Development of environmental dynamic analysis model for advanced management of environmental load connecting forest-village-river-sea

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K12321
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 64040:Social-ecological systems-related
• Research Institution: Kitami Institute of Technology
• Principal Investigator: Komai Katsuaki 北見工業大学, 工学部, 教授 (90314731)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中山 恵介 神戸大学, 工学研究科, 教授 (60271649) ; 中下 慎也 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (90613034)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 流域管理 / 沿岸生態系 / 希土類元素 / 蛍光性溶存有機物 / 環境動態解析

Outline of Final Research Achievements

Currently, coastal ecosystems and nutrient cycling processes are deteriorating, making adaptive watershed nutrient management a critical challenge to restore clean and abundant seas. This study aims to develop an environmental dynamic analysis method using Multi-Dimensional Fingerprint (MDF) to effectively trace the origins of pollutants across forest, village, river, and sea ecosystems. By analyzing rare earth elements and fluorescent dissolved organic matter in representative watersheds of eastern Hokkaido, we developed models to identify and manage pollution sources based on vegetation and land use patterns. As a result, we clarified the runoff and transport characteristics of substances within the watershed, establishing a scientific foundation for a new environmental dynamic analysis method that contributes to integrated watershed management connecting forest, village, river, and sea.

Free Research Field

水環境工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義は、流域から沿岸生態系に至る物質の動態を詳細に解明し、希土類元素や蛍光性溶存有機物などのマーカーを用いて汚染源を特定する手法を確立したことにある。この手法は、異なる植生や土地利用に対応した汚染源の追跡と管理を可能にし、環境動態解析の新たな枠組みを提供した。社会的意義としては、劣化する沿岸生態系の再生と持続可能な循環型社会の構築に寄与する点が挙げられる。本研究で得られた知見は、流域管理や水質改善策の実施において有用であり、流域圏の環境保全と生物多様性の向上にも貢献するものである。