京都大学の研究室と教員は大学院あるいは研究所に所属しています。環境工学コースはそれらの中から特に環境工学に関連が強い研究室によって成立っています。具体的には工学研究科都市環境工学専攻、地球環境学堂、エネルギー科学研究科、環境安全保健機構、工学研究科附属流域圏総合環境質研究センター、複合原子力科学研究所に所属する14の研究室と産学共同・寄付講座、約38名の教員で構成されています。

原子力発電所の事故や核爆発などの大規模核事
象で生成し環境中に残存する放射性微粒子を調査し、最新の知見と分析技術によって、その性状や動態、生成メカニズムを明らかにします。

安全衛生工学・エネルギー管理工学
人間活動などに伴い発生する有害大気汚染物質や黄砂が環境や人の健康に与える影響を評価するために、フィールド観測や模擬大気環境下における実験などを行っています。
02

水環境中に存在する化学物質や微生物について、その発生機構、影響評価、制御方法に関する様々な研究に取り組み、水環境、衛生に関連する社会的問題の解決を目指しています。

03

都市環境工学専攻

環境デザイン工学講座

Environmental Design Engineering●教授 高岡 昌輝●准教授 大下 和徹● Prof. Masaki Takaoka● Assoc. Prof. Kazuyuki Oshita

研究室
ホームページ■ 循環型社会における廃棄物の有効利用及び適切な管理を目指して
廃棄物は集積された貴重な資源です。再資源化、エネルギー回収を図り、同時に環境汚染やリスクを最小化することが求められます。本研究室は、物質やエネルギーの動態を解析し、循環・代謝機能を担う技術社会システムや環境プラントの計画、設計、制御等について研究し、最適な循環・代謝システムをデザインすることを目指します。

研究概要
脱炭素社会・地域循環共生圏の実現に向けた廃棄物・資源循環システムの構築
脱炭素社会・地域循環共生圏の実現に向けて、廃棄物・資源循環分野
では、個別の処理技術の変革及びリサイクル・処理システムの再構築といった抜本的なアプローチを考えなければ、今世紀半ばでの CO2 排出実質ゼロを達成することは困難です。また、廃棄物はエネルギー・資源の塊であり、各地域においてエネルギー・資源供給拠点となり得ます。
用いる技術・システムは自然条件、経済条件等の制約条件が異なること
からそれぞれの国・地域に応じて様々な検討を行い、今後の道筋を見つける必要があります。
本研究では、脱炭素社会・地域循環共生圏の実現に向けた廃棄物・資源循環技術の開発を行い、動脈・静脈を連携させた持続可能な新たな技術社会システムを提案することを目指します。

図1

廃棄物・資源循環システムフロー

革新的技術を用いたバイオマス及び廃棄物からのエネルギー
回収プロセスの構築
湿潤廃棄物として、下水汚泥や家畜糞尿は、我が国で最も多く発生する産業廃棄物ですが、カーボンニュートラルなバイオマスとして位置づけられています。また、同じバイオマスとして、近年光合成により油分を高収率で蓄積する微細藻類が注目されています。これらは高含水であり、燃料として利用するには、省エネルギーな脱水および油分の抽出と、その高効率化が重要です。
そこで、本研究室では液化ジメチルエーテル（液化 DME）を用いた溶媒抽出による、新しい下水汚泥、家畜糞尿の脱水、微細藻類からの油分抽出プロセスを提案しています（図 2）。この方法では、常温で対象物の脱水、および油分抽出が可能となること、溶媒としての液化DME が繰り返し利用できることが、最大の利点であり、本プロセスの構築を目指しています。
04

図2

液化 DME を用いた微細藻類からの油分抽出フロー

健全な都市代謝と長期安全を確保する廃棄物処理・管理及び循環・再生技術の開発
廃棄物には、マイクロプラスチック、残留性有機汚染物質、有害金属、
放射性物質などが含まれる場合が多くあります。適正な処理・処分を行わない場合、人々の健康及び環境へのリスクとなりえます。また、有用な資源も含まれ、その循環・再生技術が求められています。したがって、それぞれの成分や元素に応じた技術の開発が必要です。技術を適用する場を考慮すると、技術の組合せや連携などのシステム構築も必要となります。例えば、廃リチウムイオン電池（LIB）やバイオマス発電燃焼灰など脱炭素社
会に向かって増加が見込まれる廃棄物に対して、循環・再生技術を反応機構に基づき開発・評価を行うとともに、リスク、コストを考慮した技術
システムの構築を目指した研
図 3 廃リチウムイオン電池からの有用金属の回収実験例究を行っています。

研究室
研究員・学生を含め、人数が多くにぎやかな研究室です。様々な国からの留学生も多く在籍しています。ひとりの学生にひとつのテーマを掲げており、研究の多様性が豊かです。研究のアプローチ方法は主に実験やフィールド調査に基づきますが、シミュレーション評価などの計算をする場合もあります。主な就職先は、プラントメーカー、電力・ガス・電機、国家・地方公務員、コンサルタント会社、大学・研究機関などです。
構成：技術専門職員 1 名、秘書 1 名、研究員 2 名、博士 12 名、修士 12 名、学部生 6 名、外国人共同研究者 2 名
研究室見学の際の連絡先：大下准教授 桂キャンパスＣクラスター 1-3463 号室 075-383-3336, oshita@epsehost.env.kyoto-u.ac.jp

都市環境工学専攻

環境衛生学講座

Environmental Health●教授 松田知成● Prof. Tomonari Matsuda●准教授 松田俊● Assoc. prof. Shun Matsuda●講師 山本浩平● Senior Lecturer Kouhei Yamamoto●助教 本田 晶子● Asst. Prof. Akiko Honda■ 環境からの健康リスクの低減を求めて現代社会の都市化、産業化、複雑化等に伴い、環境汚染とその自然、社会及び人への影響が危惧されています。環境汚染の人に対する健康リスクを評価するためには、人をとりまく環境影響因子とその相互関係について十分な情報を収集し、現状の曝露量の推定、および、その影響について量的な関係や発現機構を研究することが重要です。環境衛生学講座では、上記のような研究により健康リスクを総合的に評価する手法を確立し、人の健康被害を未然に防止し、さらに人の健康を維持増進することを目標としています。

研究概要
抗体技術でパンデミックを防止する
私たちの研究室では画期的な抗体スクリーニング法を用いて新興感染症や癌に対する抗体の開発を進めています。（https://jglobal.jst.
go.jp/detail?JGLOBAL_ID=202303007641928321） こ の 方 法
は、患者血液の抗体遺伝子配列を調べるだけで病原体に対する抗体が取得できます。今後正体不明の病原体がアウトブレイクした時、速やかに抗体を作成し、治療や診断に利用することでパンデミックを防止します。

大気環境の予測と影響評価に関する研究
大気汚染物質曝露による健康影響について疫学的評価を行う際に必要な、個人の曝露濃度を高精度で推定する手法の開発を行っています。
大気化学輸送モデルやデータサイエンスの技術を利用して開発した数理モデルを、既に実施された疫学調査に適用するとともに、定量的な健康影響が未知の対象物質・地域におけるリスク評価も行っています。
また、光化学オキシダント注意報等の発令など大気環境管理において必要な、大気環境情報の時系列予測方法の検討も行っています。
ディープラーニング（深層学習）の技術を適用し、数時間先の大気汚
染物質濃度を予測する手法の開発を進めるとともに、太陽光発電量に大きく影響を及ぼす日射量の予測などエネルギー問題への適用も図っています。

環境毒性学研究
培養細胞や動物を用いて、環境汚染物質や身の回りの化学物質による健康・環境
影響の評価法の開発、影響評価、およびそのメカニズ
ムを解明する研究を進めています。研究対象は環境微粒子（PM2.5 や黄砂など）、
パーソナルケア製品などで、対象とする健康影響としては、 呼 吸 器 系 の 免 疫 疾 患、胞子状物質を取り込んだ肺胞内の免疫細胞
アトピー性皮膚炎、遺伝毒
性、発癌などがあります。
現在顕在化している環境汚染物質の研究だけでなく、将来の環境問
題を未然に防ぐ為の研究も大事です。バイオ医薬品の一種である遺伝子治療薬は今後の使用量拡大に伴い、環境への放出量増加が見込まれます。遺伝子治療薬には遺伝子の運び屋としてウイルス（アデノ随伴
ウイルスなど）が用いられているため、ウイルスの環境リスクを今のうちに評価し、適切な規制に繋げるための研究を行います。
このような研究を進めるために、ラマン顕微鏡、蛍光顕微鏡、次世代 DNA シーケンサー、セルソーター、LC-MS/MS などの高性能な装置が揃っています。研究技術としては、動物実験、免疫染色、シングルセル RNA 解析、バイオインフォマティスなど Wet 実験も Dry
実験も高いレベルで行うことができます。環境毒性学の研究を行う上で最高の環境が整っています。

研究室
環境衛生学講座では、環境汚染物質による健康・環境影響解明に向け、さまざまな角度からアプローチします。学生は、専門の異なる教員から必要な知識を学び、さらに自己研鑽により自分のオリジナリ
ティを確立することが期待されます。ぜひ一度研究室見学に来てください。
研究室見学 連絡先：
staff@health.env.kyoto-u.ac.jp

PM2.5 月平均値濃度分布05都市環境工学専攻

水環境工学分野

Water Quality Engineering●教授 藤原 拓●准教授 日髙 平●助教 野村 洋平● Prof. Taku Fujiwara● Assoc. Prof. Taira Hidaka● Asst. Prof Youhei Nomura■ 健全な水環境の創出と持続可能な地域の創造を目指して
下水道は、浸水防除、公衆衛生の向上、水質保全の観点で重要な役割を果たしてきましたが、近年はこれに加えて、下水管渠を通じて収集される資源を回収し、下水処理場を地域活性化の拠点、エネルギー拠点へと進化させることが期待されています。本研究室では、下水道を教育・研究の中心に据え、健全な水環境の創出と持続可能な地域の創造を目指した研究に取り組んでいます。フィールド調査、実験、計算機シミュレーションを組み合わせ、反応機構の解析や物質収支の議論を行うことにより、未知な現象の解明とその基礎原理に基づく水処理技術の確立を目指します。また、基礎研究から
スケールアップによる実用化までをシームレスに進めることにより、学術の発展に加えて持続可能な社会の実現に直接貢献したいと考えています。

物理・化学的水処理機構の解明と技術開発

研究概要
脱炭素社会に貢献し、付加価値を生み出す
未来の下水道システムの構築
下水処理場をエネルギー供給拠点へと転換するため、下水中の資源を徹底活用して価値を生み出す新規概念の下水処理システムの構築を目指します。高効率固液分離槽と正浸透（FO）処理槽により有機物濃縮と下水処理を同時に実現し、濃縮有機物はメタン発酵槽によりエネルギーへと転換します ( 図 1、写真 1)。メタン発酵に関しては、
再生可能エネルギー由来の水素をメタンに変換する技術開発にも取り組み、既存下水処理場のエネルギー拠点化にも貢献します ( 写真 2)。
既存下水処理場からの温室効果ガス発生機構の解明と対策技術の開発
等の一連の研究により、脱炭素社会に貢献する下水道の実現を目指します。さらに、下水処理水を活用した大型藻類の培養技術を確立し( 写真 3)、蓄積される多糖を基点とした化成品の製造など、付加価値を生むシステムの構築にも取り組みます。

公共の上下水処理において、濃度が極低いにも関わらず、異臭味（上水）、ヒトへの健康影響（上下水）、放流先の水生生態系（下水）への影響が懸念される化学物質や病原微生物の存在が指摘されています。これらの中には、従来の生物反応を活用した処理法では除去しえないものも存在し、紫外線やオゾン、光触媒、吸着材などを用いた物
理・化学的な水処理に期待が寄せられています。これらの処理方法の最適な設計や運転のために、実証的検討および理論的解析の両面からのアプローチで研究を行っています。特に、除去対象物質と生成抑制
対象物質のバランスの達成、共存物質としての有機物の反応性評価および有機物の処理性能への影響、省エネルギー性に焦点を当てています。さらに、酸化チタン／高シリカ型ゼオライト複合シートを活用した新規の促進酸化処理装置の開発にも取り組んでいます（図 2）。

図2

図1

写真 2

創エネ型下水処理システム

メタン発酵リアクター

写真 1

写真 3

正浸透装置

大型藻類 (U. meridionalis)

汚水処理施設と農業の連携による地域資源循環システムの構築
水・エネルギー・食料は人間の生存に不可欠な資源であり、各々の相互関係を考慮した地域資源循環システムを構築する必要があります。中小都市における汚水処理施設と農業の連携は、水・エネルギー・
食料連環の観点から重要であり、廃水・廃棄物の質を考慮したカス
ケード型資源循環システムによる価値の創出を目指しています。また、
乳酸発酵・光合成細菌・藻類培養などを組み合わせた小規模廃水処
理・メタン発酵技術を開発し、メタン発酵を核にバイオマス資源活用の最適化を図るとともに発酵残渣の肥料価値向上を試みます。さらに、メタン発酵により発生する熱および二酸化炭素を施設園芸ハウスで利用するシステムの検討を行い、地域における価値創造の観点から適切な下水処理場および施設園芸ハウスの配置を検討します。
06

回転円板型促進酸化装置

研究室
連絡先：桂キャンパス C クラスター
C1-2 棟 221 ～ 223･228 室 電話 075-383-3348 ～ 3350
・藤原拓 fujiwara.taku.3v@kyoto-u.ac.jp
・日髙平 hidaka.taira.4e@kyoto-u.ac.jp
・野村洋平 nomura.yohei.3r@kyoto-u.ac.jp

研究室 HP：https://water.env.kyoto-u.ac.jp

都市環境工学専攻

環境リスク工学分野

Environmental Risk Analysis●准教授 島田 洋子●助教 五味 良太● Assoc. Prof. Yoko Shimada● Asst. Prof. Ryota Gomi

■ 様々な環境汚染物質がもたらす環境リスクの解析と評価を目指して
科学技術の進歩とともに人工化学物質、重金属、放射性物質等、様々な物質が環境中に排出され、長期的かつ広範囲に環境汚染を引き起こし、環境リスク（人の健康、生活、経済・社会システム、生態系への悪影響）がもたらされています。当研究室では、都市レベルから地球規模での環境中に放出される様々な有害化学物質による環境汚染について、フィールド調査よる実データの収集、実験、数値シミュレーションを組み合わせて、その環境（大気、水、土壌）中の動態、人間への移行経路と曝露量、健康へのリスクを解析して、環境リスクを評価しています。さらに、工学的なアプロー
チに加え、社会科学的なアプローチも取り入れて、環境リスク低減のためにはどのような手段が効果的であるかを明らかにしようとしています。

研究概要
土壌汚染のリスク評価
福島第一原子力発電所事故により放出された放射性物質の森
林域での動態解析と除染評価
2011 年 3 月 11 日の福島第一原
子力発電所事故により放出された放射性物質によって汚染された地域での環境再生、復興を迅速に進めるた
めには、森林除染による空間線量低減をはかる必要があります。そこで、
本研究室では、森林土壌や森林生態系における放射性物質の動態を解析
し、森林に囲まれた平地における森
林からの空間線量と森林除染による空間線量率の低減を定量的に計算できるモデルを構築してシミュレー 森林土壌の採取
ションを実施し、森林での最適除染評価手法の提案を目指しています。

除染による空間線量率の変化のシミュレーション結果

ライフスタイルを考慮した環境汚染の健康リスク評価
福島第一原発事故の被災地の森林の大部分が未だに未除染であることから、林業や事故前に営まれていた “ 森林とともにある暮らし ” の再生は進んでいません。現時点で示されている被ばくの基準は公衆被ば
くの線量限度 1 mSv/ 年のみですが、被ばくリスクは年齢、職業、ライフスタイルによって大きく異なります。避難生活や被ばくを避ける
ための生活行動は生活習慣病やストレス等の健康にも影響を及ぼします。本研究室では、特に森林地域の住民の性別、年齢、職業などによる多様な個人についてライフスタイルの違いを考慮した被ばく量評価
手法開発に取り組んでいます。

様々な環境汚染のリスク評価
水環境中の大腸菌の起源や薬剤耐性菌の存在形態の遺伝子レベルでの解析
本研究室では、従来の方法では把握できなかった汚染現象や、新
たな汚染物質の環境中での存在形態や汚染の状況を、新しい研究アプ
ローチにより把握し、多種多様な微量環境汚染物質による環境汚染のリスク評価を試みています。

環境汚染リスクモデルの作成

薬剤耐性菌の培養

特に、DNA 配列解析といった分子生物学的な手法（バイオインフォマティク
ス）を用いて、大腸菌による環境水の汚染実態を把握しその起源を特定する方法
や、自然環境中の薬剤耐性菌の存在や動態を解析しています。

薬剤耐性菌の系統解析

研究室
研究室見学大歓迎です！気軽に連絡してください！！
研究室の場所：桂キャンパス C クラスター C1-3 棟 4 階
島田准教授（shimada@risk.env.kyoto-u.ac.jp）
五味助教（gomi@risk.env.kyoto-u.ac.jp）

07都市環境工学専攻

大気熱環境工学分野

Atmospheric and thermal environmental Engineering●教授 藤森 真一郎● Prof. Shinichiro Fujimori●助教 大城 賢● Asst. Prof. Ken Oshiro

ホームページ● Twitter @sfujimori1122

藤森によるメッセージ動画■ 地球環境問題の解決方法をシミュレーションモデルで描く
地球温暖化や大気汚染、食糧問題、水資源問題など地球規模の環境問題の影響やその解決方法を評価するためには、工学だけでなく、社会・人文科学にわたる知識と情報を有機的に組み合わせる必要があります。広い視野に立って関連情報を整理し、それらの間に存在するメカニズムのモデル化
や、定量的な検討、将来推計および対策の立案などに関する研究を行っています。特に今や脱炭素はあらゆる企業で求められています。脱炭素の基礎的・専門的な知識、社会全体を俯瞰的に見るマクロな視点、環境・エネルギーに関連する高度なデータ解析能力が身につき、多様な就職先で活躍できる人
材を輩出しています。

研究概要
統合評価モデルを用いた世界・主要国の温室効果ガス排出量
見通しと削減費用の算定
2030 年から 2100 年といった短中長期に及ぶグローバルの温室効
果ガス削減に関する研究を中心に行います。エネルギーや経済を詳細に扱ったモデルを用いた解析を中心として、政策提言、及び関連する科学的知見の創出を行います。
エネルギーシステムをモデル化し、脱炭素化への道筋とそれに関連する情報を社会・政策決定者へ示します。例えば、太陽光や電気自動車は
いつ、どの程度、どの地域で導入が必要で、そのための費用はいくらでしょうか？我々の省エネなどの取り組みやライフスタイルを変えることの効果はどれくらいあるのでしょうか？そんな問いに答えます。

持続可能な開発目標の定量化、様々な部門への波及効果の推計
持続可能な開発目標 (SDGs) は貧困、飢餓、水資源や経済、気候変動など 2030 年における様々な分野の開発に関する目標を設定しており、これらのうち環境に深く関連する項目を取り上げ、2030 年に留
まらず 2050 年、2100 年までを見通した開発に関する目標を検討します。気候変動だけでなく複数の環境分野にまたがる分析を行います。
特に、食料・農業・飢餓、貧困と格差等の人間社会の根本に迫る社会
経済的な事象のモデリングとシミュレーション分析を行います。

図3
図1

気候変動対策と大気汚染
社会システムの脱炭素化は大気汚染を軽減し、人間社会や生態系に様々な便益をもたらすとされています。しかし、それがどの程度なのか、CO2 の排出量がゼロとなった時にどこまで便益があるのかはわかっていません。本テーマでは、大気汚染物質の拡散計算を行い、その結果
から健康、農業等への影響を推計し、温室効果ガス削減政策の策定へ貢献を行います。

図 2 2015 年 1 月の PM2.5 の濃度

08

統合評価モデル全体像と SDG の関連

将来のエネルギーシステムのシミュレーション例

研究室
研究は計算機を用いたシミュ
レーションやデータ解析が中心です。1 人 1 台のノート PC とサーバーの仮想空間が支給され、さらにスパコンを使った計算も行います。
配属後すぐに基礎知識・技能習得のためのゼミを実施するな
ど丁寧な指導を心がけています。研究室卒業時には皆 IT スキルをつけています。
実験による拘束時間はないので、自分で時間を管理したい人に向いている研究室です。就職先は① IT 系（IT 技術が身につく）、環境コンサル（システム全体を捉える俯瞰的な視野と分析能力がつく）が多い
こと、②メーカーから金融まで幅広い分野へ進んでいること、が研究室の特徴です。
研究室見学の希望は以下にメールをして下さい。
桂キャンパス C クラスター C1 棟 -361 号室 ( 藤森 )E-mail：contact@athehost.env.kyoto-u.ac.jp
HP：https://www.athehost.env.kyoto-u.ac.jp/

都市環境工学専攻

都市衛生工学分野

Urban Sanitary Engineering●教授 伊藤 禎彦●助教 中西 智宏●助教 安井 碧● Prof. Sadahiko Itoh

● Asst. Prof. Tomohiro Nakanishi● Asst. Prof. Midori Yasui

いのち

まも

■ 水供給問題を通じ，生を衛る「衛生」理念の実現へ向けて上水道や飲み水に関連するさまざまな研究を行っている研究室です。図に対象領域を示しますが、水源水質に関すること、浄水処理技術や飲料水としての安全確保に関すること、配水システムにおける諸課題、水が消費された後の市民とのコミュニケーションなど多岐にわたります。究極的には、水供給を題材として扱いつつ、環境工学の根幹である「衛生」理念の実現を目指します。

研究概要
水源における病原微生物の実態把握
我が国の水道水源の大部分は表流水（河川や湖沼）ですが、特に都市域では下水や糞便によって汚染される場合があり、糞便由来の病原微生物が懸念されます。本研究では細菌・ウイルス・原虫に着目し、これらによる汚染レベルを把握するとともに、適切な指標微生物の探索や微生物リスクの評価に取り組みます。
具体的には、関西地方の主要水源である琵琶湖・淀川水系を主な研
究フィールドとして、最新の遺伝子解析技術を用いた病原細菌の一斉検出や病原性原虫（クリプトスポリジウム・ジアルジア）に関する新規汚染指標の探索、病原性ウイルス・指標ウイルスの存在実態調査を行っています。

いることが検討され、トウガラシ微斑ウイルスなどが注目を集めています。適切な指標ウイルスを提案するための研究に取り組んでいます。
給配水システムにおいては、レジオネラ属菌や非結核性抗酸菌といった日和見感染菌（免疫の弱い人々に病原性を示す細菌）の再増殖が問題視されます。本研究では、給配水管の内部でこのような再増殖がどのようにして発生しているのか、さらにはその抑制策について検討し、リスクを低減できるような制御手法を提案することを目指します。
淀川での採水の様子

左：微生物の塩基配列を一気に取得可能な超並列シーケンサー
右：トウガラシ微斑ウイルス （Colson et al. 2010 より）

病原細菌の一斉検出結果の例

浄水処理・給配水システムにおける病原微生物の管理と制御
水道水の微生物的な安全性を確保するためには塩素消毒のみに頼るのではなく、水源〜給水栓までの水道システム全体を見据えたコント
ロールが重要です。本研究では、浄水処理でのウイルスや細菌の除去・不活化や、給配水システムにおける微生物の再増殖に関する様々な研究を展開しています。
水処理工程において腸管系ウイルスは特に除去の難しい微生物とみなされています。それぞれの処理工程でどれぐらいのウイルスが除去されているのか把握する必要がありますが、腸管系ウイルスは濃度が低く定量が難しいため、代替できる指標ウイルスを除去率の算出に用研究室◆ 興味のある人は気軽に連絡してください。
伊藤教授 (itoh.sadahiko.4u@kyoto-u.ac.jp)
中西助教 (nakanishi.tomohiro.8r@kyoto-u.ac.jp)
安井助教（yasui.midori.5f@kyoto-u.ac.jp）←研究室 HP はこちら

09

都市環境工学専攻

環境質管理分野

Research Center for Environmental Quality Management●教授【兼任】松田 知成●准教授 浅田 安廣●助教 竹内 悠● Prof. Tomonari Matsuda● Assoc. Prof. Yasuhiro Asada.

● Assis Prof. Haruka Takeuchi■ 環境の質・管理に関する科学的探求から社会問題解決を導く
気候変動、水環境問題や国際的な衛生問題など、環境の質に関連する諸問題を解決するため、分子レベルのミクロな視点と流域レベルのマクロな視点からのメカニズム研究を推進し、新たな原理を探求するとともに、環境質管理手法の提言を行い、社会問題解決を目指します。

研究概要
流域に生きる藻類のライフサイクルを知る
気候変動は水環境にも様々な影響を及ぼしています。その中で、藻類の異常増殖による問題が顕在化してきており、水環境のみならず、
上下水道など多くの解決すべき課題があります。近年では、監視、予測、制御といった様々な研究が取り組まれていますが、「本当の意味で必要なことは何か」を理解した上で、対策を練る必要があります。そこで、「琵琶湖」というフィールドを活かし、流域に生きる藻類のライ
フサイクルを新たに探求していくことを目指します。

上下水道の新たな姿を考える―行政が抱える課題を知り、解決を目指す―
気候変動、水害、渇水、資源利活用など上下水道の行政が抱える課
題は多く存在する。また、水道行政が令和 6 年度から変革を迎え、強靭性、持続可能性などの観点から、新たに目指すべき形を創り上げていく必要がある。ここでは、行政が抱える課題に対して科学的知見を提示し、行政が目指す新たな姿に向けた提案することを目指します。

国際的な衛生問題の解決に向けて―発展途上国で考える衛生管理とは？―
持続可能な社会の実現に向けて、国際的には様々な取り組みが行われています。その中でも発展途上国での衛生問題の解決は、急務の課
題と言えます。ここでは、アフリカなどの衛生環境の実情を把握するとともに、現地で活用可能な衛生管理手法について提案することを目指します。

「水の再利用」に向けて微量化学物質や薬剤耐性遺伝子のリスク制御技術を開発する「水の再利用」への関心が高まるにつれ、下水再生水中の化学物質や病原微生物によるリスク管理がますます重要となっています。膜処理技術や光触媒を用いた促進酸化処理技術に着目し、処理過程における微量化学物質と薬剤耐性遺伝子の分解除去特性の解明を目指します。精密質量分析により分解産物の生成特性評価にも取り組み、効率的な下水再生処理プロセスの開発を目指します。アメリカ、ベトナム、
将来的にはスイス、ドイツとの共同研究を目指します。

研究室
当研究室は、工学研究科附属 流域圏総合環境質研究センターにあります。研究センターは大津市にあり、最寄り駅は JR または京津線膳所駅。繁華街にあり交通は非常に便利です。そして、目の前には琵琶湖が！！いつでも見学歓迎します。
松田教授（matsuda.tomonari.8z@kyoto-u.ac.jp）
浅田准教授（asada.yasuhiro.4z@kyoto-u.ac.jp）
竹内助教（takeuchi.haruka.6m@kyoto-u.ac.jp）←流域圏総合環境質
研究センター HP はこちら

10

都市環境工学専攻

環境質予見分野

Research Center for Environmental Quality Management●教授 西村 文武● Prof. F. NISHIMURA■ 環境質の向上と評価、環境汚染の防止と修復のために人間活動から排出される化学物質や病原微生物の、下水道や水環境中での挙動と、人や水生生態系への影響についての研究を行っています。フィー
ルド調査とプラントなどでの実験を基盤とし、機器分析やバイオアッセイなどの生物学的評価手法を用い、汚染実態把握、対策技術や管理手法を開発します。琵琶湖・淀川水系の上流に位置し、実下水処理場に隣接する流域圏総合環境質研究センターの恵まれた研究環境で、最先端の研究を行います。
特定研究員 3 名、博士研究員 1 名、研究支援推進員 1 名、技術補佐員等 5 名、博士 3 名、修士 11 名、研究生 1 名（2022 年 4 月現在）

排水処理に関する研究

研究概要
流域の環境管理に関する研究を行っています。具体的には、環境モニタリングと、排水処理に関するテーマを基盤として基礎研究から応用研究を実施しています。個々の詳細を以下に示します。

環境モニタリングに関する研究
ウイルスや薬剤耐性菌、化学物質のリスクの水環境中での動態把握と管理手法の提案
水環境に存在する病原微生物、特にウイルスは細菌に比べ生残性や消毒耐性が高く、薬剤耐性細菌とともに先進国でも制御が必要と認識されています。本研究では、琵琶湖・淀川流域を対象として、病原微
生物汚染の実態を把握し、次世代シーケンサ等を用いた遺伝子解析により、流域の汚染源を究明します。病原微生物の環境基準設定や代替消毒技術の開発、予見手法や監視技術の開発により、効果的な流域管理・衛生学的安全性の高い水環境確保に貢献します。

ノロウイルス

大腸菌ファージの測定

国立感染研究所

次世代シーケンサーを用いた微生物の下水処理の高度化と再生水の利用に関する研究
持続可能な水資源確保、環境管理、脱炭素社会構築を含むエネルギー管理の視点から、水の再利用の研究の必要性は世界的に高まっています。本研究では、MF、UF、NF、RO などの有機・無機膜や、オゾン・UV・光触媒などの酸化技術、MBR などの生物処理を組み合わせた水再生技術を実験室スケールで検証し、再生水の水質やリスクを評価し、その安全性と処理エネルギーやコスト削減の研究を行います。また国内外の研究機関等と共同研究し、ISO 規格化や国内外の再生水利用の社会実装、国連持続可能開発目標（SDGs）の実現に貢献します。
流域の重要管理点からの薬剤耐性菌・耐性遺伝子・微量有害化学物質の処理特性に関する研究
下水・廃水処理では、現在、省エネルギーやエネルギー回収が着目されていますが、同時に公衆衛生が確実に達成されなければなりません。脱炭素社会の構築と共に、薬剤耐性微生物や遺伝子の制御が喫緊の課題として認識されています。特にわが国では高齢化社会の進行とともに薬剤がより多く使用され、また世界に目を向けると畜産事業の効率化のために抗生剤が多く使用されており、流域における抗生剤や
薬剤耐性微生物の挙動実態把握と効果的な制御が希求されています。
本研究では、省エネルギーや資源回収を図りつつ、同時に化学物質や微生物による健康リスク・生態系保全へのリスクの低減を目指す廃水処理システムの構築を目指します。

大規模で詳細な解析

宇田川悦子博士提供

化学分析とバイオアッセイを組み合わせた水環境中の化学物質の評価に関する研究
残留医薬品による水環境汚染が国内外で数多く報告されています。
医薬品は、生体内で特異的な生理活性を発揮するようにデザインされているため、ヒトを含む生態系への悪影響が懸念されています。増加し続ける医薬品に対し、生理活性を包括的に測定できる in vitro バイ
オアッセイと高分解能質量分析計による分析を組み合わせ、水環境中の医薬品の生理活性の実態把握や水生生物への影響を解明します。さらに、各種の下水処理技術の適用で、生理活性をどの程度まで削減す
れば安全であるか提示することも目指します。

高感度分析装置 ( 奥 : LC-MS/MS、手前 : GC-MS/MS)

沖縄県糸満市農業用再生水実証施設

オゾン＋紫外線処理装置

下水再生水を用いた糸満市での野菜栽培

研究室
問い合わせ先：西村教授 nishimura.fumitake.3n@kyoto-u.ac.jp
環境質予見分野がある流域圏総合環境質研究センターのホームページ
はこちら
https://www.eqc.kyoto-u.ac.jp/index.html

超高感度分析装置 (LC-QTof-MS)

11

都市環境工学専攻

環境保全工学分野（環境安全保健機構環境管理部門）
Environmental Preservation Engineering●教授 平井 康宏●准教授 矢野 順也● Prof. Yasuhiro Hirai● Assoc. Prof. Junya Yano

■ 廃棄物から社会を視る、その知見を循環型社会形成へ
廃棄物から社会を視ることは、循環型社会形成への知見を与えてくれます。廃棄物の適正管理技術や化学物質の環境動態との関連を持たせながら、主に物質循環のシステム解析や循環型社会形成モデルに関する研究をしています。また、京都大学の環境管理を担当しており、教育研究の環境保全やキャンパスサステナビリティの研究にも取り組んでいます。

研究概要
循環型社会形成に向けた GHG 排出勘定とライフサイクル分析
社会経済活動における素材や製品の生産・使用・廃棄の実態をマテリアルフロー分析（MFA）により把握し、そのフローに伴う環境負荷をライフサイクルアセスメント（LCA）により定量化することで、循環型社会形成や脱炭素社会移行に資する基礎情報を提供するとともに、各種資源化・処理方式の評価を行っています。具体的には、家電製品や自動車などの長期耐久財のフロー・ストック・寿命推定、バイオマスプラスチックの普及による環境負荷削減効果の評価、
プラスチックや木質材料などの化石由来炭素割合の推定による廃棄物焼却由来の温室効果ガス排出インベントリの精緻化、カーボン
ニュートラルを見据えた素材産業の生産技術変化を踏まえた廃棄物処理・リサイクル工程からの GHG 排出量を算定するボトムアップ型のモデル群の開発などに取り組んでいます。

図2

PCB 規制・分解処理事業を経た総 PCB 排出量推移

市民のライフスタイルと環境政策効果に関する研究
天然資源の消費抑制と環境負荷の低減を原則とした循環型社
会の構築に向けた社会応用を図る際には、人や企業の行動が重要であり、実証確認をベースに社会行動モデルを構築、施策効
果を評価して、制度設計に活用することが求められます。具体
図 3 家庭ごみ細組成調査による手つかず食品
的には、ごみ組成調査を通じてレジ袋等のプラスチックごみや食品ロスなどの組成や排出量を明らかにすることで、環境政策の効果を評価します。また、細組成データやネットアンケート等を活用し、市民の分別・排出行動とごみ細組成・分別率等との関連性を紐解き、効果的な環境政策について検討します。

教育研究の環境保全とキャンパスサステナビリティ

図1

マテリアルフロー分析とライフサイクルアセスメントのイメージ

循環型社会形成と化学物質制御のシステム解析
循環型社会において化学物質のリスクを管理するには、資源化行
程を含む化学物質のライフサイクルの各工程からの環境排出や、自然環境における化学物質の挙動を把握することが必須です。そこで、化学物質やその含有製品のフロー解析に基づく排出インベントリの推定や、環境動態モデルを用いた環境中濃度や曝露量の予測、観測
データとの比較検証や統計解析を行っています。ポリ塩化ビフェニル
や短鎖塩素化パラフィンなどの残留性有機汚染物質や、水銀・鉛などの重金属類を対象としています。

12

教育研究環境における廃液・排水、廃棄物、エネルギーや温室効
果ガスに関する基礎研究を行うことにより、その環境マネジメント
システム構築やサステナブルキャンパス実現を促進する研究を行っています。具体的には、入口側の化学物質や資源・エネルギー消費量、出口側の実験排水分析データや廃棄物、温室効果ガス排出量のデータ解析等を行います。

研究室＜メンバー＞研究員 1 名、博士１名、修士５名、学部４名＜進路＞国・地方公務員２割、プラントメーカー・コンサルタント
４割、その他民間企業４割
見学等は下記のメールアドレスにご連絡ください。
＜連絡先＞
吉田キャンパス総合研究２号館東側２階・１階・地階
yano@eprc.kyoto-u.ac.jp（矢野）都市環境工学専攻

安全衛生工学・エネルギー管理工学分野

Occupational Safety and Health Engineering・Energy Management Engineering●教授 松井 康人●特定講師 加藤 伸之●助教 長屋 太樹● Prof. Yasuto MATSUI● Lecturer Nobuyuki KATO

● Asst. Prof. Taiki NAGAYA■ 安全で安心な職場を支える新技術を探求する
わが国では 1972 年に、職場環境を健全なものとする法令が体系化され、安全衛生管理を担う専門職制度も整備されてきました。一方で、職場で扱う有害物質の多種・多様化や、労働者の勤務形態は時代と共に変化を続けています。研究室では、先端技術を駆使した調査と、得られた結果に基づく仮説の検証、推算による改善策の提案を通じて、安全で安心な、環境調和型職場を提供する新技術を探求し、社会に貢献します。

研究概要
職場環境の定量的評価とエビデンスに基づいた改善措置
化学物質や粒子状物質など、職場環境におけるあらゆるリスクの程度を科学的に評価し、そのエビデンスに基づき優先順位を決定し、対策を講じることが求められています。
そのために、実際の労働現場で調査（図 1）を実施したり、ヒトの呼吸器における吸入モデルを作成したり、過去の事故
情報を統計的に解析したりすることで、新たな評価技術の探求や、改善策の提案を行います。
安全で安心な職場環境を形 成 す る た め、「 計 画 － 実
施－評価－改善」の一連を、
自 身 で 管 理 で き る エ キ ス 図 1 溶接中の粒子状物質の計測
パートを養成します。

生物学的指標を活用した有害物質の曝露評価
ヒトへの有害物質の曝露量を、血液や尿、毛髪などを計測することで推定することができます。これらのバイオマーカーは、曝露量を反映するのみならず、疾患などの影響量を現す際にも利用されています。
ヒトへの影響が明確なア
クリルアミドやアルデヒド
類は、血中のたんぱく質やDNA と結合すると考えられており、累積的な曝露指標の定量評価（図 2）が期待されています。
摂取（吸入）、代謝、排泄までをトレースし、生物学的指標の探索と、より精密な曝
図 2 質量分析による指標の定量
露評価を研究しています。

ナノマテリアル・粒子状物質の曝露評価手法の確立
酸化チタンやカーボンナノチューブなどのナノマテリアルが、すでに市場に出回っています。有害性についての検証が進んでいる一方で、これら材料を使った製品から、ヒトにどれほど曝露があるのかについては、知見が足りていません。
チャンバーを用いた 1 粒子追跡システム（図 3）を開発することで、国際標準としての曝露評価手法を提案しています。

図3

ナノ材料の曝露評価システム

電力の需給調整を通じた系統内における電力使用量の最小化
太陽光発電施設（PV、
図 4）などのエネルギー
リソースを、高度なエネ
ルギーマネジメント技術
により統合制御し、あた
かも発電所（バーチャル
パワープラント）のように機能させることで、電力の需給調整に活用する実証を行っています。
図4

本学が所有している発電機

研究室
実験を中心に、共用利用施設や他学部での観察・計測、フィールドでの調査、院生室での統計処理やシミュレーションなど、アクティブな活動をチームで進めます。ON/OFF のメリハリがあるのも、それが要因かもしれません。社会に出る前に、働く環境について考えてみませんか？
matsui.yasuto.6r@kyoto-u.ac.jp、075-753-3308
吉田キャンパス・楽友会館別館（←吉田寮の南側です）
研究室 HP：https://www.esho.kyoto-u.ac.jp/sohe/
QR コード：13

都市環境工学専攻

複合原子力科学研究所・放射能環境動態工学分野
Environmental Radionuclide Science & Engineering●教授 高宮 幸一● Prof. TAKAMIYA Koichi■ 微粒子を主体とした放射性物質の環境動態研究と原子力防災への展開
2011 年 3 月に発生した東京電力福島第一原子力発電所の事故では、環境中に大量の放射性物質が拡散されました。これらの放射性物質を詳細に調べた結果、その当時は想定もされていなかった不溶性の微粒子状の放射性物質がみつかりました。本研究室では、このような放射性の微粒子の環境中での存在状態や動態、生成メカニ
ズムを調べることで、放射性の有無にかかわらず地球環境中で生成し存在している様々な微粒子の性状や循環の解明に取り組んでいます。例えば、広島に投下された原子爆弾に関して、爆発後に生成した放射性物質がどのような性状で環境中を拡散したかを最新の知見と技術によって追究することで、原爆の与えた影響について再考察することに挑戦しています。また、これらの研究によって得られた知見をもとに、合理的な原子力防災システムの実現に向けた基礎データの構築も目指しています。

研究概要
原子爆弾・原子力発電所事故で環境中に拡散した粒子状物質の存在状態の解明
これまでに発生した原子爆弾や福島第一原子力発電所の事故などの
原子力関連事象の追跡調査を通じて、放射性物質や核燃料物質の環境中での動態を探求する研究を行っています。特に注目しているのは微粒子となって環境中を移行する放射性物質で、徐々に性状が明らかになりつつありますが、環境中での動態や生成メカニズムについては理解できていません。
フィールドで採取した環境試料のみではなく、実験室内の模擬環境
でそのような粒子を生成させることで、その生成メカニズムに迫る研究も同時に行っています。特に熊取キャンパスが運用する試験研究炉である KUR（定格出力 5 MW）を用いた世界的にも特徴的な研究を行っています。特に中性子放射化分析法は、極微量しか存在しない試
料中の元素の非破壊での分析が可能な手法であり、試験研究炉（研究用原子炉）を用いることでのみ実現する特徴的な元素分析法です。国内で中性子放射化分析を行うことができる試験研究炉は、熊取キャンパスの KUR の他に茨城県の日本原子力研究開発機構が運用する
JRR-3 があり、ふたつの原子炉の特徴を活かした微量元素分析を行います。また、将来的には福井県の「もんじゅサイト」に建設が予定されている新試験研究炉での研究の展開も進めています。

微粒子分析を主軸とした地球環境内での物質動態の解明
微粒子状の放射性物質の性状を分析する上では、通常の化学分析とは異なるアプローチが用いられます。電子顕微鏡などを用いた直接的な観察だけなく、放射線を利用した間接的な観察手法も用いています。
これらの技術は国際的な核セキュリティ研究の分野でも適用されている技術でもあり、そのような分野への貢献も目指しています。
また、対象とする微粒子を放射性物質以外の物質にも拡張することで、地球環境および宇宙環境中で起こりうる高温・高圧条件下で生成する微粒子にも適用できます。例えば、火山の噴火により生成する微粒子状の噴出物や宇宙から飛来するマイクロスフェルールも対象となります。このように最終的には環境中のあらゆる微粒子状物質の動態解明につながる研究を目指しています。

環境中での放射性物質の動態解明による合理的な原子力防災システムの実現
原子力災害の発生時にいかに健康影響、環境影響を低減するかを検討する上で、放射性微粒子の動態研究によって得られた知見や技術は基本的なデータベースとなり、合理的な原子力防災システムの実現に貢献します。

研究室
連絡先：熊取キャンパス 第二研究棟 216 室
大阪府泉南郡熊取町朝代西 2 丁目 1010
京都大学複合原子力科学研究所
高宮幸一
takamiya.koichi.2u@kyoto-u.ac.jp
電話 072-451-2460

図14

研究用原子炉 KUR の外観

都市環境工学専攻

複合原子力科学研究所・放射性廃棄物管理分野
Radioactive Waste Management●准教授 福谷 哲●助教 池上 麻衣子●助教 芝原 雄司● Assoc. Prof. Satoshi Fukutani● Asst. Prof. Maiko Ikegami● Asst. Prof. Yuji Shibahara■ 原子力利用に伴い発生する問題を解決し、環境を保全する
発電用原子炉をはじめとして原子力を安全かつ継続的に利用するためには、原子力施設から発生する放射性廃棄物の問題を解決していくことが必要不可欠です。本研究分野では、この放射性廃棄物を安全に管理し、環境を保全することを中心テーマに研究を進めています。また、原子力施設由来の環境中放射性物質の挙動解明、除染に関する研究も行っています。

研究概要
原子力施設由来の放射能汚染に対する除染・浄化、環境中挙動に関する研究
東京電力福島第一原子力発電所の事故により Cs-137 をはじめとする放射性物質によって環境が大規模に汚染されました。環境修復に向けて、本研究分野では除染および土壌系・水系の浄化に関して、効率的な除染モデルの検討などを行っています。また、核分裂生成物である Sr-90、燃料成分である U、Pu などを環境試料から検出し、その同位体比を精密に測定して環境中放射性元素の由来の解明にも取り組んでいます。また、「汚染水」を対象に効率よく処理するための前処理に関する研究も開始しました。
この他、過去に研究実績のほとんどない放射性 Te について、土壌中挙動、植物移行に関する研究も行っています。

有害汚染物質の環境中における動態とその評価
環境中に放出された汚染物質は、大気や水、土壌に移行し、地表付近に保持された物質は、その後ゆっくりと土壌中を下方へ移動します。この時の水分や物質の挙動を詳細に追跡することによって、有害物質の移動や土壌への収着機構を解明し、環境や人間への影響を評価することが可能であると考えられています。特に土壌中での物質移動に影響を与える重要な要因の一つである存在形態に着目し、その定性・定量方法の開発を試みています。また、各種実験結果をモデリングし、数学モデルによる計算結果と実測値を比較検討することにより、土壌中での有害汚染物質の動的挙動を予測するモデルの構築を試みています。
一方、放射性核種を対象としたものでは、海洋中に排出された核種と海洋中浮遊物との収脱着機構を実験的に解明し、放射性核種の海洋中挙動のモデル化に資する研究を行っています。
汚染元素の挙動に関する研究では、微量元素の測定が重要になってきますが、京都大学研究用原子炉（KUR）を用いた放射化分析という手法で微量元素分析を行っています。

原子力施設の事故に伴う放射能汚染と災害評価に関する研究
原子力発電所などの原子力施設において放射能放出を伴う事故が発生した場合の環境影響を、様々な放射能放出モード、気象条件下でシミュレーションし、周辺地域での放射能汚染や被ばく線量の評価を行っています。また、チェルノブイリ原発事故や東海村 JCO 臨界事
故など、実際に起きた原子力施設の事故例について、既存のデータを詳細に再検討しながら、未解明な問題点を明らかにし、放射能汚染や被ばく線量などの新たな解析を行って、災害規模の独自な評価を試みています。また広島・長崎への原子爆弾の投下に伴う放射性降下物の拡散状況等に関する研究 ( 厚労省「原子爆弾の投下に伴う気象シミュ
レーションモデルの構築及び放射性降下物の拡散状況の分析等に関する調査研究」) にも参画し活動を開始しています。

研究室
研究室・実験室は複合原子力科学研究所＠大阪府熊取町にあります。
研究室や原子炉の見学希望は福谷まで。
fukutani.satoshi.6m@kyoto-u.ac.jp,
072-451-2381

KUR を用いた微量元素分析(KUR で見られるチェレンコフ光 )15

都市環境工学専攻

脱炭素工学研究講座

Neutral Emission Technology Laboratory●教授 高岡 昌輝●特定准教授 原田 浩希●特定助教 Sylwia Oleszek● Prof. Masaki Takaoka● Specific Assoc. Prof. Hiroki Harada● Specific Asst. Prof. Sylwia Oleszek■ カーボンニュートラル社会の実現を目指して
2050 年までに温室効果ガスの排出を実質ゼロにする脱炭素社会の構築を実現するためには，これまでの技術の改良や進化だけでは達成することが困難であり，抜本的な見直しから新規のアイデアを創出し，飛躍的な成長を遂げなくてはならなりません。本講座では，廃棄物資源循環分野の中でも特に熱化学変換プロセスに着目し既存技術を大きく見直して，高効率にエネルギーや資源を回収する革新的な研究開発に挑み，社会実装を目指して推進しています。

研究概要
熱分解によるエネルギー・資源の高効率回収
熱分解とは，無酸素あるいは低酸素下で廃棄物に熱を加えることに
よって固体内で熱分解が起こり，揮発分（ガス，タール）とチャーになる反応を指します。ガスについてはクリーニングを経れば合成ガスとして用途が広がります。発電による電力への変換に加えて，ガスのままケミカルリサイクルの原料として利用することも考えられます。
チャーについても，燃料利用に加えて，資材利用や炭素固定としての価値にも期待が広がります。
本研究では，熱分解ガス化・炭化についての基礎的研究を行うとともに、社会実装に向けた取り組みも展開します。

図3

すべての基本となるラボ試験装置の例

研究室

図1

熱分解によって拡がる廃棄物処理の脱炭素化

都市ごみ焼却プロセスの脱炭素化
脱炭素社会の構築に向けては、焼却施設の排ガス等の CO2 活用，
運転効率向上，発電効率向上，回収エネルギー利用の高度化・効率化、そしてより CO2 回収を前提とした焼却技術への進化が求められています。
本講座では，効率的な CO2 回収・利用を可能とするために，焼却処理のシステム，プロセスを抜本的に見直す研究開発に取り組んでいます。回収した CO2 の利用用途の観点も考慮して様々回収技術とのマッチングを検討するとともに，新しいプロセスにおいて想定される
排ガス組成や，新規の技術的課題の抽出を行って最終的なプロセスの確立を目指しています。

図216

脱炭素を志向したごみ焼却プロセスの計算モデルの例

・当研究室は日立造船株式会社との産学共同講座です。
・教授は環境デザイン工学講座を兼任し、特定准教授は民間企業からの出向者です。
・企 業の研究リソースも活用して、ラボスケールからより大きなスケールの試験研究を幅広く展開しています。
・実験も計算もあらゆる高度な手段、アプローチにより研究を進めています。
・大 きく分けて 3 つの研究テーマを推進しており、学部生が 3 名、修士課程の学生が 5 名、社会人博士課程の学生が 1 名の合計 9 名の学生が携わっています。
・い ずれの研究テーマも脱炭素社会構築を志向するもので、非常に高いハードルにチャレンジしています。
研究室見学の際の連絡先：
原田特定准教授 桂キャンパスＣクラスター 1-3-182 号室
075-383-3417, harada.hiroki.3s@kyoto-u.ac.jp

都市環境工学専攻

住友電工グループ社会貢献基金
Global Environmental System

地球環境システム講座●教授 藤森 真一郎●特定准教授 長谷川 知子●特定助教 Saritha Vishwanathan● Twitter: @sfujimori1122● Assoc. Prof. Tomoko Hasegawa● Asst. Prof. Saritha Vishwanathan● Prof. Shinichiro Fujimori■ 統合評価モデルの開発とその応用：農業・土地利用モデルと国シナリオ
地球温暖化問題や食糧問題など地球規模の環境・社会問題は複雑に相互に絡み合っています。さらに地球規模問題に対して実際に対処するには国レベルでの対策が現実には求められます。本講座ではこうした背景の基、主として 2 つのテーマで研究を行っています。一つは土地利用と食料、農業活動と地球環境問題や社会問題の関りに関する研究で、もう一つは国レベルの気候変動対策シナリオの評価に関する研究です。いずれのテーマも多様なバックグランドを持つ世界トップレベル研究者により実施されており、世界で活躍したい人は是非本講座教員と話をしてみてください。

研究概要
食料安全保障と気候変動に関する研究
気候変動は農業生産量を変化させ、食料安全保障状況を変えるといわれています。一方、温室効果ガス削減対策はエネルギーだけでなく農業生産や土地利用管理にも求められ、それらの対策は、農産物の価格上昇させる可能性があります。それによって途上国を中心に食料へのアクセスが困難になり飢餓に陥る人が増える可能性が指摘されています。本研究では、そういった食料安全保障と気候変動の関わりを包括的にとらえ、将来の気候変動対策をより賢く、開発や貧困に影響が出ないようにするにはどうしたらいいかという問いに答えることを目標としています。
図2

世界の土地利用分布

国別エネルギー、気候変動緩和策シナリオの策定とその分析
世界は今世紀の中盤までの CO2 排出量ネットゼロ達成が国際目標として共有されており、それに伴って 140 を超える各国もカーボン
ニュートラル、脱炭素化目標を宣言しています。各国が具体的な長期的な目標を持つことになり、国別の長期計画及びその科学的知見の重要性は大きく増しています。その中で、本課題では 2 つのテーマに取り組んでいます。その第一は、各国の長期シナリオを描くということで、その第二は、各国で散らばっている研究活動、データを国際コミュ
ニティとして束ねる、ということです。

研究室
図1

将来の飢餓リスクの予測（Hasegawa et al., 2018 Nature Climate Change）

土地利用変化と水・生態系・農業とのかかわり
土地は水、食糧の供給と深くかかわり人類にとって極めて重要な資源です。また、人為起源の土地用変化はこれまで生態系に大きな影響を及ぼしてきました。さらに近年バイオマスエネルギーの供給のために大規模に土地利用改変が必要になる可能性があると言われています。本テーマでは、土地利用の空間詳細な分布を将来にわたって推計
し、農業、水、生態系、エネルギーなどとのかかわりを分析します。

本講座は。現在学生の所属はなく特定教員中心に研究活動を行っています。ただし、研究室、計算機などを大気・熱環境工学分野と共有しており、実質的には大気・熱環境工学と一体となり運営されているので、学生とは様々な形でかかわっています。特に気候変動に関する
政府間パネル（IPCC）の執筆者を含む、世界トップレベル研究者同士での研究の議論を通じた高いレベルの研究を実施しており、それが大気熱環境工学分野の学生にも良い刺激を与えています。
連絡は桂キャンパス C クラスター C1 棟 -361 号室 ( 藤森 )E-mail: contact@athehost.env.kyoto-u.ac.jp
HP: https://www.athehost.env.kyoto-u.ac.jp/

17

都市環境工学専攻

環境調和型産業論分野

Environmentally-friendly Industries for Sustainable Development●教授 越後 信哉●准教授 田中 周平● Prof. Shinya ECHIGO● Assoc. Prof. Shuhei TANAKA■ 地球親和型の技術開発およびその展開
地球文明の持続性を達成するためには，産業形態を環境調和型に変換する必要がある。本分野では，水質分析・水処理技術，微量汚染物質の分析・処理技術，データ解析技術等を駆使し，水環境の保全・管理，物質の循環利用の促進，省エネルギー産業の構築等を考究する。さらに，現場主義の調査・実験とモデル解析による実用的・実践的な研究を展開する。

研究概要
環境中で劣化したプラスチックがさらに微小化し生物細胞内に到達しているのか？
容器包装等のプラスチックは環境中で劣化、微小化し、マイクロ
プラスチック（数μ m ～ 5mm）となる。近年、多くの研究者が環境中の 10 μ m レベルの MPs の分析法の開発を行っている。本研究では環境中のさらに微小なナノプラスチックの分析方法を開発する。
劣化プラスチックの粒径が 5 μ m よりも小さくなった場合、気管、気管支を通り 1.1 μ m よりも小さくなると肺胞にまで到達する。もしそのサイズで存在していた場合、発がん性などが懸念される微量化
学物質を数百万倍という高濃度で吸着し細胞内に輸送していることになる。さらに 20nm より小さくなると生物細胞膜を透過する可能性が高い。本研究では「環境中で劣化したプラスチックがさらに微小化し、生物細胞内に到達しているのか？」というプラスチック問題の核心に迫る分析方法と試験系を確立する。対象生物は、イタセン
バラを含むタナゴ類やイソギン
チャクとし、屋外調査、室内実験とともにタイ王国の珊瑚礁もフィールドとする。日常生活を便利にしている物質の環境中での分布と生物影響に関する研究
を環境工学の視点から展開する。

既存水質基準項目の新規有害物質のマーカーとしての妥当性評価
水道水には様々な化学物質が混入しうるが、日々新たな毒性情報が提供される中で、すべての有害物質を常時モニタリングすることは不可能であり、測定しなくても多様な化学物質の濃度が十分に低いことを確認する仕組みが求められている。本研究では、健康影響が懸念される化学物質のうち、塩素処理副生成物を取り上げ、現行の基準項目
や処理条件と新規有害物質との関連を調べ、新規有害物質のマーカーとしての現行の基準項目妥当性を評価する。具体的には、文献や国内の水道事業体の蓄積してきたデータを統合し、現行の基準項目が他の化学物質の目安として使えるか、データサイエンスの技法を駆使して議論する。

消毒副生成物の化学情報学
塩素処理やオゾン処理は、膜処理等の分離技術とは異なり廃棄物や廃液が発生しない利点がある一方で、異なる化合物（消毒副生成物）が生成する。消毒副生成物の問題は長らく水質化学の中心的課題であり、現在でもそうである。この問題の難しさは原水中の溶存有機物の複雑さに起因するが、個別物質と酸化剤の反応に関する知見を積み上げることで全体像を理解可能と考える。本研究では、様々な化合物の副生成物生成ポテンシャルのデータベースに計算化学・データサイエ
ンス的手法を適用し、反応論的情報も援用して計算機上である化合物が酸化処理によって対象とした副生成物に変換されるか判定する方法を構築する。

土壌・水系における有機フッ素化合物類に関する挙動予測手法と効率的除去技術の開発
私たちの身の回りには人工的に作り出された有機化合物があふれている。本テーマでは、遺伝子損傷性が強く疑われているペルフルオロ化合物類（PFASs）の 600 種類以上の前駆体を対象に、特定排出源であるフッ素化学工場からの排水および排気を通じた環境中への拡散防止技術を開発する。特に、沖縄県の軍事施設からの流出に着目し、北谷浄水場と協力し発生源を追跡するとともに、適切な処理方法の開発を行う。空港周辺、軍事施設周辺、大規模火災現場等から排水された PFOS, PFOA および前駆体の一部は、土壌に蓄積すると予想される。PFOS 系 汚 染 土 壌 の 代 表 として沖縄県の米軍嘉手納空軍基地周辺土壌を、PFOA 系汚染土
壌の代表として大阪府フッ素化学工場周辺を対象に土壌のコア
サンプリングを行い、汚染状況の鉛直分布を明らかにする。環境浄化法、土壌浄化法を環境工学の視点から展開する。

研究室
見学や相談を希望される方は、下記まで。
echigo.shinya.6u@kyoto-u.ac.jp 075-753-5151
t-shuhei@eden.env.kyoto-u.ac.jp 075-753-5171
吉田キャンパス・総合研究 3 号館（←中央食堂の北側 ,155 の 2F）

18

エネルギー社会・環境科学専攻

エネルギー科学研究科
Energy and Environment

エネルギー環境学分野●教授 亀田 貴之●准教授 アウ カマン● Prof. Takayuki Kameda● Assoc. Prof. Ka Man AU■ 大気環境科学に基づく人間活動の環境影響評価
エネルギー環境学分野では，大気汚染物質が人の健康や社会，地球環境等に与える負荷を評価するために，フィールド観測や模擬大気環境下における実験，新たな分析手法の開発などを行い，PM2.5 に代表される大気微粒子（エアロゾル）等の環境中における動態を包括的に理解するとともに，安全・安心な社会の実現に貢献することを目指しています．

研究概要
大気エアロゾルの性状特性と変質過程の解明及び発生源推定
アジアでは，急速な経済発展に伴い増加している化石燃料燃焼由来の人為起源粒子に加え，バイオマス燃焼による有機炭素粒子や黄砂などの自然起源粒子が発生しており，それらは変質を受けながら拡散・輸送されていきます．これらの汚染物質は局地的な気候変動やヒトの健康に影響をもたらすことから，その性状（組成，光学特性など）や変質過程を明らかにするための観測・室内実験，統計モデルによる発生源推定を行っています．例えば，化石燃料の燃焼により生成する
多環芳香族炭化水素（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons; PAH）
は黄砂粒子に付着すると，有害な化合物（PAH 誘導体）へ速やかに化学変化することがわかりました．実際の環境大気における PAH や
PAH 誘導体濃度を計測するとともに，スモッグチャンバーなどを用いた室内反応実験を行い，大気内反応による PAH 誘導体の生成機構等について研究しています．

大気エアロゾル中有害化学物質の新規測定法開発
大気粒子に含まれる有害化学物質の多くは濃度が極めて低く，その存在量や環境中の振る舞いを明らかにするためには，それらを高感度・高精度で測定する手法の確立が重要となります．そこで我々は，高速液体クロマトグラフィ（HPLC）やガスクロマトグラフ－質量分析装置（GC-MS）などを利用した大気粒子中有害化学物質の新規測定法開発に取り組んでいます．

GC-MS による有害化学物質の分析

新規ナノ材料を用いた大気環境の改善ならびに分析手法の開発

黄砂表面における有害 PAH 誘導体生成のイメージ図

酸化能を指標とした大気エアロゾルの生体影響評価
生体内で活性酸素種（Reactive Oxygen Species; ROS）が過剰に生成すると蛋白質や DNA が酸化・損傷され，その結果さまざまな疾
患を引き起こすと考えられていますが，大気粒子中には ROS の過剰生成をもたらす化学物質が数多く含まれています．そこで我々は，大気粒子や大気粒子中に含まれる化学物質の ROS 生成能を，ジチオス
レイトール（Dithiothreitol; DTT）との反応の速さ（酸化能）をもとに評価する，"DTT アッセイ " という手法を用いて明らかにしよう
としています．

人口増加と人類のエネルギー消費活動の活発化に伴い，様々な種類の有機化学物質が環境中に放出されています．これらの化学物質は，
地表水や海洋，土壌などに様々なかたちで残留しているだけでなく，エアロゾルとして大気中にも存在し私たちの健康に影響を与えている可能性があります．このような有害化学物質に対する懸念の高まりに対処するためには，それらを処理・除去するための，低エネルギー負荷かつ効率的・効果的な方法を開発することが重要です．金属 - 有機構造体（Metal-Organic Frameworks, MOF）をはじめとする多孔性構造を含むナノ材料は，これらの用途に応用することのできる潜在的能力を秘めた候補の一つです．そこでこれらナノ材料を新規に合成するとともに，さまざまな汚染物質の処理・除去や化学分析前処理に適用するための新たな手法の開発を行います．

研究室
研究室訪問連絡先：下記 e-mail アドレス宛へ事前に連絡のこと
tkameda@energy.kyoto-u.ac.jp（亀田）研究室 HP：http://aerosol.energy.kyoto-u.ac.jp/

19

20

地球工学科・環境工学コースは、人々が豊かで快適な生活を営むため、地域・地球の環境整備に関する研究・教育を行うコースです。
地球工学科には約185名が入学し、1～2回生で基礎科目を学習し、3回生から環境工学、土木工学、資源工学、国際コースの4コースに分かれ、専門科目を学びます。このうち環境工学コースの定員は約38名です。環境工学コースで学びたいと思う人は、
まず工学部地球工学科を受験して下さい。また、高等専門学校からの編入試験で入学した人は、地球工学科2回生へ編入することになります。
環境工学コースを卒業した人のほとんどは、京都大学内の大学院である工学研究科・都市環境工学専攻、地球環境学舎およびエネルギー科学研究科に進学します。

基礎環境工学A
基礎環境工学B

環境衛生学

環境工学解析演習

21