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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Social and Technological System Design for Advancing Secondary NPK Resource Use

Research Project

Project/Area Number 17H00794
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

松八重 一代  東北大学, 環境科学研究科, 教授 (50374997)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 金本 圭一朗  信州大学, 学術研究院社会科学系, 講師 (20736350)
福島 康裕  東北大学, 工学研究科, 准教授 (40345096)
長坂 徹也  東北大学, 工学研究科, 教授 (30180467)
大野 肇  東北大学, 工学研究科, 助教 (20769749)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords農業用栄養塩 / リン / 窒素 / カリウム / 産業連関分析
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は、食料生産に欠かせない栄養塩類である窒素、リン、カリウム(NPK)のフローに着目して、そのリサイクルを含む国内外のサプライチェーン全体を対象として、未利用資源の有効活用技術を導入した際に、上流では一次資源の需要量にどのような変化があり、下流では環境負荷排出がどの程度軽減されるのかを、地理情報とともにその変化を詳細に解析することを目指す。
そのために4つのグループにより以下[A]~[E]のステップで解析をすすめた。
[A]貿易統計・経済統計に基づく、1990~2015年のリン・窒素・カリウムのマテリアルフロー解析(国内・国際貿易)[B] 日本のNPKフロー解析用産業連関マテリアルフローモデル(NPK-IO-MFA)の整備 [C][A]で整備するリン・窒素・カリウムの国際フローと、環境拡張型多地域間産業連関モデル(EE-MRIO)の接続 [D] 各国の①廃棄物発生量、②再資源化率、③排水処理技術・リサイクル技術の普及についてサーベイを行い、[C]のEE-MRIOに組み込み、NPK循環解析用EE-MRIOを構築する。[E] [A,B,C,D]で整理した2つのモデルを用いて、我が国ならびに諸外国での未利用NPK資源の活用技術・省資源化技術導入のNPK資源の国際フローに与える影響の解析。
今年度は昨年度に引き続き[A][B][C]について、研究を進めるとともに、[D][E]についてもサーベイを行った。本研究課題で得られた知見に基づきSustainable Phosphorus Summit, EcoBalance 2019ならびに日本lCA学会での発表を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本課題は3年間で、[1]リン・窒素・カリウムのマテリアルフロー解析を行い、[2]それらを含む未利用資源の活用技術導入のインベントリ分析をすすめ、[3] [1][2]に基づく産業連関ライフサイクル分析を行うことを予定している。出力結果に基づき、再資源化技術の導入が国内外のサプライチェーンを介してどのように影響を与えるのかを考察し、将来に向けた適切な再資源化システム構築・NPK 資源保全に向けた戦略的な提言につなげる。本年度は[1]について国内フロー解析を終了し、[2][3]についても順調に研究を進めている。

Strategy for Future Research Activity

次年度以降は[1]のマテリアルフロー解析の精緻化を行うとともに、[2]リン・窒素・カリウムを含む未利用資源の活用技術導入のインベントリ分析をすすめ、[3] [1][2]に基づく産業連関ライフサイクル分析を行うことを予定している。出力結果に基づき、再資源化技術の導入が国内外のサプライチェーンを介してどのように影響を与えるのかを考察し、将来に向けた適切な再資源化システム構築・NPK 資源保全に向けた戦略的な提言につなげる予定である。
また、将来の人口動態や食料消費構造変化が、リンや窒素のフローにどのような影響を与えるのかについても、考察を行う予定である。

  • Research Products

    (19 results)

All 2018 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] Centre for Ecology & Hydrology/Lancaster University(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Centre for Ecology & Hydrology/Lancaster University
  • [Int'l Joint Research] University of Technology Sydney(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      University of Technology Sydney
  • [Int'l Joint Research] University of Delaware(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Delaware
  • [Journal Article] 食料生産における関与物質総量の枠組の提案と評価, ~国産食材のTMR係数~2018

    • Author(s)
      山末 英嗣,光斎 翔貴,マクレラン ベンジャミン,松八重 一代,
    • Journal Title

      日本LCA学会誌

      Volume: 14 Pages: 146-157

    • DOI

      https://doi.org/10.3370/lca.14.146

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 日本における産業を中心とした窒素フローの2005年から2015年にかけての変化2018

    • Author(s)
      片桐 究、溝口 修史、松八重一代、長坂徹也,
    • Journal Title

      日本LCA学会誌

      Volume: 14 Pages: 319-331

    • DOI

      https://doi.org/10.3370/lca.14.319

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mining, land restoration and sustainable development in isolated islands: An industrial ecology perspective on extractive transitions on Nauru2018

    • Author(s)
      Clifford Martin J.、Ali Saleem H.、Matsubae Kazuyo
    • Journal Title

      Ambio

      Volume: 48 Pages: 397~408

    • DOI

      10.1007/s13280-018-1075-2

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 持続的リン管理の国際動向2018

    • Author(s)
      松八重一代, 大竹久夫
    • Journal Title

      日本LCA学会誌

      Volume: 14 Pages: 134‐140

  • [Presentation] Industrial use of Phosphorus and its international trade dependency2018

    • Author(s)
      Kazuyo Matsubae, Elizabeth Webeck, Tetsuya Nagasaka, Hisao Ohtake
    • Organizer
      Sustainable Phosphorus Summit, SPS2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Regional opportunities and vulnerabilities2018

    • Author(s)
      Kazuyo Matsubae, Elizabeth Webeck, Tetsuya Nagasaka, Hisao Ohtake
    • Organizer
      Sustainable Phosphorus Summit, SPS2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Food nitrogen and phosphorus footprints trends and prospects associated with food consumption patterns2018

    • Author(s)
      Azusa Oita, Kiwamu Katagiri, Yuko Mano, Elizabeth Webeck, Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      International Conference on EcoBalance 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nitrogen flow analysis focused on industrial application in Japan2018

    • Author(s)
      Kiwamu KATAGIRI, Kazuyo MATSUBAE, Tetsuya NAGASAKA
    • Organizer
      International Conference on EcoBalance 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Material Flow Analysis on Phosphorus in Shiga Prefecture2018

    • Author(s)
      Yuko Mano, Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      International Conference on EcoBalance 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Food Nitrogen Footprints Trends and Food Nitrogen Trading in China, India, and Japan2018

    • Author(s)
      Azusa Oita, Tapan K Adhya, Elizabeth Webeck, Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      NARO-MARCO International Symposium “Nitrogen Cycling and Its Environmental Impacts in East Asia”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Material flow analysis of anthropogenic reactive nitrogen in Japan2018

    • Author(s)
      Kiwamu Katagiri, Azusa Oita, Kazuyo Matsubae, Tetsuya Nagasaka
    • Organizer
      NARO-MARCO International Symposium “Nitrogen Cycling and Its Environmental Impacts in East Asia”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] P for food and P in waste streams2018

    • Author(s)
      K. Matsubae, E. Webeck, A. Oita, T. Nagasaka
    • Organizer
      8th International Conference on Sustainable Waste Management
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Industrial use of Phosphorus and its international trade dependency2018

    • Author(s)
      Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      International Symposium on Resource Depletion
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 低炭素社会を支える技術に関する反応性窒素についての考察2018

    • Author(s)
      片桐究、種田あずさ、松八重一代、長坂徹也
    • Organizer
      第14回日本LCA学会研究発表会
  • [Presentation] アジアの食料消費構造の変化に伴う窒素・リンフットプリントの経年変化2018

    • Author(s)
      種田あずさ、Webeck Elizabeth、松八重一代
    • Organizer
      第14回日本LCA学会研究発表会
  • [Presentation] P-イノベーションプロセスによる黄リン製造のLCA2018

    • Author(s)
      舞良 俊紀、平木 岳人、三木 貴博、松八重 一代、長坂 徹也
    • Organizer
      第14回日本LCA学会研究発表会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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