東アジアの水・物質循環評価システムの開発（平成 20年度）
Development of the systems for evaluating regional water and material cycles in East Asia

予算区分: AA 中核研究

研究課題コード: 0610AA402

開始/終了年度: 2006~2010年

キーワード(日本語): 水環境,物質循環,持続的環境管理,技術オプション

キーワード(英語): WATER ENVIRONMENTS, MATERIAL CYCLES, SUSTAINABLE ENVIRONMENTAL MANAGEMENT, TECHNOLOGY ALTERNATIVES

研究概要

長江、黄河等東アジア地域の流域圏では、急速な経済発展に伴う水需要量や水質汚濁負荷の増大によって、陸域の水不足と水汚染、沿岸域・海域生態系の劣化が深刻化すると共に、流域圏に支えられかつ流域圏に負荷を及ぼしている都市におけるエネルギー・水資源制約および水質の問題がいっそう深刻化している。これらの問題は、中国のみならず、日本および東アジア各国に直接的、間接的に影響を及ぼしている。これらの影響およびそれの対策技術・政策の適応性と効果を定量的に評価し、持続可能な水環境管理に向けた科学的基盤の確立が緊急の課題になっている。本研究プロジェクトでは、国際共同研究による東アジアの流域圏、沿岸域・海域および拠点都市における水環境に関する科学的知見の集積と持続可能な水環境管理に必要なツールの確立を目指し、観測とモデルを組合せ、水・物質循環評価システムの開発を目的とする。特に、都市、農村と流域生態系の共生の視点から、都市・流域圏における技術・施策の導入によるケーススタディの結果に基づく、適切な技術システムと政策プログラムの設計を含む流域の長期シナリオ・ビジョンを構築するための方法論の開発を目指している。

研究の性格

主たるもの：技術開発・評価
従たるもの：行政支援調査・研究

全体計画

広域的な水・物質循環を評価するためのリモートセンシング観測技術、新しい計測手法等による観測システムを活用し、衛星データ、GIS、観測データ等に基づく、水・熱・物質循環を考慮した東アジア環境情報データベースを構築する。次に、上述のデータベースに基づき、広域的な気象・地形・土地被覆の条件が互いに影響し合う複雑な過程、相互関係を調べていくことにより、水・物質循環を評価するモデルを開発する。それによって、人間活動による土地改変や気候変化などが、水不足・流出等の水循環、炭素・窒素等の物質循環、海洋生態系に及ぼす影響を評価する。さらに、地域における環境管理の技術インベントリを整備し、流域圏の持続性評価指標体系を構築することにより、技術導入効果に基づく適切な技術システムと政策プログラムを評価し、設計する。具体的に、(1)流域圏における水・物質循環観測・評価システムの構築、(2) 長江起源水が東シナ海の海洋環境・生態系に及ぼす影響の解明、(3) 拠点都市における技術・政策インベントリとその評価システムの構築など三つのサブテーマにおいて研究計画を立てている。

今年度の研究概要

サブテーマ１において、中国長江水利委員会との共同で南水北調の水源地である漢江で設置した自動水質観測システムの維持管理及び観測データの解析と同時に、最新の衛星データ、GIS、観測データ等に基づく、長江流域の水・物質循環情報データベースを更新する。また、流域の気象・地形・土地被覆の条件や、人間生活、経済活動に伴う水環境の現状に関する現地調査を行い、流域圏水・物質循環評価モデルのパラメータ化を行い、シミュレーションを行う。さらに、陸域から河川への環境負荷の量と質的変化を推定し、人間生活の変化や南水北調などの流域開発活動の影響評価を検討する。共同研究体制を強化するため、長江水利委員会の専門家を招聘し、ワーキンググループ会議を開催すると同時に共同で観測データの解析やモデルシミュレーションの検討を行う。

サブテーマ2において、中国浙江海洋大学との共同で長江河口・沿岸における赤潮発生状況のデータベース化に着手し、また沿岸域の漁獲量や浅海域の水質浄化機能の評価のためのデータ収集を行う。水産庁が実施する東シナ海陸棚域調査に参加し、陸棚域で増殖する藻類群集の栄養塩取り込み動態の観測を行う。また鉛直乱流構造が藻類の鉛直分布に及ぼす影響を解明することを目的として、微細乱流構造プロファイラーによる現場での乱流観測を試みる。平成19年度より着手した東シナ海環境情報データベースの整理と並行して、長江起源の汚濁元素の東シナ海における輸送循環を評価するための水・熱・物質動態及び低次水界生態系モデルの構築を開始する。

サブテーマ3において、東アジアの資源経済の拠点都市を対象として、広域な環境制約下での都市スケールの技術・施策の効果を評価できる、水・物質・エネルギーの統合型環境アセスメントモデル（ＮＩＣＥ-Urbanモデル）」の開発を進める。中国大連市と統合的環境フラックスの立地・移動特性を解析する。産業化・都市化のステージの異なる資源循環の中核拠点都市として、大連市と武漢市と国内での川崎市における産官学連携研究を推進し、有機資源循環技術導入の政策シナリオの評価および水資源の循環利用都市産業技術システム導入シナリオの評価研究を進め、中国研究機関と連携する複数の国際会議の開催により、国際的なベンチマーク構築に向けての情報発信を行う。平成19年でより開始した環境技術開発等推進費（戦略的研究開発課題）「水・物質・エネルギー統合解析によるアジア拠点都市の自然共生型技術・政策シナリオの設計・評価システムに関する研究（平成19-22年度）」および地球環境研究総合推進費（地球環境問題対応型研究課題）「水・物質・エネルギーの「環境フラックス」評価による持続可能な都市・産業システムの設計（平成19-21年度）」との連携により環境技術評価研究として学術性、実用性の高い研究発信を進める。