地域環境保全領域: 先見的・先端的な基礎研究（令和 7年度）
Regional Environment Conservation Domain: Foresight and Advanced Basic Research

研究概要

都市からアジアまでの多様な空間スケールを対象として、大気・水・土壌等の環境の構成要素における物質の動態と影響の解明、基礎となる計測・分析手法の開発、負荷低減や環境修復・再生・保全技術の開発、地域環境の管理や将来計画のための評価手法開発等、地域環境の総合的な保全や課題解決のための調査・研究・技術開発を行う。

研究の性格

• 主たるもの：応用科学研究
• 従たるもの：基礎科学研究

全体計画

　先見的・先端的な基礎研究として、人や生物が生存し、社会を維持するために必要不可欠な基盤である「大気・水・土壌」という環境媒体における物質循環の理解、各媒体の保全、持続的な利活用に関する調査・研究を行う。物質循環については人為起源、及び、自然起源の物質が各媒体中で「どこから」「どこへ」「どのように」、そして「どのような物質に変化して」循環しているのかなど、物質の循環や動態の本質を理解・検証する調査・研究を行う。また、保全、持続的な利活用については、物質循環の理解に基づき発生源における負荷の低減手法、環境修復技術、及び、環境評価手法の開発等を行う。
　3年目を目途に、大気系ではPM2.5やオゾンなど大気汚染物質の環境基準達成のため、大気モデルの改良、排出インベントリの精緻化、大気化学反応の理解を図り、大気観測による動態把握を推進する。水環境系では、湖沼・河川・内湾の良好な環境を再生・創出するため、底層の貧酸素化の理解や生態系機能評価を行い、モデル等を駆使した水質・生態系の変動と要因解析や全層循環不全等の解析などを進める。土壌系では、土壌圏における物質循環機構の健全性の維持・保全、有害物質の動態解明及び土壌環境改善のための技術開発に関する調査研究を推進し、環境技術系では、国内外での水質保全実現のため、排水に起因する水質汚染に伴うリスクの評価、管理手法としての排水処理技術の開発と性能評価、水需要の評価等の研究を行う。最終年度に向けて、引き続きそれぞれの分野において研究を推進するとともに、地域特性などに応じた大気質・水質・土壌などの管理目標の検討、対策や実装に適した管理技術の検討を推進し、大気質・水質・土壌環境の改善、維持及び管理のための知見を提供する。

今年度の研究概要

　大気系では、大気シミュレーションについて、PM2.5やオゾンなど大気汚染物質の環境基準達成に資するため、対策効果を考慮した排出インベントリを用い、大気質に対する発生源の影響を明らかにするとともに、複数の衛星観測結果を用いた高分解能大気モデルによるデータ同化を実施することで、エアロゾル再解析データを作成する。大気動態解明のため、オキシダント生成に関連する有機過酸化ラジカルの取り込み実験およびチャンバー実験において取込係数にpHおよび遷移金属濃度が及ぼす影響を明らかにする。また、九州地区における PM2.5 化学成分に関する大気観測の研究及びライダによる黄砂・大気汚染粒子観測データの活用に関する研究から、PM2.5化学成分および黄砂の経年変動を明らかにする。
　水系の湖沼・河川研究では、良好な水・底質環境を再生・創出するため、琵琶湖・霞ケ浦等で集積した高頻度観測データを元に底層の貧酸素化の理解を進め、全層循環不全や貧酸素化を引き起こす気象等の要因解析を明らかにし、成果発信を行う。海域研究では、閉鎖性海域の栄養塩類管理や気候変動が水環境・生態系に及ぼす効果・影響を現地観測と数値実験により明らかにするとともに、開発を進めてきた水質観測システムや水質解析・予測技術について社会実装を見据えた実証試験や普及活動を行う。
　土壌系では、土壌圏における物質循環機構の健全性の維持・保全や汚染物質の負荷低減化に資する研究として、山岳湖沼の取水管理が下流側の湿原生態系に及ぼす影響、抗生物質が土壌中ヒ素代謝細菌に及ぼす影響を明らかとする。窒素飽和森林の渓流水における硝酸性窒素の季節変動パターンを明らかにするとともに、同位体比を用いて植物中元素の供給源を明らかにする。
　環境技術系では、国内外での水質保全のため、種々の排水処理施設の効率化（省エネ、低コスト、処理効率向上）に寄与する手法や技術の基礎を確立する。また、水域におけるふん便汚染の状況を簡便かつ迅速に把握するための衛生指標菌の検出・定量技術を確立する。日本全国及びグローバル主要河川流域を対象に開発したプラスチック環境流出モデルを用いてプラ動態の総合的評価を行うとともに、持続可能なプラスチック管理戦略のための評価システムの基盤を確立する。さらにモンゴル草原地域を対象に、植生、土壌の質、水資源の可用性を評価し、それらが草原生態系のレジリエンスにどのように影響を与えるかを解析し、対策を提案する。

外部との連携

国内外の大学や研究機関と連携