(別表1) 研究分野における研究活動及び研究の推進方向
ア.地球環境研究分野
地球環境の現況の把握とその変動要因の解明、それに基づく地球環境変動の将来予測及び地球環境変動に伴う影響リスクの評価、並びに地球環境保全のための対策に関する研究を実施する。特に、大気中の温室効果ガスの地球規模での動態の観測・解明、過去から将来にわたる気候変動の解明・予測、気候変動に対する地球規模の影響リスクの評価、気候変動に対する国際的な適応・緩和対策に関する研究など、気候変動(地球温暖化)問題に重点をおいて研究を推進する。
① 衛星観測を含む各種手法を用いて、全球及び東アジア域を中心として地球環境に影響を及ぼす温室効果気体等の物質に関する観測を展開し、データを蓄積する。得られた観測・モニタリングデータの解析手法の高度化ならびに大気輸送モデルを用いた観測データの総合的な解析に着手する。
② 地球環境変動の実態の解明と将来予測の精緻化および不確実性評価に向けて、気候モデルを用いた過去の気候変動(地球温暖化、オゾン層)再現と将来予測を行い、その結果を解析する。
③ 気候変動に対する地球規模の影響リスクの評価を行うことにより、気候変動政策に対する科学的知見の提供に貢献するため、地球規模問題をリスク管理の観点から評価するためのフレーミングの検討とモデルの構築に着手する。
④ アジア主要国を対象に低炭素社会実現に向けた施策を評価する統合評価モデルの開発を進め、定量化された各国削減目標を反映させた将来シナリオを明らかにする。また、気候変動に関する国際制度を踏まえ、世界の温室効果ガス排出経路について世界モデルを用いて分析を行い、想定されるいくつかの枠組みを反映させた世界の温室効果ガス排出経路を明らかにする。
⑤ 地上観測ステーション、船舶、航空機をプラットフォームとした大気・海洋のモニタリング観測および海洋生態系の温暖化影響にかかるモニタリング観測を継続して実施する。
⑥ 森林フラックス観測サイト等における炭素収支および陸域生態系の温暖化影響にかかるモニタリング観測を継続して実施する。
⑦ 温室効果ガス等の自然科学的観測データや社会経済データに関するデータの収集・整備・提供およびデータ利用ツールの整備を継続して実施する。
⑧ スーパーコンピュータの利用支援、グローバルカーボンプロジェクトつくば国際オフィスなどを運営し、国内外の地球環境研究の推進に向けた支援を行う。
⑨ 温室効果ガスインベントリオフィスを運営し、わが国の平成21年度の温室効果ガス排出・吸収量目録(インベントリ)の確定と平成22年度インベントリに係るデータ収集・整理・解析を行う。
イ.資源循環・廃棄物研究分野
社会経済活動に伴う物質の利用と付随する環境負荷の実態解明及び将来展望、資源性・有害性の両面からみた物質の評価・管理手法の構築、並びに資源の循環的利用、廃棄物・排水等の適正処理及び汚染された環境の修復・再生のための技術・システムの開発、評価及び地域実装に関する調査・研究を行う。平成23年度においては、以下の目標を達成する。
① 資源性・有害性物質の適正管理に資するマテリアルフロー・サプライチェーン及び環境影響にかかる基礎情報の取得を行う。また、関連したESM(環境上適正な管理)の概念をレビューし、必要な考え方を整理する。
また、準好気性埋立技術におけるガスと浸出水の挙動の定式化を進める。アジアの都市の液状廃棄物の性状、処理の現状調査を行うとともに、アジアの普遍性、特異性を考慮した廃棄物発生量等の調査を進め、基礎情報を集積する。
さらに、国内における地域特性を活かした地域づくりに関する既往研究のレビューと事例調査を行い、地域循環圏の定義づけと構成要素に関する作業仮説を作成する。仮説に沿って地域の潜在的な循環資源の存在量や既存産業の規模・施設立地等のデータ収集を行う。
② 焼却施設を熱・資源回収施設の視点で調査し、指標を用いた類型化と課題抽出を行う。低温型ガス化改質プロセスにおける触媒性能およびガス精製能を従来保有技術以上に向上させる。
浄化槽等の温室効果ガス排出に係る影響パラメータ抽出を進め、評価方法の基盤を提示する。また、節水、ディスポーザ等のライフスタイル変化が処理システムに及ぼす影響解析に着手する。
廃棄物の資源価値、環境負荷ならびに処理費用に着目した分類の見直しに着手し、新規埋立類型を検証するための埋立廃棄物で生ずる現象を記述するパラメータの実験的な取得を進める。
石綿や廃POPsの処理技術やブラウン管等ガラス素材中の有害元素の分離技術等の実験的検討を行う。不法投棄・不適正処分場の環境修復技術の評価方法について検討する。
建設用循環資材の化学平衡の変化を評価するシリアルバッチ試験を開発するとともに、プラスチック再生製品では製品中の添加剤や重金属類の含有量試験と溶出試験を実施し、基礎データを得る。さらに、再生製品の品質管理の枠組みについて、環境安全品質評価試験法の開発し、適用性を考察する。
③ 循環資源等に含まれる有害物質や資源物質の同定、毒性、物性等に係る測定・評価手法を開発し、新規性状・特性や手法の有用性を提示する。また、処理・資源化技術フローを整備しつつ,それらの技術開発に着手する。
④ 将来の資源需要と国際物質フローの構造解析手法や物質ライフサイクルにおけるリスク管理方策、循環型社会・廃棄物分野の施策等を国際的、科学的視点から提示するために、解析手法の開発やデータ収集、事例調査に着手する。
⑤ 国内における循環型社会を基調とした地域再生と3Rのアジア等国際展開に向けて、外部連携の推進による社会実装に向けた今後の戦略・戦術の具体化する。特に、独自の資源化技術や環境修復再生技術等の適用、広域的な計画策定、循環資材の環境安全管理に関する東アジア標準規格化などに向けた連携体制を立ち上げる。
⑥ 資源利用に関わる物質フローや性状、費用等の適切な循環利用と廃棄物処理に必要なデータの調査とデータベース整備において、まず、国際資源フロー、製品含有資源量、廃棄物処理時系列データ、最終処分場データなどの情報集積を行う。
ウ.環境リスク研究分野
環境リスク要因の同定、曝露評価法、健康リスク評価法、生態リスク評価法、並びに、リスク管理に関する手法の高度化を目的として、生態影響試験法の開発、理論化学・情報科学に基づく化学物質の毒性予測手法の開発、曝露経路及び動態の解明と曝露評価法構築、化学物質の環境経由の曝露・影響実態の把握手法の開発、影響評価に資する機構解明と生態リスク評価法構築、有害性評価に資する機構解明と健康リスク評価法構築、環境リスクに関する政策・管理に関する研究、リスクコミュニケーションに係る研究、並びにこれら一連の環境リスクに関する情報整備等を統合的に推進する。
① 化学物質の生態影響及び健康影響の評価に関する基盤的な研究を進め、環境行政における試験評価手法の検討およびリスク評価の実施に対して科学的な基盤を提供するために、必要な手法の整理とデータの収集を行う。
② 化学物質の物理化学的性状、及び、統計的外挿手法に基づく毒性予測手法を開発することにより、施策への活用に必要な毒性予測の不確実性に対する定量的な情報の提供を可能にするため、数理モデルおよび統計モデルの検討と、これに必要な生態影響試験結果の整理を行う。
③ 化学物質の人への健康影響、生態系への影響の評価に必要な有害性や曝露にかかわるデータや情報を体系的に整備することにより、環境リスク評価の実施や指針値の策定等の環境施策を推進する基盤を構築するため、化学物質の環境リスクに関する最新の研究動向や社会情勢を反映しつつ、化学物質のデータベース、リスク評価ツール等の更新を行う。
④ 管理コストと様々な不確実要因を考慮した最適な管理シナリオの作成に貢献するよう、環境かく乱要因の生態系への影響の機構を解明するために、化学物質、貧酸素水塊について実体を把握するための調査を行う。
⑤ 多様な有害物質に対する健康リスクの評価に貢献するよう、粒子状物質等の吸入毒性試験を中心に、化学物質の生体影響評価手法の開発と標準化を進めるため、必要な試験装置や手法の整備を行う。
⑥ 人、生物、水、大気など様々の環境媒体を対象とした高感度・高分離能クロマトグラフ法等による測定法や生物応答試験法等による影響検出法を開発・高度化することにより、網羅的測定による多様な化学物質の曝露と影響の実態把握に向けて、既存の化学物質の測定法や生物応答試験法等による影響検出法の整理を行う。
⑦ 管理戦略策定に必要な基盤構築に貢献するよう、GIS多媒体モデルや排出シナリオなど、環境分布や排出・曝露状況の解析が可能な数理解析手法の改良を行う。
エ.地域環境研究分野
国内及びアジアの大気、水、土壌などの環境圏で発生する、国を越境するスケールから都市スケールの地域環境問題を対象に、観測・モデリング・室内実験などを統合した研究によって発生メカニズムを科学的に理解するとともに、問題解決のための保全・改善手法の提案と環境創造手法の検討を進め、最終的にこれらを総合化することにより、地域環境管理に資する研究を推進する。
① 半球/東アジア/国内のマルチスケール大気汚染の実態を解明し、越境大気汚染の国内への影響評価手法を確立するために、東アジアの広域大気汚染を対象とした野外観測ならびに数値モデルの開発など、観測とモデルの統合的研究に着手する。
② 陸域の人間活動が、水・大気圏を経由して東シナ海・日本近海の海洋環境に及ぼす影響を評価するために、長江からの汚濁流下と東シナ海への影響を対象とした調査ならびに数値モデルの開発に着手する。
③ 流域圏における生態系機能及び関連環境因子の定量的関係を、窒素・炭素等の物質循環の視点から評価する研究の詳細な実施計画を作成し、生態系機能及び環境関連因子の定量評価手法の開発ならびに典型的な自然生態系(森林や湖沼、沿岸域等)を対象としたモニタリングに着手する。
④ 都市・地域大気環境や流域圏環境の保全・再生・創造に係る研究に着手する。都市・地域のコベネフィット型環境技術システムを開発するため、生活排水の適地処理技術に関するパイロットスケール実証試験の準備をタイにおいて行い、関連するデータベース等の構築を開始する。
⑤ 大気環境や水環境の長期モニタリング計画を作成し、モニタリングを開始する。沖縄辺戸と長崎福江において大気質モニタリングを実施する。霞ケ浦等の湖沼や流入河川において水質・生物モニタリングを実施する。
オ.生物・生態系環境研究分野
地球上の多様な生物からなる生態系の構造と機能及び構造と機能の間の関係、並びに人間活動が生物多様性・生態系に及ぼす影響の解明に関する調査・研究を様々な空間及び時間スケールで実施する。
① 生物多様性の評価ならびに予測手法の開発に向けて、生物分布の解析に必要な景観・地理情報等の収集・整備を開始するとともに、既存の生物データの整理を行う。生物多様性の状況の空間分布を図化する手法の検討を開始する。
② 気候変動および侵略的外来生物の影響等、具体的な問題の解決に取り組むため、温暖化に伴う高原の植物多様性やサンゴ群集構造への影響評価の検討を開始する。また、特定外来生物や遺伝子組換え生物について、分布実態もしくは生態影響を明らかにすることで、有効な防除手法を開発する研究を開始する。
③ 湖沼等の長期モニタリングを継続するとともに、リモートセンシングデータおよび分子遺伝学的な情報の活用により、効果的・効率的に生物多様性および生態系の状況を観測・監視を行う手法の開発に着手する。
④ 環境微生物や絶滅危惧藻類・鳥類について、生物資源・遺伝子情報等の収集・保存・管理・提供を継続する。
⑤ 生物多様性の社会的な主流化の推進に貢献するため、生物多様性保全の根拠となる基礎的研究や人文社会科学との連携研究に着手する。
カ.環境健康研究分野
環境汚染物質等の環境因子による健康影響・発現機構の実験的解明と評価、簡易・迅速な曝露・影響評価系の開発、並びに環境が健康にもたらす影響の同定と要因の究明に関する疫学的調査・研究を実施する。特に、先導研究プログラム「小児・次世代環境保健プログラム」を主体的に推進し、「子どもの健康と環境に関する全国調査(エコチル調査)」のコアセンターとしても機能する。
① 環境汚染物質・環境因子の免疫・アレルギー系等への影響とその機構の解明に向けて、バイオマーカーの探索を行い、体系的評価システムを構築のための基礎情報を収集する。
② 環境汚染物質・環境因子が生理機能や生体反応に及ぼす影響とその機構解明のための実験的研究に着手する。
③ 環境汚染物質・環境因子の健康影響を総合的に評価するために、実験による知見から疫学研究成果までを広く体系化、総合化するための方法論の検討に着手する。
④ 環境汚染物質・環境因子が健康へ及ぼす影響を明らかにするための疫学調査手法の開発に着手するとともに、高度化の方法を検討する。
⑤ 「子どもの健康と環境に関する全国調査(エコチル調査)」を推進するために、妊婦の参加を募り、生体試料の採取保存や質問票による追跡調査等を行う。
キ.社会環境システム研究分野
持続可能社会に向けた実現シナリオ・ロードマップの構築と実現方策の立案、持続可能な都市のあり方の検討、コベネフィット型の環境都市とモデル街区のシステム設計と社会実践に関する研究など、持続可能な社会の構築に重点をおいた研究を推進する。また、これらに関連して、環境意識等に関するモニタリングや社会と科学に関するコミュニケーション、環境政策の経済的評価や効果実証と制度設計など基盤的な研究を行う。
① 持続可能な社会の将来シナリオの基礎となるドライビングフォースとしての社会・経済のビジョンを、シナリオアプローチにより分析し、持続可能な社会実現に必要な対策や社会・経済のあり方、消費やライフスタイルのあり方を定性的及び定量的に検討するための基本的な枠組みを提示するとともに、今後生じうる様々な環境問題を関連文献資料などのレビュー、あるいは専門家ヒヤリング、ワークショップを通じて抽出する作業に着手する。
② 人間活動から発生する環境負荷の環境資源と都市活動への影響を解析する環境シミュレーションを踏まえつつ、環境影響の低減と社会経済の改善を同時に実現するコベネフィット型の技術と施策を組み合わせる環境ソリューションとその計画システム及び評価方法論の構築にむけて、基本的な枠組みについて検討するとともに、必要な技術と施策に関する情報および内外の既存優良事例を体系的に収集・整理する作業に着手するとともに、環境ソリューションの計画システムおよび評価方法の概念整理を行う。
③ 統合評価モデルや環境経済モデルの開発・改良を進め、上記@及びAへの適用、内外の諸問題へ適用し、現状及び政策分析を進めるとともに、環境政策の経済的評価や効果実証などの研究を行うために、環境・社会・経済を取り込んだモデルについて内外の研究事例を調査するとともに、現有の統合評価モデルや環境経済モデルの拡張・改善点を明らかにし、あわせてモデル開発・改良・適用に必須の環境・社会・経済に関わる情報・データを収集・整理する作業に着手する。
ク.環境計測研究分野
環境の状態の把握、状態の時間的・空間的な変化の監視、過去の変化の解明、将来の環境変化の予兆の検出、新たな環境悪化の懸念要因の発見・同定とその評価などに関する様々な環境研究を支えるための環境計測手法(計測データの分析・解析・活用手法なども含む)の開発・高度化に関する研究や計測手法の整備、体系化に関する取組を推進する。同時に、環境ストレスに対する生体影響評価のための計測手法の開発、計測データを総合的に分析するための情報解析手法の開発・高度化や計測データ質の保証と管理を目指した調査・研究を実施する。
① 環境分析方法の正確さと分析値の信頼性を支える取り組みである、環境標準物質の作製・頒布に向けて、環境標準物質の頒布状況や学術的利用状況などの解析から重点的に整備すべき分野や試料種を明らかにし、実現可能なものから順に標準物質の作製を開始する。また、水・大気環境試料の監視・測定業務に役立つ分析手法の改良や開発にも取り組む。
② POPsを含む各種有機化合物についてのモニタリング手法、迅速分析法、網羅分析法の開発や分析対象媒体の拡大を目指して、GCxGC-MS/MSなどによる環境試料中のダイオキシン、PCBなどのPOPs類の一斉定量法、ハロゲン系化合物の選択的かつ網羅的検出法、DEPの多成分分析法などの検討を進める。
③ 無機元素同位体計測技術の高度化を目指して、試料前処理法を含めた水銀安定同位体や放射性炭素同位体分析法の開発・改良を進める。また、微量分析、状態分析など様々な無機計測技術の開発・改良と環境分析への応用を推進するとともに、将来にわたり必要とされる環境試料の保存も実施し、高精度な環境分析とその評価に貢献する。
④ 大気微量物質の変動を把握・追跡するための環境トレーサーの開発とその応用の一環として、地上モニタリングステーションにおける大気中ハロカーボン類や非メタン炭化水素の連続観測を行う。海水の循環の変動を把握・追跡するために、商船(日米航路および日豪航路)を利用した太平洋表層水の炭素同位体比測定を継続し,太平洋の東西あるいは南北における海水循環の相違を探るとともに,その経年・季節変動の把握を行う。
⑤ 環境ストレスに鋭敏に応答する脳神経系への影響評価手法として、MRI計測の応用手法の開発ならびに、動物行動試験手法と化学分析を組み合わせるための基礎的条件の検討を行う。
⑥ ライダーを活用した雲エアロゾルの計測手法の開発・高度化やエアロゾルの種別判定手法開発ならびにライダーデータの品質管理手法の確立に向けて、地上ライダーネットワークの標準化と高度化に関する研究を進めるとともに、衛星搭載ライダー(CALIPSO, EarthCARE)検証を目的とする研究船「みらい」搭載型高スペクトル分解ライダーの開発を行う。
⑦ 大量かつ多次元の環境計測データからの環境情報の抽出手法開発ならびに生物分布や生態系の変化を観測する各種計測手法及びそのデータ処理手法の開発に向けて、様々なプラットフォームから観測された高分解能画像や熱赤外画像、地上の定点からの時系列画像等からの情報抽出に必要な技術開発を行なう。特に野生動物の行動範囲の把握、都市/人工構造物の熱特性、植物の季節変化や積雪状態の監視といった従来研究では取り扱われることの少なかった対象に重点を置く。
