Numerical model for evaluating the safety of products from the sea towards the realization of a marine environmental risk map
| Project/Area Number |
21H01543
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 24020:Marine engineering-related
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
西 佳樹 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (70470052)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥11,570,000 (Direct Cost: ¥8,900,000、Indirect Cost: ¥2,670,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 海洋環境 / 難分解性有機汚染物質 / 海洋モデル / 環境リスク / 環境リスク評価 / 海洋汚染 / 数値シミュレーション / 確率過程 / 食の安全 / 河川水 / 沿岸域 / 確率微分方程式 / 数値モデル |
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| Outline of Research at the Start |
「沿岸海域から取れる水産物を食する行為はどの程度のリスクを伴うか？」この問いへの回答を得るため本研究は「海洋環境リスクマップ」を実現し社会へ提供する。沿岸域での海洋汚染物質による環境リスクの空間分布を数値計算により明らかとする。潮の流れ、魚類身体内での物質動態などの多様な現象を統合的に再現する数値モデルを創る。リスク要因として難分解性有機汚染物質とプラスチック粒子とを考慮する。手順は（１）大小両サイズ現象を繋ぐ確率過程論の定式化、（２）数値計算手法の設計と実装、（３）計算結果の検証およびリスクマッピングである。本研究の遂行は、海洋からの食糧源の品質保障に対し「食の安全」の側面からの貢献となる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、海洋汚染を原因とする環境リスクを評価する手法を構築する３年間の取り組みである。リスクの時間変動と空間変化を考慮に入れたリスク評価を可能にすることを目指しているため、数学モデリングとコンピューターシミュレーションとを主な手法として採用している。本年度は本プロジェクトの３年目である。本研究が取り上げる物質は難分解性有機汚染物質（POPs）と総称されるもので、多様な経路で海へ負荷されていると報告されている。河川は経路の一つとして重要であるため、初年度より河川水拡散シミュレーションモデルの開発を行ってきた。河川水に含まれている汚染物質は、海への流出後当面は河川水由来の海水とともに移動すると推測されることから、この海水移動が汚染物質動態の指標となり得る。相模湾酒匂川河口沖において海洋観測を実施して獲得した観測値と計算値とを緻密に比較した。河川水由来の低塩分水が薄層を形成しながら沿岸に沿って広がっている様子を概ね再現できることが判った。また、沿岸域に生息する海洋生物の中でヒトが口にする種に着目し、その種が含まれる食物連鎖系内での汚染物質動態を数学的に表現しシミュレーションを試みた。このモデルは確率微分方程式を土台とし濃度を確率分布で表現できる様にした。計算の結果、濃度の確率分布は全体として上に凸の曲線となり、また曲線の裾が高濃度側に長く伸びる形（長く尾（tail）を引いた形）となることが判った。このことは、高濃度汚染個体が稀ではあるが発生することを示唆する。海洋環境リスクにおけるテールリスクを指摘した初の知見である。これは次のプロジェクトに繋がる重要なものである。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(9 results)
