（別紙1） 重点研究分野の平成14年度事業計画

温室効果ガスの変動要因の一つである陸域生態系や海洋による二酸化炭素の吸収・放出を推定するとともに、それら吸収源の増強や排出抑制に関する研究を行う。具体的には、

主要な社会経済モデル及び温室効果ガス排出モデルを開発・統合するため、特にバイオエネルギー、省エネ技術、環境負荷除去技術、リサイクル技術の導入可能性とそれらが地域・地球環境保全に与える影響を評価するためのモデリング技術を開発し、アジア主要国に適応するとともに、アジア主要国のシナリオを精緻化し、温暖化対策と他の環境対策との関係を分析する。また戦略的データベースを開発する。また、各種温室効果気体および各種エアロゾルの濃度の空間分布の時間変化を、それらのソース排出データから導出する方法を検討し、数値実験を実施するとともに、地域気候モデルの開発を継続するとともに、全球気候モデルに、過去の排出シナリオデータを与えて、過去100年の気候の再現実験を実施する。さらに、ＩＰＣＣにより開発された将来の社会経済シナリオと、その社会経済条件を前提とした気候シナリオを用いて、温暖化の水資源への影響を需要と供給の両面からモデル分析し、水資源問題が深刻化する地域を検出する。また、予測される温暖化影響を経済的に緩和するための適応対策のデータベース化と、対策データベースに基づく適応対策評価手法について、予備的検討を行う。

2001年ＣＯＰ7にて採択されたマラケシュ合意に基づき、主要国における京都議定書の実施方法を、各国の政治制度をふまえ比較分析する。特に、排出量取引、共同実施、クリーン開発メカニズム（ＣＤＭ）につき2012年までの削減目標達成という短期的目的と、地球全体の排出量抑制という長期的目的に分けた上で、望ましい利用方法につき検討する。また、マラケシュ後の新たな課題として、途上国や米国で温暖化対策を促進するための国際制度のあり方について、過去の公平性に関する議論の分析を中心に政策分析を行う。さらに、京都議定書で評価される全炭素アカウンティングシステムに関する研究を継続するとともに、陸域炭素収支の管理に関する研究を開始する。

極域オゾン層を中心に、衛星観測、地上モニタリング等により得られた観測データ、あるいはその他の種々の観測データを活用した解析的研究として、極渦崩壊時の微量気体成分の子午面混合、改良したMatch Techniqueによるオゾン破壊量の定量化、窒素酸化物の分配比の日変化・季節変化とオゾン量の関係、地上分光観測による微量成分導出結果と衛星観測との比較等の解析を行う。また、極渦活動度の評価手法を確立し、北極及び南極極渦活動度の年々変動、長期トレンドを解析する。
    大気大循環モデルを用いた研究として、成層圏における全球のオゾン分布および気温や水蒸気の分布の数値再現実験を行い、観測データとの比較によるモデル精度の評価を行う。また、化学輸送モデルに臭素系のオゾン破壊反応系を導入し、極域下部成層圏での極渦崩壊前後のオゾン破壊速度に対する臭素系の反応の寄与を評価する。対流圏界面付近での不均一反応の個々のオゾン破壊サイクルへの寄与見積もりに関わる反応データを整備する。また、光化学トラジェクトリーモデル結果とILASデータ及び地上観測データとの比較による極渦内でのオゾン破壊量の推定、及び時間閾値解析法を用いた極渦内外の物質輸送量の見積もりを行う。
    紫外線の人の健康に対する影響評価研究として、気象庁から公表されている札幌、つくば、鹿児島、那覇におけるオゾン量及び紫外線量観測値、ならびに国内20数地点で実施中の帯域別紫外線計による観測値の解析により、成層圏オゾン層変動が紫外線地表到達量に及ぼす影響を定量・評価するとともに健康影響調査への活用を図る。併せて、対流圏オゾン、大気汚染物質等の影響を評価する。

経済活動に伴う物資のフローを経済分析との整合性や資源制約等の長期的問題、貿易等の国際的問題を考慮に入れて分析するための手法、これに付随する環境影響の現状や各主体の取り組み促進による低減効果を産業部門や製品のライフサイクルに着目して定量化する手法について研究を推進するとともに、これらの手法の適用に必要な基礎情報整備を廃棄物・循環資源関連部門を中心に行う。また、地域レベルにおける廃棄物の発生・処理処分・循環利用に係る施設立地や廃棄物・循環資源の移動状況把握のための情報技術の活用可能性の検討、地域適合性の診断手法の検討、耐久財関連の循環資源を対象とした事例調査を行う。さらに、リサイクル製品の利用の現状把握及びその安全性評価手法に関する検討を行う。

環境負荷低減型廃棄物処理及び資源循環のための技術・システムの開発とそれに資する化学物質の各種物理化学定数の高精度測定と解析を行う。また、最終処分場用地確保と容量増加に必要な技術を評価する実地調査を行うとともに、海面最終処分場のリスク管理や環境影響上の特性に関して内陸処分場との比較評価を進める。さらに、処分場の安定化状態や不適正処分場の修復の必要性を診断する診断指標や予防的リスク管理のための早期警戒システムの検討を進め、既存また新規の安定化・修復技術を実験的に評価する。一方、有機性廃棄物の循環システムの物質収支、環境及び経済的な評価手法の検討を進めるとともに、各種循環資源化要素技術のベンチ及びプラントスケールでの検討を開始する。

資源化や処理処分の場に流入する有害物質の予測・評価手法として、化学分析手法とバイオアッセイ手法を活用した研究を推進する。その主たる対象としてＰＣＢ廃棄物を取り上げ、そのモニタリング手法を提案し、脱塩素化の反応機構の解明を行う。難分解性化学物質の分解技術として、紫外線分解や触媒分解などを取り上げ、浸出水処理への応用研究を行う。環境汚染を招く恐れのある不法投棄・不適正処理現場の早期検知・監視のために、地理情報システム（ＧＩＳ）と人工衛星を活用したシステムの開発を行う。また、長期的な全地球的資源制約を念頭におき、より一層の資源循環利用をはかるため、関連する資源循環・廃棄物管理システムのリスク管理に資する基盤情報として廃棄過程の重金属類の物質移動情報を収集整備する。

公共用水域への負荷削減及び資源循環利用のため、生活由来排水、小規模事業場排水及び汚染環境の場を対象として、生物処理工学、生態工学又はこれらの最適組み合わせシステムにより浄化する内外を対象とした基盤・応用化の技術開発と評価研究を実施する。すなわち、廃棄物に関連するさまざまな環境媒体を修復するための汚濁浄化システム、湖沼ばっ気循環浄化システム、重油分解機能評価・底生動物を導入した干潟モデル評価システム及び土壌・地下水の硝酸汚染を防止する生物物理化学的窒素除去システムの技術開発と同時に厨芥ディスポーザー処理システム、浄化槽システムの性能解析評価と環境・経済影響解析評価を行う。

内分泌撹乱化学物質の分析技術に関して、液体クロマトグラフ核磁気共鳴分光法等の新規技術および選択的濃縮剤の開発、高感度・迅速酵母エストロゲンアッセイシステムによる多数化学物質のスクリーニングを行う。環境中の汚染実態の解明として、東京湾及び霞ヶ浦における環境ホルモンの分析とデータのとりまとめを行う。野生生物への影響に関して、巻貝の雄性化、メダカの雌性化の現状調査などを行う。人への影響に関する検討として、脳神経機能への影響を画像診断する高感度機能イメージング手法、超高磁場ＭＲＩ装置の基本的測定システムの確立、胎児期等に甲状腺ホルモンが不足した実験動物を用いた行動試験等の検討を行う。さらに、動物の生殖機能、特にステロイド代謝系への影響評価、ならびにストレス関連ホルモン分泌動態に係る内分泌疫学研究を行う。分解処理技術については、植物による内分泌撹乱化学物質の不活性化とそのメカニズムの解明を行う。内分泌かく乱化学物質等の管理と評価のための統合情報システムについては、河川情報データベースの作成、河川濃度予測モデルの構築、大気グリッド−河川流域複合の多媒体環境動態モデルの構築を行う。

ダイオキシン類の簡易・迅速な計測手法について、低分解能質量分析法、生物検定法の評価を行なう。ダイオキシン類、多環芳香族炭化水素類の複合曝露モデルとして、ディーゼル排気曝露装置を用いディーゼル排気の経気道曝露によるそれら化合物の体内への取り込み量と酸化ストレスとの関係を実験動物を用いて検討する。さらに、培養細胞系における生体防御反応におけるシグナル伝達経路と転写因子の役割について検討する。臭素化ダイオキシン類について、環境試料の分析法の検討、人体試料及び底質コア試料中の臭素化ダイオキシン類及び臭素化ジフェニルエーテルの分析を行う。地球規模のダイオキシンの移動・分布等について、太平洋をフィールドとした生物蓄積についての検討を行なう。ダイオキシン類及びＰＯＰｓの環境運命予測に関する研究として、グリッド型多媒体運命予測モデルを構築し、地域内における輸送特性と長距離輸送モデルの構造について基礎的検討を行う。

加速器ＭＳのガスイオン化源の改良を行い、感度の長期安定性とメモリー効果の低減を図り、地球温暖化関連物質や環境汚染物質の成分別の14-Ｃの高精度・高スループット測定を実現する。高沸点の高分子量化学物質などを選択性良く同定できる液体クロマトグラフＭＳ-ＭＳの環境化学物質測定への適用に関する基礎的な検討を行う。また、急速に発展しているナノテクノロジーやマイクロ化学などの成果を環境計測に取り込む基礎的な検討を行い、測定法の簡易化、高頻度時空間測定、汚染物質バイオセンサー開発など、先導的な環境計測技術の検討を行う。
    個別分析手法の精度管理の手法のみならず、環境モニタリング手法とその精度管理に係る研究を実施し、環境保全・改善に有効に利用できるモニタリングデータの収集・処理に関する基礎的な検討を行う。特に、ダイオキシンなどの極微量な有害化学物質のモニタリング手法の最適化・標準化などに関する基盤的な検討を行う。
    大気中の低分子量有機ハロゲン化合物、環境残留性有機汚染物質（ＰＯＰｓ）など、地球規模で環境に影響を及ぼしている環境汚染物質の汚染実態把握、挙動解明を行い、長期的な変動を予測する。国内外で水土壌圏に対して重篤な環境汚染を引き起こしているヒ素やホウ素に関して、その環境動態を明らかにし、その対策を検討する。また、世界的に希少な長寿命湖沼の底質を利用した古環境解析研究を、特に東北アジアを中心として、加速器ＭＳ、ＩＣＰ同位体ＭＳなど先端的な計測手法を活用して実施する。

空間・時間変動を考慮した曝露評価手法の開発について、制作した河川モデルの試算及び検証を行うとともに、統合モデルへの組み込みを行う。また、体内に取り込んだ化学物質の動態モデルの試作を行う。少ない情報で曝露量を予測する手法を開発するため、収集した各種モデルの中から利用可能なモデルを抽出するとともに、化学物質の性状等と環境濃度等の関連データの統計解析によるモデルを開発する。感受性要因を考慮した健康リスク評価手法を開発するため、感受性を決定する遺伝子多型要因をゲノムデータベースから抽出し、感受性要因となる遺伝子の対応図を構築するつづけるとともに、収集した生体試料の分析及び解析を進める。実用的なバイオアッセイ法を開発するため、バイオアッセイ手法の実用化面からの評価・抽出をつづけるとともに、バイオアッセイ指標と動物実験の結果の定量的な関係を求める。数種類の有害大気汚染物質を対象に複合曝露評価手法の検討を行う。収集した生物影響データを生物種毎に整理・解析し、生物種と化学物質の構造との関連を探る。ＰＲＴＲの報告結果を国民に理解しやすいように解析し、公表する。ＰＲＴＲデータの公表に対する専門家関与の効果を探るため、会議実験を行う。

重金属、有機塩素系化合物、大気汚染ガス、放射線及び電磁波の健康影響に関して、遺伝子から行動影響までの指標を用いて量・反応関係に基づきそのメカニズムを解明し、その成果を疫学における野外調査へと応用する技術を確立する。中でも、これら因子の単独あるいは複合曝露条件下において、Ｔ細胞を起点とした免疫機能、脳行動、発がん、酸化的ストレス、次世代影響などに着目して、その毒性発現のメカニズムの検討を行うと共に、肺のガス交換機能のモデル細胞系など実験動物に代わるアッセイ法の開発を行う。

森林動態の個体ベースモデルをさらに発展させ、樹木の集中分布が絶滅時間に与える影響を検討する。モデルの解析とあわせてフィールド調査により樹木の分布様式の解析を行う。流域スケールはフィールド調査によりランドスケープの構成単位となる局所生態系をその中の群集構造によって記述する手法を開発する。地域スケールでは生物多様性の空間分布に関する情報収集を拡大するとともに、過去の航空写真などから植生／土地利用の情報をデジタル地図化する。侵入生物に関して生態的特性，侵入経路，現在の分布に関して情報を収集し、データベースの改良を行う。遺伝子組換え生物についてはマイクロアレイ法によって既成の安全性評価手法の再検討を行うとともに分子生物学的手法による安全性検査手法の開発をおこなう。

湿地、干潟の構成要素を典型的な景観単位にタイプ分けし、それぞれのタイプにおける物理化学的性質の測定と一次生産、落葉量、分解活性などの物質循環機能の定量化を行い対応関係を解析する。リモートセンシング手法を利用し日本・中国・ロシアの干潟・湿地生態系の各物質循環機能の空間的な不均一性を明らかにする。熱帯域においては、マレーシア半島部にモデルサイトを設置し、マレーシアの研究機関との協力で森林、農耕地などを対象に炭素蓄積機能、集水域保全機能などを評価するための研究をおこない、生態系管理手法の開発に資する。

浮遊粒子状物質等の都市大気汚染の発生源特性の把握、測定方法の開発、環境大気中での挙動の解明を行う。さらに地域濃度分布及び人への曝露量の予測、動物曝露実験による閾値の推定を行い曝露量と健康影響の関係を把握する。これらの結果を基に健康リスクを評価し発生源対策シナリオについて検討する。研究を進めるにあたっては、地方自治体環境・公害研究機関との共同研究（Ｃ型共同研究）、中国都市大気汚染特別研究、中国北東地域黄砂研究、開発途上国健康影響評価研究などの所内のプロジェクトや国内外の国公立研究機関、大学、民間、並びにＪＣＡＰ2プロジェクト等の外部との研究協力を行う。

中国における酸性雨原因物質の空間分布、広域光化学大気汚染を明らかにするため、中国環境科学研究院と共同で中国における大気汚染物質等の観測を実施し、また、日本各地における大気汚染物質連続観測やライダー観測、奥日光地域等の森林地域ににおけるオゾン、過酸化物の濃度やフラックスの測定を行う。これらに基づき、気流解析、大陸起源汚染物質の輸送の解析、モデルによる検討を進める。さらに発生源インベントリー作成、次世代型ソース・リセプターマトリックスの精緻化と検証を行う。また、貧栄養山岳地域に分布する樹木組織の樹種別の窒素分布とその時系列変化および渓流河川水の水質とその変動の特色を明らかにする。又窒素負荷の影響を明らかにするため樹種別窒素利用、森林土壌・渓流・河川・湿原における窒素代謝の調査検討を行う。

アジア・太平洋地域における環境が持つ受容力の科学的解明を目的に、国環研と中国科学院が共同で北京とウルムチに設置した衛星データEOS-TERR/MODISの受信局を中心とするアジア・太平洋地域の観測ネットワークに基づき、東アジアの環境変化を継続的に追跡・把握することで、環境受容力の脆弱性及び自然劣化解析を行う。さらに、こうした結果を踏まえて、流域圏が持つエコロジカルサービス機能の保全・修復を基調とした持続可能な流域圏環境管理手法の確立を目的としてダム建設、導水事業土地利用変化等による水循環変動が流域生態系、農業生産及び水資源保全に与える影響を予測するための陸域環境統合モデルの開発を行う。

河川・湖沼・海域の統一的な有機物指標による評価方法の確立を図るため、湖沼を含む流域圏を対象とし、溶存有機物の特性や水生生物への影響に関する科学的知見を集積し、有機炭素を指標とした水質管理手法の枠組みを構築する。平成14年度は、湖沼における溶存有機物の物質収支をとるための基礎的なデータ（有機炭素汚濁原単位、河川水の月別流量および難分解性溶存有機物濃度等）を取得する。また、溶存有機物の基礎的な物理化学的特性（3次元蛍光特性、金属錯化能等）を評価する。
    沿岸海域の保全のため、定期航路を利用した海洋環境のオンラインモニタリングによる常時・迅速な環境評価とこれに基づいた海洋生態系変動の短期予測モデルの基礎づくりを行う。
    また、干潟やサンゴ礁などの底性生態系の機構とその劣化を評価し、保全に資する手法の基礎づくりを行う。 河川や湖沼の底泥に保存された化学物質の鉛直および水平方向の分布と汚染年代を比較することで、汚染の履歴を検討する。

硝酸性窒素で汚染されている地下水中の無機成分の存在状況を調べ、各水質項目間の統計解析を行う。地下水中のダイオキシン類の調査結果を収集・解析し、ダイオキシン類の地下水中での存在形態を解明する。化学物質の特性と地下水汚染の関連について概念的な検討を行い、調査データを収集して検証を行う。

次世代技術利用金属（Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、及びＢｉ）の土壌中動態を明らかにする目的で、大型ライシメーター試験や小型土壌カラム試験を利用して、
    1）金属の天然賦存量と存在形態、2）金属の移動特性、3）金属の存在形態の経時的変化、4）それらの項目と土壌種や土壌環境因子との関連性、などを検討する。また、これら金属の土壌微生物への影響についても培養試験などを用いて検討する。さらに、製品や廃棄物からの金属の溶出特性を明らかにするために、金属の降雨暴露実験を実施する。以上の結果を総合し、次世代技術利用金属の土壌負荷機構と土壌中動態の解明、ならびに土壌生態系に対する影響評価を行う。

開発途上国においては工業化・都市化の進展に伴い、かつて我が国が経験した大気汚染や水質汚濁などさまざまな環境汚染とそれに伴う健康被害に直面している。そこで、瀋陽市をフィールドとして、石炭による都市暖房と自動車による大気汚染の実態と影響について、児童の肺機能の継続的観察や個人曝露量の評価を中心に研究を実施する。また、砒素汚染地域において、大気及び地下水におけるヒ素等の重金属による汚染状況の把握と暴露量推定方法の開発大気汚染の実態と健康影響に関して調査研究を行う。さらに、中国における石炭燃焼（特に民生用）からのＳＯ2排出の低減のため、乾式選炭技術の開発と現地化バイオブリケット技術の普及方策、ならびに途上国に適した環境改善技術を検討する。

アジア主要国に適用できる本格的な環境?経済統合モデルを開発し、これを用いてアジアの経済発展と環境問題の詳細予測に着手するとともに、アジア地域の環境対策に必要となるイノベーション導入の戦略オプションを検討する。また、アジア地域の経済発展と環境の関係を一貫して分析するため、個々のモデルをつなぐインターフェースの開発に着手するとともに、分析結果をアジア地域の政策担当者が活用するため、戦略的データ・ベースの開発を開始するする。さらに、アジア地域における環境配慮型ライフスタイルの形成要因を明らかにし、持続可能な消費への転換の可能性を検討するため、中国における環境意識と日本や欧米との比較分析を行う。

温室効果気体のモニタリングに関しては、波照間・落石での従来の観測を継続しつつ、同位体・酸素濃度・ＨＣＦＣ濃度などの観測研究のプラットフォームとしての利用に供する。シベリアにおけるフラスコサンプリングによる二酸化炭素高度分布観測を継続すると共に、連続測定機器による観測を併用し、地上での補助的な観測も合わせて時系列データ密度を高める。データをInverse Model に提供し、陸域二酸化炭素吸収の評価に利用する。苫小牧でのフラックス計測を継続すると共に、土壌呼吸・林内上の二酸化炭素高度分布測定・同位体測定・タワー上からのスペクトル画像など観測研究のプラットフォームとして利用に供する。海洋表層水の二酸化炭素吸収については従来の貨物船の航路変更に伴い機材の撤収と新たな船舶への搭載を行う。ミリ波分光による成層圏オゾンの観測を継続し更に低高度の測定が可能なように改良を加える。有害紫外線のネットワーク観測を継続する。GEMS/Waterの国際的動向に対応した今後の検討を行う。モニタリング全体としてはデータ解析を一層すすめ、その結果を公表する。

平成8年11月より平成9年6月まで運用観測を行った「改良型大気周縁赤外分光計（ILAS）」の検証済み処理結果（データプロダクト）の一般ユーザへの提供を継続して行う。平成14年度11月以降に打ち上げ予定のILAS-IIのデータ処理運用システムの開発・試験、運用準備、およびアルゴリズム並びに運用システムの改訂を行う。この際、ILASに係る処理アルゴリズム検討結果及び再処理データを活用する。また、環境省が担当する地上検証実験に係る準備、データ利用研究者の組織化を引き続き支援する。衛星打ち上げ後は、運用（ILAS-IIセンサー運用、データ処理）及びセンサー機器特性の評価を開始するとともに、衛星データ検証のための準備作業を開始する。平成18年度頃の衛星打ち上げを想定しているSOFISのデータ処理運用システムのためのアルゴリズム検討を進め、また、環境省が担当する機器設計・開発のための支援を行う。