2009年度冬学期 GSNS（GNFI402） 「環境科学特論」 -化学の視点からー Part of Yoshino

『水環境』 担当：吉野輝雄 水環境を学ぶ立場 ・地球という惑星の特徴（水惑星）を知る： 『水環境』　　　　　担当：吉野輝雄 水環境を学ぶ立場   ・地球という惑星の特徴（水惑星）を知る： ・地球における水環境の実態, 水の動き, 働きを知る：地球科学, 気象学, 海洋学, 陸水学 ・人間と水との関係, 水利用について知る（水資源／生活水, 農業用水, 産業用水, 漁業, 上下水道, 河川・海と生活との関わり, 水文化）：？ ・水環境に対する人間活動の影響を知る, 環境（水質）汚染：環境科学 ・水と生物との関係を知る（なぜ生命は水を必要とするのか？）：生物学

視野の広さ 地球の相対化（人間活動の影響がほとんどない環境）： 水惑星の特徴 大陸, 海洋の相対化 ● Ultramacro view 　地球の相対化（人間活動の影響がほとんどない環境）： 水惑星の特徴 ● Macro view ： 　大陸, 海洋の相対化 　気象（地球の温暖化, オゾン層破壊）, 水の大循環, 水資源, 地球環境汚染 ● Semi-macro view 日本国内の問題として考える:公害, 産業廃水, 水の浄化 ● Micro view 河川・湖水域と人間生活との関わり, 生活用水（利用, 排水）, 地下水汚染  

クラスのスケジュール （３回／６コマ） 1/19 (Tu). 2P. Hydrosphere I. 2/16(Tu). Pm クラスのスケジュール　（３回／６コマ）　　　  1/19 (Tu) 2P Hydrosphere I 2/16(Tu) Pm Hydrosphere II（見学日/予定） 1a. 担当教員によるオリエンテーション（水環境） 1/19 http://w3.icu.ac.jp/people/yoshino/EnvChemWater09.ppt　参照 1b. 浄水場見学の事前調査（質問項目／問題意識） 1/19 　　朝霞浄水場見学のスライドショー　 　　発表テーマの決定 2. 発表１，２，３　（アブストラクトとPower pointによる発表） 2/? 　　　　各40分（30分＋１０分） 3. 浄水場見学と見学報告 日程: 2/16(Tu)の予定

水（水質）環境 　　　　　　　　　　担当：吉野輝雄 １．水環境とは？ ２．水環境の中の人間 ３．人間活動が地球環境に 　　　与えている影響（ー／＋） ４．生命（健康）と生活環境を 　　　護るための基準値

９つの太陽系惑星の中でなぜ地球だけが 　海（液体の水）をたたえているのか？ 水の惑星 海（液体の水）が出現するための基本条件： 　　　０〜100℃

太陽系 8つ（9?) の惑星 太陽 ・第一条件：太陽からの距離 惑星： 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 冥王星 太陽系　8つ（9?) の惑星 太陽 ・第一条件：太陽からの距離 惑星： 水星 金星 地球 火星　 木星 土星 天王星 海王星 冥王星 表面温度：330 200 15 　 -50 -130 -150 -190 -200 （℃）

月は、太陽からの距離が地球と 同じである。 にもかかわらず水が無い。 なぜか？ ・第二条件：サイズ 月 　　同じである。 にもかかわらず水が無い。 　　なぜか？ 月 月は地球より小さく重力は地球の1/6。 すなわち、水分子を引力圏内にとどめておくことができず、 宇宙空間に逃げてしまったのだ。 (月では、昼間の温度が110℃,　夜間の温度が-180℃）

マクロな目で水を見る 地球上の水分布 総量：13億5600万km3

マクロな目で水を見る 自然界における水の三態変化 水の大循環 気体 液体 固体 液体

循環する水の量 ＝兆トン／年 水資源 = 淡水

２．水環境の中の人間 ・生命、生活 ・水需要／人・日 　　　　摂取量／人・日 ・水資源の利用； 　　人間活動（生活、農業、工業）

なぜ生物は水を必要とするのか？ Q: 人は一日どの位の水を必要とするのか？ （補給量＝排出量）？ 2 - 2.5 L 　　　（補給量＝排出量）？ 2 - 2.5 L ●人も水の大循環　　 の中にいる ●汚染も巡ってくる Ｑ：人間の身体の何%が水か？ ：６０％ ●体内を巡る水分量は一日約200リットル （大部分はリサイクルされる)

腎臓は水のリサイクル装置 Ｑ：生命活動の維持にその約10倍もの水を必要と している。 どのように賄っているのか？： （ろ過、再生、循環。過剰水分を 　尿、汗として出す）。 身体は水の部屋（細胞、組織）間が 水の流れる輸送管（血管）で結ばれた 　　　一大生命維持装置

日本の 水収支

水資源 生活用水----- 飲料水、風呂、洗濯 （19%） 農業用水(66%)、工業用水(15%) 、 生活用水----- 飲料水、風呂、洗濯 　　　（19%） 農業用水(66%)、工業用水(15%) 、 運搬（川、運河、海上）リクリエーション （非消費） 日本人の生活用水使用量：　約300リットル/日・人 　　　　（都市用水使用量：約600億ｔ／年） 水資源　 日本における生活用水・使用量の推移

日本人の生活用水使用量 316 L/人・日

３．人間活動が地球環境に 与えている影響（ー／＋） ３．人間活動が地球環境に 　　与えている影響（ー／＋） 環境汚染 気象異変

● 水の大循環は、 その過程を汚染 すると 汚染物質を拡散 させるシステム としても働く。 ● 食物連鎖を通じて 汚染物質が濃縮される。 自然汚染 人工汚染 ● 水の大循環は、 その過程を汚染 すると 　汚染物質を拡散 　させるシステム としても働く。 ● 食物連鎖を通じて 　　　汚染物質が濃縮される。

気象衛星メテオサットから 水蒸気は大気中を絶えず 動き、気象を支配している。 台風の渦=水蒸気の流れの向き

４．生命（健康）と生活環境を 護るための基準値 （環境省） ４．生命（健康）と生活環境を 　　護るための基準値 　　　（環境省） 基準項目と基準値 場：海域、河川、湖沼、地下水 環境リスク評価

http://www.env.go.jp/water/heisa.html

水質汚濁防止法排水基準

生活環境の保全に関する環境基準 河川

海域

環境リスク評価とは？ 健康への影響などを科学的な方法により 予測評価すること。 4つの手順に従って行われる・ 　　予測評価すること。 4つの手順に従って行われる・ (1)評価の対象となる化学物質が人や生物に有害かどうか、どのような有害性を示すかを明らかにする (2)人や生物がどれだけの量の化学物質に暴露されるとどれだけの影響を受けるのか、その有害性の強さを定量的に明らかにする。 (3)人や生物への化学物質の暴露量を明らかにする。環境濃度の測定結果に基づいて算定する方法が一般的であるが、汚染が発生する前に未然に防止することが重要であり、その場合は数学モデルによる予測に基づいて暴露量を評価することになる。 (4)有害性の強さと暴露量の2つの評価結果をあわせて、環境リスクが評価される。

http://unit.aist.go.jp/crm/