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2019 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  総合地球環境学研究所, 研究部, 准教授 (20736350)
大野 肇  東北大学, 工学研究科, 助教 (20769749)
長坂 徹也  東北大学, 工学研究科, 教授 (30180467)
福島 康裕  東北大学, 工学研究科, 教授 (40345096)
種田 あずさ  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 主任研究員 (70585314)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords窒素 / リン / NutrIO / サプライチェーン / フットプリント
Outline of Annual Research Achievements

2050年には90億人を超えると予想される世界人口を支える食糧生産とバイオエタノール等生産に向けたエネルギー作物栽培量の急増を背景として、中長期的に農作物需要の増大が予想されている。これらを支える農業栄養塩類の需要も同時に急増することが見込まれ、その資源供給に目を向けると地政学的リスクや鉱石の品質低下等の問題があることが指摘されている。さらにPlanetary boundaryを超える窒素、リンの排出は資源効率を下げるだけではなく、土壌、水圏への富栄養化を引き起こし、人類の生活環境のみならず生態系にも大きな影響をもたらす。
本研究では消費、産業構造の変化に伴う経済活動が世界全体における農業用栄養塩類の需要と環境負荷排出にどのような影響をもたらすのか、生産、消費活動によって引き起こされる農業用栄養塩類の形態別、純度別のマテリアルフローを整備し、[1]栄養塩類フロー解析用産業連関モデル [2]貿易統計と接続した環境拡張多地域間産業連関モデル(EE-MRIO)を構築し、我が国ならびに諸外国での再資源化技術・省資源化技術導入の国際フローに与える影響を解析する。実装した分析手法によって、資源利用効率向上の観点から一次資源代替手段としてのリサイクル技術・未利用資源活用技術の評価を行い、国家レベルでのNPK資源管理・保全に資するサプライチェーン構築に向けた戦略的提言のためのプラットフォーム構築を目指す。
これまで農業生産活動に伴う窒素・リン消費をライフサイクル視点で評価を行い、窒素・リンフットプリント解析を行うとともに、農業用栄養塩類のサプライチェーンを解析するためのNutrient Input Output (NutrIO) modelの設計・データベース整備を行った。さらにNutrIOに基づき、我が国経済の消費構造がどのような栄養塩類の需要を牽引しているのか、定量的に解析をおこなった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] KIIT University(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      KIIT University
  • [Int'l Joint Research] Renmin University(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Renmin University
  • [Int'l Joint Research] Institut Teknologi Bandung(インドネシア)

    • Country Name
      INDONESIA
    • Counterpart Institution
      Institut Teknologi Bandung
  • [Journal Article] Trends in the food nitrogen and phosphorus footprints for Asia's giants: China, India, and Japan2020

    • Author(s)
      Oita Azusa、Wirasenjaya Farah、Liu Jiarui、Webeck Elizabeth、Matsubae Kazuyo
    • Journal Title

      Resources, Conservation and Recycling

      Volume: 157 Pages: 104752~104752

    • DOI

      10.1016/j.resconrec.2020.104752

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 栄養塩管理の重要性とSDGsへの貢献2021

    • Author(s)
      松八重一代
    • Organizer
      LFPI環境・エネルギー委員会 講演会(招待講演)
    • Invited
  • [Presentation] 産業連関分析に基づく日本の食料窒素フットプリント2021

    • Author(s)
      種田あずさ, 片桐究, 江口哲也,森岡涼子, 林健太郎, 松八重一代
    • Organizer
      第16回日本LCA学会研究発表会
  • [Presentation] 産業連関分析を用いた化学製品を通じた反応性窒素需要解析2021

    • Author(s)
      片桐究、種田あずさ、松八重一代
    • Organizer
      第16回日本LCA学会研究発表会
  • [Presentation] A Time Series Analysis on Food Nitrogen Footprint of Indian Subcontinent Associated with Religious Food Taboos2021

    • Author(s)
      Aurup Ratan Dhar, Azusa Oita, Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      第16回日本LCA学会研究発表会
  • [Presentation] Nitrogen and Phosphorus Footprint Analysis on Food Production in Indonesia2021

    • Author(s)
      Farah Wirasenjaya, Azusa Oita, and Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      EcoBalance 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Time Series Analysis on Food Nitrogen Footprint in the Indian Subcontinent Associated with Religious Food Taboos2021

    • Author(s)
      Aurup Ratan Dhar, Azusa Oita, Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      EcoBalance 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 経済活動と栄養塩類(窒素・リン)のフロー2020

    • Author(s)
      松八重一代
    • Organizer
      第2回 沖縄・富山リサイクルフォーラム(招待講演)
    • Invited
  • [Presentation] Nutrients for Food2020

    • Author(s)
      Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      International Society for Industrial Ecology Socioeconomic Metabolism Section perpetual online conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 農業用副産物の回収と再資源化に関する環境影響評価:籾殻シリカの事例2020

    • Author(s)
      劉嘉睿 ・ 張政陽・松八重一代
    • Organizer
      環境経済・政策学会
  • [Presentation] Nitrogen footprint assessment towards sustainable food systems2020

    • Author(s)
      Azusa Oita
    • Organizer
      International Society for Industrial Ecology Socioeconomic Metabolism Section perpetual online conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 流域ガバナンス2020

    • Author(s)
      脇田 健一、谷内 茂雄、奥田 昇
    • Total Pages
      470
    • Publisher
      京都大学学術出版会
    • ISBN
      9784814003037

URL: 

Published: 2021-12-27  

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