海「‡：このマークが付してある著作物は、第三者が有する著作物ですので、同著作物の再使用、同著作物の二次的著作物の創作等については、著作権者より直接使用許諾を得る必要があります。」

雲

世界の水問題解決へ向けた水の知

植物

す

いもん

がく

水文学
沖 大幹

Apollo 17,Dec. 1973

雪氷

東京大学 生産技術研究所
世界の水安全保障と日本の科学技術の貢献、総合科目一般、2011年7月15日

http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

結局は水？
 地下の変圧器・ポンプ等が浸水して機能しない問
題は2000年東海豪雨で顕在化。
 被災地の下水処理機能停止中。公衆衛生的に問題だが看過中。
 福島県須賀川市の藤沼ダムが決壊。下流住民6名死亡、2名行方不明。

2

http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

3我田引水
 地下の変圧器・ポンプが浸水して機能しない問題は2000年東海豪雨で顕在化。
 被災地では下水処理機能停止中。公衆衛
生的、水環境的に問題だが看過中。
 福島県須賀川市にある藤沼ダムが決壊。下流
住民5名死亡、3名行方不明。
日本大学工学部土木学科
中村晋氏撮影 原発も結局は水？

3

0
2011/03/20

2011/03/19

2011/03/18

雨雨雨
2011/04/07

100

2011/04/06

150

2011/04/05

200

2011/04/04

2011/04/03

2011/04/02

2011/04/01

2011/03/31

2011/03/30

2011/03/29

2011/03/28

2011/03/27

2011/03/26

2011/03/25

2011/03/24

2011/03/23

2011/03/22

2011/03/21

水道水中I-131 濃度(Bq/L)
250
降下物
5.00

金町
10.00

朝霞
15.00

小作
20.00

25.00

蛇口
30.00

35.00

50
40.00

45.00

24時間降下I-131量(1,000Bq/m2)

http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/
4

水道水と放射性物質降下量0.0050.00

東京都データに基づく

水と放射性物質

510000.00

11000.00

10100.00

10010.00

1000

1.00

10000

0.10

100000

降下I131

降下Cs137

蛇口I131

蛇口Cs134

蛇口Cs137

金町

朝霞

小作

0.01

棒グラフ :24時間降下量(Bq/m2)

折れ線グラフ : 水道水中 濃度(Bq/L)

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1000000

雨 雨雨

雨 雨

東京都データに基づく

メソスケール移流拡散モデル予備実験結果

6(芳村ら、2011)

3/15: 中通へのdepositionの主因?!

3/22: 首都圏へのdepositionの主因?!

成人

幼児

対策あり対策なし

対策あり対策なし

対策あり

対策なし

甲状腺等価線量（mSv/年）

今年の飲食物由来のヨウ素131の被曝量（東京）
ねぎ春菊
小松菜
チンゲンサイ
非結球性レタス
結球性レタス
白菜
キャベツ
ホウレン草
牛乳・乳製品
飲料水

乳児※対策：出荷制限および乳児用ボトル水配布(村上ら、2011)7放射性ヨウ素の指標値（Bq/kg）
指標値
WHOの飲料水水質ガイドライン

備考

ヨウ素125: 10 ◆平時の指標（一生涯の摂取に対する指標）
ヨウ素126: 10 ◆年間の実効線量が0.1 mSv
ヨウ素129: 1
ヨウ素131: 10

ヨウ素129: 100 ◆食品の国際取引上の指標
コーデックス
ヨウ素131: 100 ◆事故後1年間における実効線量が1 mSv以下
委員会◆摂取量の10%が汚染された食品と仮定（FAO/WHO）◆成人と乳児を考慮

原子力安全委員会

ヨウ素131: 300 ◆事故後1年間における甲状腺等価線量が50 mSv

IAEA

ヨウ素131:3000の2/9（=11.1 mSv）
◆他の放射性ヨウ素による影響も考慮◆飲食物の濃度が半減期に従って減少すると仮定◆成人、幼児、乳児の中で最も厳しい値◆緊急時の災害応急対策として(村上ら、2011)8http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

9

世界の水問題 命の水 (indispensable water)：安全な飲み水世界人口の１/7が1km以内から20L/人/日確保不能
乳幼児の死亡200万人/年。

 農業生産、工業生産の水(profitable water)
総取水量3,800km3(1995)4,300-5,200km3(2025)

 人と生態系のための水(comfortable water)
過大な取水による生態系へのダメージ

 地球温暖化 都市化進展洪水・渇水被害深刻化
 これらの問題が国際的な紛争の引き金に？

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10

世界の自然災害被害1900-2004
Drought

旱魃

経済被害

7%
12%

Earthquake

地震

Heat waves

30%

0%5%

0%
0%

35%

Flood 洪水

27%

影響人数

31%

Landslides

死者数

Volcanoes
Storm surgesWildfires

3%
1%
0%
1%

55%

0%
51%

2%
0%

9%

Winds 暴風害
29%2%(adapted from“Drought”
by Sheffield and Wood,2011)

“水の惑星”地球でどうして水不足が生じるのか？
しかも水は循環資源

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12

地球上の水の割り合い(%)
地下水, 1.69

海洋, 96.54

他, 3.4615

氷河と永久氷, 1.74

•地球表面の水は1.385×109 km3

凍土, 0.0216
湖沼, 0.0127
土壌水分, 0.0012
大気中の水蒸気,0.0009
沼沢, 0.0008
河川水, 0.0002
生物の水, 0.0001•地球全体の重さの0.02%•淡水は水全体の約2.5%•使いやすい淡水は0.01%?!

だから水資源は貴重???

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13地球上の水の割り合い(%)
地下水, 1.69

海洋, 96.54

他, 3.4615

氷河と永久氷, 1.74•地球表面の水は1.385×109 km3

凍土, 0.0216
湖沼, 0.0127
土壌水分, 0.0012
大気中の水蒸気,0.0009
沼沢, 0.0008
河川水, 0.0002
生物の水, 0.0001•地球全体の重さの0.02%•淡水は水全体の約2.5%•使いやすい淡水は0.01%?!

だから水資源は貴重???

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地球上の水文循環量と貯留量

水資源はストックではなくフローである

人工貯水池
7

(Oki and Kanae, Science, 2006)‡3http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

15

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16

水の値段
 人が飲む水 ペットボトルの水：500mlで150円→30万円/m3 水道水（家庭用水） 140円/m3 （小口ユーザ）～400円/m3 （大口ユーザ） 小河内ダムの貯水容量約1.85億m3→約300億円相当
1m3の金（比重19.3）≒約600億円相当

 工業用水: 日本平均で25 円/m3
 農業用水:農家負担は日本平均で4 円/m3
水資源は安い必要な時に必要な場所に必要な質の水資源がないと貯蔵、輸送コストが相対的に高すぎて経済的に引き合わない。

http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

17

水の値段
 人が飲む水供給すべきは“清浄にして豊富低廉な ”水 ペットボトルの水：500mlで150円→30万円/m3

 水道水（家庭用水） 140円/m3 （小口ユーザ）～400円/m3 （大口ユーザ） 小河内ダムの貯水容量約1.85億m3→約300億円相当
1m3の金（比重19.3）≒約600億円相当

 工業用水: 日本平均で25 円/m3
 農業用水:農家負担は日本平均で4 円/m3
水資源は安い必要な時に必要な場所に必要な質の水資源がないと貯蔵、輸送コストが相対的に高すぎて経済的に引き合わない。

（水道法第一条）http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

18

水消費原単位の算定ー農作物ー(m3/t)(ℓ/kg)

3,600
2,600 2,500

米

大麦

大豆

2,000 1,900

小麦 とうもろこし

主要穀物の水消費原単位(日本の単位収量、国際連合食糧農業機関の統計より1996-2000年の平均値)

http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/(ℓ/kg)

19http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

20

日本の仮想投入水総輸入量
日本への品目別
仮想投入水量（億m3/年）

その他：33144925

22 13
14536

221333豚肉

とうもろこし

389
140

89

牛肉251212024

米

総輸入量：640億m3/年

大豆
小麦94

日本国内の年間灌漑用水使用量：570億ｍ３/年(日本の単位収量、2000年度に対する食糧需給表の統計値より)

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21

使う水の量と価格
 1日2～3リットルの飲み水
2～3ℓ 生きるために不可欠 全部瓶詰め水でも約200～400円/日

 1日200～300リットルの水道水
200～300ℓ

 健康で文化的な暮らしに不可欠 全部水道水なら約20～40円/日 1日2000～3000リットルの雨水＋潅がい用水
 穀物や牧草、家畜の餌が育ったりするのに不可欠

2000～3000ℓ

 全部潅がい用水なら約5～10円/日 そのうち半分くらいは海外からの水 日本だと約1m3/m2/年の水資源量利用可能
 1000m2/人必要1000人/㎞2の人口密度で水ぎりぎり

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IPCC第4次報告書(2007)の和訳より
元の図はNohara et al. (2006)による。

22温暖化に伴う水資源賦存量の変化

利用可能な水資源量減少‡

1981-2000年平均に対する2081～2100年平均値の比(%)

利用可能な水資源量増大

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気候変動と社会変動（2007年4月IPCC気候変動に関する政府間パネル第4次報告書より）23http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

24

21世紀における深刻な
水ストレス下の人口予測

Awc= Q/C (m3/y/c)

2055年の水ストレス (A2)

Rws= (W-S)/Q(Oki and Kanae, Science, 2006)http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

25

21世紀における深刻な水ストレス下の人口予測

Awc= Q/C (m3/y/c)

2055年の水ストレス (A2)

Rws= (W-S)/Q(Oki and Kanae, Science, 2006)http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

26

21世紀における深刻な
水ストレス下の人口予測

2055年の水ストレス (A2)

人間活動も含めた将来展望(projection)の作成は天気の予測(prediction)とは違う！
たとえば、どうやって環境技術牽引シナリ
オ （B1）を実現していくのか？
将来展望が外れて温暖化などに伴う深刻な事態が生じないことが研究の成功！?
Awc= Q/C (m /y/c)
Rws= (W-S)/Q
3(Oki and Kanae, Science, 2006)http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

27

温暖化対策
 緩和策温暖化対策というと、これが主？
地球温暖化の進行を遅らせ、悪影響をできるだけ少なくするように温室効果ガスの排出量を減らす。
省エネ、大気汚染緩和、エネルギー安全保障（原発推進）等現状の問題解決に有効、新産業創出。
後悔のない政策(No regret Policy)

 適応策従来の防災、社会開発と変わらない?
地球温暖化が進行しても、不利益が生じないように、社会の脆弱性を減らす(Resilience Approach)貧困削減、農業開発、災害被害軽減など、現在の様々な問題の解決にもつながる。順応的管理http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

28

水分野の適応策（１）将来推計を加味した治水計画の推進
水供給側の適応策
地下水の探査と汲み上げため池、貯水池、ダム建設による貯留容量の増加緑のダム??
海水淡水化雨水貯留の普及
水輸送(IPCC AR4, WGII Ch3, 2007)http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

29

水分野の適応策（２）水需要側の適応策
再生水利用による水利用効率の改善
穀物作付け時期、品種、潅漑手法、植え付け面積の変更による灌漑用水需要の削減
農作物輸入による潅漑需要の削減（仮想水輸入）
持続的な水利用のための従来の習慣の振興
水市場拡大による高付加価値水利用への再配分
従量料金の導入など経済的インセンティブの拡大利用による水保全の奨励

洪水保険の導入、…
(IPCC AR4, WGII Ch3, 2007)http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

30

なぜ日本が海外の水問題を解決？

 経済発展支援外交政策
水の支援は健康、教育、経済などに波及

 食料安全保障、資源安全保障
世界の水と資源に支えられている日本の暮らし 安全保障、環境難民対策
グローバル化した世界で日本だけ豊かな暮らし× どんな貢献を日本から世界に？
×節水、×植林
水マネジメントの智恵や経験、処理技術伝授
資金、専門家  人材開発、組織発展

 水を使うのは悪いことか?
 30秒手を洗うと大腸菌が1/100…
 日本で節約しても他国でその分使えるわけではない?!

 世界の水問題解決へ向けて市民はどう貢献できるのか?
 見逃しているリスクはないか?
 世界の水は足りなくなるのか?
 日本の水は安泰か?

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32

持続可能な社会のために
水だけを考えるのではなく、食料とエネル
ギーと三位一体で考えるべき
土地と時間の制約

循環型社会
水Virtual
Water
Trade

海水淡水化
水力発電

灌漑

バイオ燃料

エネルギー
低炭素社会

食料
自然共生社会食料生産http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

33「水」に対する感情合理性
日本におけるゼロリスク信仰
知らぬが仏?

中国における健康志向
「天然水」添加物、水道水、…
水源林の外国資本による買い占め?!
水道事業は官がやるべき?!
フランス産のワインと水PETボトル

http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/34

 本日触れられなかったトピックも含めて、国内外の水循環の科学と世界の水問題についてはこちらの新刊書もご参照ください。

水の知‡

自然と人と社会をめぐる14の視点
沖 大幹監修東京大学「水の知」（サントリー）編
化学同人
2010年4月10日第1刷発行
ISBN978-4-7598-1429-3

http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/

35

水の世界地図第2版‡―刻々と変化する水と世界の問題Maggie Black, Jannet King (著)沖 大幹 (監訳), 沖 明 (訳)
丸善株式会社2010年12月20日第2版第1刷発行‡

1. 有限な資源 (地球は水瓶/水不足/増大する需要/先細る供給/競合と紛争)
2. 環境プレッシャー (気候の変化/都市化/変更される水路/干上がる湿地/乾燥地と旱魃/洪水)
3. 生きるための水 (飲用水/公衆衛生のための水/家庭用水/水と疾病/疾病媒介動物/食料のための水/水が奪うもの)

4. 生産のための水 (灌漑/工業のための水/エネルギーのための水/漁業のための水/輸送とレジャー/売るための水)5. 傷ついた水 (水汚染物質/水汚染/傷んだ水路/脅威にさらされる生態系)
6. 未来の水 (ミレニアム開発目標/条約と約束履行/深まる協調/水管理/ウォーターフットプリント/値段の付いた水/技術による解決策)

7. 表 (需要と資源/水の利用)
用語集、便利な単位換算、出典 第1版から大幅更新。

（Golombo,Maliにて
http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/
2010年5月13日）

36

ご清聴ありがとうございました。