻止する取り組みが行われました。その最初の取り組みは、同年に制定された、川への排泄物の投棄を禁止する法律でした。産業革命に至るまで、テムズ川は下水によって濁り、黒く濁っているとされ、「死臭がする」とさえ言われていました。[99]

イギリスは最初に工業化した国であったため、大規模な都市化の悲惨な結果を最初に経験し、その結果生じた不衛生な環境を緩和するために近代的な下水道システムを最初に建設した国でもありました。[100] 19世紀初頭、テムズ川は事実上、露出した下水道であり、コレラの流行が頻繁に発生しました。下水道システムの近代化に関する提案は1856年に提出されましたが、資金不足のために放置されていました。しかし、 1858年の大悪臭事件の後、議会は問題の緊急性を認識し、近代的な下水道システムの建設を決議しました。[93] : 9 

リバプール

しかし、その10年前、北に200マイルのところで、スコットランド人技師のジェームズ・ニューランズは、リバプール自治区保健委員会によって私法であるリバプール衛生法に基づいて任命された、著名な先駆的な役人3人組の一人でした。この法律に基づいて任命された他の役人は、保健医療官のウィリアム・ヘンリー・ダンカンと、公害検査官（環境衛生官の前身）のトーマス・フレッシュでした。この役職に応募した5人のうちの1人であるニューランズは、1847年1月26日にリバプール自治区技師に任命されました

彼はリバプールとその周辺地域を綿密かつ正確に測量し、約3,000件の測地観測を行いました。その結果、町とその周辺地域の等高線図が作成され、縮尺は1インチ＝20フィート（6.1メートル）でした。この綿密な測量に基づき、ニューランズは総延長約480キロメートル（300マイル）に及ぶ、排水管、支管、幹線排水路を含む包括的な下水道網の敷設に着手しました。この計画システムの詳細は、1848年4月に市議会に提出されました。

1848年7月、ジェームズ・ニューランズによる下水道建設計画が開始され、その後11年間で86マイル（138キロメートル）の新しい下水道が建設されました。1856年から1862年の間に、さらに58マイル（93キロメートル）が増設されました。この計画は1869年に完了しました。下水道が建設される前、リバプールの平均寿命は19歳でしたが、ニューランズが引退する頃には2倍以上に伸びていました。

ロンドン
バザルジェットが「下水道の蛇」として登場、パンチ誌、1883年

土木技師でメトロポリタン・ボード・オブ・ワークスの主任技師であったジョセフ・バザルゲットは、ロンドンで同様の工事の責任を負った。BBCによると、「バザルゲットは地下の夢を実現するために自分自身を極限まで追い込んだ」という。[101]彼は、主要な人口密集地の下流にあるテムズ川河口に廃棄物を流す大規模な地下下水道システムを設計した。全長約100マイル (160 km) に及ぶ6つの主要な遮集下水道が建設され、そのいくつかはロンドンの「失われた」河川の一部も組み込んでいた。これらの下水道のうち3つは川の北側にあり、最南端の低レベルの下水道はテムズ川の堤防に組み込まれた。この堤防によって、新しい道路、新しい公共庭園、ロンドン地下鉄のサークル線も可能になった。

1859年から1865年にかけて建設された遮断下水道には、全長450マイル（720 km）の幹線下水道から水が供給され、全長約13,000マイル（21,000 km）の小規模な地域下水道の内容を導水していた。[102]遮断システムの建設には、レンガ3億1,800万個、掘削土270万立方メートル、コンクリート67万立方メートルが必要だった。[103] 重力によって下水は東へ流れるが、チェルシー、デプトフォード、アビー・ミルズなどの場所では、水を汲み上げて十分な流れを確保するためにポンプ場が建設された。テムズ川の北側の下水道は北部排水下水道に流れ込み、北部排水下水道はベクトンの大規模処理施設に流れ込んでいた。川の南側では、南部排水下水道がクロスネスの同様の施設まで延びていた。バザルジェットの技術的成果は、わずかな修正を加えただけで、今日まで下水道設計の基礎となっています。[104]

英国の他の都市

南ウェールズの大きな町マーサー・ティドフィルでは、ほとんどの家が個別の汚水桝に下水を排出していたが、それが絶えず溢れ、歩道が汚水で溢れかえっていた。[105]

パリ、フランス

1802年、ナポレオンはウルク運河を建設し、パリに1日7万立方メートルの水を運びました。一方、セーヌ川は1日最大10万立方メートル（3,500,000立方フィート）の廃水を受け入れました。1832年のパリでのコレラ流行は、下水と廃水をより良い方法で、より健全な方法で処理するための排水システムの必要性に対する人々の意識を高めました。1865年から1920年にかけて、ウジェーヌ・ベルグランは大規模な給水・廃水管理システムの開発を主導しました。この間、飲料水に適した湧き水を引き込むために約600キロメートルの水道橋が建設され、水質の悪い水を道路や下水道の洗浄水として利用できるようになりました。1894年には、排水を義務付ける法律が制定されました。しかし、パリの下水処理は自然の力に任せられており、5,000ヘクタールの土地が廃棄物を自然浄化するために散布されていました。[69]さらに、下水処理の不足により、パリの下水汚染は下流のクリシーの町に集中し、住民は事実上、他の場所に移住せざるを得なくなりました。[69]

19 世紀のレンガ造りのアーチ型天井のパリの下水道は、現在では観光名所となっています。

ドイツのハンブルクとフランクフルト

ドイツの都市で最初の総合的な下水道システムは、19世紀半ばにドイツのハンブルクに建設されました。 [106] : 2  [94] : 43  [93] : 8 

1863年、急速に発展するフランクフルト・アム・マイン市のために、ウィリアム・リンドレーの設計に基づいて 近代的な下水道システムの建設が始まりました。システム完成から20年後、腸チフスによる死亡率は10万人あたり80人から10人に減少しました。[106] [94] : 43  [107]

1880年のテネシー州メンフィスの下水道システム

アメリカ合衆国

アメリカ合衆国で最初の下水道システムは、1850年代後半にシカゴとブルックリンで建設されました。[94] ：43 

アメリカ合衆国では、1890年にマサチューセッツ州ウースターに化学沈殿法を用いた最初の下水処理場が建設されました。[106] : 29 

下水処理

当初、重力下水道システムは下水を処理せずに直接表層水に排出していました。[93] : 12 その後、都市は水質汚染と水系感染症の予防のため、排出前に下水を処理するようになりました。1900年頃の半世紀の間に、これらの公衆衛生対策は都市住民における水系感染症の発生率を大幅に減少させることに成功し、当時の平均寿命の延長に重要な要因となりました。 [108]

農地への適用

初期の下水処理技術は、農地への下水施用でした。[93] : 12 農場で下水を肥料として利用する最初の試みの一つは、1840年代に綿糸工場の経営者ジェームズ・スミスによって行われました。スミスは、ジェームズ・ベッチ[109]が当初提案したパイプ式配水システムを試作しました。このシステムは、スミスの工場から下水を集め、周辺の農場にポンプで送り込むというものでした。スミスの成功はエドウィン・チャドウィックによって熱心に追随され、有機化学者ユストゥス・フォン・リービッヒの支援も受けました。

この構想は都市保健委員会によって正式に採用され、その後50年間にわたり、様々な自治体で様々な計画（下水農場として知られる）が試行されました。当初は、重い固形物は農場脇の溝に流し込まれ、満杯になると蓋がされていましたが、すぐに平底タンクが下水の貯留槽として使用されるようになりました。最初の特許は、1846年にウィリアム・ヒッグスによって取得されました。「都市、町、村からの下水管や排水路の内容物を集め、その中に含まれる動物性または植物性の固形物を収容、固化、乾燥させるタンクまたは貯留槽」に関するものでした。[110]タンクの設計は改良され、1850年代には水平流タンク、1905年には放射流タンクが導入されました。これらのタンクは、1900年代初頭に自動機械式汚泥除去装置が導入されるまで、定期的に手作業で汚泥を除去する必要がありました。[111]

化学処理と沈殿

水域の汚染が懸念されるようになったため、都市は排出前に下水を処理しようと試みた。 [93] : 12–13  19世紀後半には、一部の都市が下水道に化学処理と沈殿システムを導入し始めた。 [106] : 28 米国では、1890年にマサチューセッツ州ウースターに化学沈殿法を使った最初の下水処理場が建設された。[106] : 29  1900年頃の半世紀にわたって、こうした公衆衛生介入によって都市部の住民の間で水系感染症の発生率が劇的に減少し、当時の平均寿命の延長に重要な要因となった。 [108]

廃棄物処理において臭気は大きな問題と考えられており、その対策として、下水をラグーン（沈殿池）に排出し、固形物を除去して別々に処分する方法が取られていました。このプロセスは現在では「一次処理」と呼ばれ、沈殿した固形物は「汚泥」と呼ばれています。19世紀末、一次処理でも臭気の問題が残っていたため、分解中の下水に酸素を導入することで悪臭を抑制できることが発見されました。これが、廃水処理の基本となる生物学的好気性処理と嫌気性処理の始まりでした。

現代の浄化槽の前身は、汚染を防ぐために水を密閉し、固形廃棄物を嫌気性作用でゆっくりと液化する汚水槽でした。これは1860年代にフランスのLHモウラスによって発明されました。エクセター市の測量士であったドナルド・キャメロンは、 1895年に改良版の特許を取得し、「セプティックタンク」と名付けました。「セプティック」は「細菌」の意味を持ちます。これらは現在でも世界中で使用されており、特に大規模な下水道システムに接続されていない農村地域で多く使用されています。[112]

生物学的処理

微生物を用いて有機成分を生物学的に分解し、汚染物質を除去することで下水を処理できるようになったのは、19世紀後半になってからでした。都市が成長し、発生する下水量が郊外の農地で吸収できなくなったため、土地処理も徐々に実現不可能になっていきました

エドワード・フランクランドは1870年代、イギリスのクロイドンの下水処理場で実験を行い、多孔質の砂利を通して下水を濾過すると硝化処理水（アンモニアが硝酸塩に変換される）が生成され、フィルターは長期間にわたって目詰まりしないことを証明した。 [113]これにより、接触床を用いて廃棄物を酸化させるという当時としては画期的な下水生物学的処理の可能性が確立された。この概念は、1887年にロンドン都市圏公共事業局の主任化学者ウィリアム・ディブディンによって採用された。

…おそらく、下水を浄化する真の方法は…まず汚泥を分離し、次に中性処理水に変え、十分な時間貯留し、その間に十分に空気を含ませ、最終的に浄化された状態で河川に排出することであろう。これはまさに下水処理場で目指されているものであり、不完全には達成されている。[114]

1885年から1891年にかけて、ディブディンの原理に基づくろ過器がイギリス全土で建設され、このアイデアはアメリカでもマサチューセッツ州のローレンス実験ステーションで採用され、フランクランドの研究が確認されました。[115] 1890年、LESはより信頼性の高い性能を発揮する「散水ろ過器」を開発しました。[116]

接触床は、 1890年代初頭にランカシャー州サルフォードで、ロンドン市議会に勤務する科学者たちによって開発されました。クリストファー・ハムリンによれば、これは「下水浄化を腐敗防止と捉える考え方から、下水を自然に分解する生物学的プロセスを促進する考え方へと」置き換えた概念革命の一部でした。[117]

接触床は、石や粘板岩などの不活性物質を充填したタンクで、微生物が下水を分解するための表面積を最大化しました。下水はタンク内に滞留し、完全に分解された後、地中に濾過されます。この方法は急速に普及し、特に英国ではレスター、シェフィールド、マンチェスター、リーズで使用されました。細菌床は、サルフォードの自治体技師であったジョセフ・コーベットによって同時に開発され、1905年の実験で、彼の方法は接触床よりも大量の下水を長期間、より効果的に浄化できるという点で優れていることが示されました。[118]

王立下水処理委員会は1912年に第8次報告書を発表し、河川への下水排出に関する国際基準となる「20:30基準」を定めました。これは、生化学的酸素要求量（ BOD）が「10万分の2」 、浮遊物質が「10万分の3」を許容する基準でした。[119]

活性汚泥法

1912年にマンチェスター大学の科学者が活性汚泥法による下水処理法を発見した 後、西洋諸国のほとんどの都市では、20世紀初頭に、より効果的な下水処理システムが導入されました。 [120]

デイヴィヒューム下水処理場研究所。20世紀初頭に活性汚泥法が開発された場所。

活性汚泥法は1913年にイギ​​リスでエドワード・アーダーンとWTロケット[121]という2人の技術者によって発見された。彼らはマンチェスター市河川局のデイビーハルム下水処理場で研究を行っていた。1912年にマンチェスター大学の科学者ギルバート・ファウラーはマサチューセッツ州ローレンス実験ステーションで藻類を塗布した瓶に下水を投入して曝気する実験を観察した。ファウラーの同僚の技術者アーダーンとロケット[121]は吸引充填式リアクターで下水を処理する実験を行い、高度に処理された処理水を得た。彼らは約1ヶ月間連続して廃水を曝気し、サンプル物質の完全な硝化を達成することができた。汚泥が（活性炭と同様に）活性化されたと考えられ、この方法は活性汚泥と名付けられた。ずっと後になって初めて、実際に行われていたのは、液体の滞留時間 (コンパクトな処理システムでは理想的には短い) と固形物の滞留時間 (BOD 5とアンモニアの少ない排水では理想的にはやや長い) を切り離して、生物を濃縮する手段であったことが分かりました。

彼らの研究成果は1914年の画期的な論文として発表され、2年後にはウースター に最初の本格的な連続流式汚水処理システムが設置されました。第一次世界大戦後、この新しい処理方法は急速に普及し、特に米国、デンマーク、ドイツ、カナダに広がりました。1930年代後半までに、活性汚泥処理は、下水道システムや下水処理場が普及していた国々で、生物学的廃水処理法として広く知られるようになりました。[122]

トイレ

ウィンダミアホテルにあるジョージ・ジェニングスの小便器

産業革命の始まりとそれに伴う技術の進歩により、水洗トイレは18世紀後半に現代的な形になり始めました（現代の水洗トイレの開発を参照 ）。 1851年にロンドンのハイドパークで開催された万国博覧会で、ジョージ・ジェニングスは世界初の公衆水洗トイレを設置しました。[123]

都市部では、トイレは通常、市営下水道システムに接続されていますが、地方では、敷地内の下水処理施設（浄化槽システム）に接続されているのが一般的です。[124] [125]これが実現不可能または望ましくない場合は、乾式トイレが代替選択肢となります。

水処理

砂ろ過器

フランシス・ベーコン卿は、砂ろ過器に海水を通すことで海水を淡水化しようと試みました。彼の実験は成功しませんでしたが、この分野への新たな関心の始まりとなりました。

砂ろ過器を使用して水を浄化したことが初めて記録されたのは1804年で、スコットランドのペイズリーの漂白工場の所有者であるジョン・ギブが実験的なろ過器を設置し、不要な余剰水を一般に販売したときです。[126] [127]この方法は、その後20年間、民間の水道会社に勤める技術者によって改良され、1829年にロンドンのチェルシー水道会社の技術者ジェームズ・シンプソンによって設置された、世界初の処理済み公共水道に至りました。 [90] [128]この設備により、周辺地域の住民全員にろ過された水が供給され、その後数十年間で ネットワーク設計はイギリス全土で広く模倣されました。

ロンドン大都市水道法は、ロンドンの水道会社に対する規制を導入し、水質の最低基準を初めて規定しました。この法律は「大都市への純粋で健康的な水の供給を確保するための規定」を定め、1855年12月31日以降、すべての水が「効果的にろ過」されることを義務付けました。[129]これに続き、1858年には、包括的な化学分析を含む水質検査の義務化に関する法律が制定されました。この法律は、ヨーロッパにおける同様の国家による公衆衛生介入の世界的な先例となりました。[130]同時に大都市下水道委員会が設立され、全国で水ろ過が導入され、テディントン閘門上流にテムズ川に新たな取水口が設置されました。水を圧力下でろ過システムに通す自動圧力ろ過器は、1899年にイギリスで発明されました。[126]

水の塩素処理

おそらく塩素を使用する最初の試みの一つとして、ウィリアム・ソーパーは1879年にチフス患者が出した下水を処理するために塩素化石灰を使用しました。

1894年に発表された論文の中で、モーリッツ・トラウベは水を「無菌」にするために塩化石灰（次亜塩素酸カルシウム）を添加することを正式に提案しました。他の2人の研究者もトラウベの発見を確認し、1895年に論文を発表しました。[131]浄水場での塩素処理の初期の試みは、1893年にドイツのハンブルクで行われ、 1897年にはイギリスのケント州メイドストーンで初めて全水道水に塩素処理が行われました。[132]

恒久的な水道水の塩素処理は、1905年にイギリスのリンカーンで、緩速ろ過装置の不具合と汚染された水道水が原因で深刻な腸チフスの流行が起きたことに始まります。[133]アレクサンダー・クルックシャンク・ヒューストン博士は、この流行を食い止めるために水道水の塩素処理を行いました。彼の装置は、処理対象の水に塩化石灰の濃縮溶液を供給しました。水道水の塩素処理は流行の抑制に役立ち、予防措置として、1911年に新しい水道が敷設されるまで塩素処理は続けられました。[134]

20世紀初頭、浄水用塩素を液化するための手動制御式塩素発生装置。ジョセフ・レース著『水の塩素化』 （1918年）より。

アメリカ合衆国における消毒のための塩素の連続使用は、 1908年にニュージャージー州ジャージーシティの水源であったブーントン貯水池（ロックアウェイ川沿い）で初めて行われました。[135]塩素処理は、塩化石灰（次亜塩素酸カルシウム） の希釈溶液を0.2～0.35ppmの濃度で制御添加することで行われました。処理プロセスはジョン・L・リール博士によって考案され、塩素処理プラントはジョージ・ウォーレン・フラーによって設計されました。[136] その後数年間で、塩化石灰を用いた塩素消毒は世界中の飲料水システムに急速に導入されました。[137]

圧縮液化塩素ガスを用いた飲料水の浄化技術は、 1903年にインド医療サービスに勤務していた英国人将校、ヴィンセント・B・ネスフィールドによって開発されました。彼自身の記述によると、「塩素ガスは、適切な使用方法が見つかれば、満足のいくものになるかもしれないと考えた…次の重要な問題は、このガスをどのようにして持ち運び可能にするかだった。これには2つの方法がある。1つは、塩素ガスを液化し、鉛で裏打ちした鉄製の容器に貯蔵する方法だ。この容器は、非常に細い毛細管を持つ噴流口を備え、蛇口またはねじ蓋が付いている。蛇口をひねり、必要な量の水にシリンダーを入れる。塩素が泡立ち、10分から15分で水は完全に安全になる。この方法は、給水カートなど、大規模に利用できるだろう。」[138]

陸軍医学校の化学教授であったカール・ロジャース・ダーナル少佐は、1910年にこの方法を初めて実用的に実証しました。その後まもなく、陸軍医療部のウィリアム・J・L・リストル少佐は、リネンの袋に次亜塩素酸カルシウム溶液を入れて水処理を行いました。リストルの方法は、数十年にわたり、野戦や駐屯地におけるアメリカ陸軍の標準法であり、おなじみのリスターバッグ（リスターバッグとも綴られます）の形で運用されました。この研究は、今日の都市水道浄水システムの基礎となりました。[要出典]

フッ化物添加

水道水フッ化物添加とは、虫歯を減らす目的で飲料水にフッ化物を添加することです。

こうした最初のフッ素研究の立役者は、国立衛生研究所(NIH)の歯科衛生部門責任者であるH・トレンドリー・ディーン博士でした。ディーンは 1931 年に歯のフッ素症の疫学調査を開始しました。1930 年代後半までに、彼とスタッフは重要な発見をしました。つまり、飲料水中のフッ素濃度が 1.0 ppm までであれば、ほとんどの人にはエナメル質のフッ素症は起こらず、ごく一部の人にのみ軽度のエナメル質のフッ素症が起こるということです。この発見がきっかけで、ディーンの考えは新たな方向へと進みました。彼は、マケイとブラックのフッ素症に関する研究を読んで、まだら模様の歯のエナメル質は異常に虫歯になりにくいということを思い出しました。ディーンは、物理的にも美容的にも安全なレベルで飲料水にフッ素を加えると、虫歯対策になるのではないかと考えました。この仮説を検証する必要があると同僚に伝えました。その年、ミシガン州グランドラピッズの市委員会は、PHS、ミシガン州保健局、その他の公衆衛生機関の研究者との度重なる議論を経て、翌年、水道水にフッ素を添加することを決議しました。1945年、グランドラピッズは世界で初めて水道水にフッ素を添加した都市となりました。グランドラピッズの水道水フッ素化研究は、当初は米国公衆衛生局長官の支援を受けていましたが、1948年のNIDR設立直後にNIDRに引き継がれました。[139]

2015年に策定された持続可能な開発目標6には、世界レベルでの水供給と衛生へのアクセスに関する目標が含まれています。開発途上国では、水と衛生の自給は、主に利用者が資金を負担する水と衛生サービスの段階的な改善のアプローチとして用いられています。持続可能な衛生を実現するために、分散型廃水システムの重要性も高まっています。[140]

健康面の理解

1854年のロンドンでのコレラ流行におけるクラスターを示したジョン・スノーによるオリジナルの地図

ギリシャの歴史家トゥキュディデス（紀元前 460年頃 ～紀元前 400年頃）は、アテネのペスト流行に関する記述の中で、病気が感染者から他者に広がる可能性があることを初めて記した人物です。

ヘブライ語聖書の最初の五書に含まれるモーセの律法には、伝染病の蔓延に関する最も古い記録が含まれています。具体的には、ハンセン病や性病に関して、隔離と洗浄に関する指示が示されています。

直接接触を介さない伝染病の蔓延に関する一つの説は、胞子のような「種子」（ラテン語：semina）が空気中に存在し、空気中を拡散することで広がるというものでした。ローマの詩人ルクレティウス（紀元前99年頃 - 紀元前55年頃）は、詩『事物の性質について 』  （紀元前 56 年頃）の中で、世界には様々な「種子」が存在し、その中には吸入または摂取すると人を病気にするものがあると述べています。

ローマの政治家マルクス・テレンティウス・ウァロ（紀元前 116年頃 ～紀元前 27年頃）は、著書『農業三書』（紀元前36 年）の中で次のように記している。「沼地の近くでも用心しなければならない。目に見えない小さな生き物が繁殖しており、それが空気中に浮遊して口や鼻から体内に入り込み、深刻な病気を引き起こすからである。」

ギリシャの医師ガレノス（紀元129年 -紀元 216年頃）は、著書『病因論』（紀元175年頃）の中で、一部の患者は「熱の種」を持っている可能性があると推測しました。また、『熱の諸型について』（紀元 175年頃）では、疫病は 空気中に存在する「ある種の疫病の種」によって広がると推測しました。さらに、『伝染病学』（紀元176年頃 - 紀元178年頃）では、発熱から回復する過程で患者が再発する可能性があるのは、体内に何らかの「病の種」が潜んでいるためであり、患者が医師の治療計画に 従わ なけれ ば、その「病の種」が再発を引き起こす可能性があると説明しています。

フィクフ学者のイブン・アル＝ハジ・アル＝アブダリー（ 1253年頃-  1336年）は、イスラムの食事と衛生について論じる中で、水、食物、衣服を汚染し、水道を通じて広がる可能性のある不純物について助言と警告を与えた。[141]

病原菌説や、水が病気を媒介する媒体であるという高度な理解が研究によって確立されるずっと以前から、伝統的な信仰は水の摂取を戒め、むしろビール、ワイン、紅茶などの加工飲料を推奨していました。例えば、シルクロードを通って中央アジアを横断したラクダ隊商について、探検家オーウェン・ラティモアは（1928年に）「私たちが紅茶を大量に飲んだのは、水質が悪かったからです。沸騰させていない水だけは決して飲まないでください。足に水ぶくれができるという迷信があります。」と述べています。[142]

ヨーロッパにおける水系感染症に関する最も初期の理解の一つは、産業革命がヨーロッパを席巻した19世紀に生まれました。[143] [144] コレラなどの水系感染症はかつて、悪い空気が病気の蔓延を引き起こすという瘴気説によって誤って説明されていました。 [145] [144]しかし、人々は水質と水系感染症の相関関係を発見し始め、砂ろ過や飲料水の塩素処理など、さまざまな浄水方法が生まれました。[145]

顕微鏡学の創始者であるアントニー・ファン・レーウェンフックとロバート・フックは、新しく発明された顕微鏡を使用して、水中に浮遊する小さな物質粒子を初めて観察し、水系病原体や水系感染症の将来の理解の基礎を築きました。[146]

19世紀、イギリスは急速な都市化の中心地となり、その結果、コレラの発生やパンデミックなど、多くの健康・衛生問題が顕在化しました。その結果、イギリスは公衆衛生の発展に大きな役割を果たすことになりました。[145]汚染された飲料水とコレラなどの水系感染症との関連性が発見される以前は、瘴気説がこれらの感染症の発生を正当化するために用いられていました。[145]瘴気説とは、特定の疾患や病気は「悪い空気」によって引き起こされるという説です。[147] 1854年のブロード・ストリート・コレラ発生時、イギリスの医師ジョン・スノーは調査を行い、水系感染症と汚染された飲料水の関連性を明らかにしました。当時、病原菌説はまだ確立されていませんでしたが、スノーの観察は、当時広く信じられていた瘴気説を否定するきっかけとなりました。 1855年に発表したエッセイ『コレラの伝染様式について』は、ソーホーにおけるコレラ流行の蔓延に水道が果たした役割を決定的に証明した。[ 148]ドット分布図と統計的証明を用いて、水源の水質とコレラ症例の関連性を明らかにした。1854年の流行時には、ブロード・ストリートのポンプのような汚染された水源から水を飲んだ人々は、他の場所で水を汲んだ人々よりもコレラによる死亡率がはるかに高いことを実証するデータを収集・分析した。彼のデータは地方議会を説得し、ポンプを停止させることに成功し、流行は速やかに終息した。

特にエドウィン・チャドウィックは、イギリスの衛生運動において重要な役割を果たし、瘴気理論を用いてイギリスの衛生状況を改善するための計画を裏付けました。[145]チャドウィックは19世紀の公衆衛生の発展に貢献しましたが、コレラは汚染された水の結果であるという考えを提唱し、病気が飲料水を介して伝染する可能性があるという考えを提示したのは、ジョン・スノーとウィリアム・バッドでした。[145]

人々は、水を浄化し、濾過することで水質が改善され、水系感染症の発生が減ることを発見しました。[145]ドイツのアルトナという町では、給水に砂ろ過システムを使用することで、この発見が初めて実証されました。[145]近くの町は、水道にろ過システムを使用していませんでしたが、アルトナは病気の影響を受けず、水質が病気と関係があるという証拠となりました。[145]この発見の後、イギリスと他のヨーロッパ諸国は、コレラなどの水系感染症と戦うために、飲料水のろ過と塩素処理を検討しました。[145]

参照

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さらに詳しい情報

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  • ジュティ、ペトリ S.カトコ、タピオ S.およびVuorinen、Heikki S. (2007)。水の環境史: 地域社会の水供給と衛生に関する世界的な見解。 IWA出版。
  • キング、ジェイソン（2017年12月14日）「森の中の水」。隠された水文学。失われた川、埋もれた小川、そして姿を消した小川を探るウェブサイトから、歴史的な木造給水施設に関するページ。歴史的な生態系と現代の大都市を繋ぐ：写真や図表も掲載。
  • テレシ、ディック他 (2002). 『失われた発見：近代科学の古代のルーツ―バビロニアからマヤまで』ニューヨーク：サイモン＆シュスター、352ページ。ISBN 978-0-684-83718-5。
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