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平成 25 年度	  岐阜工業高等専門学校シラバス
環境生態工学
教科目名担当教員
学年学科
専攻科 1 年次	 

和田	  清	 
前期
S 専攻：必修 ２単位(学修)K 専攻：選択学習・教育目標	  （Ｄ－２	  社会技術系）１００％
JABEE 基準１（１）：(ｄ)
授業の目標と期待される効果：
成績評価の方法：
地球規模や地域レベルの環境問題が深刻となり，環境の中の生物と人間の役割・位置を 総得点数 250 点＝定期試験 100 点＋平常試験 100 点＋課題提出 50 点
知ることの重要性が高まっている．また，人 総得点率（％）によって成績評価を行う．
間の自然への働きかけの歴史や文化を忘れては自然を十分に理解できない．本講義では生達成度評価の基準：	 
物学・生態学・工学的な見方を通して，とり教科書の演習問題，技術士 1 次試験などと同レベルの問題を試験で出
わけ森林・水・土などのシステム（水圏・地 題し，6 割以上の正答レベルまで達していること．成績評価への重みは圏・大気圏・生物圏）と社会活動の関わり方 均等である．	 
を理解し，新たな自然共生型社会システムを ①環境容量を理解し，ロジスティックモデルなどについて，ほぼ正確に構築するための技術（社会技術）を視野に入（6 割程度）説明できる	 
れた環境管理システムの基本的な考え方を修 ②マクロ的な物質循環（C,N,P など）について，ほぼ正確に（6 割程度）得する．
図示して説明できる	 
③自然生態系の基本原則のいくつかについて，ほぼ正確に（6 割程度）
①環境容量の基本的な理解	 
説明できる	 
②物質のマクロ的な循環の理解	 
④複数の生物種，種間の競争・寄生・共生モデル，化学コミュニケーシ
③自然生態系のしくみ（原則）の理解	 
ョンなどについて，ほぼ正確に（6 割程度）説明できる	 
④生物間伝達方法等の理解⑤水環境（栄養塩 N,P など）の生物浄化機能について，ほぼ正確に（6⑤社会活動と水環境の関わりの理解	  	 割程度）説明できる	 ⑥社会活動と大気環境の関わりの理解⑥大気環境（CO2,N2 など）の生物浄化機能について，ほぼ正確に（6⑦社会活動と土壌環境の関わりの理解割程度）説明できる	 
⑧環境修復技術の理解⑦土壌環境（コンポスト化など）の生物浄化機能について，ほぼ正確に⑨都市環境の物質循環と環境浄化の理解（6 割程度）説明できる	 ⑩環境リスクと環境管理システムの基本に関 ⑧環境修復技術（バイオレメディエーションなど）について，ほぼ正確する理解に（6 割程度）説明できる	 
⑨都市環境における物質循環と環境浄化について，工学的観点からほぼ正確に（6 割程度）説明できる	 ⑩環境リスクを踏まえ，環境評価法と環境管理システムなどについて，ほぼ正確に（6 割程度）説明できる．	 	 
授業の進め方とアドバイス：教科書のテーマを題材にして講義形式で授業を行う．生態学，環境工学などに関する話題が多岐にわたるので，講義内容の復習を十分行なうこと．	 
教科書および参考書：環境生物工学（海野	  肇・松村正利・藤江幸一ほか, 講談社サイエンティフィク, 2002, ISBN	 4-06-139806-7）を教科書とする。より理解を深めるためには，参考書として，生き物の科学と環境の科学（河内俊英著,共立出版, 2003）,環境保全工学（浮田・河原・福島共著、技報堂出版、1997）,環境生態学序説（松田著，共立出版、2000）などがある．
授業の概要と予定：前期	 
教室外学習
我々が直面している環境・食料・エネルギー問題は人口問第	  １回：社会活動と生態系
題に深く関係している。50年後の人口予測値（世界・日本）（循環型社会の現状と課題，環境システム，社会とその値に影響を及ぼす因子について調べる技術）（http://www.census.gov/ipc/www/worldhis.htmlなど）．
第	  ２回：環境容量と自然浄化作用
生態学での定義、環境容量を支える意味としての資源とそ（資源の利用と環境容量，ロジスティックモデ の種類、環境容量概念の適用例、地球や地域環境問題の環
ル，自然浄化作用の評価）
境容量的理解についてまとめる。
水循環および元素（炭素・窒素・硫黄・リンなど）の循環，
第	  ３回：物質のマクロ的な循環
エントロピーの概念をまとめる．これらについてリザーバ（水循環，エントロピー，炭素・窒素・硫黄・リーの種類，フラックス変動，環境に与える影響などを理解
ンの循環）する．
第	  ４回：自然生態系のしくみ（１）生態系の概念を理解し，生態学の原則である有機物の生産（生態系の概念・生態学の原則：有機物の生産と と分解，生態系の遷移，生態効率と食物連鎖のピラミッド分解，生態系の遷移）について，基本的な演習を行う．
生態系の多様性・安定性について，生態学的地位（niche）
第	  ５回：自然生態系のしくみ（２）やフィードバックシステムを理解し，生物群集の分布と連（生態学の原則：生態系の多様性・安定性・種間続性の関係や，種間の共生・寄生・競争・捕食などの関係，競争）
ゲーム理論について，基本的な演習を行う．
第	  ６回：化学生態学の基礎
ケミカルコミュニケーション物質の種類について調べ，興（植物間，植物と動物，動物間の化学的交渉，ア
味のある花色と昆虫の訪花性について，色覚，花の香りのレロパシー，フェロモン，ケミカルコミュニケ
成分，摂餌行動の観点から，関連性をまとめる．
ーション物質）2/2	 

第１４回：環境管理のしくみと環境計画の手法（環境指標，GIS による環境評価、経済的価値の評価，合意形成）
第１５回：環境管理のための社会システム（持続可能な社会を支える各種主体の役割，環境リスクの管理）

水系生態系の構成とその自浄作用について理解し、揚水の自然汚濁と人為的な汚濁を評価する水質指標（BOD など）についてまとめる．また，好気性菌や嫌気性菌を用いた汚水・汚泥処理や高度処理について演習を行う．
硝化・脱窒反応による窒素除去，生物学的脱リン法などにより，栄養塩 N,P を重要な資源として回収再利用する原理をまとめる．また，生物操作による水質改善（バイオマニュピレーション）について理解する．
光合成細菌による CO2 の固定，根粒菌・藍藻による N2 固定，さらに，揮発性有機化合物（VOC）や臭気物質の除去原理についてまとめる．
微生物によるセルロース・リグニンの分解とそのモデル化についてまとめる．また，その応用例としてコンポスト（compost）や生分解性プラスティックの基本的な分解原理について理解する．
生物機能を利用して環境修復するバイオレメディエーショ
ンについて，原油・トリクロロエチレン・PCB・ダイオキシン・重金属などの浄化原理をまとめる．さらに，植物機能を利用したファイトレメディエーションについて理解する．
バイオマスのエネルギーとしての価値やエネルギー変換，バイオマスを基盤とした物質循環プロセスについて基本的な演習を行う．
食料生産と物質循環，地域生態系を利用した物質循環プロセス（総合バイオシステム IBS）の利用，都市環境における生物機能の活用（工学的技術の応用）についてまとめる．
環境モニタリング，環境指標，地理情報システム（GIS）を用いた環境評価手法，環境の経済的評価の方法などについてまとめる．
農薬の使用，水道水の殺菌などについてリスクとベネフィット両方を合わせた環境リスクについて演習を行う．また，環境管理システムと LCA，ISO14000’s の関係をまとめる．

期末試験

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第	  ７回：社会活動と水環境の関わり（水系生態系の特徴と役割，有機汚濁物質の微生物分解，活性汚泥微生物と食物連鎖）
第	  ８回：廃水処理技術と富栄養化対策（栄養塩 N,P の微生物処理，捕食・寄生など異種生物間の相互作用を用いた汚濁浄化）
第	  ９回：社会活動と大気環境の関わり（CO2 の放出と固定化，窒素の固定と放出）
第１０回：社会活動と土壌環境の関わり（土壌微生物生態系の特徴，木質系資源を分解する微生物，生分解性プラスティック）
第１１回：社会活動と汚染環境修復技術（バイオレメディエーション，微生物機能と汚染
修復，植物機能と汚染修復，最適修復手法）
第１２回：社会活動と物質・エネルギーの循環（バイオマスを基盤とした物質循環プロセス，生物機能の活用）
第１３回：生態系を利用する物質循環と環境浄化（地域生態系の利用，都市環境と生物機能）

第１６回：フォローアップ（期末試験の解答の解説など）	  	 －