環境省環境白書・循環型社会白書・生物多様性白書平成27年版 環境・循環型社会・生物多様性白書状況第2部第6章>第3節 技術開発、調査研究、監視・観測等の充実等

第3節 技術開発、調査研究、監視・観測等の充実等

1 グリーン・イノベーションの推進

(1)環境研究・技術開発の実施体制の整備

ア 研究開発の総合的推進

 第4期科学技術基本計画(計画年度:平成23年度~平成27年度)では、科学技術政策と科学技術の成果を新たな価値創造に結び付けるイノベーション政策とを一体化した科学技術イノベーション政策を全面に押し出し、従来の「分野別推進戦略」から国が取り組むべき政策課題をあらかじめ設定する「課題解決型推進戦略」に転換しています。環境・エネルギー分野でのイノベーションを目指すグリーン・イノベーションでは、エネルギーの安定確保、気候変動問題への対応を喫緊の課題としています。

 グリーン・イノベーションでは、まず目指すべき社会の姿を「自然と共存し持続可能な環境・エネルギー先進国」とし、次にその実現に必要な政策課題を、クリーンエネルギー供給の安定確保、分散エネルギーシステムの拡充、エネルギー利用の革新、社会インフラのグリーン化、と設定しています。さらに、例えば政策課題「社会インフラのグリーン化」の解決のために最優先で進めるべき重点的取組としては「地域特性に応じた自然共生型のまちづくり」を設定するという手順で、個別施策の提示の前に全体設計をしています。

 また、平成22年からの5年間で取り組むべき環境研究・技術開発の重点課題や、その効果的な推進方策を示した「環境研究・環境技術開発の推進戦略について」(平成22年6月中央環境審議会答申)に関して、平成26年度が最終年に当たることから、単年度の進捗のみならず、平成22年以降の約4か年における実施状況をフォローアップし、平成26年11月に結果を公表しました。その後、新たな環境研究・技術開発の方向性について、中央環境審議会総合政策部会環境研究・技術開発推進戦略専門委員会において議論を進めています。

イ 環境省関連試験研究機関における研究の推進

(ア)独立行政法人国立環境研究所

 独立行政法人国立環境研究所では、環境大臣が定めた第3期中期目標(平成23年度~平成27年度)と第3期中期計画に基づき、環境研究の中核的研究機関として、また、政策貢献型の研究機関としての役割を果たすため、環境研究の柱となる8の研究分野([1]地球環境研究分野、[2]資源循環・廃棄物研究分野、[3]環境リスク研究分野、[4]地域環境研究分野、[5]生物・生態系環境研究分野、[6]環境健康研究分野、[7]社会環境システム研究分野、[8]環境計測研究分野)を設定し、それらを担う研究センターにおいて、基礎研究から課題対応型研究まで一体的に研究を推進しました。特に、課題対応型研究としては、緊急かつ重点的な研究課題や次世代の環境問題に先導的に取り組む研究課題として、10の研究プログラムを推進しています。さらに、長期的な取組が必要な環境研究の基盤整備として、地球環境モニタリングや、「子どもの健康と環境に関する全国調査」の総括的な管理・運営等を進めました。また、環境の保全に関する国内外の情報を収集、整理し、環境情報メディア「環境展望台」(http://tenbou.nies.go.jp/(別ウィンドウ))によってインターネット等を通じて広く提供しました。

 東日本大震災等の災害と環境に関する研究として、放射性物質に汚染された廃棄物等の処理処分技術・システムの確立や、放射性物質の環境動態解明、放射線被ばく量の評価、生物・生態系への影響評価、災害後の地域環境の再生・創造等に関する調査・研究を実施しました。

(イ)国立水俣病総合研究センター

 国立水俣病総合研究センターでは、水俣病発生の地にある国の直轄研究機関としての使命を達成するため、外部委員による評価と水俣病や環境行政を取り巻く社会的状況の変化を踏まえ、平成22年8月に「中期計画2010」を策定し、[1]メチル水銀の健康影響に関する調査・研究、[2]メチル水銀の環境動態に関する調査・研究、[3]地域の福祉の向上に貢献する業務、[4]国際貢献に資する業務の4つの重点分野について研究及び業務を推進しました。

 特にメチル水銀の健康影響に関して、脳磁計(MEG)・磁気共鳴画像診断装置(MRI)を活用した臨床研究を地元医療機関との共同研究により実施したほか、水銀に関する水俣条約に対応した国際貢献を積極的に進め、開発途上国に対する研究者の派遣を行いました。

 また、国外の研究者を受け入れて、メチル水銀のヒトへの健康に及ぼす影響に関する共同研究や水銀分析技術を中心とした研修を実施し、WHO研究協力センターとしての役割を果たしました。

 あわせて、これらの施策や研究内容について、国立水俣病総合研究センターウェブサイト(http://www.nimd.go.jp/(別ウィンドウ))上で具体的かつ分かりやすい情報発信を実施しました。

ウ 各研究開発主体による研究の振興等

 我が国では、先進環境材料分野、植物科学分野、環境情報分野、北極気候変動分野において大学等のネットワークを構築し、組織横断的な教育・研究活動や施設・設備の共同利用、産学連携プラットフォームの構築等を推進しました。大学共同利用機関法人人間文化研究機構総合地球環境学研究所が実施する人文・社会科学から自然科学までの幅広い学問分野を横断的に取り入れた地球環境問題の解決に資する研究プロジェクトの推進や科学研究費助成事業による研究助成など、大学等における地球環境問題に関連する幅広い学術研究の推進や研究施設・設備の整備・充実への支援を図るとともに、関連分野の研究者の育成を行いました。また、戦略的創造研究推進事業等により、環境に関する基礎研究の推進を図りました。

 地方公共団体の環境関係試験研究機関は、監視測定、分析、調査、基礎データの収集等を広範に実施するほか、地域固有の環境問題等についての研究活動を推進しました。これらの地方環境関係試験研究機関との緊密な連携を確保するため、地方公共団体環境試験研究機関等所長会議を開催するほか、環境保全・公害防止研究発表会を開催し、研究者間の情報交換の促進を図ります。

(2)環境研究・技術開発の推進

 「環境研究総合推進費」では、環境政策への貢献をより一層強化するため、環境省が必要とする研究テーマ(行政ニーズ)を明確化し、本年度より地方公共団体がニーズを有する研究開発テーマも組み入れました。重点施策としては、戦略研究プロジェクト「SLCPの環境影響評価と削減パスの探索による気候変動対策の推進」と「持続可能な沿岸海域実現を目指した沿岸海域管理手法の開発」を開始しました。

 また、地球温暖化の防止に関する研究の中で、各府省が中長期的視点から計画的かつ着実に関係研究機関において実施すべき研究を、「地球環境保全試験研究費」により効果的に進めました。

 総務省では、独立行政法人情報通信研究機構等を通じ、電波や光を利用した地球環境観測技術として、人工衛星から地球の降水状態を観測するGPM搭載二周波降水レーダ、同じく人工衛星から地球の雲の状態を観測する雲レーダ、ライダーによる風速や温室効果ガスの高精度観測技術、突発的局所災害の観測及び予測のために必要な次世代ドップラーレーダ技術、大気微量物質等を計測する高周波センシング技術、天候等に左右されずに被災状況把握を可能とするレーダを使用した高精度地表面可視化技術の研究開発等を実施しました。さらに、情報通信ネットワーク設備の大容量化に伴って増大する電力需要を抑制するため、光の属性を極限まで利用するフォトニックネットワーク技術による低消費電力光ネットワークノード技術等、極限光ネットワークシステム技術の研究開発を実施しています。

 農林水産省では、環境保全型農業等の農林水産関連施策を効果的に推進するための生物多様性指標とその評価手法の開発、国産バイオ燃料の利用促進を図るため、バイオエタノールの生産コストを大幅に削減する技術開発、農林水産分野における温室効果ガスの排出削減技術・吸収源機能向上技術の開発及び影響評価に基づく地球温暖化の進行に適応した生産安定技術の開発、環境保全型農業等の農林水産関連施策を効果的に推進するための生物多様性指標とその評価法の開発を引き続き推進しました。

 また、東京電力福島第一原子力発電所事故の影響を受けた被災地における営農の早期再開のため、関係府省が連携して、物理的手法や化学的手法による農地土壌の放射性物質除去技術や作物の種類に応じた農作物への放射性物質吸収抑制技術の開発を実施するとともに、その効果を実証し、成果が得られたものについて順次公表しました。東日本大震災により被災した木材加工流通施設等の復旧、木材製品等に係る放射性物質の調査・分析や効率的な放射性物質の除去・低減のための技術の検証・開発等を推進しました。

 経済産業省では、植物機能や微生物機能を活用して工業原料や高機能タンパク質等の高付加価値物質を生産する高度モノづくり技術の開発を実施しました。また、バイオテクノロジーの適切な産業利用のための遺伝子組換え生物等の使用等の規制による生物の多様性の確保に関する法律(平成15年法律第97号)の適切な施行や、海外の遺伝資源の円滑な利用を促進するため関係者との協議を行う等、事業環境の整備を実施しました。

 国土交通省では、地球温暖化対策にも配慮しつつ、地域の実情に見合った最適なヒートアイランド対策の実施に向けて、様々な対策の複合的な効果を評価できるシミュレーション技術の実用化や、地球温暖化対策に資するCO2の吸収量算定手法の開発等を実施しました。低炭素・循環型社会の構築に向け、下水道革新的技術実証事業(B-DASH)等による下水汚泥有効利用等の新技術の開発と普及を推進しました。また、船舶からの大気汚染防止に関する国際規制強化の動向に対応するため、排出ガスに含まれるNOx等を大幅削減する環境に優しい舶用エンジンの排出ガス後処理装置(SCR触媒)に係る認証方法技術を確立しました。

 文部科学省と経済産業省は連携して、「元素戦略/希少金属代替材料開発プロジェクト」を推進しました。文部科学省は「元素戦略プロジェクト」の中で、物質・材料の特性・機能を決める元素の役割を解明し利用する観点から、希少元素をユビキタス元素で代替し新しい材料の創製につなげる研究開発を現在も継続して推進しています。一方、経済産業省は、「希少金属代替材料開発プロジェクト」で、液晶パネル等に使用される透明電極向けインジウム、希土類磁石向けジスプロシウム及び超硬工具向けタングステンの代替/使用量低減に向けた技術開発を実施しました。また、文部科学省は太陽光で水を分解して水素を得る光触媒の開発や、セルロースなど植物の非可食部位を分解し糖に変換する固体酸触媒の開発を進めています。

(3)環境研究・技術開発の効果的な推進方策

 地球温暖化対策に関しては、新たな地球温暖化対策技術の実用化・導入普及を進めるため、「CO2排出削減対策強化誘導型技術開発・実証事業」において、重量車のCO2削減対策上不可欠な大型路線用燃料電池バスの開発や、電力消費量が大きい上水道施設対策に必要な高効率・低コストの管水路用水力発電技術の開発等、全体で33件の技術開発・実証研究事業を実施しました。また、二酸化炭素回収・貯留(以下「CCS」という。)技術の導入に向けて、回収されたCO2を船舶(シャトルシップ)で海上輸送し、海底下に圧入・貯留するシステムの検討等を行いました。

 先端的低炭素化技術開発事業では、抜本的な温室効果ガスの削減を実践するため、従来技術の延長線上にない新たな科学的・技術的知見に基づいた革新的技術の研究開発を、引き続き幅広く公募によりシーズを発掘し、競争的環境下で推進しました。

 省エネルギー、再生可能エネルギー、原子力、クリーンコールテクノロジーの開発を実施するとともに、分離回収したCO2を地中へ貯留するCCSに関わる技術開発を実施しました。

 総務省が行った実証実験等の成果が盛り込まれた、データセンターにおける空調システムの省エネルギー対策「グリーンデータセンターのベストプラクティス(L.1300)」が平成23年11月にITU-T勧告となりました。

 先進的な環境技術の普及を図る「環境技術実証事業」では、閉鎖性海域における水環境改善技術分野、ヒートアイランド対策技術分野(建築物外皮による空調負荷低減等技術)など従来実施している分野に加えて、中小水力発電技術分野を対象とし、計9分野において対象技術の環境保全効果などを実証しました。また、これまでに実証した技術について、成果を発表し、技術の普及を図るため、ウェブサイト(http://www.env.go.jp/policy/etv/(別ウィンドウ))や展示会等での紹介を行いました。

 地球環境保全等試験研究費、環境研究総合推進費に係る研究成果については、研究成果発表会・シンポジウム等を通じて公開し、関係行政機関、研究機関、民間企業、民間団体等へ成果の普及を図りました。また、環境研究総合推進費ウェブサイト(http://www.env.go.jp/policy/kenkyu/suishin/gaiyou/(別ウィンドウ))において、研究成果及びその評価結果等を公開しています。

 地球温暖化対策技術開発・実証研究事業についても、環境省ウェブサイトにおいて成果及びその評価結果等を公開しているほか、「地球温暖化対策技術開発成果発表会」を開催し、一般向けに広く情報提供を行いました。

2 官民における監視・観測等の効果的な実施

(1)地球環境に関する観測・監視

 大気における気候変動の観測について、気象庁は世界気象機関(WMO)の枠組みで地上及び高層の気象観測や地上放射観測を継続的に実施するとともに、全球気候観測システム(以下「GCOS」という。)の地上及び高層や地上放射の気候観測ネットワークの運用に貢献しています。さらに、世界の地上気候データの円滑な国際交換を推進するため、WMOの計画に沿って各国の気象局と連携し地上気候データの入電数向上、品質改善等のための業務を実施しています。

 また、温室効果ガスなど大気環境の観測については、独立行政法人国立環境研究所及び気象庁が、温室効果ガスの測定を行っています。独立行政法人国立環境研究所では、沖縄県波照間島等で温室効果ガスの測定を行っているほか、アジア太平洋を含むグローバルなスケールで航空機・船舶を利用し大気中及び海洋表層における温室効果ガスの測定を行うとともに、陸域生態系における炭素収支の測定を行っています。また、気候変動による影響把握の一環として、サンゴや高山植生のモニタリングを行っています。気象庁では、WMOにおける全球大気監視計画(以下「GAW計画」という。)の一環として、温室効果ガス、CFC等オゾン層破壊物質、オゾン層、有害紫外線及び大気混濁度等の定常観測を東京都南鳥島等で行っているほか、航空機による北西太平洋上空の温室効果ガスの定期観測を行っています。さらに、日本周辺海域及び北西太平洋海域における洋上大気・海水中の二酸化炭素等の定期観測を実施しています。これらの観測データについては、定期的に公表しています。また、黄砂及び有害紫外線に関する情報を発表しています。

 海洋における観測については、海洋地球研究船「みらい」等を用いた観測研究、観測技術の研究開発を推進しました。第55次南極地域観測隊が昭和基地を中心に、海洋、気象、電離層等の定常的な観測のほか、地球環境変動の解明を目的とする各種のプロジェクト研究観測等を実施しました。また、北極海域における大気・海洋観測の強化や環境予測システムの構築等を図る北極気候変動プロジェクトを推進しました。地球規模の変動に大きく関わっている海洋における観測について、海洋の観測データを飛躍的に増加させるため、海洋自動観測フロート約3,000個を全世界の海洋に展開し、地球規模の高度海洋監視システムを構築する「アルゴ(Argo)計画」を推進しました。

 GPS装置を備えた検潮所において、精密型水位計により、地球温暖化に伴う海面水位上昇の監視を行い、海面水位監視情報の提供業務を継続しました。また、国内の影響・リスク評価研究や地球温暖化対策の基礎資料として、温暖化に伴う気候変化に関する予測情報を「地球温暖化予測情報」によって提供しており、情報の高度化のため、大気の運動を更に精緻化させた詳細な気候変化の予測計算を実施しています。

 衛星による地球環境観測については、熱帯降雨観測衛星(TRMM)搭載の我が国の降雨レーダ(PR)や米国地球観測衛星(Aqua)搭載の我が国の改良型高性能マイクロ波放射計(AMSR-E)から取得された観測データを提供し、気候変動や水循環の解明等の研究に貢献しました。さらに、環境省、独立行政法人国立環境研究所及び独立行政法人宇宙航空研究開発機構の共同プロジェクトである温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)の観測データの検証、解析を進め、全球の温室効果ガスの濃度分布、月別・地域別の吸収・排出量の推定結果等の一般提供を行いました。観測データの解析により、世界の大都市等においてその周辺よりも二酸化炭素濃度が高い傾向が見られることを明らかにしました。さらに、平成29年度打ち上げを目指し、観測精度と密度を飛躍的に向上させたGOSATの2号機の開発を平成24年度から実施しています。

 我が国における地球温暖化に係る観測を、統合的・効率的に実施するため、環境省と気象庁は共同で地球観測連携拠点(温暖化分野)の活動を推進しました。

 地球環境変動予測研究については、世界最高水準の性能を有するスーパーコンピュータ「地球シミュレータ」を活用して地球温暖化予測モデル開発等を推進するとともに、全球予測結果の高精細化や不確実性の低減等のための研究開発を推進しました。

 さらに、観測・予測データの収集からそれらのデータの解析処理を行うための共通プラットフォームの整備・運用を実施するとともに、具体的な適応策の提示までを統一的・一体的に推進することにより、温暖化に伴う環境変化への適応策立案に貢献する研究開発を推進しました。

 また、「地球観測の推進戦略」を踏まえ、地球温暖化の原因物質や直接的な影響を的確に把握する包括的な観測態勢整備のため、「地球環境保全試験研究費」において「地球観測モニタリング支援型」を平成18年度より創設し、平成26年度は「炭素循環の気候応答解明を目指した大気中酸素・二酸化炭素同位体の統合的観測研究」、「国際統合データベースによる海洋表層CO2分圧と栄養塩類のマッピングに関する研究」、「東アジアにおける森林動態観測ネットワークを用いた森林炭素収支の長期変動観測」、「南鳥島における多成分連続観測によるバックグラウンド大気組成変動の高精度モニタリング」、「分光日射観測とデータ同化によるエアロゾル・雲の地表面放射収支に与える影響監視に関する研究」課題を開始しました。

(2)技術の精度向上等

 地方公共団体及び民間の環境測定分析機関における環境測定分析の精度の向上及び信頼性の確保を図るため、環境汚染物質を調査試料として、「環境測定分析統一精度管理調査」を実施しました。

3 技術開発などに際しての環境配慮等

 バイオレメディエーション事業の健全な発展と利用の拡大を通じた環境保全を図るため、「微生物によるバイオレメディエーション利用指針」に基づき、事業者から申請のあった事業計画が、同指針に適合しているか確認を行いました。