Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
削減コストの両方が高い地域は、経済発展の度合いが高く、比較的開発の進んだ地域である。

3点目は、大気汚染物質の削減コストには地域差が存在する点である。費用対効果の低い地域は、開発の進んだ地域や、石炭の品質が既に高い地域である。費用対効果の高い地域は、産業集約型の地域や開発の進んでいない地域、石炭の品質が低い地域である。

排出量と削減コストの計算結果より、中国における地域ごとの傾向に応じた「費用対効果の高い」対策の選択について提案する（図(2)-43）。大気汚染対策は産業集約型でかつ経済発展の程度が低い地域において最も費用対効果が高く、これに該当する地域として重慶市、広西自治区等が挙げられる。単位コストの高い地域は開発が進み、経済発展の程度が高い地域（北京や上海など）であるが、このような地域に対しては、排出プロセスを通しての対策の最適化やコベネフィットが生じるような対策を行うことにより、費用対効果を高めることができるであろう。

図(2)-43 中国における地域毎の特性を踏まえた大気汚染物質削減対策のイメージ

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

本研究では、大気汚染物質対策技術の導入による排出抑制効果と対策導入・運用費用の評価を行った。また、GHG排出削減対策と大気汚染物質排出削減対策のコベネフィット評価を行った。

大気汚染対策技術の導入による排出抑制効果と対策導入・運用費用を評価するための技術導入モデルを構築した。また、GHG排出削減対策と大気汚染物質排出削減対策とのコベネフィットを定量評価することを目的として、AIM/CGEとを連携・統合させたモデルを構築した。

構築したモデルとAIM/CGEモデルを連携させたモデルを使用し、GHG対策と大気汚染物質対策のコベネフィットを定量化した。構築したモデルとAIM/CGEモデルとの間のエネルギー消費量の受け渡しを可能にすることで、AIM/CGEモデルで設定したGHG削減シナリオに基づいて、大気汚染物質の削減量と削減コストを算出できるようモデル拡張を行った。これによりGHGの削減量・削減コストと大気汚染物質の削減量・削減コストを地域別・燃料別に評価できるようになった。大気汚染物質については技術別の評価も可能である。
## （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＞

本研究により、地域毎に特徴を把握したうえで、削減対策を実施するための検討を行う必要があることが示唆された。産業が発達しており、経済規模の小さい地域は大規模な削減対策を低コストで導入することができる。その一方で、北京や上海のように単位削減コストの高い地域については、効率的に削減を進めるために、効果的な対策を選択する必要がある。排出量と削減コストの計算結果より、中国における地域ごとの傾向に応じた「費用対効果の高い」対策の選択について提案する。大気汚染対策は産業集約型でかつ経済発展の程度が低い地域において最も費用対効果が高い。単位コストの高い地域は開発が進み、経済発展の程度が高い地域（北京や上海など）であるが、このような地域に対しては、排出プロセスを通しての対策の最適化やコベネフィットが生じるような対策を行うことにより、費用対効果を高めることができる可能性がある。このように本研究によって、中国の地域ごとに「費用対効果の高い」対策を提案することが可能になり、「大気汚染に関する日中韓三カ国政策対話」に基づく今後の協力において活用されることが期待される。更に、温暖化対策と大気汚染対策の関係を把握し、大気汚染対策技術の効果を分析することが可能になったことから、特に発展途上国において喫緊の課題である大気汚染対策と、重要性が認識されつつも取り組みが進まない温暖化対策を同時に検討することが可能となった。

### 6. 国際共同研究等の状況

特に記載すべき事項はない。

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（査読あり）>

1) 金田百永、藤田壮、大西悟：土木学会論文集G（環境），環境システム研究論文集，第40巻,68(6),II 507-II 516(2012)

「大気汚染防止対策の電力集約度低減効果－川崎市公害政策のコベネフィット分析－」

2) N. YOSHIDA, Y. WU, T. KANAZAWA, Y. YAMAMOTO, T. FUJITA, T. OKADERA, Y. GENG: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. G (Environmental Research), 69 (6), 383-390 (2013) "Multi-Regional Carbon Footprint Reduction in Steel Sector in China due to Low Carbon Technology Implementation"

3) H. DONG, Y. GENG, X. FENG MING, T. FU JITA: Energy Policy, 57, 298-307 (2013)

“Carbon footprint evaluation at industrial park level: A hybrid life cycle assessment approach”

4) H. ZHANG, L. DONG, L. H. LI, B. CHEN, Q. TANG, T. FUJITA: Sustainable Energy Technologies and Assessments, 2, 67-80 (2013)

“Investigation of the residual heat recovery and carbon emission mitigation potential in a Chinese steelmaking plant: A hybrid material/energy flow analysis case study”
5) M. ZHIXIAO, B. XUE, Y. GENG, W. REN, T. FUJITA, Z. ZHANG, J. P. d. OLIVERIRA, D. A. JACQUES, F. XI: Renewable Energy, 57, 35–42 (2013)

“Co-benefits analysis on climate change and environmental effects of wind-power: A case study from Xinjiang, Chin”

6) Y. GENG, H. ZHAO, Z. LIU, B. XUE, T. FUJITA, F. XI: Energy Policy, 60, 820-826 (2013) "Exploring driving factors of energy-related CO $ _{2} $ emissions in Chinese provinces: A case of Liaoning"

7) M. KANADA, T. FUJITA, M. FUJII, S. OHNISHI: Journal of Cleaner Production, 58, 92-101 (2013) "The long-term impacts of air pollution control policy: historical links between municipal actions and industrial energy efficiency in Kawasaki City, Japan"

8) L. DONG, H. ZHANG, T. FUJITA, S. OHNISHI, H. LI, M. FUJII, H. DONG: Journal of Cleaner Production, 59, 226-238 (2013)

“Environmental and economic gains of industrial symbiosis for Chinese iron/steel industry: Kawasaki's experience and practice in Liuzhou and Jinan”

9) L. DONG, T. FUJITA, H. ZHANG, M. DAI, M. FUJII, S. OHNISHI, Y. GENG, Z. LIU: Energy Policy, 61, 864-873 (2013)

“Promoting low-carbon city through industrial symbiosis: A case in China by applying HPIMO model”

10) H. ZHANG, L. DONG, H. LI, T. FUJITA, S. OHNISHI, Q. TANG: Energy Policy, 61, 1400-1411 (2013)

“Analysis of low-carbon industrial symbiosis technology for carbon mitigation in a Chinese iron/steel industrial park: A case study with carbon flow analysis”

“Regional water footprint evaluation in China: A case of Liaoning”

11) M. KANADA, L. DONG, T. FUJITA, M. FUJII, T. INOUE, Y. HIRANO, T. TOGAWA, Y. GENG: Energy Policy, 61, 1322-1331 (2013)

“Regional disparity and cost-effective SO2 pollution control in China: A case study in 5 mega-cities”

13) Y. GENG, M. ZHIXIAO, B. XUE, W. REN, Z. LIU, T. FUJITA: Journal of Cleaner Production, 58, 82-91 (2013)

“Co-benefit evaluation for urban public transportation sector- A Case of Shenyang, China”

14) Y. GENG, K. LIU, B. XUE, T. FUJITA: Journal of Cleaner Production, 61, 13-19 (2013) "Creating a "green university" in China: A case of Shenyang University"

15) H. DONG, S. OHNISHI, T. FUJITA, Y. GENG, M. FUJII, L. DONG: http://www.eventure-online.com/eventure/publicAbstractView.do?id=230560&congressId=7224(2013)

“Achieving carbon emission reduction through industrial & urban symbiosis based on hybrid LCA”

16) L. DONG, F. GU, T. FUJITA, Y. HAYASHI, J. GAO: Energy Policy, 65, 388-397 (2014)
“Uncovering opportunity of low-carbon city promotion with industrial system innovation: Case study on industrial symbiosis projects in China”

18) H. DONG, Y. GENG, T. FUJITA, D.A. JACQUES: Energy, 67, 276-283 (2014)

“Three accounts for regional carbon emissions from both fossil energy consumption and industrial process”

## <査読付論文に準ずる成果発表>

特に記載すべき事項はない。

## くその他誌上発表（査読なし）>

特に記載すべき事項はない。

## （2） 口頭発表（学会等）

1) 竹内浄、濱野裕之、藤田壮、中山忠暢：第37回環境システム研究論文発表会，同講演集,55-60(2009)

「川崎市臨海部における観測による海陸風の都市熱環境への影響の考察」

2) 藤田壮、藤井実、平野勇二郎、陳旭東、大西悟：環境科学会2010年会，同講演予稿集 (2010)

「コベネフィット都市に向けた環境技術政策評価－川崎市における算定システム－」

3) 藤田壮, 陳旭東, 鵜飼隆広, 新井理恵悟: 第38回環境システム研究論文発表会, 同講演集, 145-148 (2010)

「地域循環圏形成に向けての考察とシステム提案」

4) 藤田壮：法政大学低炭素都市シンポジウム (2010) 「低炭素都市への取り組みと国際連携の期待」

5) T. FUJITA, M. FUJII, K. CHIN, Y. GENG, S. OHNISHI: ISIE Asia-Pacific Meeting & ISIE MFA-Con Account Meeting, Program (2011)

“Strategic planning system for co-benefit eco-industrial developments and circular regions”

6) T. FUJITA: 4th Japan China Science Forum (2011)

“Urban simulation system research to evaluate low carbon effects of circular cities and regions”

7) H. DONG, S. OHNISHI, T. FUJITA, Y. GENG, M. FUJII, L. DONG: 19th SETAC Europe LCA Case Study Symposium, Abstracts (2013)

“Achieving carbon emission reduction through industrial & urban symbiosis based on hybrid LCA”

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない。

## （４）シンポジウム、セミナー等の開催

特に記載すべき事項はない。
## （５）マスコミ等への公表・報道等

特に記載すべき事項はない。

## （6） その他

特に記載すべき事項はない。

### 8 \. 引用文献

特に記載すべき事項はない。
# （３） 温暖化対策とのコベフィット評価も含めた総合的な大気汚染物質削減シナリオの策定

（独）国立環境研究所 社会環境システム研究センター 統合評価モデルング研究室

増井 利彦・花岡 達也

<研究協力者>

$$ \begin{aligned}&( 独 ) 国立環境研究所 \quad 社会環境システム研究センター \quad 統合評価モデルング研究室 \\&\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\\&\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\\&\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\\&\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\\&Hancheng Dai\end{aligned} $$

平成21～25年度累計予算額：4,657千円

（うち、平成25年度予算額：854千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

本研究では、世界を対象とした統合評価モデルであるAIM/CGE[Global]を用いて、大気汚染物質排出量インベントリであるREASに基づく将来予測を行ったり、環境研究総合推進費S-6の成果をもとに、サブテーマ（2）（S7-2-(2)）で評価される技術情報と連携して、詳細な排出量予測に資する2030年ないしは2050年までのデータを作成し、S7-2-(1)に提供することを目的としている。

REASのインベントリ情報をAIM/CGE[Global]に用いることが可能となるようなサブモデルを開発し、あわせて、2000年を対象としたインベントリデータの違いが将来推計にどのような影響をもたらすかを比較検討するために、日本、中国、韓国、インド、タイ、インドネシアについてRCP（Representative Concentration Pathways）で想定されているCH₄、SO₂、NOxの排出量と比較した。その結果、上記6カ国の合計について、REASでの排出量はRCPデータに対して、エネルギー起源のNOxの排出量は+1.5%であるのに対して、エネルギー起源のCH₄排出量は-73.1%、エネルギー起源のSO₂は+32.3%と両者に大きな乖離が見られ、部門別にはその乖離は更に大きくなるものが見られる。特に基準年のCH₄排出量の違いは、将来の放射強制力を6W/m²に安定化させるケースの場合、RCPの想定と比較して2100年の限界削減費用を26%低減させ、2100年のGDPを0.2%押し上げる結果となった。また、これに伴って、CO₂及びN₂Oの2100年の限界削減費用はそれぞれ15%、22%増加し、現状の排出インベントリが将来の温暖化対策に及ぼす影響を明らかにした。

環境研究総合推進費S-6で示された2050年の温室効果ガス排出量を1990年比半減するような社会（低炭素社会）に対応した大気汚染物質の排出量を推計するとともに、さらに大気汚染対策を導入するシナリオの検討を行った。低炭素社会においても大気汚染物質の排出量は大幅に削減され、2030年においては、大気汚染対策シナリオにおける排出量と同じ水準に押さえることが可能となるが、2020年といった中間年の削減に対しては、大気汚染対策が必要となることを示した。同時にS7-2-(1)のREASの入力となるように、各シナリオにおける社会経済活動の情報を推計した。

このほか、中国を対象とした省別モデルに対して、世界モデルと同様に大気汚染物質の排出量の将来推計も行った。

## [キーワード]

排出インベントリ、世界経済モデル、将来シナリオ、低炭素社会、大気汚染
### 1. はじめに

急激な経済成長を遂げるアジアでは、大気汚染物質の排出など様々な環境問題が顕在化している。一方、地球温暖化問題では、アジア地域からの温室効果ガス排出量の増加が問題となっており、経済発展を維持しつつこれらの環境負荷削減の同時の解決が急務となっている。気候変動問題における温室効果ガス排出量の将来シナリオは、代表的濃度シナリオRCPs（Representative Concentration Pathways）で表現され、2.6W/m²、4.5W/m²、6.0W/m²、8.5W/m²の4つの放射強制力安定化を示す温室効果ガス排出量のシナリオが提示されている（国立環境研究所でもAIMモデルを中心に、RCP6.0と呼ばれる放射強制力を6.0W/m²に安定化する排出シナリオを提供しており、このほか2.6W/m²、4.5W/m²、8.5W/m²の排出経路については、それぞれ、オランダのIMAGE、米国のGCAM、オーストリアのMESSAGEが推計を行っている）。また、これらの排出シナリオでは、データの共有なども行われており、2000年の基準となる排出インベントリも別途準備されたものとなっている。一方、これまでのアジア地域を中心としたインベントリ研究から、世界全域を対象としたインベントリとの相違が指摘されており、現状の排出量をより正確に推計することが、将来の排出削減政策を検討する上でも重要となる。

また、将来の大気汚染対策シナリオを検討するためには、どのような対策で大気汚染対策を実現するかを適切に表現することが求められる。そのためには、RCPsを推計するために用いられた統合評価モデルに対して、大気汚染対策を適切に表現するためのモジュールの組み込みが必要となる。

## 2 ．研究開発目的

本サブテーマでは、これまで開発してきた世界を対象とした統合評価モデルであるAIM/CGE [Global]を対象に、(1)インベントリの違いが将来の対策にどの程度の違いをもたらすかについて検討する、(2)大気汚染対策をより適切に表現することができるようにモデルの改良を行う、(3)低炭素社会を実現する際の大気汚染物質の排出経路と、大気汚染対策シナリオの排出量の相違点を明らかにし、大気汚染対策に必要な施策を明らかにする、(4)大気汚染対策シナリオをREASで再現するために、大気汚染対策シナリオに対応するドライビングフォースを計量する、ことを研究の目的としている。また、世界モデルを用いた国別の大気汚染物質排出シナリオの評価に加えて、(5)中国の省別モデルを用いて、中国の省別の大気汚染物質の排出シナリオを検討することも本サブテーマの目的としている。

なお、低炭素社会を実現する社会は、環境研究総合推進費S-6「アジア低炭素社会に向けた中長期的政策オプションの立案・予測・評価手法の開発とその普及に関する総合的研究」の成果である2つの社会像を対象としている。

### 3. 研究開発方法

世界を対象とした統合評価モデルであるAIM/CGE [Global]は、逐次均衡型の応用一般均衡モデルで、これまでRCPにも情報提供を行ってきたモデルである。世界は表(3)-1に示すように国や地域に分割され、生産活動は表(3)-2に示す部門（財・サービス）に分割（発電部門は水力、石炭火力等技術によってさらに詳細に分割）されている。
表(3)-1 AIM/CGE[Global]における地域の定義

JPN	日本	RUS	ロシア
CHN	中国	XE2	EU(ブルガリア・ルーマニア)	(XRE)
KOR	韓国	XEW	その他西ヨーロッパ
IDN	インドネシア	XEE	その他東ヨーロッパ
IND	インド	XFS	その他旧ソ連
THA	タイ	BRA	ブラジル
XSE	その他東南アジア	MEX	メキシコ
XSA	その他南アジア	ARG	アルゼンチン
AUS	オーストラリア	XLO	南米産油国	(XLM)
NZL	ニュージーランド	XLM	その他ラテンアメリカ
XRA	その他アジア太平洋	XME	中東
CAN	カナダ	ZAF	南アフリカ
USA	米国	XNF	北アフリカ	(XAF)
X15	EU(西ヨーロッパ加盟国)	XSS	サブサハラアフリカ
X10	EU(東ヨーロッパ加盟国)

注：括弧内は当初の地域区分を示す。

表(3)-2 改良モデルにおける部門の定義

AGR	農業	M_M	機械
LVK	牧畜	FOD	食品
FRS	林業	P_C	石油製品
FSH	森林	GDT	都市ガス
COA	石炭	ELY	電力
OIL	原油	OMF	その他製造業
GAS	ガス	WTR	水道
OMN	その他鉱業	CNS	建設
STL	鉄鋼	(EIS)	TRT 運輸
CHM	化学	CMN 通信
NMM	セメント・窯業	OSG 公共サービス
PPP	紙パルプ	SER サービス

注：括弧内は当初の部門の定義を示す。また、電力は、技術によりさらに詳細に区分される。

このほか、AIM/CGE [Global]の特徴を以下に示す。

・基準年は2001年。2100年まで逐次均衡で計算可能。ただし、今回の試算では2030年もしくは2050年まで。

・ベンチマークデータはGTAP6。IEAエネバラ表、EDGAR（GHG排出量）、FAOSTAT（土地利用）をもとに、物量データを組み込む。

・化石燃料の枯渇は明示。

・再生可能エネルギーの供給については、ポテンシャルを推定した上で供給量を計算する。AIM/CGE [Global]の全体像を図(3)-1に示す。
図(3)-1 AIM/CGE[Global]の構造

## （１）インベントリの違いによる将来の対策の違いの評価

これまでのAIM/CGE[Global]の分析では、温室効果ガスや大気汚染物質の排出インベントリについて、他モデルとの整合性や世界全体の整合性といった視点から、EDGARやRCP用に整備されたデータなどの値を用いてきた。これに対して、こうした数値の不確実性が指摘されており、特にアジア地域における値の相違が指摘されている。こうした基準年のデータの相違は、将来推計に大きな影響を与え、その結果、排出削減に向けた政策の制度設計にも大きな影響を及ぼす。

このことから、インベントリがもたらす将来の排出経路の不確実性について検討することを目的として、S7-2-(1)で開発されている大気汚染物質排出インベントリ REAS のデータが利用可能となるように、AIM/CGE [Global] に対してサブモデルの開発を行い、開発したサブモデルを用いて、CH_{4}、NOx、SO_{2} の基準年（2001年）データを REAS に置き換え、他の条件を RCP で想定したものと同じにした上でシミュレーションを行い、両者の計算結果を比較した。

## （２）大気汚染対策評価のためのモデル改良

大気汚染対策技術を組み入れるために、AIM/CGE [Global] の改良を行った。これまで、各国・地域毎に簡易に大気汚染物質の限界削減費用曲線を想定して削減を行っていたものを、各国・各地域の部門を対象に限界削減費用を設定し、個々の技術導入による削減効果を評価することが可能となるように排出構造を変更した。これにより、S7-2-(2)から提示される技術を導入した場合の効果を評価することが可能となる。

## （３）低炭素社会における大気汚染物質の排出シナリオの評価

大気汚染物質の排出と温室効果ガスの排出は極めて密接な関係を有しており、アジアの発展途
上国において温暖化対策を効果的に実現していくためには、より関心の高い大気汚染対策にも貢献する施策の検討が求められる。また、同様に、温暖化対策に資する大気汚染対策の検討が、今後は政策的にも優先順位の高い対策として必要となる。そこで、なりゆきシナリオとともに、環境研究総合推進費S-6において検討されている2050年の温室効果ガス排出量を1990年比半減させるシナリオ（GHG半減シナリオ）における大気汚染物質の排出量を把握し、低炭素社会において大気汚染物質の排出がどのように変化するかを解析し、大気汚染対策を踏まえた温暖化対策について考察を行う。さらに、大気汚染対策を強化するシナリオを検討し、低炭素社会の大気汚染物質排出量との違いについて考察する。表(3)-3に想定する将来シナリオを示す。

表(3)-3 本分析で対象とするシナリオ

温暖化対策（推進費S-6）	大気汚染対策
なし	対策強化
なりゆき	ADV	BA-1	BA-2
CNV	BC-1	BC-2
GHG半減	ADV	GA-1	GA-2
CNV	GC-1	GC-2

注：大気汚染対策について

なし：モデルの基準年である2001年以降、対策が変化しないケース

対策強化：途上国については、日本と同程度の対策が2050年に実現するケース

温暖化対策のADVとCNVは、それぞれAdvanced Society Scenario、Conventional Society Scenarioであり、前者は、次世代の社会システム、制度、技術等に向けて変革に意欲的・積極的に取り組む社会、後者は、社会システム、制度、技術等の変化に慎重で、社会変革にかかるトランジションコストを気にかける社会を、それぞれ想定している。

## （４）REASの入力となる将来シナリオの定量化

（3）で示した各排出シナリオを導くような社会経済活動の変化を定量的に明らかにする。REASの必要な情報から、表(3)-4の各指標を推計した。

## （５）中国省別モデルにおける大気汚染物質の排出量の推計

これまでに開発してきた中国を対象とした省別モデルを対象に、大気汚染物質の排出モジュールを付加し、省別の大気汚染物質の排出量について分析を行った。
表(3)-4 推計したドライビングフォース

部門別エネルギー源別消費量	穀物生産	土地利用データ
石炭	食肉生産	農地
原油	食料品生産	牧草地
ガス	窒素肥料消費	森林(人工林)
石油製品	飼料生産	森林(自然林)
バイオマス	米生産量	都市
石炭生産	森林部門の活動水準(基準年が1)	その他土地利用
原油生産	漁業部門の活動水準(基準年が1)	バイオマス生産用地
ガス生産	農業部門の活動水準(基準年が1)	実質GDP
自動車	牧畜部門の活動水準(基準年が1)	名目GDP
鉄鋼生産	穀物収穫面積	木材価格
セメント生産	肥料投入水準(基準年が1)	農業財の価格(基準年が1)
非鉄金属生産	畜産部門における餌の消費水準(基準年が1)	牧畜財の価格(基準年が1)
ソルベント生産	農業部門の単位面積あたり活動水準	農業部門の活動水準(基準年が1)
コークス生産	牧畜部門の単位面積あたり活動水準	牧畜部門の活動水準(基準年が1)
人口	林業部門の単位面積あたり活動水準	土地への支払い(地代)

## 4 ．結果及び考察

## （１）インベントリの違いによる将来の対策の違いの評価

図(3)-2に、 $ CH_{4} $ 、 $ SO_{2} $ 、 $ NO_{x} $ について、RCPで想定されている各ガスの排出量と、REASで設定されている排出量の比較を示す。なお、図(3)-2には参考として、 $ CO_{2} $ についても比較を行っている。対象としているアジア6カ国（日本、韓国、中国、インド、タイ、インドネシア）合計について、REASのエネルギー起源の排出量をRCPと比較すると、NOx排出量は+1.5%であったが、 $ SO_{2} $ 排出量は同+32.3%、 $ CH_{4} $ 排出量は-73.1%、 $ CO_{2} $ 排出量は+11.9%とばらつきが見られる。さらに、部門別に比較するとこれらの相違はさらに大きくなる部門や地域が見られる。

$ CO_{2} $ 排出量（2000年、左：REAS、右：RCP）

図(3)-2 REASとRCPの比較

注：JPN：日本、KOR：韓国、CHN：中国、IND：インド、THA：タイ、IDN：インドネシア

ENE：エネルギー転換部門、IND：産業部門、TRA：運輸部門、DOM：民生部門、

SLV：ソルベント、AGR：農業部門、AWB：農業残渣焼却、WST：廃棄物部門
CH_{4}排出量（2000年、左：REAS、右：RCP）

SO $ _{2} $ 排出量（2000年、左：REAS、右：RCP）

NOx排出量（2000年、左：REAS、右：RCP）

図(3)-2 REASとRCPの比較（つづき）

REASの各排出データのうち、すべてのガスのエネルギー起源排出量、$\mathrm{CH}_{4}$ の農業部門、廃棄物部門の排出量について、RCPデータを置き換えるとともに、他の条件はRCP6（放射強制力を6W/m²に安定化）と同じにして2100年までの推計を行った。その結果、アジア6カ国における$\mathrm{CH}_{4}$ 排出量が減少したことから、2100年の$\mathrm{CH}_{4}$ 排出削減に要する限界削減費用は26%低下した。これに伴って、世界全体の2100年のGDPは0.2%押し上げられた。また、$\mathrm{CO}_{2}$ 及び$\mathrm{N}_{2}\mathrm{O}$ の2100年における限界削減費用は、それぞれ15%、22%上昇した。一方、世界の2100年の$\mathrm{SO}_{2}$ 排出量は、経済活動の増大やエネ
ルギー需要並びにエネルギー供給構造の変化により、RCPの結果と比較すると44％増大する結果となった。

以上の分析結果から、現状のインベントリを精査することは、将来の温室効果ガス削減の政策の検討において影響を及ぼすとともに、その結果が大気汚染物質の排出にも影響することを明らかにした。

## （２）大気汚染対策評価のためのモデル改良

従来のモデルでは、各国各部門の生産関数（生産活動の投入と産出を表現する式）は1つであり、様々な技術が1つの式に集約されていた。大気汚染物質の排出は、エネルギー種ごとに異なる排出係数を使用していることから、こうした定式化の場合では、エネルギー代替による大気汚染物質の削減は表現できるが、いわゆるエンドオブパイプ型の対策は表現されておらず、エネルギーミックスを変えずに大気汚染物質のみを削減するためには、活動水準を削減させることになる。このため、図(3)-3で示すように、大気汚染対策技術に応じて複数の生産活動が利用可能となるように、大気汚染対策技術に応じて生産関数を複数設定し、大気汚染物質の除去にかかる費用は高いが削減は進展する技術と、除去にかかる費用は低いが削減は進展しない技術を選択できるように設定した。

従来モデルの生産構造

【低費用だが大気汚染排出量が多い過程】 【高費用だが大気汚染排出量が少ない過程】 新たなモデルの生産構造

図(3)-3 新たな大気汚染対策モデルの構造
## （３）低炭素社会における大気汚染物質の排出シナリオの評価

図(3)-4に各ケースにおける硫黄酸化物の排出量の推移を示す。低炭素社会（S6）では、2030年の排出量に大きな差は見られないが、なりゆき社会（REF）では、大気汚染対策の有無が2030年の排出量に大きな影響を及ぼす。また、低炭素社会であっても、2020年の排出量には大きな違いが見られ、大気汚染対策は低炭素社会シナリオにおいても有効であることを示している。

GHG削減社会では、大気汚染対策と同等の削減を実現。ただし、途中経路は対策の効果が顕著。

図3-4 地域別SOx排出量（MtSO_{2}/yr）

## （４）REASの入力となる将来シナリオの定量化

REASを用いた大気汚染物質排出量の将来推計に必要なドライビングフォース（エネルギーバランス表で示されるエネルギー消費量や農業生産をはじめとする活動量など）について推計を行った。図(3)-5では、エネルギー消費量と土地利用の推移を示す。なお、図(3)-5では大気汚染対策なしのケースのみを示している。エネルギー消費量は、GHG半減ケースでは大幅に減少する。一方、土地利用変化については、図では明確な相違は見られないが、GHG半減ケースではバイオマスエネルギー供給のための土地利用が2040年以降に増大する。
BC-1（CNV・なりゆき・大気汚染対策なし）

BA-1（ADV・なりゆき・大気汚染対策なし）

GC-1（CNV・GHG半減・大気汚染対策なし）

GA-1（ADV・GHG半減・大気汚染対策なし）

エネルギー消費量（単位：Mtoe）

注：各エネルギー消費量の内訳は地域を示す。

図(3)-5 大気汚染対策なしにおける社会経済シナリオの状況
BC-1（CNV・なりゆき・大気汚染対策なし）

BA-1（ADV・なりゆき・大気汚染対策なし）

GC-1（CNV・GHG半減・大気汚染対策なし）

GA-1（ADV・GHG半減・大気汚染対策なし）

土地利用（10億ha）

注：各土地利用の内訳は地域を示す。

図(3)-5 大気汚染対策なしにおける社会経済シナリオの状況（つづき）

## （５）中国省別モデルにおける大気汚染物質の排出量の推計

中国を対象とした省別の大気汚染物質排出量の結果を図(3)-6に示す。ここでは、なりゆきケースと中国の温暖化対策が導入されるケース（GDPあたりのCO₂排出量が改善するケース）の結果を示している。中国モデルの結果については、世界モデルによる分析と将来の想定等は整合していないが、世界モデルと同様に、なりゆきケースでは排出量の大きい地域でも、温暖化対策の導入によって大気汚染物質排出量の削減が顕著になる。
図(3)-6 中国の省別モデルによる大気汚染物質排出量の推計結果（2030年）

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

本研究から、現状の排出インベントリの相違により、将来の排出シナリオがどの程度変わるかを定量的に示したことは、将来の不確実性を検討する上で重要となるとともに、現在のインベントリの精度を上げる必要があることを明らかにした。

これまで1つの生産関数で表現されていた生産活動から排出される大気汚染物質を、具体的な大気汚染対策技術の導入によって削減される過程を再現することが可能となり、これまでは排出係数の変化によって表現されていた対策経路を、対策技術の選択によって内生的に決定できるようになった。

## （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＞

本サブテーマの結果から、温暖化対策と大気汚染対策の関係を明らかにすることが可能になるとともに、温暖化対策導入時における大気汚染対策の必要性を明らかにすることが可能となった。特に、低炭素社会の実現は大気汚染物質の大幅削減にも貢献するが、2020年といった過渡期においては大気汚染物質の排出は比較的多いことから、大気汚染対策について何らかの対策が必要と
なる。これは、特に発展途上国において喫緊の課題である大気汚染対策と、重要性が認識されつつも取り組みが進まない温暖化対策を同時に検討する上での重要な情報となる。

## 6 ．国際共同研究等の状況

特に記載すべき事項はない。

## 7 ．研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（查読あり）>

特に記載すべき事項はない。

## <査読付論文に準ずる成果発表>

特に記載すべき事項はない。

## くその他誌上発表（査読なし）>

特に記載すべき事項はない。

## （2） 口頭発表（学会等）

1) T. MASUI : Workshop on Emission Inventory of air pollutants in Asia (2010) "Role for emission inventory in integrated assessment model"

2) T. MASUI : Second International Workshop on Emission Inventory in Asia (2011) "Low carbon scenarios and air pollution in Asia"

3) T. MASUI: 3rd Energy Modeling Forum 24 Global Study Working Group Meeting, Potsdam, Germany, November 2011

“The EMF24 results of AIM/CGE [Global]”

4) H. DAI and T. MASUI.: The 4th Congress of East Asian Association of Environmental and Resource Economics (2014)

“China’s provincial carbon intensity change and mitigation costs towards 2030”

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない。

（４）シンポジウム、セミナーの開催

特に記載すべき事項はない。

## （５）マスコミ等への公表・報道等

特に記載すべき事項はない。
# Improvement of Emission Inventories and Development of Emission Scenarios for Air Pollutants in East Asia

Principal Investigator: Toshimasa OHARA

Institution: National Institute for Environmental Studies (NIES)

16-2 Onogawa, Tsukuba-City, Ibaraki 305-8054, JAPAN

Tel: +81-29-850-2491 / Fax: +81-29-850-2130

E-mail: tohara@nies.go.jp

## [Abstract]

Key Words: Air pollutants, Emission inventory, Inversed model, Technology application model, Emission scenario, Low carbon society, Global economics model

The aim of this theme is to improve the emission inventory of air pollutants in East Asia by means of inverse modeling and validation using satellite and ground-based observational data (top-down approach), by using region-specific emission data (bottom-up approach), and by increasing the spatial and temporal resolution. The second aim is to develop the technology-based model in order to evaluate potential reduction amounts, taking into consideration economic cost and availability of emission control technology. The third aim is to develop air pollutant reduction scenarios composed of socioeconomic policy programs with technology options in Asian cities and regions, as well as the global warming mitigation scenario, by using the integrated assessment model.

We used two approaches to improve emission inventory in Asia. First, we have updated the Regional Emission inventory in ASIA (REAS) as version 2 (REASv2) using a so-called bottom-up approach, which is based on combination of updated activity statistics and source- or region-specific emission factors for Asian regions. Second, we used a so-called top-down approach using inverse modeling technique with satellite observation data to evaluate REASv2, especially $ NO_{x} $ emissions in China. In REASv2, growth rate of emissions in China from 2000 and 2008 were mostly the largest in Asia such as 89% for $ NO_{x} $ and 71% for NMVOC. Comparisons between REASv2 and top-down $ NO_{x} $ emissions in China showed that both emissions generally agreed well, but values in REASv2 were basically larger. Promotion of researches combining bottom-up and top-down approaches are required.

Environmental technology application model was developed based on the comparative analysis of the environmental emission policies and technologies in China. The model has a capability of estimation of effects and costs for emission reduction. Additionally, in order to quantify the co-benefit of air pollution control policy and GHG
reduction policy, the co-benefit evaluation model was developed by coupling environmental technology application model with Asian-Pacific integrated model (AIM).

AIM/CGE [Global] was improved and applied to estimate the air pollutants emissions under the LCS (Low-carbon society) scenario which was developed by ERTDF S-6. Three kinds of scenarios, BAU (Business As Usual), LSC, and LSC + Air pollution control, were developed and their activity data were used for prediction of air pollutants emissions for 2030 based on REASv2 inventory.
【4-1301】親潮沿岸域のゼニガタアザラシと沿岸漁業の共存に向けた保護管理手法の開発（H25～H27；累計予算額 126,056 千円）

桜井 泰憲（北海道大学）

### 1. 研究实施体制

（１）移動生態と遺伝的交流の有無による個体群構造と地域特性の解析（東京農業大学）

（２）鰭脚類による漁業被害と資源動態との関連の評価（独立行政法人水産総合研究センター北海道区水産研究所）

（３）飼育および野生環境下における個体の採餌行動解明（北海道大学フィールド科学研究センター）

（４）混獲・漁業被害軽減手法の開発と持続型漁業の社会経済的評価（北海道大学水産科学研究院）

## 2 ．研究開発目的

本研究は、本種の保護管理と沿岸漁業との共存を目標に、道東～北方四島までの生息地の保全および共存可能な持続型沿岸漁業の創成を挙げる。これまで蓄積されてきた北海道のゼニガタアザラシの長期個体数カウントデータ、主要漁業資源の長期漁獲量・資源量データ、水温などの海洋環境の基礎的データに加えて、北方四島海域においてもロシア人研究者と協力して個体数・分布調査、遺伝学的調査を行い、最新の小型発信機を用いて個体の移動・行動圏データを取得することで、現在の生息状況を明らかにする。繁殖・栄養・（遊泳）行動などの生物学的特性を明らかにするとともに、個体群のリスク評価を行う。漁業被害軽減の技術的対策を模索し、沿岸漁業の管理のために不可欠な高次生態系の変動予測手法の開発と精度向上のための基礎的知見を得る。これらから、生産性の高いホットスポットである当該海域の沿岸海洋生態系の生物多様性の保全に大きく寄与することを目的とする。

### 3. 本研究により得られた主な成果

## (1) 科学的意義

サブテーマ(1)では、これまで mDNA のみでしか行われてこなかった北海道(北方四島を含む) ゼニガタアザラシの集団遺伝構造解析を、mDNA、マイクロサテライトの両者を利用して行った。その結果、襟裳とそれ以外の地域で遺伝的集団が異なる可能性が高く、北海道(北方四島を含む) のゼニガタアザラシは、雌雄ともに襟裳とそれ以外の地域で遺伝的交流が少ないことが明らかになった。また、ゼニガタアザラシに発信機を装着して移動範囲を調べた結果、移動範囲は成長段階ごとに異なるが、数十 km と非常に狭いことが明らかになった。これらのことから、今後ゼニガタアザラシ個体群の保護管理を進めるためには、襟裳と道東の2集団に分離した保護管理を提案した。

サブテーマ(2)では、根室海峡～北海道南東岸（厚岸以東）沿岸海域にいたる広域において、鰭脚類を対象とした航空機センサス調査をはじめて実施した。また、えりも岬においてはじめて資源量調査を行い、ゼニガタアザラシを高次捕食者とする沿岸海洋生態系の解明に向けて、基礎的なデータを収集することができた。さらには、食物網のモデルを作成した。

サブテーマ(3)では、発信機を装着した個体が、繰り返し定置網に出入りしていることを明らかにした。また、えりも岬で生体捕獲したゼニガタアザラシ5頭を、青森県営あさむし水族館に輸送し、飼育を実施した。野外でのフィールド研究に飼育下での研究結果を融合することで、漁業被害軽減に向けて本種の生態解明を進めるとともに、サブテーマ(4)の被害防除手法の開発に貢献した。

サブテーマ(4)では、サブテーマ(3)の飼育実験データを基に、日本ではこれまで全く実施さ
れていなかった、ゼニガタアザラシの漁業被害・混獲軽減のための漁具の改良に着手した。定置網に鉄格子を設置して物理的なアザラシの侵入阻止を試みた結果、大型個体の侵入は阻止し、被害軽減に成功した。過去40年間に蓄積された個体数調査（センサス）データを整理・解析することで、本種の分布と個体群の増加率を算出し、基礎的な生態学的パラメータを得ることに成功した。IUCNレッドデータブックにおいて、「UNKNOWN（情報なし）」とされていた千島列島から北海道東部沿岸に生息するゼニガタアザラシについて、生息状況を明らかにした。

## (2) 環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

環境省の中央環境審議会における「えりも地域ゼニガタアザラシ特定希少鳥獣管理計画」の検討において、ゼニガタアザラシ個体群動態の分析結果、餌資源動態調査及び漁業被害防除策の研究成果を提示し、中央環境審議会の答申作成に貢献した。具体的には、管理計画のp3に個体群動態に関する論文成果、p7に餌資源動態の調査結果が引用されている。また、p36に被害防除策の検討結果が示されている。環境省による「平成28年度環境省えりも地域ゼニガタアザラシ管理事業実施計画」の検討において、以下の項目に関して調査結果を提示し、計画案の作成に貢献した。1）漁業被害防除策の検討結果：20cm×20cmの格子網による被害軽減効果に関する情報を提示（えりも地域の協議会に環境省が示した実施計画案のp1に記載。）した。2）ゼニガタアザラシの個体群構造解析の結果：「えりもの個体群は閉鎖性が高い」情報を提示（同実施計画案のp4に記載。）した。

環境省のレッドリスト検討会における「環境省レッドリスト2015」の検討において、本研究によるゼニガタアザラシの個体群動態に関する基礎的情報が提示され、絶滅危惧種の再評価に貢献した。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

・環境省によるゼニガタアザラシの個体群管理に関する平成28年度事業の実施において、本研究で用いた格子網を装着することによるゼニガタアザラシの捕獲が見込まれる。

・環境省による漁業被害防除に関する平成28年度事業の実施において、本研究で効果を明らかにした格子網の使用及び効果検証手法（水中カメラの装着等）の活用が見込まれる。

・環境省による沿岸海洋生態系調査に関する平成28年度事業の実施において、本研究の餌資源動態に関する分析結果の活用が見込まれる。

・環境省による平成 28 年度のタコ漁被害の実態調査において、本研究のゼニガタアザラシ摂餌量推定の結果の活用が見込まれる。

## 4 ．委員の指摘及び提言概要

襟裳と道東の個体群間の独自性を特定できた等の科学的意義と、漁業との共存方針を提示した等の環境政策への貢献が評価できる。今後、提案された緩和策の効果を予測するために動的モデルによる評価を行うことを期待したい。さらに、成果の論文発表にも努めていただきたい。

### 5. 評点

総合評点：A
## 第1章

# 低炭素社会の構築

## 第1節 地球温暖化対策に係る国際的枠組みの下での取組

## 1 気候変動枠組条約に基づく取組

2016年11月4日にパリ協定が発効しました。我が国はパリ協定を踏まえ、世界規模での排出削減に向けて、長期的、戦略的に貢献していきます。このため、気候変動に関する国際連合枠組条約（以下「気候変動枠組条約」という。）第22回締約国会議（COP22）において合意された2018年におけるパリ協定の実施指針等の策定に向けて、積極的に交渉に臨みます。また、COP22で山本公一環境大臣が発表した「日本の気候変動対策支援イニシアティブ」を始めとする途上国の取組への支援も着実に実施します。

## 2 モントリオール議定書に基づく取組

オゾン層を破壊する物質に関するモントリオール議定書第28回締約国会合（MOP28）において、地球温暖化防止の一助として、ハイドロフルオロカーボン（HFC）の生産及び消費量の段階的削減義務等を定める本議定書の改正（キガリ改正）が採択されました（改正議定書は、20か国以上の締結を条件に2019年1月1日以降に発効見込み。）。改正議定書の履行を着実に担保できる国内法制を遅滞なく整備し、我が国の締結に向けた必要な準備を進めていきます。

## 3 二国間クレジット制度（JCM）の推進

途上国への優れた低炭素技術等の普及や対策実施を通じ、実現した温室効果ガスの排出削減・吸収への我が国の貢献を定量的に評価するとともに、我が国の削減目標の達成に活用する二国間クレジット制度（JCM）を引き続き構築・実施します。具体的には、日本政府が2015年7月に国連に提出した「日本の約束草案」の参考において、「JCM及びその他の国際貢献」として記されている「民間ベースの事業による貢献分とは別に、毎年度の予算の範囲内で行う日本政府の事業により2030年度までの累積で5,000万から1億トンCO₂の排出削減・吸収量が見込まれる」としています。今後は、JCMをより一層効果的かつ効率的に実施する方針の下、更なるプロジェクト形成のための支援等を実施していきます。

## 4 気候変動枠組条約の究極的な目標の達成に資する科学的知見の収集等

地球温暖化対策に不可欠な科学的知見の一層の発展を視野に気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の各種報告書の執筆に参加する専門家をサポートするなど、IPCCの活動に対する人的、技術的、資金的な貢献を行うとともに、IPCCの組織の一部であるインベントリ・タスクフォース（TFI）の技術支援ユニット（1999年より公益財団法人地球環境戦略研究機関（IGES）内に設置）をホスト国として引き続き支援し、TFIの任務である国別の温室効果ガス排出・吸収量を計算するための国際的に合意された方法論の開発・改善に貢献します。

また、温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」（GOSAT）の後継機の開発により、温室効果ガスの多点観測データを提供し、気候変動の科学、地球環境の監視、気候変動関連施策に貢献します。