大 型 研

究

成

果

８８

大型研究成果生態工学技法としての沈水植物再生による湖沼の水環境回復とバイオマスリサイクル統合システムの開発研究代表者 共生システム理工学類

稲

森

悠

平

１．研究目的本研究開発は、湖沼法改正の重要課題である面源負荷削減のための流出水対策および湖沼内のアオコ等発生対策としての植生復元による湖沼の水環境回復に極めて有効な沈水植物再生を利用した生態工学技法の確立を目的とし、全国に４万カ所程度存在する適用可能な湖沼・池沼を対象とし、沈水植物再生による水環境回復と派生バイオマスのリサイクルまでを包括した国
際的にも活用可能な新しい統合システムを構築するも
のである。
図１

２．プロジェクトチーム

研究計画の全体構造

４．研究成果４．
１ 沈水植物再生規模算定手法の開発＜研究代表者＞
福島大学共生システム理工学類教授

稲森

４．
１．
１ 実湖沼に設置した隔離水界を用いた沈水植

悠平

物再生浄化実証試験解析＜研究分担者＞
福島大学共生システム理工学類研究員

稲森 隆

沈水植物を再生する隔離水界と未再生の隔離水界

平、埼玉県環境科学国際センター総長

須藤

隆一、

および隔離水界外の池水を一定流量で処理区と対照

東北大学大学院工学研究科教授

和典、$フジ区へ導入することにより、水質変化、生物群集構造

中野

タ技術センター主任

袋洋、主任研究員

義彦、主任研究員

島多

昭太、主任

久保田

の変化を沈水植物群落の有無の試験区間の比較解析

仲沢により水環境回復効果を評価した。

武志、埼玉県環境科学国際センター水環境分野専門研究員

田中

仁志、千葉県立中央博物館上席研究員

林紀男

低栄養塩湖沼沈水植物浄化試験研究において、沈水植物群落により主に植物プランクトン由来の懸濁物質および窒素、リンが減少するなどの浄化効果や甲殻類の増加効果を確認すると同時に、多様な季節特性の種の選定の重要性が示唆された。

３．研究活動高栄養塩湖沼沈水植物浄化試験研究において沈水

本プロジェクト研究は、以下のテーマから構成され植物の再生試験を行い（図２）、これまでのところ、ている（図１）。

処理区では明確な水質改善効果が見られ、水質指標

統 括 テ ー マ：沈水植物再生による湖沼の水環境回復について著しい改善が見られている。

と派生バイオマスリサイクル統合シス
テムの開発
サブテーマ!：沈水植物再生規模の算定手法の開発
サブテーマ"：沈水植物の水環境適合型再生手法の開発
サブテーマ#：沈水植物の維持管理と派生バイオマス
リサイクル手法

図２

植生浮島による沈水植物の再生方法

２００９年１２月

福島大学研究年報 第５号

４．
１．
２ 沈水植物群落の機能解析
沈水植物各種の繁茂域において、シダ、マルミジ
ンコ、シカクミジンコの３種のミジンコ類が植物体８９成を明らかにできた。
沈水植物は水田への緑肥として有効であることが実証された。

の繁茂状態に応じた個体密度増減を示すことが見い

また、沈水植物はいずれも、炭素含有量に応じてだされ、沈水植物の繁茂に応じ棲息密度を高め捕食

４０〜７０!・湿重 t−１のバイオガスが得られることが能が強化されるという重要な知見が得られた。

示唆された。

沈水植物ササバモは９〜１２月において繁茂してお更に、地産地消評価モデルでは、GIS を用いて湖り，さらにササバモ群落（１１月以降はエビモとの混沼を中心とした地理情報、距離別の水田や畑として合群落を形成）から得た水はいずれも M.aeruginosa

利用されている面積、化成肥料量から代替可能な沈に対する増殖抑制効果を有し（図３）、アレロパシ

水植物量を基に、エネルギー収支の観点から利用可

ー効果が示唆された。

能距離を算出する可能性を見いだしている。
本研究開発より、沈水植物再生を利用した水環境の回復とバイオマスリサイクルまでを包括した新しい統合的、国際的にも活用可能な水環境再生国際戦
略システムを構築することができると考えられる。
＜引用文献＞
１）武田文彦，塩入万莉子，野村宗弘，中野和典，西村修：藻類を用いた生態影響評価試験における新バ
イオアッセイ手法と既往手法の比較，環境工学研究
論文集，
４５，
１６３−１６８（２００８）
２）林紀男、稲森隆平、尾崎保夫：ミジンコ個体群動

図３

水生植物種と藻類増殖抑制効果

態に及ぼす水生植物代謝産物の影響．日本水処理生物学会誌，
４５（１），
５７−６２（２００９）

４．
２ 沈水植物の水環境適合型再生手法の開発
沈水植物の存在しない試験区では低負荷でも高濃

３）稲森悠平編：最新環境浄化のための微生物学、講談社サイエンティフィク．東京．（２００８）度の植物プランクトンが発生するのに対し、存在す

４）Yuhei INAMORI，Xiangcan JIN，Jun-Dae PARK，る試験区では高負荷量においても植物プランクトン

Kaiqin XU : Guideline on the Management for Es-の発生を効果的に抑制する等の知見が得られた。

tablishment of Eco-Sound Watershed Environment

また、強光下においては常緑性植物の一部の種で生育阻害が確認された。水温については、夏緑性のof Lakes and Marshes（共著），The Industrial Water
Institute Co．
，Ltd．
，Tokyo．
（２００８）

クロモは２８℃で成長速度が最大となり、３５℃の高水

５）Ryuhei INAMORI, Tomonao MIYASHIRO, Kai-

温でも成長は良好であったが、常緑性のイトモはQin XU, Akira SANO, Norio SUGIURA and Yuhei

２１℃で成長が最大となり、水温が高くなると成長速

INAMORI:Developing Emission Reduction Technolo-

度は減少し、ホザキノフサモについては３５℃で枯死

gies for CH4, N20 and Other Greenhouse Gases

することがわかった。

in Bio-Ecosystems, 13th World Lake Conference

また、水生動物の組み合わせを変化させて機能解Proceeding Nov. 2009.

析した結果，共生する動物の多様なほど水質浄化能

６）Yuhei INAMORI, Ryuhei INAMORI, Kai-Qin XU,

力および沈水植物の成長能が高まる傾向にあった。

Reiko KANDA,Munesato SUGAWARA and Ryuichi
SUDO : Conservation and Reclamation Strategies for

４．
３ 沈水植物の維持管理と派生バイオマスリサイ

Water Environment using Bio･Eco System, 13th

クル手法の開発

World Lake Conference Proceeding Nov. 2009.

沈水植物は、タンパク質やアミノ酸、脂肪の割合
は牧草などの陸上草本植物と同程度含まれ、沈水植物を飼料の資源として活用する上での重要な成分組

９０

大型研究成果

中国政府からの「友誼!（友誼賞）」受賞による福島大学の国際展開
中華人民共和国建国６０周年の節目の年にあたる平成２１年９月２９日に北京人民大会堂で中国の発展に貢献した海外の研究者等を対象とした「友誼賞」を受賞しました。
本賞は「中華人民共和国国家外国専家局」が中国の社会開発、経済、科学技術、教育、文化等の発展のために突出した成果を得て日中友好に貢献した外国人専門家に中国政府から授与される最高の賞です。
昭和５９年ＪICA 専門家として中国長春、内モンゴルに羊の毛脂からの有価物質回収の技術指導に赴任したのが最初でしたが、その後にこれまで１５０回以上訪中しております。
その間の生物処理工学としてのアオコの発生原因となる生活排水中に含まれる窒素・リン等の除去可能な小規模排水処理技術いわゆるバイオエンジニアリング、自然水域に工学の技術を導入した水環境再生手法としての水生植物・土壌の浄化能を強化する生態工学いわゆるエコエンジニアリング、更にこれらを流域特性に応じて配備するバ
イオエコシステム技術の移転を２０年以上にわたって実施してきた成果および福島大学に赴任後、入戸野修先生方の暖かい御指導のもとに上海交通大学、中国地質大学、北京大学等との共同研究実施により得られた多大な成果が高く評価されたものです。
なお、平成１３年〜１９年 JＩＣA プロジェクト技術協力として中国の最重要湖沼としての太湖の再生を目途とした「太湖水環境修復モデルプロジェクト」の日本側研究責任者として参画し中国環境科学研究院（中国環境省の直轄研究機関：孟偉院長）を中核としてバイオエコシステムの技術移転に成功し、日中友好の重要な基盤が構築されました。孟偉院長は中国の環境保全再生を目指す新たな１０年間１兆円の温家宝プロジェクトの最高責任者で福島大学との連携が大きく期待されております。
大学を卒業後、㈱明電舎中央研究所での下水処理システムにおけるアオコ・赤潮発生防止のための富栄養化対策としての窒素・リン除去削減のための実用化研究開発に従事し、民間の厳しさを体験した後、昭和５５年７月〜平成
１９年３月の間、国立環境研究所に勤務後、現在、福島大学理工学群理工学研究科教授としてバイオ・エコエンジニ
アリングの国際化を目途として研究・教育にかかわる中国での技術移転、環境技術教育等を上海、北京、大理等の機関で毎月行っているところです。
日本政府は中国重視政策を打ち出しております（民主党政権で更なる強化が見込まれています）が、父が韓国のソウル大学医学部（当時京城医専）で学んだあと戦時中軍医として中国に従軍しておりましたが、私も小さい時から韓国、中国のために貢献できたらと努力してきました。特に、韓国漢口（ハンガン）における父のボート部での活躍、人間の協調性の重要性の教えは心に深く刻まれました。１
９９９年にはＪＩＣA 韓国水質改善プロジェクトの６年間の成果を基に外国人として初めて韓国総理大臣表彰を受賞致しましたが、それに引き続き今回、中国で受賞できること、これまでの業績が評価されたものと関係者に深く感謝している次第です。
福島大学に赴任して３年近くがたちましたが、稲森隆平研究員、大学院生８人、学部生１１人、研究生１人、客員研究員５人、秘書鹿目真理子氏、伊藤裕子氏の２０名以上の大所帯となっております。また、入戸野修先生の御尽力のおかげで大学院博士課程の進学を目指す人材も数多くおります。今回の受賞をバネに更に福島大学が国際的にも超一流の大学に発展することを目指して努力する所存でおります。
福島大学理工学群理工学研究科（

教授独）国立環境研究所客員研究員

）

稲森 悠平

２００９年１２月

福島大学研究年報 第５号

福
島
民
報
社
提
供

９１

９２

大型研究成果パプティック機能を持つやさしくやわらかい
次世代ロボットハンド・アームシステムの開発と医療支援システムへの応用研究代表者 共生システム理工学類
１．研究目的高橋隆

行

３．研究活動ロボットによる人支援を現実化するには、未解決の本研究は、平成１８年度から２０年度まで３年間の研究難問が山積していることは言うまでも無い。例えば、プロジェクトであり、以下の５つのサブテーマから構

福祉分野に関する調査では、介護者もしくは第三者か成されている："指関節駆動用アクチュエータと制御

らはロボットの導入が期待される一方で、被介護者か系、#指骨格用複合強化材料、$触覚センサ埋め込み

らはロボットは敬遠される傾向がある。これは、現在

樹脂、%腕関節駆動用アクチュエータ、&心理学的評の対人用途ロボット技術のレベルを端的に物語るもの

価に基づく工学設計支援と素材。当初２年間は、上記である。

サブテーマ毎に要素技術開発を行い、最終年度には、本研究テーマでは、材料、センサ、システム等、異これらのグループを、最終目標達成を念頭に編成し直分野の専門家を密に連携させ、複合機能材料を用いた

し、以下のような新しいグループにて実施した："高最適構造設計や軽量小型直動アクチュエータ等を用い精度に加工された立体カムを用いた指関節機構、#超た関節機構のシステム化などを通して、限界の軽量化

軽量構造材と上記指関節機構を用いた５指ロボットハを図ったロボットハンド・アームシステムを実現す

ンド・システム、$摺動部などへの応用を可能とするる。また、研究参画者のこれまでの研究成果を活用し超軽量構造材、%小型軽量アクチュエータならびに超た高度なセンサデバイスや軽量・柔軟な筐体を実現

軽量構造材を用いた８自由度ロボット・マニピュレー

し、また、心理学の専門家による解析・評価を設計に

タ、&ロボットハンドならびにマニピュレータの制御

取り入れることで、人間共存型ロボット用次世代ハンシステム、'心理評価に基づいて設計された心地よい

ド・アームシステムとしての有用性を高めることを試

触感を も ち、さ ら に 高 感 度・高 引 張 特 性 を 有 す る

みる。

MCF 触覚センサ、(全体システ ム・イ ン テ グ レ ー

また、本研究で開発する要素デバイスは、基本的にション。

全て単体として製品化することを目標として強く意識

研究プロジェクトでは、３年間で、特許７件（内外しており、裾野の広いロボット産業の特徴を最大限に国出願２件）、論文発表２
９件、口頭発表８
６件、報道２３

生かした成果を目指す。

件、特許実施契約１件、等の成果を挙げた。

２．プロジェクトチーム

４．研究成果＜研究代表者＞
高橋

４−１

隆行（福島大学）

節機構＜研究分担者＞
小沢

ロボットハンドの指関節機構は、これまで世界中で

喜仁、福田

聖熹、鄭

高精度に加工された立体カムを用いた指関

一彦、島田

耀陽、浅岡

邦雄、鄭

多くの試作例があるにも関わらず機能・性能面で十分章一（福島大学）、

佐々木裕之（鶴岡工業高等専門学校）、尾股

なものが無いという状況であった。研究代表者らは、
定夫、

新しい立体カムを用いた指関節機構開発し、この課題

村山嘉延（日本大学）、Anton Shiriaev（ウメヲ大学）、を解決した。最終試作では、カム直径を約１２!まで縮

渡邉

真義（福島県立郡山高等技術専門校）、

小することに成功し、カムの全動作領域（０〜１８０

菊地時雄（福島県ハイテクプラザ）[deg]）においてフォロア軸換算で０．
０２[deg]以下 のバックラッシュであることを確認した。また、DLC
コーティングを施したカムを用いて耐久試験を実施

２００９年１２月

福島大学研究年報 第５号

し、フォロア軸に約１０[mNm]の荷重をかけた状態で、９３を秘めた魅力あふれる材料であることを再確認した。

１０，
０００回 の 往 復 摺 動 後 の バ ッ ク ラ ッ シ ュ が 約０．
０４[deg]以下であり、十分な耐久性があることを確認した。この立体カムは、平成２１年９月に特許を取得するとともに、国際特許出願を行っている。また、県内企業１社との間で通常実施契約を締結した。

４−４

小型軽量アクチュエータならびに超軽量構造材を用いた８自由度ロボット・マニピュレータ
人支援ロボットに搭載し、安全に重作業が行える８
自由度マニピュレータを試作した。運用に必要な制御システムは、リアルタイム Linux の一種である ARTLinuxをOSとして、FPGAに各種I／Oを実装したものを構築した。
４−５

ロボットハンドならびにマニピュレータの制御システム
上記の要素技術を用いて、ロボットハンドならびに
図１
４−２

立体カム

超軽量構造材と上記指関節機構を用いた５指ロボットハンド・システム

マニピュレータを統合的に制御するシステムの構築を行った。ロボットハンド用には、CPU として SH−４を搭載したゼネラルロボティクス社製 HRP−３P-CN

上記４−１で試作したカムを用いたハンドの試作をと専用 I／O モジュールを使用し、モータードライバ

行い、全長２１６［"］、幅１３９［"］のロボットハンド

基板も、小型のものを新規に設計した。マニピュレーを完成させた。成人男性の標準的な手の大きさ（全長タ用には、CPU として Pentium!

２００［"］、幅１１０［"］）と比較して若干大きくなった

FA 用 PC-AT モジュール（JUKI−３７１１PT）と研究室でが、目標はほぼ達成されたと考えられる。

開発した FPGA ボードを使用した。これらのシステム

１GHz を搭載したを RS−２３２C ならびに Ethernet を利用して相互接続して統合制御システムを構築し、目的の動作が行えることを確認した。
４−６

心理評価に基づいて設計された心地よい触感をもち、さらに高感度・高引張特性を有する MCF
触覚センサ#MCF 触覚センサ
MCF ゴムに、混合粒子として導電性ペーストを採図２試作したロボットハンド

用することにより、圧力による導電率変化が生じる新しい素材を開発した。また、この素材をを触覚センサ

４−３

摺動部などへの応用を可能とする超軽量構

造材とし、これらを複数搭載したロボットハンド用の触覚ゴムを製作した。

醸造酢の生産工程で産業廃棄物として排出されるバ$心理学的評価に基づく工学設計支援と素材開発

クテリアセルロース（BC）とフェノール樹脂を用い人共存型ロボットの手のひらや指先に用いる触り心て nano-C／C コンポジットを作成しその摩擦・磨耗特地のよい「柔らかさ」を持つ素材開発を行った。実験

性を測定した。測定結果は、比磨耗量３．
７７E−１０［"の結果、ある特定の割合でシリコンとシンナーを混合

２／N]，動摩擦係数 μ０．
１７〜０．
１８と通常の炭素材よりしたシリコン樹脂素材の持つ柔らかさが最も望ましい

も優れた低摩耗量であり、炭化ケイ素に近い材料であと示唆された。また、表面の質感の異なる素材を複数ることがわかった。またこのきわめて少ない磨耗量用意し、その表面素材の触り心地について、主観的評

は、マトリックス中に複雑に分散した直径がナノオー

価による検討を行った。２０人の被験者に対する実験のダーの BC 由来の炭素繊維によるものであることがわ

結果、ロボットハンドの表面素材として最も好ましいかった。バイオマスであり、ナノスケールのミクロフィと判断されたものはタオルであり、ラテックスも高い

ブリルである BC は、きわめて大きなパフォーマンス

評価を得た。

９４

大型研究成果

大都市圏廃棄物の持続循環型産業システム体系の構築―廃棄物管理システムの戦略的研究―
研究代表者 共生システム理工学類
１．研究概要

入戸野

修 ・ 星

野

!

二

３．研究目的大都市圏廃棄物を研究対象に大学と地域の生産・流本研究プロジェクトでは、廃棄物を対象に３R（Re-通 等 の 関 係 者 が 連 携 し て、３R（削 減、再 使 用、再duce，Reuse，Recycle）の 技 術 的 対 応 と、２R（Re-生）対応の研究と２R（修理、使用拒否）の啓発活動

pair，Refuse）の啓発教育とを融合した戦略的な研究を含めた戦略的研究により、持続開発可能な社会を実を大学と地域が連携し取組むことで、技術・システム

現する廃棄物管理システム体系を構築する。

を開発し、それらを発信するとともに、新しい学問体系として構築することを目指している。具体的には、
図１に示すように、福島大学の研究者と地域の関係者

２．プロジェクト構成員（製造技術者、廃棄物回収業者、流通・サービス関係

プロジェクトは、次のとおり、共生システム理工学者、行政関係者）が連携しながら戦略的研究を実施
し、次のような技術開発につなげる。

類の教員で構成されている。

・低コスト廃棄物処理技術＜研究代表者＞
修教授

・高効率再資源化技術!二教授

・高効率運用管理技術

入戸野
星野

これらの研究成果をできる範囲で企業移転すること＜研究分担者＞
金澤
授、大山

等教授、董

彦文教授、浅田大准教授、杉森二准教授、樋口隆志准教

大助准教授、難波謙により地域産業の活性化を行う。同時に、物循環に関する新しい持続循環型産業システム体系を構築する。

良之准教授（幹事）

図１

プロジェクト研究の対象と進め方

２００９年１２月

福島大学研究年報 第５号

図２９５

研究内容と位置付け
２．金澤等，大波哲夫：廃棄繊維素材の利用による環境

４．研究活動と成果

浄化機能材料の設計：水中溶存界面活性剤とアンモ

平成２０年度には、図２に示すように研究活動を行い、成果をあげた。主な成果を次に示す。

ニ ア の 除 去，自 然 共 生・再 生 研 究，Vol．
６，pp７３−７５，
２００８．
３．金 澤 等，大 波 哲 夫：Adsorption of Surfactant and【書籍】

Ammonium Ion to Chemically Modified Cellulose

１．入戸野修：材料科学への招待「新しい視点に立って」，共著（編者）７刷発行，培風館２００８．
３．

Fiber，福島大学年報，pp１−８，
２００８．
４．Daisuke Sugimori : Edible oil degradation in waste-

環境浄化のたwater by using a coculture of Rhodotorula pacifica

め の 微 生 物 学 」， 講 談 社 サ イ エ ン テ ィ フ ィ

ST３４１１ and Cryptococcus laurentii ST３４１２，Appl.

ク，
２００８．
１１．

Microbiol. Biotechnol．，
８２，
３５１−３５７，
２００９．

２．稲森悠平・編，杉森大助ら：「最新

３．入戸野修：「表面処理技術」（材料の科学と工学の基礎），県北技塾テキスト，
２００８．

５．Daisuke Sugimori : Purification，characterization，and gene cloning of sphingomyelinase C from Streptomyces griseocarneus NBRC１３４７１，J.Biosci.

【翻訳】

１．入戸野修：材料の科学と工学１−材料の微細構造，（編者）６刷発行，培風館，
２００８．
２．入戸野修：材料の科学と工学２−金属材料の力学的性質，（編者）６刷発行，培風館，
２００８．
３．入戸野修：材料の科学と工学３−材料の物理的・化

Biotechnol．，accepted.
６．D.Oyama，A.Asuma，and T.Takase : Stereospecificformation of polypyridylruthenium （ ! ）com-plexes incorporating an asymmetrical bidentate
ligand : Influence of colingads，Inorganic Chemistry Communications，
１１，pp．
１０９７−１０９９，
２００８．

学的性質，（編者）６刷発行，培風館，
２００８．
これらの他に、学会講演での発表２７件、解説記事１【学術論文・国際会議（フルペーパー査読付）】

件、金澤教授特許１件、杉森准教授特許１件、報道記

１．K.Yamaguchi，K.Suzuki，O.Nittono，T.Takagi &事１５件、その他の講演が３２件、４回の展示会出展といK.Yamada : Angle-resolved analysis of magnetic hysteresis for micro-magnetic clustrers with local deformations，Physica B，vol．
４０３，
３５４−３
５９，
２００８．

う状況であった。

９６

大型研究成果阿武隈川流域水循環系の健全化に関する研究研究代表者 共生システム理工学類

渡

邊

明

１．研究目的
２００４年１０月福島大学の理工系学部として共生システ
ム理工学類が発足し、２００５年度に福島県から「自然共生・再生研究」の委託を受け、自然共生・再生研究プ
ロジェクトの具体例の一つとして、発足当時東北地方の一級河川で最も生物化学的酸素要求量（BOD）が高く、汚い川の代表となりつつある阿武隈川の実態を把握し、その改善のための方策を研究することを目的として「阿武隈川流域水循環系の健全化に関する研究」がスタートした。しかし、流路延長２４０km に及ぶ
阿武隈川の研究は、１年で解決できる問題ではなく、これに引き続き２００６年度からは文部科学省の支援を受けて福島大学地域連携推進研究として５年計画が認められ、今日まで研究が続けられている。
この研究プロジェクトは、流域における気圏、水圏、地圏を通した水循環と、それに伴う物質循環に注
目し、さまざまな人間活動が水循環系と自然・生態系に及ぼす影響を明らかにするとともに、新たな水循環系改善技術ツールの研究開発と適用性の吟味を行い、

図１

プロジェクトの概念と研究担当体制

文理融合したアプローチによって、人間の営みと自然環境の保全が調和し、持続性を有するシステムを構築することを目的としている。まさに、共生システム理工学類が創設の目標として掲げ、その課題解決に向けた人材養成をするとした、一つの課題と合致したプロジェクトである。

３．研究活動阿武隈川は支流も含め５４００!の流域面積を有するとともに、安積疎水を通して、苗代湖から集水域を超えて水が流入している。初年度は研究を始めるにあた

２．プロジェクトチーム

り、阿武隈流域の全体の概要を理解するため、流域管理者の支援を受けて、流域全体の調査を行った。ま

第１図にこのプロジェクの概念と研究担当者を示た、流域管理が分断されているために分散している阿す。福島大学内はもとより、学外のメンバーも含めた

武隈流域に関する全体のデータを収集し、データーベ

総合的な研究プロジェクトで、水循環系に沿って課題ースを構築することを目的として研究がスタートしと研究担当者が揃えられている。また、これ以外にこた。流域の実態把握の基礎データは、福島県、国土交のプロジェクト研究では、国土交通省、福島県、福島市、通省福島河川国道事務所、福島市等流域管理者の共同

白河市などの流域自治体担当者や関係団体が参加し、により収集されたが、全体像を明らかにするために、

地域連携事業として水循環系にかかわる研究が総合的

さらに多くのデータ収集と住民が使用しやすいようにに実施されてきた。まさに文理融合して水循環系に加工する必要性が浮き彫りになった。

沿ってこれだけの研究者が集まったプロジェクトクト

個別的には、河川堆積物の供給に関する課題や河床研究は初めてである。それだけに、研究内容や研究成

環境の重要性、大気汚染、農業・畜産排水、産業・生

果に対する期待も大きく、国内外から注目されてきた。

活廃水等による水質汚濁の現状等多くの課題を確認す２００９年１２月

福島大学研究年報 第５号

９７

ることができた。なお、同時に推進していた改善技術

総合的に纏めると同時に、多くの労力によって集めらの開発については、微生物処理による油脂含有廃棄物

れたデータを有効活用できるよう工夫をし、公開したの浄化の方策、畜産廃棄物の資源化にともなう汚染負いと考えている。特に、流域管理の観点から流域団体

荷量の低減方策などの検討が開始された。

における研究成果の共有は重要な課題である。研究成

２年目には水生植物、ボーリングデータ、流域管理

果を生かし、流域管理の連携強化を図ることで阿武隈データ等の収集が続けられると同時に、雨水、河川

川流域水循環系健全化の更なる進展を図りたいと考え

水、河川底生動物、河床マット等の観測が継続して実ている。なお、猪苗代湖の大腸菌の課題についても関施された。また、流域自治体や阿武隈流域を研究して係団体と連携しつつ積極的に実態把握や浄化方法に関いる他団体とも連携しつつ、研究が進められた。特与し、日本一きれいな猪苗代湖復活の方策を提案したに、下水汚泥の減量化について実証試験が開始された

いと考えている。

り、深度別層相区分を用いた３次元地下水流動シミュ
レーションが稼動し始めたり、水循環シミュレーショ
ンモデルによって温暖化に伴う強雨対策として、雨水浸透の促進が重要であることなどが具体的に示された。連携組織もさらに拡大した。

４．研究成果システム科学の具体的研究として始めたこのプロ
ジェクト研究は、多くの成果を出した。特に、この研３年目は継続的に水生動植物観測、既存のボーリン

究の初期目的であった阿武隈流域での汚染源の解明やグデータ・流域管理データ等の収集が続けられると同それに伴う汚染の改善方策について明らかにすること

時に、気象データ、雨水、河川水、河川底生動物、河ができた。また、油脂汚染排水処理のための微生物の床マット等独自の観測も継続して実施された。そして研究では、これまでの１０倍もの分解する能力を有する

これらのデータは、一部ホームページにも公開し始め

微生物を特定し、特許を取得した。また、ダイオキシ

た。

ン等微量物質の水の分析方法でも３件の特許を取得しまた、流域自治体や阿武隈流域を研究している他団た。さらに、今後の環境対策に重要な福島全体の雨水体との協議も進み、データ提供、課題確認等がなされによる環境負荷量が見積もられたり、洪水予測などにている。特に、猪苗代湖については３大学１８機関が共不可欠な１!の空間分解能で降水量を最適に求める方同して一斉観測を行い、データを共有しながら実態把法が開発されたり、河床マットの役割が解明された

握と環境改善の方策を検討した。さらに「清らかなり、温暖化に伴う強雨対策として浸透促進の重要性が湖、美しい猪苗代湖の水環境研究協議会」を立上げ、研究成果によって明らかにされた。

日本大学や猪苗代地域団体、NGO 等連携し、大腸菌

一方、こうした総合的な研究プロジェクトを推進す

増殖の因果関係が把握できた。また、浄化方法についるためには緊密な研究者間の連携や研究組織間の連携ても、下水汚泥の減量化・燃料化の研究や廃食用油の等が必要で、片手間のマネジメントではなかなか地域

再利用、排水からのリン等の資源回収、温室効果ガスと連携して研究プロジェクトを推進することはでき

排出削減方法と適応策等、新たな課題も追加され、総ず、具体的な施策提言にむけた課題が残されている。

合的な流域水循環系健全化の方策の具体的研究が進め

そもそもこの水循環系健全化のためには流域住民の理られた。

解と協力が不可欠で、科学的な成果を示すだけでは目

４年目の本年は、これまでの個々の研究成果を生か的を達成することは困難である。これまで多くの研究しながら、研究者間で研究成果を共有した研究が進め成果を有用に活用する方策を示すことが最終年度の課られている。特に、降雨大気モデルと阿武隈流域にお題である。

ける流出モデルの結合による、洪水予測モデルの可能

実施年度ごとの研究成果については、共生システム性の検討や大気降下物の分析など、wet depositだけで理工学類が公刊している「共生のシステム」Vol．
２はなくdry depositについても分析が開始され、大気環（２００６）， Vol ．
５（２００７）， Vol ．
６（２００８）， Vol ．
７

境場から流域環境場への総合的な負荷量の見積もり（２００９）を参照願いたい。

や、水環境変化による水生態系の変遷の把握などが進められている。
なお、最終年度には、これまでの個々の成果を、阿武隈川流域水循環系健全化のために必要な施策として

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大型研究成果