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【5-1306】日本海及び周辺域の大気・海洋における有機汚染物質の潜在的脅威に関する研究（H25～H27；累計予算額120,329千円）

早川 和一（金沢大学）

### 1. 研究实施体制

（１）大気・海洋環境中のPAH及び放射性核種の起源と動態の把握に関する研究（金沢大学）

（２）大気・海洋環境中のPOPs条約指定物質の起源と動態の把握に関する研究（国立研究開発法人国立環境研究所）

（３）大気・海洋環境中のPAHs類二次生成と毒性化の解明に関する研究（京都大学）

（４）日本海及び周辺域の有機汚染物質の発生・輸送と海洋負荷の解析に関する研究（一般財団法人日本環境衛生センター）

## 2 ．研究開発目的

本研究班は、従来からこの地域の環境を汚染する化学物質として、PAHsとPOPs条約指定物質（以下POPsと略す）を対象に日本国内は平成11年から、中国、韓国、ロシアでは平成13年から調査研究を継続している。この間、H21年度より環境省環境研究総合推進費（B-0905、RF-0905：黄砂粒子上で二次生成する多環芳香族炭化水素誘導体による越境大気汚染と健康影響）を受けて研究成果を得たが、まだ調査域と調査期間は限られ、将来予測に重要な汚染レベルの推移や二次反応を含む大気・水環境中の動態が明らかにできたとは言えない。とりわけ有機物の燃焼で生成するPAHsは2013年1月に中国の北京などで問題になったPM $ _{2.5} $ に多く含まれており、その挙動と毒性の解明は冬の北西風の風下に位置する我が国国民にとっても急務である。

以上のことを踏まえて、本研究は、大気については前回事業と同じ地点で調査期間を延長して継続サンプリングをし、より直近の観測結果を得るとともに、対象域についても前回の日本海だけから周辺海域及び関連河川に拡大した。これにより大気中二次反応を含めたこの地域のPAhとPOPsの最新の動態を明らかにし、これらに基づいてシミュレーションモデルの精緻化を図り、将来予測を行うことを目的とした。

## 3 ．本研究により得られた主な成果

## (1) 科学的意義

1）日中韓口では都市によって PAH（NPAH の大気中濃度と組成が大きく異なり、発生源も異なる（中国は主に石炭暖房、日本は主に自動車）こと、中国で発生した PAH（NPAH は能登半島まで越境輸送され、黄砂と異なる時期（10月中旬～4月中旬）に高濃度となる季節変化を毎年繰り返していることを世界で初めて明らかにした。また、このことは化石燃料やバイオマスの燃焼に由来する PAH（NPAH が、黄砂由来 PM_{2.5} と区別して燃焼由来 PM_{5} の動態や健康影響を解析できる発生源及び毒性マーカーとして極めて有効なことを示しており、これまで粒子の大きさやイオン・金属分析のみに頼っていた PM_{5} 研究の新領域を切り開く分析方法を提示している。

2）日本海の PAH 汚染の実態はこれまで全く不明であったが、移流ルートとして対馬海流の寄与が最も大きく、これに大気が続き日本海に直接注ぐ河川の寄与は遥かに小さいこと、対馬海峡への流入量が最も大きい中国河川である長江下流域の PAH 濃度は日本海より遥かに高く、燃焼と石油から由来していること、最近の PAH 汚染は能登半島の大気と同様に軽減傾向にあることなど、その全体像を世界で初めて明らかにした。

3）従来の PAH 排出インベントリを改良するとともに輸送中の PAH の二次反応に関するパラメータを組み込んだ北東アジア域における PAH のシミュレーションモデルを初めて開発し、実測値との高い相関を確認できた。これは、この地域の PAH、NPAH 汚染の数理学的将来予測が可能になったことを意味している。
4）日本海表層におけるPOPs濃度の2007年～2015年の変動傾向の解析から、中国沿岸域を汚染源としたPOPsの越境汚染が現在もなお続いていることを示唆しており、今後の継続的な調査の必要性を浮き彫りにした。また、日本海及び黄海において表層から海底直上で海水中の溶存態HClの鉛直分布を世界ではじめて明らかにした。今後はPOPsの海洋中における移行及び挙動の解明が進むものと思われる。

## (2) 環境政策への貢献

1）国内主要4都市域の過去18年間の大気中PAH、NPAHの個別濃度の実測値は、我が国のPAH、NPAH及びPM $ _{5} $ 等の大気環境基準・指針値策定の参考値として活用が見込まれる。

2）極東アジア諸国（中国・韓国・ロシア）の主要都市の過去15年間の大気中PAH、NPAHの個別濃度の実測値とモデルシミュレーション結果は、それぞれの国のPAH、NPAH及びPM $ _{5} $ 等の大気環境基準・指針値策定の参考値として活用が見込まれる。さらに、国際的な環境政策立案に有用な参考資料としても活用が見込まれる。

3）本研究は PAH 成分と黄砂の飛来時期を明確に特定しており、アレルギー疾患などが発現する時期との関連を明らかにすれば、健康影響の本体を解明できる可能性が大きいことを示している。将来は PM_{2.5} 予測に成分情報を加えることが期待できる。

4）PM_{2.5}に関連して、PAH、NPAH発生源の推定も可能であり、国・都市による最適対策の選択に有用情報を提供できる。

5）日本海表層水の過去 18 年間の PAH の個別濃度の実測値とシミュレーション結果は、我が国の PAH の水環境基準・指針値策定の参考値として活用が見込まれる。さらに、国際的な環境政策立案に有用な参考資料としても活用が見込まれる。

6) 日本海表層水の PCPs 観測と過去の我々の観測結果との比較から、PCPs 濃度レベルが 2 分の 1 程度まで低下していることが分かった。暖水系と冷水系が交わる日本海は、世界有数の水産資源の宝庫であり、ここで得られた観測結果は日本海の環境保全方針の上でも重要な知見と考える。

7) 日本海表層における PCPs 濃度の 2007 年～2015 年の変動傾から、2008 年～2013 年にかけて全異性体の濃度が漸減傾向にあったが 2013 年～2015 年には増加傾向に転じていること、平均濃度で比較すると 2008 年当時と現在ではほぼ同等にまで濃度が増加していること、が明らかになった。暖水系と冷水系が交わる日本海は、世界有数の水産資源の宝庫であり、ここで得られた観測結果は日本海の環境保全方針の上でも重要な知見と考える。

## <行政が既に活用した成果>

1）環境省有害大気汚染物質健康リスク評価手法等に関する検討会において、本研究成果であるPAH、NPAHの分析法と最近の汚染状況に関する情報を提示し、指針値・基準値等の作成方針に貢献した（例えばBaPの実大気中濃度と相対リスク試算に関する論文：Anal. Sci., 32(2), 233-236 (2016)）。

2）本研究は PAH 成分と黄砂の異なる飛来時期を明確に特定しており、これらとヒトのアレルギー疾患などが発現する時期との関連を明らかにすれば、健康影響の本体を解明できる可能性が大きい。その結果、PM_{5} 予測に成分情報を加えることができる。

3) PM_{5} に関連して、本研究で開発した方法は、PAH、NPAH の濃度だけでなく、発生源の同定も可能であり、各国・都市の分析結果と併せて、国内はもとより諸外国に国際学会や会議を通じて、都市毎の最適対策の選択に有用な情報として提供した。

本事業で実施した大気及び日本海の PAH、NPAH 汚染が改善方向にあることは、我が国の今後の環境施策や水産資源の保護・育成施策等の策定に関わる有用情報として提供できた。
## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

1）国内主要 4 都市域の過去 18 年間の大気中 PAH、NPAH の個別濃度の実測値は、我が国の PAH、NPAH 及び PM_{5} 等の大気環境基準・指針値策定の参考値として活用が見込まれる。

2）極東アジア（中国・韓国・ロシア）の主要都市の過去15年間の大気中PAH、NPAHの個別濃度の実測値とモデルシミュレーション結果は、それぞれの国のPAH、NPAH及びPM $ _{2.5} $ 等の大気環境基準・指針値策定の参考値として活用が見込まれる。さらに、国際的な環境政策立案に有用な参考資料としても活用が見込まれる。

3）日本海表層水の過去 18 年間の PAH の個別濃度の実測値とシミュレーション結果は、我が国の PAH の水環境基準・指針値策定の参考値として活用が見込まれる。さらに国際的な環境政策立案に有用な参考資料としても活用が見込まれる。

## 4 ．委員の指摘及び提言概要

PAH、POPs、放射性核種による大気、海洋の汚染実態について詳細なデータを取得するとともに、それらの発生量、沈着量、黄砂粒子上での反応などの知見を蓄積できた点が評価できる。今後これらの知見が、当該地域のみならず、グローバルな汚染物質の動態把握および環境保全施策に寄与することが期待される。なお、全体の発表件数は多いものの、サブテーマによっては論文化されていない結果もあるのでその点について引き続き努力をお願いしたい。

### 5 \. 評点

総合評点：A
【2-1304】温暖化予測に関わる北極域土壌圏の炭素収支の時空間変動（H25～H27；累計予算額124,656千円）

串田圭司（日本大学）

### 1. 研究实施体制

（１）リモートセンシングによる生態系と広域土壌有機物分解の評価(日本大学)

（２）凍土土壌中有機炭素の蓄積・分解の実態解明と変動量の把握（国立研究開発法人国立環境研究所）

（３）北極域生態系炭素動態の季節・年々変動に及ぼす環境影響の要因解析(広島大学)

## 2 ．研究開発目的

本研究の3年間の研究期間の研究開発目的は以下のようである。北極域の土壌有機物分解を予測するモデルの開発に必要な観測・実験を行う(サブグループ2)。北極域の土壌有機物分解の時間変化をモデル化する(サブグループ3)。土壌有機物分解の観点から、リモートセンシングによる広域生態系区分を行う(サブグループ1)。これらを合わせて、北極域の土や植物は温暖化を加速するのかを明らかにする。

### 3. 本研究により得られた主な成果

## (1) 科学的意義

各地の永久凍土と夏期融解層の土壌有機物の鉛直分布、土壌有機物の温度上昇による変化率を観測と実験で明らかにした。これまでに永久凍土の土壌有機物の温度上昇による変化率の測定による定量化はほとんどなかった。ツンドラの永久凍土の融解は大きな有機物分解をもたらすこと、北方林の夏期融解層の土壌有機物分解は世界の土壌の中でも大きいこと、0℃以下の永久凍土中の有機物も分解していることを明らかにした。

土壤有機物分解モデルを新たに開発し、永久凍土、鉱質土層、鉛直移動、実測データを考慮して、2100年までの分解量を算出した。RCP2.6（低位安定化シナリオ）において、本研究で実測のパラメータを用いた場合、2100年までの土壤有機物分解量は、北方森林、ツンドラでそれぞれ、5kgC/m²、2kgC/m²であった。IPCC AR5の温室効果ガス放出の4種の異なるシナリオ、パラメータでの土壤有機物分解量の算出を行い、土壤有機物分解量の変動性を評価した。

新たに現地観測に基づいて開発した分光指標により、MODIS衛星データから、アラスカ周辺の北極域全体の植物から土壌への有機物の移動量、火災による有機物の燃焼量、2100年までのこれらの変化量を見積もった。MODISデータ解析の結果、2000年から2013年の植物から土壌への有機物の移動量は、ツンドラ、北方森林それぞれについて、94～95%の土地では変化が認められなかった。5～6%の土地では増加または減少していたが、ツンドラ、北方森林それぞれについて、面積、変化率ともに、増加しているところの方が減少しているところより大きかった。2100年までのリター増に伴う土壌有機物の増加は、北方森林、ツンドラでそれぞれ、2kgC/m²、0.5kgC/m²と見積もられた。

## (2) 環境政策への貢献

＜行政が既に活用した成果＞

特に記載すべき事項はない。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

世界の北方森林、ツンドラの面積は、それぞれ1,249万km²、890万km²である(Apps et al., 1993)。RCP2.6（低位安定化シナリオ）の場合、2100年までの土壤有機物分解量は、北方森林、
ツンドラでそれぞれ、5kgC/m²、2kgC/m²であった。リター増に伴う土壌有機物の増加は、北方森林、ツンドラでそれぞれ、2kgC/m²、0.5kgC/m²であった。これらに植生現存量の増加量を考慮すると、2100年までの二酸化炭素放出量は、北方森林、ツンドラでそれぞれ、31G℃、9G℃であると見積もられる。RCP2.6（低位安定化シナリオ）の場合、2100年までにツンドラで1kgC/m²、北方森林で2.5kgC/m²の二酸化炭素の放出が予測される。北極域全体でこの放出が起こるとすると、これまでに人為起源で放出された二酸化炭素の10%になる。原野・森林火災の増加の評価によってはもっと大きくなる。北極域の土や植物は温暖化を加速すると言える。これまでの全球気候モデルでは、この温暖化の加速は過小評価されている。環境政策において、一層の温暖化緩和のための技術開発が必要であることを示した。

## ４．委員の指摘及び提言概要

パルサの実態を明らかにしたこと、炭素同位体により土壌有機物の蓄積・分解速度の知見を得たこと、Q10値から夏期融解層で温暖化時に土壌有機物分解が増加する可能性を示唆したことなどは評価できる。一方で、明確な根拠の提示なく短期間の衛星データから北極域の長期火災周期を推測するなど根拠の曖昧な結果も存在する。研究成果としては、口頭発表は多いが、査読付き論文発表が少なく、社会へのインパクト・貢献が小さく、残念である。

### 5. 評点

総合評点：A
分 野	品 目	① 目標值	② 総調達量	③ 特定調達物品等の調達量	④ 特定調達物品等の調達率=③/②	⑤ 目標達成率=④/①	判断の基準より高い水準を満足する物品等を調達した場合	⑫ 備考
⑥ 調達量	⑦ 具体的仕様	⑧ 調達量	⑨ 具体的仕様の主な例
⑨ の内数	環境への配慮の内容
電 子 計 算 機 等 (4)	フラクミリ	購入	100%	8台	8台	100%	100	0台	0台
リース・レンタル(新規)	3台	3台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	784台	784台	0台
スキヤナ	購入	100%	80台	80台	100%	100	0台	0台
リース・レンタル(新規)	0台	0台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台	0台	0台
プロジェクタ	購入	100%	51台	51台	100%	100	0台	0台
リース・レンタル(新規)	0台	0台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台	0台	0台
トナーカートリッジ	100%	84,090個	84,090個	100%	100%	218個	再利用可能	0個
インクカートリッジ	100%	47,141個	47,141個	100%	100%	2個	0個
電 子 計 算 機 等 (4)	電子計算機合計	購入	1,653台	1,653台	100%	100%	0台	0台
リース・レンタル(新規)	23,797台	23,797台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	63,591台	63,591台	0台	0台
サーパ型	購入	0台	0台	0台	0台
リース・レンタル(新規)	58台	58台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	300台	300台	0台	0台
ラライアント型(テストララバッコ)	購入	218台	218台	0台	0台
リース・レンタル(新規)	46台	46台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	6,281台	6,281台	0台
購入	1,434台	1,434台	0台	0台
リース・レンタル(新規)	23,632台	23,632台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	57,010台	57,010台	0台
購入	1台	1台	0台	0台
リース・レンタル(新規)	61台	61台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台	0台
磁気ディスク装置	購入	100%	292台	292台	100%	100%	0台	0台
リース・レンタル(新規)	100%	2台	2台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	10台	10台	10台	0台
ディスプレイ	購入	100%	146台	146台	100%	100%	0台	0台
リース・レンタル(新規)	100%	15台	15台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	4,010台	4,010台	4,010台	0台
記録用メディア	100%	35,431個	35,431個	100%	100%	0個	0個
オ フ イ ス 機 器 等 (5)	シュレッダー	購入	100%	285台	285台	100%	100%	0台	0台
リース・レンタル(新規)	100%	1台	1台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台	0台	0台
デジタル印刷機	購入	100%	89台	89台	100%	100%	0台	0台
リース・レンタル(新規)	100%	0台	0台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台	0台	0台
掛時計	100%	439個	439個	100%	100%	0個	0個
電子式卓上計算機	100%	2,149個	2,149個	100%	100%	0個	0個
一次電池又は小形充電式電池	100%	69,976個	69,976個	100%	100%	0個	0個
一次電池のうち炎害備蓄用品として調達したもの	100%	1,262個	1,262個	100%	100%	0個	0個
移 動 電 話 等 (3)	携帯電話	購入	100%	896台	896台	100%	100%	0台	0台
リース・レンタル(新規)	100%	70台	70台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	70台	70台	70台	0台
PHS	購入	100%	16台	16台	100%	100%	0台	0台
リース・レンタル(新規)	100%	0台	0台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台	0台	0台
スマートフォン	購入	100%	100台	0台	0%	0%	0台	100台
リース・レンタル(新規)	100%	0台	0台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台	0台	0台
家 電 製 品 (6)	電気冷蔵庫・冷蔵庫・冷蔵冷蔵庫※	購入	100%	124台	123台	99%	99%	0台	1台	冷蔵庫	ノンフロン対応	機能・性質上の必要性
リース・レンタル(新規)	100%	1台	1台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台	0台	0台
テレビジョン受信機	購入	100%	29台	29台	100%	100%	0台	0台
リース・レンタル(新規)	100%	0台	0台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台	0台	0台
電気便座	購入	100%	176台	176台	100%	100%	0台	0台
リース・レンタル(新規)	100%	0台	0台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台	0台	0台
電子レンジ	購入	100%	85台	85台	100%	100%	0台	0台
リース・レンタル(新規)	100%	0台	0台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台	0台	0台
分 野	品 目	① 目標值	② 総調達量	③ 特定調達物品等の調達量	④ 特定調達物品等の調達率=③/②	⑤ 目標達成率=④/①(一部=③/①)	判断の基準より高い水準を満足する物品等を調達した場合	判断の基準を満足した物品等を調達した場合	① 備考
⑥ 調達量	⑦ 具体的仕様	⑧ 調達量	⑨ 具体的仕様の主な例
⑨の内数	環境への配慮の内容
分 野	品 目	① 目標值	② 総調達量	③ 特定調達物品等の調達量	④ 特定調達物品等の調達率=③/②	⑤ 目標達成率=④/①	判断の基準より高い水準を満足する物品等を調達した場合判断の基準を満足した場合	⑫ 備考
⑥ 調達量	⑦ 具体的仕様	⑧ 調達量	⑨ 具体的仕様の主な例
⑨ の内数	環境への配慮の内容
一般公用事以外合計	購入	100%	601台	601台	%	100%	0台
リース・レンタル(新規)	24台	24台	100%	0台
リース・レンタル(継続)	48台	48台	0台
電気自動車	購入	0台	0台	%
リース・レンタル(新規)	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台
天然ガス自動車	購入	0台	0台	%
リース・レンタル(新規)	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台
ハイブリッド自動車	購入	363台	363台	100%
リース・レンタル(新規)	4台	4台
リース・レンタル(継続)	4台	4台
ブラダインハイブリッド自動車	購入	0台	0台	%
リース・レンタル(新規)	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台
燃料電池自動車	購入	0台	0台	%
リース・レンタル(新規)	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台
水素自動車	購入	0台	0台	%
リース・レンタル(新規)	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台
クリーンディーゼル自動車(乗車定員10人以下の乗用車)	購入	0台	0台	%
リース・レンタル(新規)	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台
乗用車(上記を除く)	100%	217台	217台	100%	0台
リース・レンタル(新規)	18台	18台	0台
リース・レンタル(継続)	44台	44台	0台
小型バス(車両総重)	購入	1台	1台	100%	0台
リース・レンタル(新規)	0台	0台	0台
リース・レンタル(継続)	0台	0台	0台
貨物車(車両総重量)	購入	100%	19台	100%	0台
リース・レンタル(新規)	0台	0台	0台
購入	100%	0台	0台	0台
重量車(車両総重量)	購入	100%	0台	0台	0台
リース・レンタル(新規)	0台	0台	0台
重量車(車両総重量)	購入	100%	2台	2台	0台
リース・レンタル(新規)	2台	2台	0台
ETC対応車載器	802個	769個	769個	100%
カーナビゲーションシステム	804個	828個	828個	100%
乗用車用タイヤ	100%	3,042本	3,042本	100%
2サイクルエンジン油	100%	13%	13%	100%
消火器	(1) 消火器	100%	2,030本	2,030本	100%	100%
制服・作業服(3)制服	作業服	100%	9,684着	9,684着	100%	100%
帽子	100%	5,351着	5,351着	100%
帽子	100%	1,841点	1,841点	100%
イテラ・ア・寝装寝具(11)力一テン布製ラララ	布製ラララ	100%	1,252枚	1,252枚	100%	100%
金属製ラララ	100%	0枚	0枚	%	%
タラララカーベット	100%	415点	415点	100%	100%
タルカーベット	100%	0㎡	0㎡	%	%
繊ヒゥララ	100%	38,264㎡	37,679㎡	98%	98%
ニードルパンチカーベット	100%	0㎡	0㎡	%	%
布布(災害備蓄用を含む)	100%	10,301㎡	10,301㎡	100%	100%
購入	525枚	525枚	100%	100%
リース・レンタル(新規)	0枚	0枚	100%	100%
リース・レンタル(継続)	306枚	306枚	100%	100%
購入	36枚	36枚	100%	100%
リース・レンタル(新規)	36枚	36枚	100%	100%
リース・レンタル(継続)	666枚	666枚	100%	100%
購入	22台	22台	100%	100%
リース・レンタル(新規)	0台	0台	100%	100%
リース・レンタル(継続)	0台	0台	100%	100%
分 野	品 目	① 目標值	② 総調達量	③ 特定調達物品等の調達量	④ 特定調達物品等の調達率=③/②	⑤ 目標達成率=④/①	判断の基準より高い水準を満足する物品等を調達した場合判断の基準を満足した場合	⑫ 備考
⑥ 調達量	⑦ 具体的仕様	⑧ 調達量	⑨ 具体的仕様の主な例
⑨ 具体的仕様の主な例
作 業 手 袋(1)	作業手袋(災害備蓄用を含む)	100%	548個	548個	100%	100%	0個	0個
100%	0個	0個	0個	0個
100%	3441個	3441個	0個
その他繊維製品(7)	集会用テント(災害備蓄用を含む:リース・レンタル(継続)	100%	50331組	50331組	100%	100%	0組	0組
100%	3台	3台	100%	100%	0台	0台
100%	14台	14台	0台	0台
0台	0台	0台
0台	0台	0台
100%	36枚	36枚	100%	100%	0枚	0枚
0枚	0枚	0枚	0枚
0枚	0枚	0枚
防球本ット	100%	0枚	0枚	%	%	0枚	0枚
旗	100%	377枚	377枚	100%	100%	0枚	0枚
のぼり	100%	0枚	0枚	%	%	0枚	0枚
幕	100%	13枚	13枚	100%	100%	0枚	0枚
購入	100%	57点	57点	100%	100%	0点	0点
リース・レンタル(新規)	100%	5点	5点	100%	100%	0点	0点
リース・レンタル(継続)	100%	572点	572点	0点
設備(6)	太陽光発電システム	0kw	0kw	0kw	%	%	0kw	0kw
太陽熱利用システム	0m	0m	0m	%	%	0m	0m
燃料電池	0kw	0kw	0kw	%	%
生ゴミ処理機	0台	0台	0台	%	%
自ら設置	0台	0台	0台
節水機器	100%	0個	0個	%	%	0個	0個
日射調整フィルム	100%	156m	156m	100%	100%	0m	0m
災害備蓄用品(15)(既存品目以外の10品目)	ベットポトル飲料水	100%	72632本	72632本	100%	100%	0本	0本
アルフ化米	100%	66788個	66788個	100%	100%	0個	0個
保存パン	100%	546個	546個	100%	100%	0個	0個
乾パン	100%	4584個	4584個	100%	100%	0個	0個
佇詰	100%	78138個	78138個	100%	100%	0個	0個
レトルト食品等	100%	2193個	2193個	100%	100%	0個	0個
栄養調整食品	100%	9910個	9910個	100%	100%	0個	0個
フリーズドライ食品	100%	5249個	5249個	100%	100%	0個	0個
非常用携带燃料	100%	88個	88個	100%	100%	0個	0個
携带発電機	100%	6台	6台	100%	100%	0台	0台
公共工事(67)	別途
役務(18)	省工木ルギー診断	2件	2件	2件	100%	100%
印刷	100%	1682件	1660件	99%	99%	1件	22件	納入告知書の送付等	機能・性質上の必要性
食堂	生ゴミ処理機設置	16件	0件	0件	100%	63%
処理委託	10件	10件	10件	100%	100%
自動車専用タイヤ更生	更生タイヤ(リトレッド)	0件	0件	0件	%	%
リグループ	0件	0件	0件	%	%
自動車整備	100%	1861件	100%	100%	100%	2件	修理部品	再生品の利用を促している	適時の入手困難
部品交換を伴う整備(リユース・リグルド部品)判断基準要件として求めて発注したもの	100%	件	1863件	100%	100%
エンジン洗浄	1863	308件	308件	100%	100%
庁舎管理	100%	653件	653件	100%	100%	2件	0件
植栽管理	100%	286件	286件	100%	100%	1件	0件
清掃	100%	804件	804件	100%	100%	1件	0件
機密文書処理	100%	297件	297件	100%	100%	0件	0件
害虫防除	100%	367件	367件	100%	100%	1件	0件
輸配送	100%	4299件	4299件	100%	100%	0件	0件
旅客輸送	100%	191件	191件	100%	100%	0件	0件
産光灯機能提供業務	0件	1件	1件	100%	%	0件	0件
庁舎等において営業を行う小売業務	0件	2件	2件	100%	%	0件	0件
クリーニング	100%	801件	801件	100%	100%	0件	0件
鉄料自動版売機設置	100%	452台	452台	0台	0台
紙容器鉄料自動版売機	100%	10台	10台	100%	0台	0台
カップ式鉄料自動版売機	100%	53台	53台	0台	0台
引越輸送	100%	19件	19件	100%	100%	0件	0件
会議運営	100%	13件	13件	100%	100%	0件	0件
特定調達品目以外(1)	腕章	100%	1209枚	1209枚	100%	100%	0枚	0枚
国土交通省所管

不納欠損額の内訳

自動車安全特別会計（保障勘定）

(单位：千円)

区分	本年度発生債権分	前年度以前発生債権分	計	備考
件数	金額	件数	金額	件数	金額
歳入徴収官事務規程第27条第1項第1号の規定によるもの(免除)	2	0	2	0	4	0	損害賠償金債権 0
歳入徴収官事務規程第27条第1項第2号の規定によるもの(消滅時効の完成)	-	-	7	0	7	0	損害賠償金債権 0
歳入徴収官事務規程第27条第1項第3号の規定によるもの(滞納処分の停止)	-	-	-	-	-	-
歳入徴収官事務規程第27条第1項第4号の規定によるもの(みなし消滅)	2	5,973	99	246,236	101	252,210
債権管理事務取扱規則第30条第1号の規定によるもの(消滅時効が完成し、かつ、援用の見込み)	-	-	58	195,659	58	195,659	損害賠償金債権 195,659
債権管理事務取扱規則第30条第2号の規定によるもの(法人の清算が結了)	-	-	5	10,179	5	10,179	損害賠償金債権 10,179
債権管理事務取扱規則第30条第3号の規定によるもの(債務者死亡後債務について限定承認があった場合において、相続財産の価額が強制執行費用等を超えない見込み)	-	-	-	-	-	-
債権管理事務取扱規則第30条第4号の規定によるもの(破産法等の規定により債務者が免責)	2	5,973	36	40,397	38	46,371	損害賠償金債権 46,371
債権管理事務取扱規則第30条第5号の規定によるもの(債権の存在について法律上争いがある場合において、法務大臣が勝訴の見込みがない旨決定)	-	-	-	-	-	-
E-0802 アジア太平洋地域を中心とする持続可能な発展のためのバイオ燃料利用戦略に関する研究

（４）バイオ燃料生産とそれに伴う森林・土地・水利用変化の影響評価

（独）農業・食品産業技術総合研究機構 中央農業総合研究センター

環境影響評価研究チーム

林 清忠

平成20～22年度累計予算額：28,771千円（うち、平成22年度予算額：10,209千円）

予算額は、間接経費を含む。

[要旨] バイオ燃料生産に伴う森林から農地への土地利用変化が環境に与える影響を評価するため、土地利用の影響評価手法を検討した。ライフサイクルアセスメント（LCA）の枠組みを活用し、水利用も併せて評価した。第1に、インドネシアとブラジルにおける農地と森林の近年の動向を明らかにするとともに、植物油のLCAを通してパームオイルの位置づけを解明した。以上により、LCAにおいて土地利用を評価対象とすることが重要であることを示した。第2に、東南アジア（マレーシア／インドネシア）のパームオイル生産とヨーロッパのナタネ油生産を比較し、「後発者の不利益」ともいえる状況があることを明らかにした。第3に、事例としてインドネシアを取り上げ、地域（州）レベルでの土地利用の影響評価を実施し、土地利用の影響評価の結果は土地条件によって大きく異なることを示した。まず、パームヤシの生産性に基づく地域（州）ごとの影響評価を実施し、土地利用転換に伴う環境影響には州ごとに大きな格差が生じ得ることを示した。次いで、州別に土地条件（泥炭土シェア）を考慮した影響評価を実施し、土地利用転換に伴う州別のCO₂排出量は、化石燃料由来のCO₂排出量より一般に多く、土地条件（泥炭土シェア）を考慮するとさらに増加することを解明した。第4に、ライフサイクルインベントリ（LCI）データを構築する中で、商用のパームヤシプランテーションにおける肥料・農薬等の資材や用水の利用実態を明らかにした。また、土地利用の影響評価の一環として、エネルギー作物生産の水必要量を推計した。

[キーワード] ライフサイクルアセスメント、ライフサイクルインベントリ、土地利用変化、特性化係数、パームオイル

### 1. はじめに

食料生産やエネルギー生産への世界的な需要の高まりが、熱帯地方での森林破壊の一因になっている。森林破壊の速度は低下しているものの、その率は依然として高いと指摘されている $ ^{1} $ 。森林破壊は主として熱帯雨林から農地への転換に伴うものであり、関連する環境問題として、気候変動、土壌炭素貯留、生態系サービス、生物多様性等に関わる問題がある。

熱帯地方の森林破壊を減少させることは国際的な課題であり、それは農業生産、バイオ燃料生産と深く関わっている。とりわけインドネシアでのパームヤシ生産、ブラジルでの大豆生産が注目されるところとなっている。本研究では、こうした土地利用変化がもたらす環境影響をどのよ
うに評価するかを検討する。

## 2 ．研究目的

本研究の目的は、ライフサイクルアセスメント（LCA）の枠組みを用いて土地利用の影響評価を行う方法を検討し、実際に農地への転換に伴う土地利用変化の影響評価を行うことである。熱帯雨林から農地への転換に関して注目されているインドネシアとブラジルの近年の土地利用変化の動向を概観した後で、LCAにおける土地利用の影響評価手法を検討する。以上に基づいて、インドネシアにおけるパームオイル生産を事例とした土地利用の影響評価を行う。

## 3 ．研究方法

本研究は、以下のように、グローバルな問題からローカルな問題へと順を追って分析する。

第1に、LCAにおいて土地利用を評価対象とすることが重要であることを示すため、インドネシアとブラジルにおける農地と森林の近年の動向を検討するとともに、植物油のLCAを実施し、パームオイルの位置づけを解明する。

第2に、「後発者の不利益」ともいえる状況を示すため、インドネシアのパームオイルとヨーロッパのナタネ油を仮想的に比較し、土地利用の影響評価に伴う社会的要因を明らかにする。

第3に、土地利用の影響評価の結果は土地条件によって大きく異なることが予想されるため、インドネシアの州レベルでの土地利用の影響評価を実施する。影響評価の地域化は、パームヤシの生産性、パームヤシ生産地における泥炭土地帯のシェアに基づいて行う。

第4に、パームヤシ生産のライフサイクルインベントリ（LCI）分析の展望を示すため、実際のプランテーションにおけるデータ収集の結果を、水利用を含め検討する。

## 4 ．結果・考察

## （１）LCAにおける「土地利用」の重要性

## 1 ）バイオ燃料をめぐる土地利用変化

インドネシアとブラジルにおける農地と森林の近年の動向は、図1の通りである。両国とも耕地面积積は増加傾向にあるのに対して、森林面積は減少している。インドネシアでは地表面積の12%に相当する23 M haが、ブラジルでは同6%に相当する51 M haが1990年から2008年の間に消失している。

これらの傾向は、バイオ燃料生産のために新たに用意できる土地が限られていることを示している。現在バイオ燃料に用いられている土地面積（米国、EU、ブラジル、中国の合計）は、13.8 M haであると推計されており、これは世界の穀物面積（1500 M ha）の1％に相当する $ ^{2} $ 。世界全体でのバイオ燃料の生産目標（2020年）を達成するためには、56～166 M haの土地が必要であると推計されており $ ^{7} $ 、これは日本の地表面積の1.5～4.4倍に相当する。
インドネシアの耕地面積（1000 ha）

インドネシアの森林面積（1000 ha）

ブラジルの耕地面積（1000 ha）

ブラジルの森林面積（1000 ha）

図1．インドネシアとブラジルにおける土地利用変化 資料: FAOSTAT

## 2 ）植物油生産を事例としたLCA

ここでの目的は、製油工場段階での植物油（バイオディーゼルの前段階の物質）の比較LCAを実施し、土地利用の影響評価を実施する意義を確認することである。対象とした植物油は次の通りである。ヒマシ油（インド）、ココナッツ原油（フィリピン）、ジャトロファ油（インド）、オリーブ油（キプロス）、パーム核油（マレーシア）、パームオイル（マレーシア）、パームオイル（森林伐採がない場合、マレーシア）、ナタネ油（スイス）、ナタネ油（ヨーロッパ）、有機ナタネ油（ヨーロッパ）、ダイズ油（ヨーロッパ）、ダイズ油（ブラジル）、ダイズ油（米国）。

システム境界は、製油段階まで（"cradle to gate"）とし、機能単位は製油1 kgとした。分析は通常のLCA（attributional LCA）によって行った。また、用いたLCIデータベースはecoinvent 2.0 $ ^{5)} $ を基本とし、ESUサービスが作成したデータ $ ^{4)} $ も用いた。評価に用いた影響領域は、GHG排出量（地球温暖化ポテンシャル、GWP）、エネルギー消費（累積エネルギー需要、CED）、土地占有および土地利用転換（エコシステムダメージポテンシャル、EDP）である。計算はSimaPro 7.1によって実施した。地球温暖化ポテンシャルの計算において、生物起源のCO $ _{2} $ 排出と固定分は算入しなかった。
植物油のライフサイクルでのGHG排出量

植物油のEDP（占有）

植物油のEDP（転換）

図2. 植物油の比較LCA

分析結果は以下の通りである（図2）。植物油のライフサイクルGHG排出量を比較することによ
り、パームオイル、とりわけ森林伐採がない場合のパームオイルの排出量が小さいことがわかった。CED（再生不可能部分）の比較からも同様の傾向が指摘できた。生産効率が高いパームオイルは、EDP（占有）の値も小さいこと、つまり占有に伴う生態系への影響が相対的に小さいことが示された。しかしながら、土地利用の転換については、異なった結果が得られた。EDPの値が最も大きいのは、ブラジルのダイズ油である。マレーシアのパームオイルについては、森林伐採がある場合とない場合とで大きな相違のあることが示された。

## （２）LCAにおける土地利用の影響評価

上の比較LCAにおいて注目すべき結果は、「パームオイル（マレーシア）」と「パームオイル（森林伐採がない場合・マレーシア）」の違いであり、土地利用の影響評価がLCAにおいて重要であることを示している。実際、土地利用の影響評価はLCAにおいて、とりわけ農産物のように生産段階で土地への依存度が大きい製品のLCAにおいて重要なテーマとなっている。

## 1 ）フレームワーク

LCAにおける土地利用の影響評価のフレームワークは図3の通りである。その特徴は、以下のように要約される。①占有と転換が明示的に区別されている。②土地利用の変化に伴う土地の質（ $ q^{*} $ ， $ q_{0} $ ， $ q_{1} $ ， $ q_{2} $ ）が定義されている。③影響の程度は参照点となる状態（ $ q^{*} $ ）との関係で決定される。④占有期間等の時間の定義（ $ t_{0} $ から $ t_{1} $ または $ t_{2} $ ）が評価上重要である。

図3. LCAにおける土地利用の影響評価のフレームワーク

## 2 ）パームオイル生産の事例

## a 地域間の比較

この節では、東南アジアとヨーロッパでの植物油生産を比較することにより、環境影響評価の背後にある社会的側面を明らかにする。マレーシアでのパームヤシ生産とドイツでのナタネ生産を比較するが、その際に仮想的な土地利用シナリオの違いが種多様性（species richness）に与える影響を検討することにより、発展段階の違いに起因するある種の不平等性に焦点を当てる。イン
ベントリデータはecoinvent 2.2をベースとし、Schmidt $ ^{5)} $ によって開発された特性化係数によって、表1のシナリオを検討した。その特性化係数は、デンマーク用とマレーシア・インドネシア用が求められているが、検討したドイツの事例に対してはデンマーク用の係数を代用した。

ナタネを集約的草地から集約的単年性穀物栽培への転換により栽培した場合とパームヤシを集約的ゴム農園からアグロフォレストリーへの転換により栽培した場合を比較すると、後者の方が多様性への影響が小さいことが示された。特に注目されたのは、ナタネを原生林から集約的単年性穀物栽培への転換により栽培した場合の影響の大きさである。

この結果は、東南アジアとヨーロッパの間に異時点間での不平等性（「後発者の不利益」）が存在することを示している。言い換えれば、ヨーロッパにおける過去の土地利用転換の環境負荷の方が、現在の東南アジアにおける転換の負荷よりも大きくなり得ること、したがって、東南アジアにおける現在の土地利用転換に伴う負荷のみに注目することには、ある種の不平等性が伴い得ることを示している。

表 1．土地利用変化の種多様性への影響（wS_{100}/kg）

製品	シナリオ	占有	転換
ナタネ油	原料生産：ドイツ（ザクセン=アンハルト州）でのナタネ生産。集約的草地から集約的単年性穀物栽培への転換。製油：EUでの平均的プラント。	0.0191	0.0398
ナタネ油	原料生産：ドイツ（ザクセン=アンハルト州）でのナタネ生産。原生林から集約的単年性穀物栽培への転換。製油：EUでの平均的プラント。	0.0191	6.01
パームオイル	原料生産：マレーシアでのパームオイル生産。集約的ゴム農園からアグロフォレストリーへの転換。製油：マレーシアでの平均的プラント。	0.00473	0.000851
パームオイル	原料生産：マレーシアでのパームオイル生産。原生林からアグロフォレストリーへの転換。製油：マレーシアでの平均的プラント。	0.00473	0.0421

注： $ wS_{100} $ とは、 $ 100\ m^{2} $ の標準地域において、生態系の脆弱性に関するファクターで重み付けをした種多様性である。

## b 生産性に基づいた地域化

以上の分析は、土地利用変化のシナリオの設定が影響評価を実施する上で重要であることを示唆している。土地利用変化の影響評価においては、それに加え、地域性を考慮することが重要な意味を持つ。そこで以下では、地域差を反映した土地利用の影響評価を、つまり土地利用の影響評価の地域化を検討する。

まずは、インドネシアのボルネオ島とスマトラ島の12州（図4）のそれぞれについて、パームヤシの生産性の違いを反映させた評価を行う。具体的には、インベントリデータ（ecoinvent 2.2）における収量に各州の値を用いた³）。ただし、その値がパーム原油（Crude Palm Oil, CPO）であったためパーム果房（Fresh Fruits Bunch, FFB）に換算した¹）。特性化係数は暫定的にEDPを用いた。
図4 事例としたインドネシア12州の位置

分析結果は表2の通りである。第1に、転換の方が占有に比べて大きく、前者は後者のおよそ38倍であった。第2に、インドネシアにおける主要なパームヤシ生産地帯である北スマトラとリアウにおける値が相対的に小さいことが示された。

表2. パームヤシ生産の地域別EDP（EDP/kg FFB）

地域(州)	占有	転換
ボルネオ島
西カリマンタン	0.533	20.1
中央カリマンタン	0.518	19.6
南カリマンタン	0.486	18.3
東カリマンタン	0.598	22.6
スマトラ島
アチェ	0.541	20.4
北スマトラ	0.390	14.7
リアウ	0.432	16.3
西スマトラ	0.529	20.0
ジャンビ	0.509	19.2
ブンクル	0.533	20.1
南スマトラ	0.515	19.4
ランプン	0.551	20.8

## c 泥炭土のシェアに基づいた地域化

上記結果は州ごとの環境負荷の違いを検討する上では有用であるが、近年問題となっている泥炭地帯における土地利用転換を対象とした評価ではない。したがって、次に、各州における泥炭土のシェアを考慮した評価を行う。ここでは、土地利用転換に伴うCO $ _{2} $ 排出量に注目する。

排出量の計算において転換を2つの部分に区分した。第1は、開拓地の供給プロセスであり、熱
帯雨林の伐採による集約的森林への転換である。第2は、他方はプランテーションレベルでのFFBの生産プロセスであり、集約的森林から集約的短伐期林への転換を意味する。伐採時には20％のバイオマスを燃焼すると想定した。各州のパームヤシプランテーションにおける泥炭土のシェアはKohらの成果によった $ ^{6)} $ 。パームヤシプランテーションでの泥炭の分解によるCO $ _{2} $ 排出量は、Uryuらの報告書に基づいている $ ^{9)} $ 。

分析結果は以下の通りである（表3）。第1に、泥炭土の存在を無視した場合（ケース2）でさえ、化石燃料由来の$\mathrm{CO}_{2}$ 排出量よりも土地利用転換に伴う$\mathrm{CO}_{2}$ 排出量の方が多いことが示された。第2に、泥炭土のシェアを考慮すると、$\mathrm{CO}_{2}$ 排出量の値が著しく増加することが明らかとなった。西スマトラとリアウでは4倍以上、ブンクル、北スマトラ、ジャンビ、西カリマンタンでは3倍以上の増加となった。また、泥炭土を考慮した場合の土地利用転換に伴う$\mathrm{CO}_{2}$ 排出量は、化石燃料由来の$\mathrm{CO}_{2}$ 排出量の8倍以上であった。以上のことは、土地利用の影響評価において、地域の土地条件を考慮することが重要であることを示している。

表3. パームヤシ生産への土地利用転換に伴う地域別 $ CO_{2} $ 排出量（kg CO $ _{2} $ /kg FFB）

地域(州)	土地利用転換に伴うCO2排出量	化石燃料由来のCO2排出量
ケース1	ケース2	ケース1/ケース2
ボルネオ島
西カリマンタン	0.861	0.289	3.0	0.165
中央カリマンタン	0.491	0.281	1.8	0.164
南カリマンタン	0.263	0.263	1.0	0.162
東カリマンタン	0.326	0.324	1.0	0.170
スマトラ島
アチェ	0.705	0.293	2.4	0.166
北スマトラ	0.656	0.211	3.1	0.156
リアウ	1.038	0.234	4.4	0.159
西スマトラ	1.417	0.287	4.9	0.165
ジャンビ	0.824	0.276	3.0	0.164
ブンクル	1.061	0.289	3.7	0.165
南スマトラ	0.560	0.279	2.0	0.164
ランプン	0.712	0.298	2.4	0.167

ケース1：泥炭土のシェアを考慮した場合。

ケース2：泥炭土のシェアを考慮しない場合。

## (3) プランテーションレベルでの検討

より詳細な分析の可能性を検討し、今後の展望を示すため、プランテーションレベルでのLCIデータの収集を行った。対象は、北スマトラ州の2つの商用プランテーションである。収集したデータは、FFB生産、CPO生産、バイオディーゼル生産に関するフォアグラウンドプロセス（前景となる評価対象自体）のデータである。パームヤシプランテーションでのFFB生産についてみると、最も多用されている肥料が尿素であること、成分量で最も多用されている農薬が除草剤のパラコートジクロライドであること等が示された。これらの資材利用については、FFB生産においてはBMP（Best Management Practices）が、CPO生産においてはGMP（Good Management Practices）が実践されていることに留意する必要がある。
水利用については、上のインベントリデータにおいては、種苗生産段階で多く利用されていることが示された。影響評価手法としては、ウォーターフットプリントの可能性を検討した。とりわけ、土地利用変化の影響評価の一環としての分析を意識しつつ、エネルギー作物生産の水必要量の計算方法に検討を加え、モデルを用いる方法の妥当性を検討した。

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

本研究の主要成果は以下の通りである。①LCAの枠組みを利用した土地利用の影響評価手法は、仮想的なシナリオに基づく異時点間の比較に適用することができる。この方法によりある種の不平等性（「後発者の不利益」）の存在が指摘できた。②土地利用の影響評価手法は地域化することができる。これによりインドネシアでのパームヤシ生産を事例に、生産性格差を考慮した評価を行い、土地利用転換に伴う環境影響の結果には地域（州）ごとに大きな格差が生じ得ることが示された。③インドネシアでのパームヤシ生産について、州別に土地条件（泥炭土シェア）を考慮する方法を示した。この方法の適用結果は、土地利用転換に伴う州別CO₂排出量は、化石燃料由来の州別CO₂排出量より一般に多く、土地条件（泥炭土シェア）を考慮するとさらに増加することが示された。これらは、土地利用変化に関するこれまでの議論に新たな次元を付加するものであり、土地利用の影響として、GHG排出量に加え、生物多様性や生態系サービスまでを対象にしていることの科学的意義は大きい。

## （２）環境政策への貢献

本研究成果は、バイオ燃料の環境影響を評価する際に、土地利用変化、とりわけ森林から農地への転換を評価対象にすることが重要であることを示している。このことは、環境政策に対して以下のような意味を持っている。まず、地球温暖化防止に関する政策に関しては、GHG排出量を計算する際に、それが化石燃料の使用に由来するものか、土地利用変化に由来するものかを区別することが重要であることである。また、生物多様性に関する政策に関しても、種多様性の評価に留まってはいるが、それを定量的に評価するLCAの手法は貢献するころが大きい。総じて、環境と調和したバイオ燃料生産・利用システムを構築する上での指針を示す際に活用することができる。以上に加え、インドネシアを事例とした分析は、森林を新たに農地として利用することに伴うグローバルな観点からの問題点を示しており、土地利用に制限を設けること等の論拠となり得る。今後、成果の広報・普及に努めたい。

### 6 \. 引用文献

1) FAO (2010), Global forest resources assessment 2010: Main report. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.

2) Renewable-Fuels-Agency (2008), The Gallagher review of the indirect effects of biofuels production. St Leonardo-on-Sea, East Sussex, UK: Renewable Fuels Agency.

3) Jungbluth, N., M. Chudacoff, A. Dauriat, F. Dinkel, G. Doka, M. Faist Emmenegger, E. Gnansounou, N. Kljun, K. Schleiss, M. Spielmann, C. Stettler, and J. Sutter (2007), “Life cycle inventories of bioenergy: ecoinvent report No. 17,” ecoinvent report. Dübendorf, Switzerland: Swiss Centre for Life