国立研究開発法人土木研究所
流域水環境研究グループ
土木研究所流域水環境研究グループは２チーム・１センターから構成されており、人の活動に伴い様々なインパクトを受ける河川や湖沼を対象に、生態系のメカニズムやその人為的影響・水質汚濁等の機構の解明、治水と環境を両立した河川管理手法、 汚濁物質のモニタリング、対策手法などに関する研究を行っています。
流域生態チームでは、河川・湖沼の生物・生態系および環境の保全や修復に関して、地形・物理環境・物質動態と生態系の関係の解明、生態系への影響評価手法、対策などの研究を行っています。
水質チームでは、 水域の水質リスク低減に向けて、環境水や下水処理水中の化学物質等の分析・モニタリング手法の開発、汚濁物質の挙動の解明、水生生態系への影響の評価、対策手法の開発等を進めています。
岐阜県各務原市にある自然共生研究センターは、実大スケールの実験河川・実験池を有しており、これらの施設を活用して河川流量、土砂供給量、川の構造改変に対する生態系の応答など、 多自然川づくり、流量・土砂管理に関する研究を行っています。
Members
| 役職 | 氏名 | 研究テーマ or 担当業務等 |
|---|---|---|
| グループ長 | 中村 圭吾 |
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| 上席研究員 | 田中 孝幸 |
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上席研究員 | 岡安 祐司 |
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センター長 | 森 照貴 |
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| 特任研究員 （流域生態） |
村岡 敬子 |
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| 総括主任研究員 （水質） |
諏訪 守 |
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| 主任研究員 （流域生態） |
鈴木 宏幸 |
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| 主任研究員 （水質） |
平山 孝浩 |
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| 主任研究員 （水質） |
北村 友一 |
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| 主任研究員 （水質） |
對馬 育夫 |
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| 主任研究員 （水質） |
村田 里美 |
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| 主任研究員 （自然共生研究センター） |
林田 寿文 |
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| 主任研究員 （自然共生研究センター） |
相川 隆生 |
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| 研究員 （流域生態） |
槐 ちがや |
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| 研究員 （流域生態） |
服部 啓太 |
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| 研究員 （水質） |
水野 健太 |
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| 研究員 （自然共生研究センター） |
松澤 優樹 |
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| 専門研究員 （自然共生研究センター） |
中川 光 |
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| 専門研究員 （自然共生研究センター） |
溝口 裕太 |
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| 専門研究員 （自然共生研究センター） |
岡本 聖矢 |
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| 交流研究員 （流域生態） |
岡井 陽平 |
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| 交流研究員 （流域生態） |
釣 健司 |
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| 交流研究員 （流域生態） |
山本 怜南 |
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| 交流研究員 （水質） |
小林 伸幸 |
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| 交流研究員 （自然共生研究センター） |
永山 明 |
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| 交流研究員 （自然共生研究センター） |
坂元 泰平 |
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| 交流研究員 （自然共生研究センター） |
向井 雄紀 |
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| 交流研究員 （自然共生研究センター） |
大石 銀司 |
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Research
主要研究
Ｒ４～９
治水と環境に配慮した河道計画・維持管理に関する研究 (流域生態チーム)
近年、気候変動に伴う降雨災害の激甚化に対応するために、治水を目的とする河川整備が全国で進められています。一方で、良好な河川環境（河川生態系）を維持・向上させ、ネイチャーポジティブな川づくりを進めることも重要です。良好な河川環境の形成には、適度な出水撹乱が重要であることから、河道掘削をはじめとする河川整備を、生物の生息・生育・繁殖環境の保全・再生を行う機会ととらえ、適切に実行することが求められています。治水と環境が両立する河川整備の実現を目指し、航空レーザ測深（ALB）データやAIなどの最新技術を活用した河川環境モニタリング技術の開発や、植生繁茂メカニズムの解明、樹木の繁茂状況を考慮した水利解析手法の開発などの研究に取り組んでいます。
Ｒ４～９
河川流量減少下における水質の監視及び管理に関する研究 (水質チーム)
河川の水質管理では、気候変動による流量減少など新たなリスクに対する水環境の管理や水生生態系への影響を、事前に検討しておくことが重要です。そこで、気候変動による流量減少を考慮し、流域全体での影響を把握し、対策を講じるための研究に取り組んでいます。そこで、流域内での多様な化学物質の動きや、さまざまな排出源の実態を把握し、総合的な管理方法を構築しています。また、流量減少に対応した効率的な河川水質の監視および管理手法の開発にも力を入れています。
Ｒ４～９
安全な再生水利用のための病原微生物のモニタリング･対策手法に関する研究 (水質チーム)
平常時の水利用に加え、渇水時、災害時の代替水源として下水処理水の再生水利用が期待されています。安全な利用促進のため、病原微生物や化学物質に対しての安全性を確保する必要があります。本研究では、再生水の水質安全確保技術の提案を目的に、消毒耐性病原微生物や消毒副生成物に対応した新規消毒法としてUV-LED技術の開発や、再生水質安定化のための水質異常の自動検知と対策法の構築に取り組んでいます。
Ｒ４～９
水質変化に対応したダム貯水池・湖沼管理の高度化及び効率化に関する研究 (水質チーム)
気候変動に伴い、ダム貯水池・湖沼におけるアオコ・カビ臭等の水質障害が深刻化することが懸念されており、省人化の要請を踏まえたモニタリングの効率化やコスト・人的労力の軽減、ダム貯水池の水質改善効果の向上が求められています。 リモートセンシングや次世代シーケンサー等の新たなモニタリング技術の導入・活用法、表層・底層環境制御によるダム貯水池水質改善、ダム下流域への水質影響を踏まえた最適な水質保全設備の運用方法の研究開発に取り組んでいます。
Ｒ４～９
流量及び供給量変化に対応した流域規模での栄養塩管理技術に関する研究 (水質チーム)
沿岸域の栄養が不足する「貧栄養化」が進むと、ノリの色落ちや水産資源の減少が報告されており、今後の気候変動によってさらに深刻化することが懸念されています。瀬戸内海では、栄養塩の管理制度が導入され、一部の下水処理場では冬季に海への栄養塩供給を増やす季節運転（栄養塩管理運転）も行われていますが、下水処理場の安定運転や目標水質の設定に課題が残されています。そこで、気候変動に対応した栄養塩管理に貢献するため、下水処理場での安定した栄養塩供給の運転方法の提案や、放流先の影響を監視する方法の開発、適切な目標水質を設定できるような影響予測・評価技術の研究に取り組んでいます。
Ｒ４～９
DXを促進する河川環境の広域管理技術に関する研究 (自然共生研究センター)
河川環境に関する様々なデータを活用することで現況を評価し、環境の変化による生物多様性の応答について研究を進めています。
Ｒ４～９
気候変動を見据えた流量の変動管理手法に関する研究 (自然共生研究センター)
河川流量と生物多様性の関係性についての解析を行い、渇水を中心に流量の変動性が及ぼす影響について研究を進めています。
重点研究
Ｒ６～８
環境ＤＮＡトレーサーを用いた流動観測技術および環境モニタリング技術の開発 (流域生態チーム)
環境DNAを活用した環境モニタリング技術の開発として、環境DNAトレーサーを用いた流動観測技術の開発や、流動を考慮した環境DNA採水手法および外来種モニタリング技術の開発等に取り組んでいます。
Ｒ４～６
まちづくりと連携した水辺空間整備手法に関する研究 (流域生態チーム)
⺠間事業者との連携や流域治⽔に資するグリーンインフラなどの世の中の動向に対応して、国内先進事例の調査を通じた多様な主体と協働する持続的な⽔辺空間形成スキームや地域の特性に応じた空間設計⼿法の確立に向けた検討を通じて、質の⾼い⽔辺空間の形成のための研究に取り組んでいます。
Ｒ４～６
効果的な水質管理に向けた水環境の網羅的解析結果の活用方策に関する研究 (水質チーム)
現在、ダム管理所や下水処理場では、急激な水質悪化に対応するための効果的な対策が求められています。そこで、微生物や化学物質の網羅的な解析データを組み合わせることで、水質の状態をより詳しく把握し、状況に応じた適切な対策を検討できることが期待されています。そこで、実験室での実験や現場でのモニタリングを通じて、水質の状態を把握し、水質悪化や改善の仕組みを解明することに取り組んでいます。こうした研究を通して、現場での効果的な水質管理や運転に役立つ知見を得ることを目指しています。
Ｒ４～６
下水処理場の災害時の水質安全性確保に関する研究 (水質チーム)
地震、豪雨災害により下水処理場が被災することで機能不全となり、復旧まで長時間を要します。復旧までの間、下水処理水の水質が悪化することで放流先の水利用や水環境に重大な影響を及ぼすことや、消毒による副生成物の生成も懸念されます。本研究では、早期に水質改善が可能な復旧手法や、消毒副生成物の低減手法の構築に取り組んでいます。
Ｒ５～７
下水道から沿岸域にかけての水環境におけるマイクロプラスチックの複合的・慢性的な影響把握に関する研究 (水質チーム)
近年⼈⼝増加や⽣活の向上に伴いプラスチック製品の使⽤が増えることで、マイクロプラスチック（MPs）の生成と水環境への汚染が懸念されています。他方で、世の中に存在する化学物質は数十万〜数百万種に上るといわれています。下⽔中にはその両者が流れ込むため、MPsに化学物質が吸着することにより、新たな汚染物質としてのリスクが考えられます。本研究では、下⽔中の新しい汚染物質の実態を把握し、それらが⽔⽣⽣物に与える複合的・慢性的な影響を明らかにすることに取り組んでいます。
Ｒ４～６
半自動化設計による高度な河道設計システムに関する技術開発 (自然共生研究センター)
河道の半自動化設計に適した定量的な評価指標と基準の開発、AI技術を用いた河道の半自動化設計の技術開発を行っています。
基盤研究
Ｒ６～８
流域の生物多様性向上に資する局所的低水温域に関する基礎的研究 (流域生態チーム)
河川における局所的低水温域である湧水や流入支川などが、どういった場所に点在し、冷水性魚類等をはじめとする河川の生物多様性にどのような影響を与えているかについて明らかにすることで、魚類等の生息環境の保全のための研究に取り組んでいます。
Ｒ４～６
環境ＤＮＡを活用した汽水域環境調査手法の開発 (流域生態チーム)
汽水域における環境DNAが有する課題を物理的・化学的双方から解決し、汽水域における環境DNA調査手法を構築し、回遊性魚類にとって必要な汽水域の環境要素を示し、汽水域における環境改善手法を提案する。
Ｒ５～８
生態系ネットワークを考慮した水生植物の保全手法に関する研究 (流域生態チーム)
河川の水生植物は国内に生育する種のうち約30％が希少種であり、その群落は水生昆虫や鳥類の生息・採餌場となっています。一方で、水際に生育する水生植物は河川整備の影響を受けやすく、全国的に減少傾向にあることから、治水と環境の両立した河川管理を進める上で、水生植物の保全は重要な要素です。環境DNAや衛星画像、航空写真等を活用して、水生植物の種類と分布状況や、生育に適した環境を明らかにすることで、流域内の生育適地への移植等の、種の特性に応じた最適な保全⼿法の確立に向けた研究に取り組んでいます。
Ｒ５～７
河川景観に馴染む護岸ブロック判定に関する技術開発 (自然共生研究センター)
河川景観に馴染む護岸ブロックの条件について検討を進め、写真等から判定できるシステムの開発を行っています。
Ｒ４～６
流域環境に基づいた生態系ネットワークの計画に資する評価手法の開発 (自然共生研究センター)
流域環境を反映する指標生物の選定手法と、指標生物に注目した生態系ネットワークの計画に資する評価手法を研究しています。
Ｒ４～６
流水型ダム構造による河川環境変化の実態把握と連続性確保に向けた検討 (自然共生研究センター)
流水型ダムを対象に環境の変化や連続性の実態について調べ、連続性を確保する上で必要な条件について検討しています。
Ｒ６～８
河川における付着藻類を起点とした食物連鎖の変化に関する研究 (自然共生研究センター)
付着藻類―底生動物―魚類間での相互作用を理解するために、付着藻類を起点とした食物連鎖の動態について研究を進めています。
戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）
Ｒ６～９
グリーンインフラ認証制度の検討・実装 及び グリーンインフラの導入・管理技術の開発(グループ長、流域生態チーム)
収集・分析したグリーンインフラ認証制度等に係る情報をもとに認証の制度設計検討を進めるとともに、自治体や企業・ＮＰＯに対する認証制度の実現に向けて具体化の検討を進めています。あわせて、グリーンインフラを推進させる手法として生物多様性クレジットなど環境価値のクレジット化についても日本に適した制度の検討を進めています。