人間活動の急速な拡大が種々の地球規模での環境問題を生起している。その原因，影響，対処についての要因はきわめて輻輳しており，研究には既存学問分野を組み合わせての問題指向型取り組みが必須である。当研究グループは，１９９０年の発足時より，地球環境の諸問題ごとにチームを結成し，中核の研究を自ら推進するとともに，地球環境研究総合推進費を中心として，内外の研究を組織化しながら，環境保全に有効な科学的知見の集積と利用に努めてきた。
本年度は，１９９７年に合意された京都議定書に対応すべく当グループで開発された「気候変動に関する統合評価モデルＡＩＭ」を用いて，先進国における数値目標達成のコスト，並びに発展途上国の国際協力による対策の可能性について分析した。削減手段に吸収源が含まれたことから，再び炭素サイクルの研究が重視されるようになったが，当グループでもシベリア温室効果ガス吸排出観測，北太平洋二酸化炭素収支観測がまとまりつつあり，今後の炭素循環論議に一石を投じるであろう。なお，１９９９年１月に国立環境研究所主催で第２回「海洋と二酸化炭素」国際シンポジウムを開催した。海洋炭素循環に関する最新研究成果が討論された中，当グループを中心とした北太平洋研究が注目された。
地球観測衛星「みどり」が太陽電池系統の故障で機能を停止した１９９７年６月までの８ヵ月間に，オゾン層観測センサーＩＬＡＳは６７００地点以上の観測データを蓄積した。これらの観測データは極域高層大気の変動状況を極めて明瞭に示しており，本年度 もなお解析アルゴリズムの改訂研究を行って，より精度の高いデータの導出を行い，世界の研究者に提供を行っている。これと並行してオゾン層チームは，１９９７年と１９９８年に顕著であった北極域オゾン層の減少に着目した地上観測，モデリングを強化している。
西暦２０００年の酸性雨国際学会つくば開催ならびに東アジア酸性雨観測ネットワークの構築の決定に対応し，酸性雨研究チームは航空機観測・大気移流モデル・生態系影響評価等の研究を強化している。海洋研究チームでは，商船利用の観測や水中画像取得により，アジア海域の海洋生態系変動や微量有害化学物質分布の状況，サンゴ礁生態系変質状況の把握を続けている。
森林減少・砂漠化研究チームでは熱帯林の保全・研究管理を目指して，択伐などが森林の機能にどのような影響を与えるかについて調査を行っている。マレーシア半島部のパソ保護林内の天然林と択伐後約４０年経過した二次林との間で，森林組成，構造等の比較を行ったところ，二次林では，熱帯林の特徴である突出木層の復活が見られず，林冠高，林冠の表面積において天然林と大きな隔たりがあることがわかった。生物多様性保全の分野では，絶滅過程の解析などとともに，多様性の価値についての研究へと拡大しつつある。
自然の解明をさらに進めると同時に，これをベースにして人間社会がどう持続可能な発展の道筋をつけるかが模索される段階に入った。人間側面研究チームでは，アジア地域の水資源・農業生産面での環境安全保障，アジア地域特有の環境保全意識や行動を政策に反映させるための調査研究を進めている。
地域環境研究グループは“保全対策”と“リスク評価”の２分野について９課題の特別研究を１２チームによって実施した。また，４課題の“開発途上国環境技術共同研究”を４チームによって実施した。それら成果の要点を研究チームごとにまとめると以下のようである。
海域保全研究チームは浅海域における，物質循環と浅海域の機能に関する研究を行い，水産資源にとって重要な生態系機能を明らかにした。播磨灘や浅海・干潟域における物質フラックス，原生動物，原索動物を介した食物連鎖系の解明が進んだ。
湖沼保全研究チームは湖水中の有機物の特性・起源を適切に把握する手法を確立し，湖水中での難分解性有機物濃度上昇の原因を解明し，さらに湖水有機物の質的・量的変化が湖沼環境・水道水源としての湖沼水質に及ぼす影響を評価した。霞ヶ浦を調査した結果，トリハロメタン前駆物質として，フミン物質よりも親水性成分の重要性が認められた。
都市大気保全研究チーム及び交通公害防止研究チームは，ＶＯＣによる大気汚染および光化学スモック等の二次的汚染の解明のために，走行中の自動車からの排出量調査などを行って発生状況の把握に努めるとともに，データ解析プラットフォームとしてのＧＩＳシステムの開発を行った。また，公共交通，自動車交通，電気自動車等の次世代交通システムのＬＣＡ等による比較評価を行い，今後の交通システムのあり方に関する検討を進めた。
有害廃棄物対策研究チームは，有害物質の環境に対する影響を評価する上で不可欠な化学物質の環境濃度を測定するために，最新の物理・化学的分離分析手法の適応性の拡大をはかり，さらにこれを標準化するとともに，埋立処分に関する暴露量評価手法，侵出としての溶出挙動と毒性のモニタリング法を提示した。
水改善手法研究チームは，今日の社会を特徴づける「人やモノの流れ」を支える技術である自動車交通量の輸送システム及び廃棄物処理・リサイクル等の循環システムを対象とした具体的な事例研究を軸にして，環境負荷及びこれによる環境影響を総合的に評価する手法を開発した。
環境リスク評価を対象としている分野では，４つの特別研究が行われた。研究内容は，健康リスク評価と生態系リスク評価とに大別できる。
新生生物評価研究チームは，汚染土壌・地下水の浄化に有用な浄化微生物を探索し，浄化機構を解明するとともに，土壌環境中において浄化能を発揮できる環境浄化型微生物を創生する。さらに，浄化微生物の検出法並びに微生物による汚染土壌・地下水の浄化効果の試験方法・本技術のリスク評価手法を開発した。特にトリクロロエチレン等の塩素化炭化水素の分解や水銀の除去に成果をあげている。
化学物質健康リスク評価研究チームは，環境中のホルモン様化学物質の子（次世代）への影響，とりわけ生殖能力への影響は人類の存続にかかわる問題であり，これらの影響のリスク評価は，重要かつ緊急に対処すべき課題である。
都市環境影響評価研究チームは，人間個体レベルのリスクを評価するため，ヒトを対象とした低レベル電磁界暴露実験動物及び培養細胞系を用いた，低〜高レベル電磁界暴露実験を行った。本研究では主としてダイオキシンをとりあげそのリスク評価のための基礎的データを得ることができた。またヒト集団における暴露レベルを６世帯における１年間の長期連続測定や送電線近接の２０世帯の測定により解析した。
大気影響評価研究チームは，気管支ぜん息やアレルギー性鼻炎が本当にディーゼル排気の吸入によって発症するのかどうか，発症するとしたらどのような濃度で発症するのかどうか，また肺がんの発症はどのようなメカニズムによるのか，ヒトはどの程度ディーゼル排気に暴露されているのかなどを明らかにし，これらの疾患の予防対策を講じるために有効なデータを得た。
化学物質生態影響評価研究チームは，生態系の実態を十分配慮した，化学物質の生体影響評価のためのバイオモニタリング手法を開発し，その適用を桜川において行っている。
バイオアッセイ環境リスク評価研究チームは，環境中の化学物質の総リスク評価のために，各種のバイアッセイを組み合わせ環境試料への適用性を含めて，有害性総合指標を目指して，その評価と標準化を開始した。
開発途上国健康影響研究チームは，中国におけるフッ素汚染及び浮遊粉塵汚染による健康影響について，国際共同調査を行うとともに，当研究所の暴露チャンバーを用いて，フッ素及び浮遊粉塵暴露による生体影響を実験的に明らかにし，健康影響の予測と健康被害の予防のための手法を確立した。
開発途上国環境改善（水質）研究チームは，開発途上国における生活排水等の処理方法としては，多大な施設とエネルギー消費が伴う処理ではなく，有用生物を活用することによって，自然の浄化能力を強化し，効率化した水処理技術が求められている。またその技術は我が国における水質改善手法の多様化を計る際において基礎となるものであり，適正手法の開発を究明した。
開発途上国生態系管理研究チームは，揚子江流域という特有の地域を事例として，広く湖沼の生態系管理手法としての汎用性のある施策の提唱を目的とし，調査を実施し，また国内において霞ヶ浦に設定した隔離水界を用いて，食物網の構成要素，水界透明度等について検討した。
開発途上国環境改善（大気）研究チームは，大きさの異なる人為由来の大気エアロゾルと土壌起源（黄砂）エアロゾルとの通年同時観測を中国各地で行い，その結果をもとに大気環境保全に寄与するような化学的解明を行うために，精密化学分析と鉱物分析を行った。
環境問題は，すべて人間活動が原因であり，人の自然外囲である大気，水，土，生物等の環境を介して，ふたたび人間の生存，生活，社会経済活動等に回帰してくる問題であるといえる。それゆえ，環境問題は一面すぐれて社会的な問題でもある。社会環境システム部では，こうした問題意識のもとに，システム分析等の手法により環境保全に関する政策科学的及び情報科学的な基礎研究を行うことにしている。
本年度は，上席研究官及び環境経済，資源管理，環境計画及び情報解析の４研究室，及び主任研究官が，それぞれ基幹となる合計１１の広範な経常研究課題を選定し実施した。そのうち，２つの奨励研究課題を資源管理及び情報解析研究室で各１課題ずつ実施した。
上席研究官を中心として環境の認識構造にかかわる基本的研究課題を実施した。この中で，東京湾横断道路や瀬戸大橋の各地域住民に対して，自由記述法等による環境意識調査結果から，大規模開発に関して，その回答から両岸地域で意識の対照が見られることを示した。
環境経済研究室で行う経常研究課題の１つは，引き続き，炭素税の導入が日本のエネルギーミックス変化で経済に及ぼす影響を分析し，１７の産業部門モデルへ改良した。また他の研究課題では，気候変動枠組条約に関する国際交渉をとりあげ，２０００年以降の締約国間の具体方策に関し，特に１９９７年採択の京都議定書の内容について，国際協調の観点から詳細な検討を行った。
資源管理研究室で行う２つの経常研究課題では，水資源と水環境との関係について調査及び検討を行った。また，廃棄物減量化とその影響に関連し，ライフサイクルによるトータルな環境負荷の算定に重要となるライフサイクル・アセスメント（ＬＣＡ）手法の確立のため，具体の事例解析を行った。なお，奨励研究では，現在，見直しや導入が求められているリターナブル容器に着目し，その異なるものに対しＬＣＡを実施し，競合する容器と比べてどのような環境負荷削減効果があるか，また各容器の選択行動に与える要因の分析を行った。
環境計画研究室では，国の環境基本法及びこれに基づく環境基本計画の策定や最近の地球温暖化防止対策推進法の成立を受け，自治体レベルでの計画策定が進んでいることに鑑み，その策定プロセスにおける問題点や，専門家の役割について検討した。また，主任研究官により，環境計画との関連で，景観評価について，従来の研究成果をとりまとめ，さらに自然風景地利用行動の計測方法に関する調査を行った。
種々の環境システムのデータや情報を的確に解析し，その構造や変動に関する有用な新たな科学的知見を得るためには，効率的な解析手法の開発が不可欠である。情報解析研究室で実施している２つの経常研究課題では，一つが人工衛星，地図，写真等による地理・画像データの解析手法の開発であり，他の一つは種々の環境システムの評価に資するモデル化やシミュレーション手法，特に線型計算手法の開発を行った。特に境界要素法による数値計算の精度改良を行い，音場におけるシミュレーションモデルを改良した。なお，本年度は奨励研究として，温室効果ガス（ＣＯ２）の吸収源（シンク）に関する問題を取り上げ，その比較制度分析を行った。
一方，当部における上記の経常及び奨励研究課題の多くは，総合部門の地球・地域環境研究グループで行われている多くのプロジェクト研究課題の一部，及び地球環境研究センターの総合研究課題とも関連して実施している。このため，上記の個別の経常研究課題の実施に当たっては，これらとの連携を十分配慮して研究の方向づけを行っている。
新たな汚染が顕在するたびに，化学物質汚染は複雑化し，その実態や汚染機構の解明のための，高感度で信頼性のある環境計測法や新たなリスク管理が求められている。これらの課題を解決するため，化学環境部では，各種環境汚染物質の計測・監視や毒性評価方法の開発と汚染物質の環境動態の解明に関する研究を実施した。
計測技術研究室では，大気中の有害化学物質の自動連続多成分同時計測センサーの開発を行い，前年度作成した装置のフィールド試験を行うとともに，この装置では分析が難しいアルデヒドの計測システムの開発を行った。また，国際的に取り組みが求められる環境残留性有機化学物質の土壌や底質中での挙動の解明を行った。
計測管理研究室は，内分泌撹乱化学物質の高感度分析法を開発するとともに，魚等に発現するタンパク質やＲＮＡをバイオマーカーとして内分泌撹乱作用を検出する検定法の開発を行った。また，各種プラスチックの溶出試験により浸出水中のビスフェノールＡの起源を調べた。
動態化学研究室では，状態分析法を用いてヒ素などの動態を解明する研究を進めた。また，タンデム加速器質量分析システムの測定条件の調整を進め，炭素１４の標準試料について０．３％台にまで繰り返し精度を上げた。
化学毒性研究室では，アオコの毒物質の解明及び処理法の開発を進めるとともに，発光細菌を利用した簡便な環境変異原の検索手法を開発した。また，培養細胞を用いた内分泌撹乱化学物質の検出法の研究を開始した。
スペシメンバンキングの研究では，昨年からの作業に加え，ウミネコを用いアルキルスズ化合物汚染の時系列変化を調べた。環境標準試料の研究ではダイオキシン類の湖沼底質試料を作成するとともに，フライアッシュ中のダイオキシン類の保証値の検討を行った。
また，バイカル湖の底泥を用い地球環境の変動を解析する研究を始め，各種プロジェクト研究を進めるとともに，地球・地域環境研究グループが実施するプロジェクト研究にも多くのメンバーが参加した。
環境健康部においては，環境有害因子（窒素酸化物・ディーゼル排気ガス等の大気汚染物質，ダイオキシンや環境ホルモンなどの有害化学物質，重金属，花粉，紫外線等）がいかにヒトの健康に影響を及ぼすかに関する実験的・疫学的研究を行っている。これらの基礎研究は，健康リスクアセスメントを行うための要素となるものである。これら環境有害因子の空間的広がりにより，地域規模での環境問題と地球規模の環境問題に分けられるが，それぞれ総合研究部門の地球環境研究グループ及び地域環境研究グループの研究チームと連携をとりながら，「地球環境研究総合推進費」，「特別研究」，「特別経常研究」の研究も行われた。さらに，環境リスク評価のために，重金属，大気汚染物質，紫外線，ダイオキシン・環境ホルモンなどの文献レビューも行った。本年度は，経常研究１２課題，奨励研究２課題が行われた。
大気汚染物質（ディーゼル排ガス粒子，オゾン，花粉など）が免疫系など生体防御機能に与える影響を解明するために，実験動物や培養細胞を暴露環境下で育て，肺を構成している細胞やアレルギー・炎症に関与する細胞への影響を検討に関する基礎的研究を行った。気道への影響のメカニズムの解明のため，炎症細胞の遊走・活性化，Ｔ細胞の増殖分化についての検討を開発等の検討を行った。
環境有害因子の毒性には酸化的ストレスが関与する場合が多いが，そのメカニズムの解明のためにノックアウトマウスを用いた皮膚がんに関する研究が行われた。また，遺伝子改変したゼブラフィッシュを作成することによる，環境水中の変異原の検出のための研究を行った。
さらに，メチル水銀投与ラットにおけるｉｎ ｖｉｖｏ状態でのＮＭＲによる機能測定法，及び環境ホルモンによる次世代影響について行動毒性による検出法に関する研究も行った。
本来の目的である人間集団を対象とした研究として，幹線道路沿いの大気汚染と個人暴露量との関係，国保レセプト及び人口動態統計などによる環境保健指標の開発，ダイオキシン類に関して地理情報システムを用いた研究が行われた。
大気圏環境部では，地球温暖化，成層圏オゾン層破壊，酸性雨といった地球規模の環境問題や，都市の二酸化窒素問題に代表される地域的な環境問題を解決するための基礎となる研究を推進している。本年度は１７課題の経常研究と２課題の奨励研究が行われたほか，地球環境研究グループ（温暖化現象解明，オゾン層，酸性雨，衛星観測各チーム），地域環境研究グループ（都市大気保全チーム）の準構成員として，さらには地球環境研究センターの併任または協力研究者としてプロジェクト研究推進への協力も行われた。
大気物理研究室では気象力学・流体力学を基礎とした大気循環についての研究が行われた。具体的には，気象変動にかかわる気候モデルの開発と応用（大気海洋結合大循環モデルを用いた温室効果ガスおよびエアロゾル増加に伴う気候変化のシミュレーション，熱帯域での積雲対流活動の解析，大気・陸面での熱・水蒸気輸送過程の数値モデル化など），１００ｋｍ程度の地域スケールの大気循環と物質輸送のシミュレーション研究，極中心をとりまく大気の渦運動に関する研究が行われた。
大気反応研究室では，気相の化学反応論を基礎とした大気圏での物質の反応の研究が行われた。レーザー誘起蛍光法を用いた酸素原子とオレフィンとの反応によるビノキシ型ラジカルの検出や，光イオン化質量分析法を用いたアルキルラジカルと酸素原子の反応速度の測定を行った。また光化学チャンバーを用いて，α−ピネン型の環状炭化水素とオゾンとの反応による過酸化物，ギ酸の収率を求め，その反応機構を推定した。対流圏化学に関連した炭化水素やＮＯｙの野外観測に関する研究も行われた。
高層大気研究室では，レーザーレーダーなど大気の能動遠隔計測手法の開発とこれを用いた観測研究が行われた。ミー散乱レーザーレーダー等を用いてエアロゾルと雲の継続的観測を行い，統計的な解析を行った。また，ＡＤＥＯＳ搭載ＲＩＳの成果を補完するための地上レーザー長光路吸測定実験によるフロン１２の測定感度の評価や静止軌道衛星を用いるシステムの検討を行った。
大気動態研究室では，温室効果気体および関連物質の動態を調べるため，濃度の長期観測や同位体比の測定を行っている。波照間島と落石岬のモニタリングステーションで継続中の観測でメタン，亜酸化窒素濃度の増加率や季節変化に関するデータを得た。また二酸化炭素の安定同位体比の季節変動を観測した。これらに加えて，廃坑を利用した人工雲実験を行い，雲粒の生成機構に関する知見を得た。
水土壌圏環境部では地球温暖化，酸性雨，海洋汚染，砂漠化といった地球環境問題及び湖沼・海域の水環境保全やバイオテクノロジーを用いた水質改善などの地域環境問題に関して現象解明，影響評価，予測手法，環境改善手法等の基礎的研究を行っている。本年度は地球環境研究３課題，重点共同研究２課題，経常研究１１課題，奨励研究１課題，特別経常研究１課題，地球環境モニタリング１課題，特別研究３課題，環境修復技術開発研究１課題，国立機関公害防止等試験研究による研究１課題，環境基本計画推進調査費による研究１課題，科学技術振興調整費による国際共同研究１課題，災害対策総合推進調整費（国土庁）による研究１課題，重点基礎研究１課題，国立機関原子力試験研究費による研究１課題，文部省・科学研究費補助金による研究９課題，特殊法人等による公募型研究として戦略基礎研究費による研究１課題，地域結集型共同研究費による研究１課題，重点研究支援制度による研究１課題を行った。
水環境質研究室では，漂着重油，有機塩素化合物，リグニン酸，フミン酸，重金属等の環境汚濁物質の生成・分解に関与する生物およびそれらの代謝・変換量等について研究を行った。
水環境工学研究室では，水循環研究として，河川流出の物理モデルと確率モデルの融合を図り，物質循環研究では水田から河川を経て湖沼までの農薬流出特牲についての詳細な観測を行った。また，今後の水環境修復技術開発を目的として生態工学利用によるビオトープ，エコトーンの保全に関する基礎的研究を行った。
土壌環境研究室では，土壌中での無機汚染物質，有機汚染物質，及び微生物の挙動についての基礎的研究を行った。また，酸性雨の土壌影響についても調査，研究を行った。
地下環境研究室では，粘性土の圧縮性状，岩盤内の地下水の流動特性，地盤沈下観測システムの開発と観測についての研究を行った。
生物圏環境部では分子レベルから生態系レベルまでの生物にかかわる基礎・応用研究を推進している。本年度は奨励研究を含めて１５課題の経常研究を行った。科学技術振興調整費による研究ではグローバルリサーチネットワーク等４課題，未来環境創造型基礎研究１課題が推進された。
環境植物研究室では，植物の気孔反応の三次元的計測と，葉のガス交換の測定を同時に行う装置の開発を行った。この装置により，通常の生育状態にある植物の気孔反応とガス交換速度の同時計測が可能となった。また，中国の乾燥地域で採取した植物の耐塩性を調べた結果，塩性地域に分布する植物種は，非塩性地域に分布する植物種に比べ，塩性条件下での生存率が大幅に高いことがわかった。さらに，高山植物の野外調査を行い，キタダケソウ生育地の土壌特性やオンタデのフェノロジーなどを調べた。
環境微生物研究室では，水界生態系で重要な役割を果たしているシアノバクテリアの種レベルでの多様性の形態学的，分子系統学的解析を行った。緊急に保護を必要とされている車軸藻類について，日本各地の湖沼における分布・生育状況の継続調査を行うとともに，絶滅危惧種であるキヌフラスコモの培養技術を確立した。無色のベン毛藻Ａｕｌａｃｏｍｏｎａｓ及びＣｏｌｌｏｄｉｃｔｙｏｎが有毒アオコを摂食するが，毒性の弱いアオコを選択的に摂取することが判明した。
生態機構研究室では，尾瀬沼に侵入した帰化植物コカナダモの分布調査，尾瀬ヶ原のアカシボの分布・生産及び生育環境の多様性を調べた。ゲンジボタルの生息する渓流の砂防流路工工事の影響調査を行った。フェノブカルブを暴露した実験水路において流水性のカゲロウ類幼虫の羽化に対する影響を調べた。貧栄養湖である十和田湖のユスリカ相を明らかにした。伊豆大島・三宅島・八丈島など島嶼地域の河川において底生生物調査を行った。岩礁潮間帯，泥干潟，礁原砂干潟，汽水湖など多様な立地における海草類のバイオマスや分布の変動を追跡した。
分子生物学研究室では，シロイヌナズナを材料とし，環境ストレス耐性に関与する遺伝子の単離と，その生理機能解明のための研究を進めた。これまでに選抜した，オゾンや低温に対する感受性の高い突然変異系統群について，二酸化硫黄や紫外線などの，異なるストレス源に対する感受性を調べた。その結果，オゾンや低温に特異的に感受性の高いものから，複数のストレス源に対して高感受性のものなど様々な系統の存在が明らかとなり，原因遺伝子も様々であることが示唆された。
地球環境研究センターでは，地球環境研究総合推進費における総合化研究を推進している。総合化研究の研究領域は，分野別に実施されている個々の研究プロジェクトと異なり，(1)個々の研究プロジェクトの成果を集約しつつ，経済学，社会工学的手法を含む観点から総合的かつ体系的に検討を行い，政策の具体的な展開に資する知見を提供する「政策研究」 (2)「課題別研究」として分野ごとに研究プロジェクトが推進される地球環境研究に対し，これらの個々の分野にまたがる研究領域や共通する研究領域を体系的かつ集中的に解析する「横断的研究」 (3)個々の研究領域の重要性を地球環境問題の解決という観点から総合的に評価する「リサーチ・オン・リサーチ」の三つの役割を有している。本年度は以下の３課題を実施した。「持続可能な国際経済社会に向けた環境経済統合分析手法の開発に関する研究」では，多国間経済汎用モデルの基本設計及びハイブリッド型経済モデルを多国間モデルへ拡張し，中国などのアジアの発展途上国における経済発展と地球環境問題の発生の関係について検討を行った。「地球温暖化問題にかかわる気候数値モデルと影響・対策評価数値モデルの統合化に関する予
備的研究（ＦＳ）」においては，地球温暖化を定量的に推定するため及びその影響を定量的に推定するためのサブモデルの調査，また，本研究所と東京大学気候システムセンターで開発した気候モデルと，本研究所で開発したアジア太平洋地域における温暖化対策統合評価モデルの結合について検討した。「インドネシア森林火災の地球環境に与える影響及び生態系修復のための予備的研究（ＦＳ）」においては，各分野の専門家からなる検討会を組織し，予備的現地調査や国際共同研究のあり方の検討等を行った。いずれの研究も地球環境研究センターの併任研究員，客員研究員等の研究者の協力を得て遂行している。
