(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プラットフォーム・先駆的手法を用いて、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。得られた観測データ・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を行う。
② 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、気候変動の影響・対策と水・食料問題の関係を評価するモデルの構築を進めるとともに、気候変動に係る地球規模のリスク管理戦略の検討に着手する。
③ 日本及びアジア主要国、世界を対象とした統合評価モデルの改良を行い、低炭素社会実現に向けた将来シナリオの定量化や政策分析を行う。また、ダーバンプラットフォームの決定を受けて2015年での合意を目指した具体的な提案の作成に着手する。
④ 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、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)再現および将来予測結果の解析を継続するとともに、気候モデルの開発・改良方針の検討に着手する。
⑤ 衛星による温室効果ガスの全球観測に関し、高次プロダクト導出手法改良と検証に関する研究を進める。
⑥ 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。
⑦ 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。
⑧ 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。
⑨ 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。
⑩ 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22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23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24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情報収集を継続するとともに、資源回収と有害物質排出の評価のための事例を蓄積する。また、関連したESM(環境上適正な管理)の考え方を整理し、国内と途上国での要件を検討する。 準好気性埋立技術におけるガスと浸出水の流動制御手法を示す。アジア地域における分散型液状廃棄物の性状・処理実態を踏まえ、地域特性に適した省エネメタン発酵等の技術開発を行う。継続的にアジアの廃棄物管理データを集積しつつ、廃棄物管理計画策定支援ツールの開発に着手する。 地域特性を考慮した資源循環システムの構築を目指し、地域の潜在的循環資源量や既存産業の規模・施設立地等のデータ収集・解析を進める。人口減少下における施設の配置・規模を遷移させる検討を行い、地域づくりに関する既往研究のレビューをとりまとめ、地域循環と地域活性化の関係性についてソーシャルキャピタルを含めた調査・解析を行う。
② 焼却施設を熱・資源回収施設等の視点で調査・評価し、適正な指標を用いた類型化と検証等を行う。低温型ガス化改質プロセスにおける触媒適用技術向上を図るとともに、改質工程に続くガス変換工程での変換特性および効率等を詳細に把握する。
浄化槽、汲み取り便槽等の温室効果ガス排出量の測定・算定の方法論を確立し、排出係数に反映するとともに、その削減に向けたパラメータ抽出を進める。また、節水、ディスポーザ等のライフスタイル変化に伴う生活排水の質・量変化を調査し、処理システムに及ぼす影響解析を進める。
既存及び新規埋立類型の長期的なパフォーマンスを検証するため、埋立廃棄物で生ずる現象を記述する数値埋立モデルの構築と必要な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。
建設系循環資材の試験方法の開発を進め、環境安全品質検査方法の素案を提示する。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継続するとともに、使用過程を想定した各種分解試験を実施する。
③ 有害物質等の物質同定、毒性、物性等に係る測定・評価手法を開発し、開発手法の難燃剤や関連試料への適用性について考察する。また、処理・資源化技術フローを整備しつつ、新規バイオ燃料等の資源化技術の開発と実証へ着手する。
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、事例調査を進める。
⑤ 国内における循環型社会形成と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・戦術を具体化する。特に、日本独自の資源化技術や環境修復再生技術等の適用、循環資材の環境安全管理のアジア域内標準化、3Rのアジア等国際展開などに向けた連携体制を更に強化・構築することを目的にアジア域内の研究拠点形成に着手する。
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、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進める。
⑦ 放射性物質により汚染された廃棄物・土壌について、中間処理(減容化・再生利用等)や中間貯蔵を含む最終処分に係る処理処分技術の基礎的又は実証的な試験検討により、新たな技術システムの開発・高度化・評価を行う。また、既存の放射性物質汚染廃棄物処理関連施設における放射性物質の蓄積挙動などを調査把握し、長期的管理・解体等技術に関する基礎的な知見を得る。
ウ.環境リスク研究分野
化学物質等の環境リスク要因の同定、曝露経路及び動態の解明と曝露評価法、有害性評価に資する機構解明と健康リスク評価法、生態影響評価に資する機構解明、試験方法及び生態リスク評価法、並びに環境政策に求められるリスク評価・管理に関する調査・研究を実施する。特に、ナノマテリアルの影響評価のための試験法の開発、化学物質の生態リスクの生態系保全の観点からの整理、化学物質のリスク管理戦略の研究を重点的に進める。生態影響試験に関する標準機関 (レファレンス・ラボラトリー)、環境リスクに関する化学物質データベースの整備を実施する。また、化学物質のリスク評価等の政策支援を的確に実施する。
① 化学物質の生態影響、健康影響、および曝露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開発とデータの整備に関する研究を行う。
② 化学物質の構造-活性相関、及び、ベイズ法などの統計的推定手法に基づく毒性予測手法を開発することにより、不確実性を踏まえた定量的毒性予測の情報を提供する。
③ 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を、化学物質のリスク評価の実施への適用ができるように改良を進める。
④ 環境中の多様な化学物質の複合的曝露と影響の実態把握とリスク評価に向けて、高感度・高精度測定法や生物応答試験法等を開発・高度化し、さらに必要な情報の整理を行う。
⑤ 二次生成粒子等の粒子状物質の有害性評価手法を確立するため、吸入曝露装置の開発と試験手法の整備を行う。
⑥ 環境要因の生態系攪乱機構を解明するために、化学物質、貧酸素水塊等重要な環境因子の影響実態を把握するフィールド調査・研究を行う。
⑦ 生態系と人に対する新たなリスク評価手法と管理に関する方法論を提示するために、化学物質等の生態リスク評価手法、ナノマテリアルの毒性評価手法と安全性、及び化学物質の動態・曝露特性と管理など重要な課題の研究を進める。
⑧ 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、生態影響試験に関する標準機関(レファレンス・ラボラトリー)機能と化学物質データベースを整備し、リスク評価ツール等の更新を行う。
⑨ 環境リスク評価の実施や指針値の策定等の環境政策の実施を的確に支援できるよう、化学物質の健康影響と生態影響の評価に必要な有害性や曝露にかかわる情報を体系的に収集し提供する。
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を進める。
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を進める。
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を進め、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を継続する。
④ 放射性物質・災害と環境に関する研究の一環として、環境中の多媒体での放射性物質の実態を把握し動態を解明するために、他分野と連携して観測・モデル研究を推進する。
⑤ 都市・地域大気環境や流域圏環境の保全・再生・創造に係る研究を進める。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、適地型生活排水の適地処理技術に関するパイロット規模実証試験の準備をタイにおいて開始し、関連するデータベース等の構築を進める。
⑥ 沖縄辺戸と長崎福江において大気質モニタリングを継続する。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継続する。
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、既存の生物データの整理を行う。これらのデータにより生物多様性の状況の地図化を行うとともに、優先的に保全すべき地域をデータに基づいて選定する手法を開発する。
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の調査を継続する。また、特定外来生物や遺伝子組換え生物について、分布実態と生態影響の調査を進める。特定外来生物の有効な防除手法の開発を行う。
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・監視を行う手法を開発する。
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。生物多様性・生態系の研究に資するデータ整備と、その公開を推進する。
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を進める。
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とその評価を進め、体系的評価システムを構築のための基礎情報を蓄積する。
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を進める。
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を進める。
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を進めるとともに、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出生した子どもについて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・行動等に関する分析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。本年度においては、以下の研究を実施する。
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。また、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をもとに、社会・経済・環境の将来シナリオ、ライフスタイルシナリオの作成手法の検討および試案の作成を行う。
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、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・整理する作業を進め、環境ソリューションの計画システムおよび評価方法の開発研究を行う。
③ 昨年度に引き続き、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の研究、内外の諸問題へ適用し、現状及び政策分析を進める。また、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、現在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、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・整理する作業を継続する。
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、早急に整備すべき試料種であると認められたカドミウム汚染玄米やゴビ黄砂の環境標準物質の作製を目指す。また、地方環境研究所との共同研究を進め、湖沼中のミクロシスチンの測定精度の向上に資する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各種有機ハロゲン系化合物の一斉定量法、網羅分析に必要とされるデータ解析法及びそのLC-HRTofMSへの応用を検討する。また、大気粒子や二次生成粒子、発生源粒子の有機成分の多成分分析を検討する。
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・改良を実施するとともに、その他の無機計測技術(微量分析法、X線分析法など)の改良と環境分析への応用を進めて行く。更に、将来にわたり環境分析に必要とされる環境試料の保存を引き続き実施し、高精度な分析データの提供とその評価に貢献する。
④ 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する。その中でも特に、西太平洋における炭素同位体比の南北比較に重点を置く。また、大気−陸域生態系間におけるVOCの動態を把握するため、ガス交換量の計測手法を開発する。
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を用いたヒト脳計測手法の開発と高度化ならびに、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継続する。さらに、MRI研究の新たな展開を目指して底泥の分析手法開発を開始する。
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。また、衛星搭載ライダー(CALIPSO, EarthCARE)の検証を目的として、多波長高スペクトル分解ライダーによる観測を行う。スカイラジオメーターと複合したデータ利用手法についても検討する。
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。特に高分解能画像による野生動物の行動監視、熱赤外多波長画像による都市域の熱環境監視、植物の季節変化や積雪状態の監視、可視域のレーザーによる沿岸海底地形計測といった従来研究では取り扱われることの少なかった分野に重点を置く。
