環境省環境白書・循環型社会白書・生物多様性白書平成29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5期科学技術基本計画(計画年度:2016年度~2020年度)では、経済・社会が大きく変化し、国内、そして地球規模の様々な課題が顕在化する中で、我が国及び世界が将来にわたり持続的に発展していくために、「持続的な成長と地域社会の自律的な発展」、「国及び国民の安全・安心の確保と豊かで質の高い生活の実現」、「地球規模課題への対応と世界の発展への貢献」、「知の資産の持続的創出」の四つを「目指すべき国の姿」として定め、政策を推進しています。

地球規模の気候変動への対応として、地球環境の情報をビッグデータとして捉え、気候変動に起因する経済・社会的課題の解決のために地球環境情報プラットフォームを構築するとともに、気候変動の影響への適応のため、気候変動の影響に関する予測・評価技術と気候リスク対応の技術等の研究開発を推進しています。また、生物多様性の保全や、生態系サービスと自然資本の経済・社会的価値の評価技術及び持続可能な管理・利用技術、気候変動の影響への適応等の分野における生態系機能の活用技術の研究開発を推進するとしています。

また、環境省では中央環境審議会で2015年8月に取りまとめられた「環境研究・環境技術開発の推進戦略について」(答申)の取組状況に関してフォローアップを行いました。

2050年頃という長期的視点に立って、世界全体で温室効果ガスの抜本的な排出削減を実現するイノベーション創出をターゲットとし、研究開発をより重点的・集中的に進めていくべき技術を特定して、それぞれの克服すべき技術課題を明らかにし、研究開発の推進体制の在り方を示すとともに、世界に向けて我が国が貢献する方策を示すべく、2016年4月、エネルギー・環境イノベーション戦略を策定しました。今後、政府が一体となって本戦略の推進に取り組んでいきます。

イ 環境省関連試験研究機関における研究の推進

(ア)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、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、2015年4月に今後5年間の実施計画「中期計画2015」を策定しました。「中期計画2015」における調査・研究分野とそれに付随する業務に関する重点項目は、[1]メチル水銀の健康影響、[2]メチル水銀の環境動態、[3]地域の福祉向上への貢献、[4]国際貢献とし、中期計画の二年目の研究及び業務を推進しました。

特に、地元医療機関と連携し、脳磁計(MEG)・磁気共鳴画像診断装置(MRI)を活用したヒト健康影響評価及び治療に関する研究やメチル水銀中毒の予防及び治療に関する基礎研究を推進するとともに、国内外諸機関と連携し、環境中の水銀モニタリング及び水俣病発生地域の地域創生に関する調査・研究を進めました。

また、水銀に関する水俣条約(以下「水俣条約」という。)締結を踏まえ、水銀分析技術の簡易・効率化を進め、開発途上国に対する技術移転のために研究者の派遣を行うとともに、水俣市で国内外から招待したメチル水銀研究者との研究会議“NIMD FORUM”を主催するなどの国際貢献を進めました。

さらに、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するなど、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。

(イ)国立研究開発法人国立環境研究所

国立研究開発法人国立環境研究所では、環境大臣が定めた第4期中長期目標(2016年度~2020年度)と第4期中長期計画が2016年度から開始されました。これらに基づき、環境研究の中核的研究機関として、[1]推進戦略で提示されている重点的に取り組むべき課題への統合的な研究、[2]環境の保全に関する科学的知見の創出等、[3]国内外機関とのネットワーク・橋渡しの拠点としてのハブ機能の強化及び[4]研究成果の積極的な発信と政策貢献・社会貢献を推進しました。特に、[1]では、推進戦略の領域と一致する「低炭素」、「資源循環」、「自然共生」、「安全確保」及び「統合」の5つの課題解決型プログラムと、東日本大震災等の災害と環境に関する研究として環境回復、環境創生、災害環境マネジメントの三つの災害環境研究プログラムに取り組んでいます。また、地球環境の戦略的モニタリングや、「子どもの健康と環境に関する全国調査」などの研究事業について、組織的な連携のプラットフォームのための体制を新たに整備しました。さらに、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。

ウ 各研究開発主体による研究の振興等

文部科学省では、科学研究費助成事業による研究助成等、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。 なお、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においては、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を行いました。

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、環境省では、地方公共団体環境試験研究機関等所長会議を開催するとともに、全国環境研協議会と共催で環境保全・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した。

(2)環境研究・技術開発の推進

環境省では環境研究総合推進費において、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、その中に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「社会・生態システムの統合化による自然資本・生態系サービスの予測評価(S-15)」と「アジア地域における持続可能な消費・生産パターン定着のための政策デザインと評価(S-16)」を開始しました。また、地球温暖化対策に関する研究のうち、各府省が関係研究機関において中長期的視点から計画的かつ着実に実施すべき研究を、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、国立研究開発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対し、環境負荷を増やさず飛躍的大容量を可能にするフォトニックネットワーク技術の研究開発を実施しています。

農林水産省では、農林水産分野における気候変動の影響評価、地球温暖化の進行に適応した生産安定技術の開発について推進しました。さらに、これらの研究開発に必要な生物遺伝資源の収集・保存や特性評価等を推進しました。

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いて、農業者が早期に、安心して営農を再開できるようにするため、果樹・牧草の生産技術等の開発、カリ施用からの卒業に向けた土壌リスク評価技術の開発、除染後農地の省力的維持管理技術の開発、農地への放射性物質流入防止技術の開発及び植物の特性を利用した新たな放射性物質吸収抑制技術の開発を行いました。

さらに、木材製品等に係る放射性物質の調査・分析や効率的に放射性物質を測定するための技術の検証・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など、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運用や、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プロジェクト)等による下水汚泥の有効利用技術等の実証と普及を推進しました。また、鉄道の更なる省エネ化を図るため、節電、省エネ効果が期待される蓄電池電車等の技術開発を推進しました。

文部科学省では、希少元素の使用量の低減化や毒性の低下に資する研究開発として、「元素戦略プロジェクト」を推進しました。

(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、CO2排出量の大幅な削減効果が見込まれる再生可能エネルギー由来の高圧の水素ステーションの開発や、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35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(CCS)技術の導入に向けて、石炭火力発電所排ガスからCO2分離回収を行う場合の環境影響の検討等を行いました。

文部科学省では、徹底した省エネルギー社会の実現のため、電力消費の大幅な効率化を可能とする窒化ガリウム(GaN)等を活用した次世代半導体の研究開発を開始しました。先端的低炭素化技術開発において、抜本的な温室効果ガスの排出削減を実現するため、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について、競争的環境下で新たなシーズを公募し、研究開発を推進しています。また、東日本大震災の被災地の復興と我が国のエネルギー問題の克服に貢献するため、[1]福島県への革新的エネルギー技術研究開発拠点の形成、[2]被災地の大学等研究機関の強みをいかしたクリーンエネルギー技術の研究開発を推進しました。

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。

先進的な環境技術の普及を図る、環境技術実証事業では、中小水力発電技術分野など計8分野を対象とし、対象技術の環境保全効果等の実証やその結果の公表等を実施するとともに、特定の対象技術分野を定めないテーマ自由枠を試行的に開始することにより、幅広い技術の実証やその結果の公表等を実施しました。また、2016年11月に実証スキームが国際標準化されたことに伴い、国内体制の整備を開始しました。

環境研究総合推進費及び地球環境保全等試験研究費に係る研究成果については、学術論文、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、研究成果やその評価結果等を公開しました。

なお、環境研究総合推進費については、前述の「環境研究・環境技術開発の推進戦略について」において、研究成果の最大化や効率的な運営体制の構築が求められています。また、2008年に成立した、研究開発システムの改革の推進等による研究開発能力の強化及び研究開発等の効率的推進等に関する法律(平成20年法律第63号)第27条第1項において、「国は、公募型研究開発の効率的推進を図るため、その公募型研究開発に係る業務の全部又は一部を独立行政法人に移管することが公募型研究開発の効率的推進に資すると認めるときは、可能な限り、これを独立行政法人に移管するものとする」と規定されています。

これらのことを踏まえ、環境研究総合推進費の効率的・効果的な推進を図るため、2016年10月、独立行政法人環境再生保全機構法の一部を改正する法律(平成28年法律第26号)の施行に伴い、環境研究総合推進費に係る業務の一部を環境省から独立行政法人環境再生保全機構に移管しました。なお、環境省では環境研究総合推進費による研究成果の環境政策への一層の貢献を図るべく、制度の基本方針の検討・策定、行政ニーズの策定・提示、環境政策への活用及び制度全体の管理・評価について強化を図ることにしました。

また、地球温暖化対策技術開発・実証研究事業及びCO2排出削減対策強化誘導型技術開発・実証事業についても、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、「CO2排出削減対策強化誘導型技術開発・実証事業成果発表会」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(GCOS)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、世界の地上気候観測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観測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、国立研究開発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いました。国立研究開発法人国立環境研究所では、波照間島、落石岬、富士山等における温室効果ガス等の高精度モニタリングのほか、アジア太平洋を含むグローバルなスケールで民間航空機・民間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いました。これら観測に対応する国際的な標準ガス等精度管理活動にも参加しました。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いました。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、クロロフルオロカーボン(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」や観測機器等を用いて、海洋の熱循環、物質循環、生態系等を解明するための研究、観測技術開発を推進しました。また、海洋の観測データを飛躍的に増加させるため、国際協力の下、海洋自動観測フロート約3,000個を全世界の海洋で稼働させ、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。南極地域観測については、南極地域観測計画に基づき、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研究観測等を実施しました。また、北極域の変化及び北極域の変化が現地・全球に与える社会的・経済的影響を明らかにするため、北極域研究推進プロジェクト(ArCS)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、大気の運動等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、全球降水観測計画(GPM)主衛星搭載の我が国の二周波降雨レーダ(DPR)や水循環変動観測衛星「しずく」(GCOM-W)搭載の高性能マイクロ波放射計2(AMSR2)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、国立研究開発法人国立環境研究所及び国立研究開発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。「いぶき」の観測データの解析により、地球大気全体の平均二酸化炭素濃度の算出を行い、2015年12月に全大気平均二酸化炭素濃度が初めて400 ppmを超えたことを明らかにしました。また、日本における人為起源CO2濃度について、「いぶき」の観測データからの推計結果と統計データ等から算出した排出量データからの推定結果を比較したところ、両者が概ね一致することを初めて確認できました。これによりパリ協定に基づき世界各国が報告するCO2排出量の監視・検証を衛星観測により実現できる可能性が示されました。さらに、2018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「いぶき」の後継機の開発を2012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、地球観測連携拠点(温暖化分野)の活動を引き続き推進するとともに、観測データ、気候変動予測、気候変動影響評価などの気候変動リスク関連情報等を体系的に整理し、分かりやすい形で提供することを目的とした「気候変動適応情報プラットフォーム」を2016年8月に構築しました。

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、気候変動リスク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を整備するため、地球環境保全試験研究費において、2016年度は「漂流ブイによる海洋表層CO2分圧の中長期モニタリング観測-データ空白域の解消を目指して-」及び「民間航空機による温室効果ガスの3次元長期観測とデータ提供システムの構築」の二つの研究を開始しました。

(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。