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農薬による生物多様性への影響調査(平成 26年度)
BIodiversity impacts caused by pesticides

予算区分
BX 環境-その他
研究課題コード
1014BX001
開始/終了年度
2010~2014年
キーワード(日本語)
農薬,生物多様性,群集,生態毒性,メソコズム,OECD
キーワード(英語)
pesticide, biodiversity, community, ecotoxicology, masocosm, OECD

研究概要

現在、農薬の使用が農地内外の生物多様性にどのように影響を及ぼすかについて適切に評価し、その影響を軽減する手法の開発が求められている。この実現には、まず農薬による生物多様性への影響を科学的・定量的に評価する手法の開発が求められる。
 そのため、本事業においては、農薬による農地内外の生物多様性への影響について、メソコズム試験を通じて科学的かつ定量的に評価するための手法を開発すること等を目的に、メソコズム試験の具体的な実施方法やその評価方法を検討するための基礎的調査を行う。

研究の性格

  • 主たるもの:応用科学研究
  • 従たるもの:技術開発・評価

全体計画

本事業では、農薬による生物多様性影響評価に求められる課題とその解決法 について、国立環境研究所と農業技術環境研究所が連携して、中核となりながら、様々な分野の研究機関および研究者と協力して検討を行い、具体的評価事 例を試験研究的に実施するとともに、農薬の物理化学的性状および毒性に関す る基礎情報、および国内外における農薬の生態影響・生物多様性影響に関する 事例情報を収集し、情報整備をすすめ、今後の我が国における農薬の生物多様 性評価の方向性を見いだすことを目標とする。
 本事業では、この目標達成のために具体的に以下のサブテーマを実施する。 1)室内毒性試験、メゾコズム試験および野外圃場調査に基づく農薬による生物多様性に対する影響の実証研究を行う。 2)農薬の物理化学性状、生理生化学的作用特性、および生物多様性に対する影響評価事例に関する情報収集を行い、農薬の構造活性と生物多様性影響の相関関係に関する調査を行う。 3)生物種間・系統間の薬剤感受性の変異および農薬の物理化学性状に基づく環境中運命動態を考慮した「現実的な生態リスク評価」のモデル化を目指す。

今年度の研究概要

1.農薬による生物多様性への影響を地域レベルで評価するための試験法の開発
(1)止水式メソコズム試験の実施
平成25 年度に実施した試験の方法と異なる方法を用いて試験を実施して結果を比較するため、平成25 年度調査で対象としたフェノブカルブ及びイミダクロプリド並びにそれらと作用機序が異なる剤(カルタップ、ブプロフェジン等)を対象として、止水式メソコズム試験を実施する。
 試験にあたっては、複数の濃度区(3濃度区程度)を設定し、1濃度区当たり2連の試験区と5連程度の対照区を設ける。試験場所は完全開放系とするが、農薬投入後1ヶ月程度は雨天時のみ雨水等の過剰な侵入を遮ることにより、水の流出による農薬の濃度低下を防ぐようにする。
 また、試験用水槽の大きさは300L程度とし、土壌深さ5-10cm及び水深20cm程度で試験を行う。
 生物調査及び水質調査に係るモニタリング項目は以下ア及びイのとおり。なお、土壌及び水質に係る農薬濃度分析については外注しても差し支えない。
ア)生物調査
動物プランクトン、底生・付着生物、水生昆虫類、及び魚類の成長について1)〜5)によりデータを収集し、主要反応曲線解析(PRC: Principal Response Curve)により群集動態を解析する。調査頻度はおおむね2週に1回程度の頻度で半年程度とする。
a)動物プランクトン:ワムシ以上の種を対象とする。各水槽から計1 L容器で水を採水し、250μmメッシュのプランクトンネットに透過し、残った種について種名及び個体数を記録する。
b) 底生生物:採泥用のコアを用いて、表層3〜4cmの土壌を各水槽当たり1箇所から採泥し、0.85 mmメッシュ程度のふるいを用いて流水で洗い流し、ふるいに残った個体について、種名及び個体数を記録する。
c) 付着生物:水槽内の壁面2箇所に塩ビ製板(縦45 cm×横13 cm程度)を設置し、そこに付着した生物個体について、種名及び個体数を記録する。
d) 水生昆虫類:魚網等によるすくい取り法で捕獲された個体について種名及び個体数を記録する。なお、捕獲された個体の水槽内への再導入は行わない。
イ 水質調査
各水槽について濁度、pH、溶存酸素及び水温を測定する。なお、水温についてはロガー等を用いて、試験開始〜終了時まで連続観測を行う。測定間隔は、農薬投入直後から半月後までは数日おき、その後はおおむね2週に1回程度の間隔で行う。農薬の残留濃度の分析にあたっては、250 ml程度の容器を用いて各水槽の採水、採泥を行い、水中及び土壌中の残留農薬濃度を分析する。

(2)実用化に向けた試験結果の解析・評価方法の検討
(1)の止水式メソコズム試験で得られた結果を基にして、生物群集の異なる地域の間でPRC 解析の結果がどのように変化するのかについて比較検討をおこなう。また、PRC 解析の結果を踏まえ、PRC 解析では検出できない現象をその他の解析方法により補うことも含めて、複数の農薬を比較する際の具体的な評価方法について、評価事項、評価時点等の整理をおこなう。
(3)試験法の検討にかかる課題の整理
平成21−25 年度調査及び(1)の止水式メソコズム試験で得られた結果を踏まえ、農薬の環境影響の評価の再現性を確保するため、1) 試験対象生物種及びモニタリング手法の妥当性、及び2) 作用機序の異なる農薬が生物群集に及ぼす影響やその後の回復性の評価に必要な農薬濃度や試験期間の設定のあり方、3) 出現頻度の少ない種や大分類による評価を可能
にするPRC 解析等の解析・評価方法のあり方等、止水式メソコズム試験法の開発に向けた課題の整理及び考察を行う。

外部との連携

共同研究機関:農業環境技術研究所

関連する研究課題
  • 0 : 生物・生態系環境研究分野における研究課題

課題代表者

五箇 公一

  • 生物・生態系環境研究センター
    生態リスク評価・対策研究室
  • 室長
  • 農学博士
  • 生物学,農学,化学
portrait

担当者

  • 笠井 敦