平成12年度 新エネルギー・産業技術総合開発機構委託 製品等ライフサイクル環境影響評価技術開発 成果報告書 平成13年3月 社団法人 産業環境管理協会 研究開発項目「製品等ライフサイクル環境影響評価技術開発」 社団法人 産業環境管理協会 平成13年3月 「事業の目的」 我が国において共通使用できる、①LCA手法、②LCAデータベース、及びユーザーにとっ て利用し易い、③LCAネットワークシステム、を開発する。 またLCAないしLCAコンセプトを応用した環境調和型製品展示会を開催し、エコデザイン、 エコラベル、グリーン調達等マーケッテイングへの活用、LCAの啓蒙普及を加速する。 「平成12年度研究の概要」 1.インベントリデータの収集(静脈部門を含む) 23 の参加工業会が各産業の主要素材・製品についてエネルギー、資源消費量、排出物 質の一次データ収集をほぼ終了した。また 23 以外の産業について約 40 の工業会からデ ータ提供の協力が得られデータ収集活動を開始した。リサイクル・廃棄段階については 自動車、家電、飲料容器のマテリアルフローを調査し、さらに最終処分における無害化 処理のためのモデルを構築し、処理プロセスのインベントリを収集・作成した。 2.インベントリデータベースシステムの開発 収集したインベントリデータを各工業会が入力し易くするため、入力用ソフトを作成 し研究会委員による試行確認を経て、各工業会に配布した。またデータベースシステム 構築については、本システムに登録されたインベントリデータを管理しネットワークを 介したユーザへのデータ提供を可能とする各種機能(例えば、ユーザ登録支援機能、検 索機能等)を追加した。 収集データを基に本システムのデータ登録、機能の試運転、検証を行った結果、デー タ授受の基本機能が問題なく行えることを確認した。 3.インパクト評価手法の研究 日本を対象とした被害評価型の影響評価システムの開発を目指した調査研究を行って いる。地球温暖化、オゾン層破壊、酸性化等について特性化リストおよびダメージ関数 の構築と評価手順の整理をほぼ完了した。 環境影響を単一指標で現すため経済評価法とパネル法を検討中である。ダメージ関数 により明らかとなった各保護対象に対する被害量をもとに、経済評価法とパネル法で単 一指標化のための調査活動を実施した。 4.展示会 LCA をベースに作られた環境調和型製品を一堂に展示し、企業相互および一般社会 への啓蒙を行うとともに、現在推進中のLCA手法開発への要望・意見を得るため平成 12年12月14∼16日の3日間、東京ビッグサイトにおいて305社/団体の出展を得て展示会 を開催した。来場者は67,838人で昨年より約2万人増であった。アンケート結果の分析、 組織・実行委員会の意見等から、LCA手法を活用した環境適合設計など企業間相互の啓 蒙、循環型社会構築に必要な「モノ作り」意識の啓蒙、一般市民の環境保護意識の醸成 など、効果が確実に得られたとの評価を得ることができた。 目 次 1.まえがき ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ () 2.研究組織及び管理体制 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ () 3.研究日程及び研究場所 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ () 4.開発の手段 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ () 5.概要 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ () 6.Summary ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ () 第Ⅰ編 LCA プロジェクトの全体活動計画と進捗概要 要旨 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第1章 LCAプロジェクトの活動目的とその応用 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第2章 推進体制 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 各研究会の活動内容と現況 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第3章 3.1 インベントリ研究会 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.1.1 目的 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.1.2 研究項目、進め方及び現況 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2 データベース研究会 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.1 目的 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.2 研究項目、進め方及び現況 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.3 インパクト評価研究会 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.3.1 目的 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.3.2 研究項目、進め方及び現況 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.1 環境調和型製品(エコプロダクツ)展示会の活動内容 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 目的 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.2 展示会開催方法 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.3 第5章 平成12年度開催結果概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ プロジェクト全体のスケジュールと予算 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第6章 まとめ(各年度における活動経緯と来年度計画) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第4章 第Ⅱ編 インベントリ研究会活動結果 要旨 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第1章 製品インベントリデータの収集 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.2 インベントリ研究会参加工業会データ収集作業進捗状況 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 協力工業会収集作業進捗状況 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.3 公開運用について ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.1 1.4 加工プロセスインベントリ調査 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.5 平成12年度WG-1活動成果総括 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 平成13年度具体的取り進め・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.6 第2章 2.1 インベントリデータ調査結果(平成12年度分)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 資源採掘・エネルギ・輸送関係インベントリ調査 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.1.1 資源のインベントリ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.1.2 エネルギのインベントリ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.2 2.1.3 輸送のインベントリ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 加工プロセスのインベントリ調査 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.2.1 金属加工 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.2.2 無機材料加工 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第3章 3.1 2.2.3 プラスチック加工 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ リサイクル・廃棄過程におけるLCI方法論 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 廃棄、リサイクル段階のインベントリ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.1.1 目的 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.1.2 調査内容 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.1.3 調査方法 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.1.4 結果および考察 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.1.5 今後の課題 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.1.6 インベントリ化への委員のコメント ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2 焼却埋立等の廃棄物処理における環境負荷原単位調査 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.1 環境負荷推定モデルを策定するにあたって ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.2 環境負荷推定モデルの「目的と範囲」 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.3 環境負荷推定モデル ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.4 今後の課題 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.3 3.2.5 インベントリ化への委員のコメント ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 無害化処理インベントリ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.3.1 最終処分物(溶融灰、焼却灰)からの環境負荷物質 回収インベントリ調査 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.4 第Ⅲ編 3.3.2 インベントリ化への委員のコメント ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ まとめ(インベントリ研究会WG-2の調査とその利用について)・・・・・・・・・・・ データベース研究会活動結果 要旨・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第1章 データベース研究会の進捗と今後の課題 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.1 データベース研究会の目的 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.2 データベース研究会の活動内容 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.3 継続課題 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 今後の活動予定 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第2章 LCAデータベースシステムの開発 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.1 LCAデータベースシステムの概要 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.4 2.3 データ入力ソフトウェア ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ データ提供サーバ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.4 データベースサーバ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.2 3.1 データ入力用ソフトウェアの開発 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ データフォーマットの検討 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2 データ入力ソフトウェアの構成と内容 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第3章 3.2.1 データ入力ソフトウェアの機能の構成 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第4章 4.1 4.2 3.2.2 機能強化点・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.3 入力項目変更箇所・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ データベースサーバの開発 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ データ提供サーバ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.1.1 データ提供サーバ概要 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.1.2 構成 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.1.3 画面遷移 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.1.4 画面仕様 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.1.5 その他の機能 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.1.6 Coolie仕様 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.1.7 ファイル仕様 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 管理ツール ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.2.1 概要 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.2.2 画面遷移 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.2.3 構成 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.2.4 4.3 第Ⅳ編 画面仕様 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 運用ツール ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.3.1 構成 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.3.2 ログ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.3.3 アクセスログ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.3.4 管理者への通知 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.3.5 バックアップ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ インパクト評価研究会活動結果 要旨 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第1章 カテゴリエンドポイントの定義 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.1 はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ カテゴリエンドポイントを定義するまでの手順 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第2章 特性化係数開発に向けた研究の現状 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.1 はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.2 2.2 2.3 特性化係数構築に向けた検討の現状 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 入力に関わる項目 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.3.1 非生物系資源の枯渇 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.3.2 生物系資源の枯渇 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.4 2.3.3 土地利用(Depletion of land) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 出力に関わる項目 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.4.1 気候変動 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.4.2 オゾン層破壊 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.4.3 人間への毒物影響 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.4.4 生態系への毒物影響 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.4.5 光化学オキシダントの形成 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.4.6 酸性化 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第3章 3.1 2.4.7 富栄養化 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ダメージ関数構築に向けた検討 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 地球温暖化 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.1.1 調査目的 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.1.2 調査の流れと手法 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.1.3 冷暖房エネルギー消費への影響 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.1.4 健康被害 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.1.5 農業影響 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.1.6 まとめ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2 オゾン層破壊 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.1 調査目的及び内容 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.2 オゾン層破壊のCause-Effect Chain ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.3 オゾン層破壊のダメージ関数の構築フロー ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.4 オゾン層破壊物質の排出から紫外線量増加までの 関係づけの見直し ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.5 皮膚癌のダメージ関数の見直し ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.6 白内障のダメージ関数の構築 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.7 陸域生態系のダメージ関数の構築 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.8 水域生態系のダメージ関数の構築 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.9 農作物のダメージ関数の構築 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.2.10 まとめおよび今後の課題 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.3 酸性化 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.3.1 調査目的および内容 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.3.2 酸性化のCause-Effect Chainの再整理 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.3.3 酸性化のダメージ関数の構築フロー ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.3.4 酸性化の原因物質の排出から沈着量増加までの 関係づけの見直し ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.3.5 陸域生態系のダメージ関数の見直し ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.3.6 陸水生態系のダメージ関数の構築 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.3.7 材料のダメージ関数の構築 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.3.8 まとめおよび今後の課題 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.4 光化学オキシダント ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.4.1 調査目的及び内容 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.4.2 光化学オキシダントのcause-effect chain ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.4.3 LCIA手法の構築 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.4.4 ダメージ関数の構築 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.4.5 ダメージ関数を用いた被害量評価の一連の手続き ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.5 3.4.6 まとめと今後の課題 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 富栄養化 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.5.1 調査目的及び内容 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.5.2 富栄養化の被害の検討 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.5.3 負荷発生から被害に至るまでの関係の検討 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.5.4 代表的富栄養化水域における負荷と被害の関連算出 ・・・・・・・・・・・・・・・ 3.6 3.5.5 まとめ及び今後の課題 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 人間毒性、生態毒性 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.6.1 はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.6.2 影響評価 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.6.3 ヒト健康影響評価 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.6.4 生態系影響評価 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.6.5 ダメージ関数 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.7 3.6.6 まとめ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 土地利用、資源枯渇、廃棄物 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.7.1 土地利用による影響評価の他事例調査と範囲の検討 ・・・・・・・・・・・・・・・ 3.7.2 我が国における土地利用による影響評価手法の開発検討 ・・・・・・・・・・・ 3.7.3 生物多様性に対する被害の指標についての検討 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3.7.4 廃棄物処分による影響評価 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第4章 3.7.5 資源消費・枯渇による影響評価 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 統合化指標構築に向けた検討 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.1 経済評価によるインパクト評価手法の開発 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.1.1 目的と手法 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.1.2 保護対象間相対評価の調査 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.1.3 複数品目間のインパクトカテゴリ重要度比較 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.2 パネル法の開発 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.2.1 小規模アンケートの実施 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.2.2 画像・グラフ情報を取り入れた質問票の作成 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.2.3 アンケート方法 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.2.4 アンケート結果 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4.2.5 まとめ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第5章 第Ⅴ編 まとめ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 環境調和型製品(エコプロダクツ)展示会 要旨 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第1章 開催概要 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.1 エコプロダクツ展示会開催の目的 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.2 開催結果 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.2.1 出展状況 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.2.2 主催者コーナー ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.2.3 併設シンポジウム、アトラクション ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.2.4 来場者の状況 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.2.5 広報・パブリシティー ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.1 展示会分析 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ エコプロダクツの基準 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.2 展示造飾・展示方法等 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第2章 2.2.1 環境配慮のポイント・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.2.2 2.3 環境配慮への基本アプローチ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ エコプロダクツ展の傾向と効果 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.3.1 出展社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2.3.2 第3章 来場者・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ LCA実施または定量的環境表示製品 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 第4章 まとめ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 研究発表・講演、文献、特許等の状況 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1.まえがき 1993 年秋にスタートした ISO14000 シリーズの国際規格づくりは、わが国における LCA の研究開発、実践の必要性を認識する上で衝撃的インパクトを与えた。当時、LCA を実施 するためのインフラストラクチュアおよび社会的受容能力において、我が国の現状には欧 米主要国との間に圧倒的格差のあることを認めざるを得なかった。 LCA 先進各国の水準に一日も早く到達すべく、この国際標準化作業には産官学共同で参画 するとともに、1995∼97 年には LCA 日本フォーラムによる産官学共同作業により LCA 手法開発の現状と課題、および提言が整理された。 本提言に基づき、1998 年より経済産 業省主管の LCA 国家プロジェクト「製品等ライフサイクル環境影響評価技術開発」が始 動し、その予算規模および工業会参画によるデータベース作りに世界から大きな期待が寄 せられて来た。 また、2001 年からはグリーン購入法、各種リサイクル法等 LCA の適用を必要とする環 境関連諸法の施行、環境ラベルーⅢの試行開始等、LCA の応用実践に意欲的な各機関から 寄せられる LCA パブリックデータベース構築への期待は急速な高まりを見せている。 このような経緯および背景の中、LCA プロジェクトは今年度で 3 年間の活動を終え、 2000 年度終了時点において下記のような成果を挙げてきた。これら実績は、総括的には所 期の研究スケジュール通リの進捗である。 ① 23 工業会主要製品の LCI データ化が完了し、静脈系の LCI データ化も大幅に進展 ② データベースシステムの構築完了と試行に成功 ③ インパクト評価手法として 5/10 カテゴリの特性化手法を構築。統合化手法も継続 検討中 ④ 環境調和型製品展示会(エコプロダクツ’00)を昨年にも増して成功裡に実施 LCA プロジェクトで作成中のデータベースは、“ヒト・ゲノム”に匹敵する“キカイ・ ゲノム”であると言っても過言ではないし、これを適用した“LCA の爆発的応用拡大”に かける期待は極めて大きい。 グリーンランドの氷床が年間 510 億トンも溶解し、砂漠化が北京の北方 70km に迫り、自 然災害による保険金の支払い総額が 244 億ドルに達し年率 12%で増大する今日、LCA 活 用による省エネ・環境調和型構造、循環型社会構造への道が拓け、持続的社会発展への多 くの指標が得られることを期待したい。 LCA プロジェクトの活動は今後 2 年間で、データ検証、ケーススタデイに力点を置きな がら収束に向かうが、LCA データベースの公開・運用方法の具体化に向けた検討も重要課 題となる。LCA ユーザーとしての視点も併せて本報告書をお読み頂き、LCA の効果的活 用・普及にむけた建設的意見を多く寄せて頂ければ幸いである。 (山本良一) 2.研究組織及び管理体制 (1) 研究組織 インベントリ 研究推進グループ LCA 技術開発推進本部 データベース 本部長:中山哲男、副本部長:矢野正孝 研究推進グループ インパクト評価 研究推進グループ 展示会実行グループ (2) 管理体制 会長 宮本四郎 総務部長 経理課長 福山善夫 清水和夫 専務理事 LCA 技術開発推進本部 向阪 本部長:中山哲男 浩 副本部長:矢野正孝 (3) 研究者 ○は従事人員を示す 氏 名 所属・役職(職名) LCA 技術開発推進本部長 〃 副本部長 インベントリ データベ インパクト評 展示会 研究 ース研究 価研究 ○ ○ 中山 矢野 哲男 正孝 須田 今井 太田 茂 健之 俊雄 〃 〃 〃 、主任研究員 、主任研究員 、主任研究員 ○ 青木 森本 岩田 良輔 司 修正 〃 〃 〃 、主任研究員 、主任研究員 、主任研究員 ○ 戸田 中原 伊坪 博章 良文 徳宏 〃 〃 〃 、主任研究員 、研究員 、研究員 安井 基晃 茂呂 美穂 加々美達也 〃 〃 〃 、研究員 、研究員 、研究員 ○ ○ ○ ○ 実行 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 3.研究日程および研究場所 (1) 研究日程 平成12年4月1日∼平成13年3月31日 (2) 研究場所 社団法人産業環境管理協会 4.開発の手段 (1) 委員会構成 学識経験者等で構成される「プロジェクト運営委員会」、「インベントリ研究会」、「デ ータベース研究会」、「インパクト評価研究会」を設置し本開発研究に関する立案・指 導と開発結果の検討を行う。委員会、研究会の構成を示す。 プロジェクト運営委員会 インベントリ研究会 (企画小委、WG-1、WG-2、 LCI タスクグループ) データベース研究会 インパクト評価研究会 ダメージ関数小委員会 LCA 技術開発推進本部 学識経験者等で構成される「エコプロダクツ 2000/2001 組織委員会」、「実行委員会」、 「広報・動員アドバイザリパネル」、「出展基準検討パネル」、「シンポジウム企画パネル」 を設置し本開発研究に関する立案・指導と開発結果の検討を行う。委員会、パネルの 構成を示す。 エ コ プ ロ ダ ク ツ 2000/2001 組織委員会 実行委員会 広報・動員アドバイザリパネル 出展基準検討パネル LCA 技術開発推進本部 シンポジウム企画パネル (2)委員会名簿 製品等ライフサイクル環境影響評価技術開発 ① プロジェクト運営委員会 委員長 山 本 良 一 東京大学 国際・産学共同研究センター 教授 副委員長 水 野 建 樹 資源環境技術総合研究所 次長 委 松 山 茂 新日本製鐵(株)環境部 部長 〃 横 山 宏 (株)日立製作所 環境本部 〃 岩 本 公 宏 三井化学(株)環境安全部 部長 〃 髙 松 信 彦 新日本製鐵(株)技術総括部 技術総括グループマネージャ 〃 原 田 幸 明 金属材料技術研究所 エコマテリアル チームリーダ 〃 酒 井 信 介 東京大学 大学院 工学系研究科 教授 〃 中 山 哲 男 (社)産業環境管理協会 常務理事 員 社会環境センタ センタ長 企画小委員会 委員長 水 野 建 樹 資源環境技術総合研究所 次長 委 稲 葉 資源環境技術総合研究所 企画室長 員 敦 〃 髙 松 信 彦 新日本製鐵(株)技術総括部 技術総括グループマネージャ 〃 原 田 幸 明 金属材料技術研究所 エコマテリアル チームリーダ 〃 宇 郷 良 介 日本電気(株)環境企画推進センタ 環境企画マネージャ インベントリ研究会 WG-1 委員長 髙 松 信 彦 新日本製鐵(株)技術総括部 技術総括グループマネージャ 委 稲 葉 資源環境技術総合研究所 企画室長 員 敦 〃 原 田 幸 明 金属材料技術研究所 エコマテリアル チームリーダ 〃 髙 橋 徹 也 三菱電機(株)環境保護推進部 企画グループ 主事 〃 増 田 晃 二 富士ゼロックス(株) サプライビジネスカンパニー 環境安全部マネジャー 〃 稲 田 耕 三 板硝子協会 環境・技術委員会 調査役 〃 岡 崎 春 雄 (株)荏原製作所 エンジニアリング事業本部、 ゼロエミッション事業統括、事業計画室 LCA 開発部 担当部長 〃 小野田 富夫 東京電力(株)環境部 環境技術グループ 副長 〃 土 田 和 義 東洋紡績(株)技術部 〃 山 戸 昌 子 トヨタ自動車(株)環境部 〃 岡 嶋 利 治 (株)日本ガス協会 環境部 部長 〃 堀 日本製紙連合会 技術環境部 調査役 〃 黒 木 直 樹 日石三菱(株)環境安全部環境グループ 〃 湛 (社)電子情報技術産業協会 情報産業部 課長 〃 添 田 信 一 富士通(株)環境管理技術推進センター 環境管理部 〃 古 里 正 保 (社)プラスチック処理促進協会 技術開発部 部長 〃 宮 崎 正 晴 古河電気工業(株)軽金属事業本部 技術部 〃 石井 準一郎 太平洋セメント(株)生産部 環境管理課 課長 〃 幸 村 正 彦 リンナイ(株)商品技術開発部 次長 〃 佐 藤 正 章 鹿島建設(株)設計・エンジニアリング総事業本部 定 男 久 徳 部長 製品グループ 設備設計部アソシエイト 〃 山 本 修 住友金属鉱山(株)安全環境部 主任技師 〃 畠田 文比古 品川白煉瓦(株)技術グループ 〃 小 林 憲 司 (株)デンソー 安全衛生環境部 主任部員 〃 阿 部 英 美 (株)ブリヂストン 環境管理室 主任部員 〃 佐 竹 一 基 ソニー(株)テクニカルサポートセンタ 環境・解析技術部 課長 〃 倉 地 和 仁 (第Ⅱ編 第1章 住友金属工業(株)技術部 技術室 参事 1.1項、1.2項、1.3項、1.4項、第2章 執筆) インベントリ研究会 WG-1/LCI タスクグループ 委員長 倉 地 和 仁 住友金属工業(株)技術部 技術室 参事 委 山 戸 昌 子 トヨタ自動車(株)環境部 増 田 晃 二 富士ゼロックス(株) サプライビジネスカンパニー 員 〃 製品グループ 環境安全部マネジャー 〃 杉 本 秀 夫 東京ガス(株)環境部 環境技術グループ マネージャ 〃 本 藤 祐 樹 (財)電力中央研究所 経済社会研究所 主任研究員 〃 髙 松 信 彦 新日本製鐵(株)技術総括部 技術総括グループマネージャ 〃 髙 橋 徹 也 三菱電機(株)環境保護推進部 企画グループ 主事 〃 稲 葉 資源環境技術総合研究所 企画室長 (第Ⅱ編 敦 第1章 1.5項 執筆) インベントリ研究会 WG-2 委員長 原 田 幸 明 金属材料技術研究所 エコマテリアル チームリーダ 委 宇 治 貞 宏 川崎重工業(株)技術一部 公害防止技術グループ 員 グループ長 〃 中野 加都子 関西大学工業技術研究所 研究員 〃 則 武 祐 二 (株)リコー 社会環境室 環境安全グループ リーダ 〃 大 迫 政 浩 国立環境研究所 〃 柴 田 新日本製鐵(株)技術開発本部 先端技術研究所 清 廃棄物研究部 主任研究官 エネルギー・環境基盤研究部 主任研究員 〃 松 藤 敏 彦 北海道大学 大学院 工学研究科 環境資源工学専攻 助教授 〃 山 田 三菱電気(株)先端技術総合研究所 開発戦略 G 〃 市 川 牧 彦 祥 太平洋セメント(株)研究本部 佐倉研究所 混合セメントグループ・セメント化学グループリーダ 〃 髙 松 信 彦 (第Ⅱ編 第3章 新日本製鐵(株)技術総括部 技術総括グループマネージャ 執筆) データベース研究会 委員長 酒 井 信 介 東京大学 大学院 工学系研究科 教授 委 小 林 光 雄 資源環境技術総合研究所 エネルギー資源部 員 エネルギー評価研究室 〃 緒 方 順 一 日本鋼管テクノサービス(株)調査研究部 環境技術担当部長 〃 宇 郷 良 介 日本電気(株)環境企画推進センタ 環境企画マネージャ 〃 市 川 芳 明 (株)日立製作所 産業システム事業部 産業ビジネス企画本部 環境ソリューションセンタ センタ長 〃 春 木 和 仁 (株)東芝 研究開発センタ 環境技術・分析センタ 研究主幹 〃 船 崎 〃 住 谷 壽 美 富士通(株)システム本部 第二システム事業部 担当部長 〃 小 関 康 雄 (社)産業環境管理協会 調査企画部 技術主幹 (第Ⅲ編 敦 (財)日本自動車研究所 社会・環境研究室 主任研究員 執筆) インパクト評価研究会 委員長 水 野 建 樹 資源環境技術総合研究所 次長 委 稲 葉 資源環境技術総合研究所 企画室長 員 敦 〃 森 口 祐 一 国立環境研究所 社会環境システム部 資源管理研究室長 〃 國 部 克 彦 神戸大学 大学院 経営学研究科 助教授 〃 安 井 至 東京大学 生産技術研究所 教授 〃 原 田 平 (財)地球環境産業技術研究機構 地球環境システム研究室 主任研究員 〃 松 野 泰 也 (第Ⅳ編 資源環境技術総合研究所 エネルギー資源部 研究員 第1章、第2章、第4章 執筆) ダメージ関数小委員会 委員長 稲 葉 委 風呂田 利夫 東邦大学 理学部 生物学科 海洋生物学研究室 助教授 〃 岡 崎 正 規 東京農工大学 大学院 生物システム応用科学研究科 教授 〃 林 農業環境技術研究所 企画調整部 地球環境研究チーム長 〃 大 原 利 眞 静岡大学 工学部 システム工学科 教授 〃 田 中 嘉 成 横浜国立大学 環境科学研究センタ 客員助教授 〃 吉田 喜久雄 資源環境技術総合研究所 安全工学部 主任研究官 〃 松 野 泰 也 資源環境技術総合研究所 エネルギー資源部 研究員 〃 小 野 雅 司 国立環境研究所 環境健康部 環境疫学研究室 室長 員 敦 (第Ⅳ編 陽 生 第3章 資源環境技術総合研究所 企画室長 執筆) エコプロダクツ 2000/2001 組織委員会 ② 委員長 川 村 副委員長 山 本 良 一 東京大学国際・産学共同研究センター 日 下 一 正 経済産業省 石 黒 正 大 東京ガス(株)常務取締役 〃 江 村 祐 輔 キヤノン(株) 〃 神 尾 トヨタ自動車(株)常務取締役 〃 坂 本 春 生 (財)2005 年日本国際博覧会協会 〃 中 野 英 則 東京都環境局 〃 馬 場 征 彦 日本電気(株)取締役常務 〃 早 川 克 巳 日本消費者協会 会長 〃 二 見 常 夫 東京電力(株) 常務取締役 〃 森 松下電器産業(株) 〃 米 澤 敏 夫 新日本製鐵(株) 〃 向 阪 (社)産業環境管理協会 〃 池 田 正 義 〃 委 員 隆 隆 和 弘 浩 (株)日立製作所 代表取締役副社長 教授 産業技術環境局長 常務取締役 事務総長 日本経済新聞社 局長 代表取締役常務 常務取締役 副会長 常務取締役 エコプロダクツ 2000/2001 実行委員会 委員長 山 本 良 一 東京大学 副委員長 横 山 (株)日立製作所 委 浅 野 闘 一 三菱マテリアル(株) 〃 綾 東レ(株) 〃 石 橋 治 鹿島建設(株) 〃 稲 葉 敦 資源環境技術総合研究所 〃 海 野 英 雄 三菱自動車工業(株) 〃 埋 田 基 一 (株)荏原製作所 〃 大 沼 (株)東芝 〃 小 又 昭 彦 (株)資生堂 〃 河 合 新日本製鐵(株) 〃 麹 谷 和 也 〃 員 宏 敏 彦 満 潤 国際・産学共同研究センター 環境本部 教授 社会環境センタ長 環境管理部長 経営企画第二室 部長 建築技術本部工務部 担当部長 企画室長 環境部 部長 環境統括室長 環境事業部 部長 生産本部技術部環境管理G 課長 技術開発企画部 部長 コクヨ(株) 環境マネジメント部 部長 古 賀 剛 志 富士通(株) 環境本部 〃 小 澁 弘 明 富士ゼロックス(株) 環境顧問 〃 小 林 和 重 太平洋セメント(株) ゼロエミッション事業部 本部長代理 業務グループリーダー 〃 小 林 珠 江 (株)西友 環境推進室 〃 小 林 光 男 日本IBM(株) 室長 環境部門 アジアパシフィック環境担当マネージャー 〃 酒 井 康 一 ソニー(株) 〃 高 桑 勝 本田技研工業(株) 環境安全企画室 〃 田 口 整 司 (財)日本環境協会 事業担当理事 〃 田 中 咲 雄 日石三菱(株) 〃 谷 (株)リコー 〃 鈴木 観一郎 達 雄 社会環境部 環境安全部 担当部長 社会環境主幹 部長 (株)INAX 社会環境室長 技術統括部環境推進室 室長 〃 八 川 進 YKK(株) 黒部事業所 環境施設グループ長 〃 平井 浩 東京ガス(株) 〃 堀 〃 星 野 〃 細 谷 泰 雄 東京電力(株) 〃 益 田 トヨタ自動車(株) 〃 松原 喜久憲 王子製紙(株) 〃 水 野 積水化学工業(株)住宅事業本部環境安全部 〃 皆 川 美 郷 富士写真フィルム(株) 環境・製品安全推進部 〃 宮 坂 セイコーエプソン(株) 地球環境室 〃 八木澤 一臣 松下電器産業(株) 〃 山 口 耕 二 日本電気(株) 主席技師長 〃 山 本 英 明 キヤノン(株) 環境技術センター 〃 横 田 伸 一 東陶機器(株) 環境管理部 〃 吉 田 敬 史 三菱電機(株) 環境・品質部 〃 大 津 埼玉県 〃 嶋 田 幸 雄 神奈川県 〃 中村 まゆみ 東京都 環境部長 正 之 日産自動車(株) 生産環境部 稔 (株)パイロット 営業本部 清 昇 正 晄 環境エネルギー室長 取締役 立地環境本部 理事副本部長 環境部長 環境部 主幹 環境本部 参事 部長 副理事 参与 部長 環境グループマネージャー 環境防災部環境政策課 課長 環境農政部環境計画課 環境局総務部 環境担当部長 課長 情報連携課長 エコプロダクツ 2000/2001 出展基準検討パネル リーダー 山 本 良 一 東京大学 国際・産学共同研究センター 教授 メンバー 小 林 珠 江 (株)西友 環境推進室 〃 坂 尾 知 彦 (株)三菱総合研究所 〃 田 口 整 司 (財)日本環境協会 〃 辰 巳 菊 子 (社)日本消費生活アドバイザー・コンサルタント協会 〃 椿 筑波大学大学院 〃 増井 慶次郎 広 計 室長 安全科学研究部 研究員 理事 経営システム科学 助教授 経済産業省産業技術総合研究所機械技術研究所 生産システム部生産機械研究室 研究員 〃 皆 川 美 郷 冨士写真フィルム(株) 環境・製品安全推進部 〃 元 川 浩 司 日本生活共同組合連合会 環境事業推進室 〃 安 場 松下電器産業(株) 博 理事 環境本部 参事 渉外Gリーダー エコプロダクツ 2000/2001 シンポジウム企画パネル リーダー 横山 宏 メンバー 岸 田 俊 二 日本電気(株) 環境技術研究所長 〃 木 俣 信 行 鹿島建設(株) 設計エンジニアリング総事業本部 〃 倉 阪 智 子 公認会計士 〃 古 賀 剛 志 富士通(株) 〃 小 澁 弘 明 冨士ゼロックス(株) 〃 佐 藤 博 之 グリーン購入ネットワーク 〃 瀬 尾 隆 史 安田火災海上保険(株) 〃 椿 筑波大学大学院 〃 伊 坪 徳 宏 広 計 (株)日立製作所 環境本部 社会環境推進センタ長 生産システム本部 本部長代理 環境顧問 地球環境部長 経営システム科学 (社)産業環境管理協会 助教授 LCA開発推進部 技師長 エコプロダクツ 2000/2001 広報・動員アドバイザリーパネル リーダー 伊 藤 メンバー 佐 藤 博 之 グリーン購入ネットワーク 〃 千 秋 毅 将 全国青年環境連盟 (エコ・リーグ) 〃 辰 巳 菊 子 (社)日本消費生活アドバイザー・コンサルタント協会 〃 中村 まゆみ 東京都 〃 益 田 文 和 (株)オープンハウス 〃 山 本 英 明 キヤノン(株) 委員会事務局 治 元東京ガス(株) 環境担当常任顧問 環境局総務部 事務局長 全国代表 情報連携課長 代表取締役 環境技術センター (社) 産業環境管理協会 LCA 開発推進部 参与 矢 野 正 孝 太 田 俊 雄 青 木 良 輔 中 原 良 文 伊 坪 徳 広 調査企画部 須 田 茂 森 本 司 安 井 基 晃 業務実施責任者 (社) 産業環境管理協会常務理事 中 山 哲 男 理事 5.概 要 経済産業省は、我が国で共通使用できる信頼性の高い LCA データベースと、LCA 手法 の開発をめざして、平成 10 年度から向こう 5 年計画で国家プロジェクト「製品等ライフ サイクル環境影響評価技術開発」(通称、LCA プロジェクト)を発足させた。 本プロジェクトは当初、産官学 56 名の専門家委員と 23 工業会の参画のもとに発足し、そ の推進体制としてプロジェクト運営委員会のもとに、インベントリ研究会、インパクト評 価研究会、データベース研究会を置いて実活動を展開した。また、効果的なインベントリ データ収集活動を展開するため、LCA 実務経験者数名で構成する企画小委員会をおいた。 平成 11、12 年度には、より高度かつ効率的な活動を展開するために、①タスクグループ (インベントリ研究会―WG1)、②廃棄物調査小委員会(インベントリ研究会―WG2)、 ③ ダメージ関数小委員会(インパクト評価研究会)、④経済評価手法小委員会(インパク ト評価研究会)、⑤パネル法小委員会(インパクト評価研究会)、を設置して機能増強をは かった。 さらに平成 12 年度からは、プロジェクト組織外ではあるが約 40 の工業会よりデータ提 供の賛同を受け、併せてインベントリデータ収集活動を展開中である。 また、平成 11 年度からの新たな活動として、環境調和型製品(エコプロダクツ)展示会 を開催し、LCA ないし LCA コンセプトをベースに作られた環境調和型製品の紹介と、 LCA 活用の啓蒙・推進を図っている。 1.インベントリ研究会 (1)動脈部門におけるインベントリデータの収集(WG-1) データ収集・入力は、概略以下の手順に従って作業を進めている。 a.インベントリ項目の設定 b.データ収集範囲と担当工業会の設定 c.はみだしデータの収集方針決定(追加工業会への依頼、調査機関への委託) d.データ収集マニュアルとフォーマットの作成 e.データ収集用ソフトウエアと、マニュアル作成(主にデータベース研究会対応) f.データ収集作業の実施 g.インベントリデータの品質チェック h.データベース公開方法、運用方法の整理 平成 11 年度末において上記研究項目のうち、a∼e をほぼ完了し、12 年度は f.に集中 した。 サブシステム単位でのインベントリデータ総数は現状集約で約 250 項目となり、これを 23 工業会、協力工業会で分担調査している。これらのうち、研究会参加 23 工業会分につ 1 いては、第1次データ収集をほぼ終了した。 環境負荷物質については、14 物質(CO2、CH4、HFC、PFC、N2O、SF6、NOx、SOx、 ばいじん/粒市場物質、BOD、COD、全リン、全窒素、懸濁物質)を収集目標としてい るが、工業会間で記載データ数に増減があり、今後の調整が必要である。 また、共通インベントリ項目として、資源採掘、エネルギー、輸送に関するデータの追 加調査および一部 LCI デ-タ化を、さらに基礎材料としての石油化学製品、無機化学製品 に関するデータを調査機関を通して収集した。 さらに収集データの検証としてタスクグループを再起動させ、データ収集マニュアルとの 整合性、システム境界の明確化、欠落データの集約等のチェック作業に着手した。 (2)リサイクル・廃棄過程における LCI 方法論とインベントリデータ収集(WG-2) 静脈部門の LCI 方法論を展開するための必須検討項目として、以下の事項の議論を 中心に活動を進めた。 a.リサイクル率の考え方 b.廃棄物処理データのモデル化 c.投棄等した場合におけるインベントリの考え方 また、静脈部門でのマテリアルフロー実態調査として、 d.廃棄・リサイクル段階のマテリアルフロー調査 e.焼却・埋立て等の廃棄物処理における環境負荷原単位調査 平成 12 年度は、前年度までの調査結果を含めて、動脈系インベントリデータとの連結 を視野に入れて、各サブシステムのインベントリ値を整理した。 1)焼却、埋立てにおける環境負荷推定モデルの作成とインベントリデータ化 5 自治体における「収集・運搬」、「焼却処理」の「ごみ組成」および「大気汚染物質」 の解析をもとに、製品由来およびプロセス由来を併用した環境負荷推定モデルが可能 となった。しかし本モデルには多くの仮定が含まれており、精緻化にはさらなるデー タ収集が必要である。 2)重金属の無害化処理法に関するインベントリ調査 焼却灰、焼却飛灰から重金属を分離・回収(無害化処理)する場合のプロセスを机上 にて構築し、無害化処理プロセスのインベントリを推定した。 対象重金属は、Cu,Pb,Zn,Cd,Hg,(DXN)であり、本インベントリ結果は、静脈系 LCI を検討する場合の参考データとして適用の予定である。 3)廃棄・リサイクル段階のインベントリ調査 使用済み自動車、家電、OA 機器、および使用済み飲料容器(スチール缶、アルミ缶、 ガラス瓶、ペットボトル)、建築廃材を対象とした中間処理工程(破砕、選別、プレス 等)について、インベントリデータを整理した。 2 2.データベース研究会 平成 12 年度は、前年度に引続き下記 2 項目を重点的に研究開発対象とした。 (1)データ入力用ソフトウエアの開発 インベントリデータ入力者の作業が容易に行えるよう支援し、データベースシステム への登録作業の効率化をはかる為のソフトウエアを開発した。 本ソフトウエアは、データベース研究会委員による内容検討、LCI タスクグループに よるデータ入力試行による修正改善を経て、各工業会へ提供されたが、更なる機能改 善として、 ① 作業フローのツリー表示、および進捗管理用インジケータを追加して入力作業の 効率化を図った。 ② 配分対象製品の記入欄、素材構成記入欄(廃棄・リサイクル工程のインベントリ に配慮)を追加した。 (1)LCA データベースシステムの開発 LCA データベースを電子手段を通じて利用者に提供できるシステムを構築中であ る。その構成は、データ入力クライアント、データベースサーバ、データ提供用サー バからなり、核となるデータベースサーバには、ORACLE を使ってインベントリデ ータを格納する。 平成 12 年度は、開発システムのデモンストレーションを行い、委員による修正意見 の集約とその対応を行った。 ①ユーザー登録手順、②ユーザー認証、③アクセス制御、④データのマスキング、 ⑤データの検索とダウンロード、⑥管理ツール、⑦データの版管理 さらに本システムの試行運転を実施し、上記3サイトからのデータ授受が問題なく行 えることを確認した。 3.インパクト評価研究会 本研究会では日本を対象とした被害評価型の影響評価システムの開発を目指した調査 研究を進めている。このシステムは大きく、 ① 環境負荷から実際にレセプタがどの程度被害を受けるのか定量的に評価するための自 然科学的アプローチ → 分類化、特性化手法 ② 評価者が環境影響を受ける対象の中でどれをどの程度重要として考えるか検討するた めの社会科学的アプローチ → 統合化のための重み付け手法 に分けられる。これらのアプローチは必要とされる知見と調査手順は全く異なるため、平 成 11 年度からインパクト評価研究会では、本研究会の下に三つの小委員会を設けて各専 門性を活かした検討を行っている。 3 (1)分類化、特性化手法に関する研究 後述の保護対象の設定に関連づける影響カテゴリとして、①地球温暖化,②オゾン層破壊、 ③人間毒性、④生態毒性、⑤酸性化、⑥富栄養化、⑦光化学オキシダント、⑧土地利用、 ⑨鉱物資源消費、⑩エネルギー資源消費、の 10 項目を抽出し、うち、①②⑤⑥⑦項につ いては、特性化係数リストおよびダメージ関数の構築と、評価手順の整理をほぼ完了した。 本研究は平成 11 年度から設置した、ダメージ関数小委員会を中心に進められている。 (2)統合評価手法の研究 インパクト評価手法を検討するにあたって、環境負荷物質からの保護対象を、①人間の 健康、②社会資産、③生物多様性、④一次生産量、の 4 項目とし、これらの間の重要度比 較を実施するための手法として、「コンジョイント分析法」「パネル法」の適用を検討中で ある。これらは各々、経済評価小委員会、パネル法小委員会で研究を実施中であるが、本 年度は仮想的データを用いて、1)LCA 専門家対象、2)面接調査、3)実査、の計 3 回の調査活動を実施した。 (3)LCA 結果の解釈、ケーススタデイ、報告形式の検討 これらの検討は、収集したインベントリデータを使って行うため平成 13,14 年度に実 施されるが、当初計画を変更し検討母体を企画小委員会に移して行う予定である。 4.環境調和型製品(エコプロダクツ)展示会 LCA ないし LCA コンセプトをベースに作られた環境調和型製品を一堂に展示し、企業 相互および一般社会への啓蒙を行うとともに、現在推進中の上記 LCA 手法、LCI データ ベース開発への要望・意見を聴取すべく表記展示会を開催した。本展示会は”エコプロダ クツ 2000”と称し、平成 12 年 12 月 14∼16 日の 3 日間、東京ビッグサイトにおいて 305 社/団体の出展を得て開催された。来場者は 67,838 人で、昨年より約 2 万人増であった。 アンケート結果の分析、組織委員会・実行委員会での意見等から、上記啓蒙効果は確実に 得られたとの評価を得た。 すなわち、 ①LCA 手法を使った環境適合設計、環境ラベルタイプⅢなど LCA の応用に関する企業 間相互の啓発 ②環境経営に LCA 的志向、LCA に基づく意思決定の重要性の教示 ③購買者の商品選択に LCA 的判断の必要性の教示 等による LCA プロジェクトの推進支援にも効果があったと判断された。 また、同国際会議場では「循環型社会が目指す 21 世紀の経済システムのあり方」を展望 した産業界の「環境に配慮したモノづくり」いついての記念シンポジウムも開催され、連 日約 1000 名の参加者があった。 4 6. Summary The Ministry of Economy, Trade and Industry launched a five-year project known as the "Development of Assessment Technology for the Life Cycle Environment Impact of Products" (commonly referred to as the "LCA Project") in FY 1998. The goal of this project is to develop a highly reliable LCA database and LCA methodologies that can be used commonly throughout Japan. The project is managed at the early stages by an organization of 56 specialists from the areas of government, academia and industry including 23 industrial sectors. It is organized and managed under a Project Steering Committee with programs taking place in the form of activities by the Inventory Study Committee, Impact Assessment Study Committee and Database Study Committee. A Planning Subcommittee consisting of several LCA practitioners has also been organized to ensure effective and efficient data collection. To execute more advanced and effective activities in FY 1999 and FY 2000, the following has been organized so as to provide enhanced support. ① Task group (Inventory Study Committee - WG1). ② Waste Disposal Survey Subcommittee (Inventory Study Committee - WG2). ③ Damage Function Subcommittee (Impact Assessment Study Committee ④ Economic Assessment Method Subcommittee (Impact Assessment Study Committee) ⑤ Panel Method Subcommittee (Impact Assessment Study Committee) Data supply from about 40 industrial sectors has been agreed upon (although out of the project organization), we have been deploying the inventory data collection activities concomitantly from FY 2000. The Environmentally Conscious (Eco) Products Fair was introduced as a new program from FY 1999. The purpose of this fair is to introduce Eco products developed in accordance with LCA guidelines or under the LCA concept, with the goal of enlightening 1 the public with and promoting the use of LCA skills. 1. Inventory Study Committee (1) Collection of manufacturing sector inventory data (WG - 1) The following procedures are conducted for data collection and input. a. Determination and definitions of the inventory items. b. Determination and definition of the scope of data collection and supervisory industrial sector responsibility. c. Finalization of the policies for collecting additional data (requests to additional industrial sectors, commission investigative organizations). d. Preparation of the Data Collection Manual and format style. e. Preparation of the software and manual to collect data (measures mainly taken by Database Study Committee). f. Collection of the LCI data. g. Check the quality of the LCI data. h. Determination of the regulations for disclosing and managing (operating) the database. Among the research topics defined above, items (a) to (e) were nearly completed by March 2000, and FY 2000 concentrated on item (f) above. The inventory data at the subsystem level currently totals about 250 items, which have been jointly investigated by 23 industrial sectors and cooperative industrial sectors. The primary data collection has almost been completed for 23 industrial sectors participating and sent to the study committee. As collection targets there are 14 environmental load substances (CO2 , CH4 , HFC, PFC, N2O, SF6 , NOx, SOx, dust/particle substance, BOD, COD, Total phosphorus, Total nitrogen, and Suspended solid). Since the number of mentioned data differs among industrial sectors, future adjustment will be required. Further, additional data studies and partial LCI databasing of resource mining, energy and transport data took place as common inventory items. Data on petrochemical products and inorganic chemical products were collected through an investigative organization to 2 learn about fundamental (basic) materials as well. Further reactivated was the task group to verify the collected data. We then started checking the consistency with the data collection manual, clarification of the system boundary and intensive collection of lacking data. (2) LCI methodology and collection of inventory data during the recycling and waste disposal processes (WG - 2) Activities were promoted with a focus on the following discussion items. These items were defined as the mandatory revie w items to promote LCI Methodologies of the Venous Sector. a. Basic concept of recycling rate b. Creation of a model for waste processing data c. Basic concept of dumping inventories As the material flow survey in the venous sectors, d. Materials flow survey of the waste disposal and recycling stages e. Assessment of environmental load upon incineration, burial and other waste processing measures In FY 2000 we sorted the inventory values of respective subsystems with the linkage with arterial inventory data in view, including the investigation results up to the preceding fiscal year. 1) Preparation and making into inventory data of the environmental load estimation model in the fields of incineration and land reclamation The analysis of the "composition of refuse" and "atmospheric pollutant" in the "collection and transport" as well as the "incineration disposal" in the five local governments has enabled us to have an environmental load estimation model that concomitantly uses the loads resulting from the products and those from the process. However, since this model yet assumes many hypotheses, further data collection is required for refinement. 3 2) Inventory investigation relating to the disposal method of heavy metals as harmless Built up on the desk was the process for separation/recovery (processing for harmlessness) of heavy metals from incineration ash and flying incineration ash in order to estimate the inventory of the disposal process for harmlessness. The heavy metals that formed the subject of this estimation were Cu, Pb, Zn, Cd, Hg, and (DXN). The results of this inventory will be applied as referential data for the discussion on the venous LCI. 3) Inventory study at the disposal and recycling stages The inventory data was sorted into the intermediate disposal processes (crushing, separating and pressing) for used cars, home appliances, office automation equipment, used beverage containers (steel cans, aluminum cans, glass bottles and PET bottles) and construction and demolition wastes. 2. Database Study Committee Research and development focused on the following two items in FY 2000 continuing from the preceding fiscal year. (1) Development of data input software We developed software that provides operators with an easier means of inputting inventory data and maximizes the task efficiency of programming information in the database system. This software was provided to each industrial association via the discussion of the contents by the database study committee members as well as through its amendment and improvement by the LCI task group by means of its trial input of data. Added for further functional enhancement were: ① The tree representation of working flow and the indicator for progress control were added for higher efficiency of the input work; and ② The fields for the products to be distributed and for raw material make-up (taken into account for the inventory of the disposal/recycling process) were added. 4 (2) Development of LCA database system We are currently developing a system to provide the LCA database to users via electronic transfer. The system configuration consists of data input client, database server and data-providing server. The main database server will store inventory data as an ORACLE database. In FY 2000, a demonstration was performed of the development system together with the intensive collection of the modification opinions of the members of the committee and how they coped. ① User registration procedure ② User authentication ③ Access control ④ Data masking ⑤ Data retrieval and downloading ⑥ Administration tool ⑦ Data version control Further, a trial operation of this system was carried out to make sure that the data transmission and receiving to and from the aforementioned 3 sites may be executed without any problem. 3. Impact Assessment Study Committee The goal of this committee is to conduct investigations, surveys and studies for the purpose of developing a system that assesses environmental impact in Japan based on the Damage Assessment Model. This system is largely classified into the following two areas: ① Classification and Characterization Methods A natural science approach that quantitatively assesses the degree of damage of environmental load affecting the receptor. 5 ② Weighting Methods for Aggregation A social science approach where the assesses (researcher) discusses and defines the priorities (which is most important) of the target items that have an effect on the environment. Note that the findings and study methods of these approaches are completely different. Therefore, three subcommittees were added and studied under the Impact Assessment Study Committee from FY 1999 to ensure discussions and reviews of the following items based on specialty. (1) Study on classification and characterization Ten items were extracted as the categories of influence to be related to the setting of protection subjects as mentioned later in this text: ① Global warming effect ② Depletion of ozone layer ③ Human toxicity ④ Ecotoxicology ⑤ Acidification ⑥ Eutrophication ⑦ Photochemical oxidant ⑧ Land use ⑨ Consumption of mineral resources ⑩ Consumption of energy resources For items ①, ②, ⑤, ⑥, and ⑦, we have almost all built up the characterization coefficient list and damage function, and sorted out the assessment procedures. This study has made progress mainly due to the damage function subcommittee formed in 1999 fiscal year. (2) Study on integrated assessment method 6 In the discussion on the impact evaluation methodology, the subjects to be protected from the environmental load substances were grouped into fo ur: ① Human health ② Social assets/properties ③ Biodiversity ④ Primary production. We are now deliberating possible applications of "conjoint analytical method" and "panel method" as methodologies to perform comparison of importance among these items. They are under study by the economical assessment and panel method subcommittees. In this fiscal year, using virtual data we practiced a total of three survey activities: 1) for LCA experts 2) interviewing 3) actual surve ys. (3) Interpretation of LCA results, case study and discussion on report form These discussions will be made in 2001 and 2002 fiscal years using the collected inventory data. The initial program will be changed to shift the discussion to the planning subcommittee. 4. Environmentally Conscious (Eco) Products Fair The Environmentally Conscious (Eco) Product Fair was held for three days, December 14-16, 2000, to obtain requests and opinions regarding the above-mentioned LCA methods and LCI database development currently underway. The purpose of the fair was to exhibit Eco Products that were created following the LCA standards or concept. The goal was for enterprises to enlighten each other and create LCA awareness among the general public. Titled "Eco Products 2000," the fair was held at Tokyo Big Site supported by the participation of 305 companies and associations. 7 This time 67,838 patrons visited the fair, which is an increase of 20,000 from last year over the three-day period. The analysis of the questionnaire results and opinions at the organizing and executive committees allowed us to have an evaluation that the aforesaid enlightenment effects were secured. That is, it was judged effective for promotion and support of the LCA project by: ① Enlightenment among corporations with regard to such LCA applications as environmental compliance design using the LCA method and environmental label type III, ② Instruction of the importance of LCA-oriented environmental management and decision making based on the LCA, and ③ Instruction of the necessity of the LCA type judgment for the selection of commodities by the purchaser. In the international conference venue, about 1,000 persons participated day after day in the memorial symposia on "Environmentally gentle manufacturing" of the industrial world looking forward to the “21st century economical system envisaged by the cyclical society." 8 第Ⅰ編 LCA プロジェクト (製品等ライフサイクル環境影響評価 技術開発)の全体活動計画と進捗概要 要旨 経済産業省は平成 10 年度から向こう 5 年計画で総額 8 億 5 千万円を投じ、国家プロジェ クト「製品等ライフサイクル環境影響評価技術開発」(通称、LCA プロジェクト)を発足さ せた。本プロジェクトは、①我が国で共通使用できる LCA 手法の確立、②パブリックデー タベースの構築、③データ活用、データメンテを容易に行えるネットワークシステムの構 築、を目的とする。 中核的推進体制として、インベントリ研究会、インパクト評価研究 会、データベース研究会を置き、産官学の協力体制、特に 23 工業会の参画により、信頼性 の高い LCA データベースと、LCA 手法の開発をめざしている。 さらに平成 12 年度からは、年間約 1 億円の予算追加により環境調和型製品(エコプロダク ツ)展示会を開催し、LCA ないし LCA コンセプトをベースに作られた環境調和型製品の紹 介と、LCA 活用の啓蒙・推進を図っている。 各研究会および展示会の、平成 12 年度主要成果としては、 1)インベントリ研究会 動脈系 LCI データについては、23 工業会で収集された約 220 インベントリ項目の一次集 約を終えた。またデータ提供に協力を頂く約 48 工業会・研究機関の LCI データについて も、約半数がデータ収集を終えている。また、静脈部門の LCA 方法論について基本構想 をまとめ、廃棄・リサイクル工程における主要製品・素材・廃棄物のマテリアルフロー 調査と LCI データ化を実施中である。 2)データベース研究会 データベースシステムの構造設計を完了するとともに、LCI データ入力ソフトウエアへ の工業会データ入力、および若干のソフト修正を行った。 さらに、データ提供用サーバの試運転、改善を行った。 3)インパクト評価研究会 環境影響カテゴリの特性化リストを構築するとともに、ダメージ関数の継続調査を行っ た。また、統合評価手法として、経済価値換算法、パネル法を検討中である。 4)環境調和型製品(エコプロダクツ)展示会 平成 11 年度に引続いて環境調和型製品を一堂に展示し、LCA コンセプトとその具体的応 用についての理解・啓蒙を図るとともに、実践的 LCA 手法の開発に向けて要望、意見を聴 取した。 第1章 LCA プ ロ ジ ェ ク ト の 活 動 目 的 と そ の 応 用 本プロジェクトの活動目的は、我が国において共通使用できる、 ① LCA 手法 ② LCA データベース 1 ③ ネットワークシステム を開発することにあり、その成果を以下のような分野へ活用することを視野に入れている。 1)企業生産活動への活用 ①エコデザインの展開、②エコプロセスの構築 2)マーケッテイングへの活用 ①エコラベル認定、②環境仕様書の作成 3)環境行政への反映 ①グリーン調達、②COP3 議定書への対応等、 4)LCA の普及加速 ①信頼性の高い LCA ソフトの普及、②教育用教科書の充実、③LCA 指導者の養成 第2章 推進体制 本プロジェクトの推進体制を第 2-1 図に示す。 プロジェクト発足当初は、インベントリ研究会、データベース研究会、インパクト研究会 および、その上位に各研究会相互の研究内容調整、全体活動のステアリングを目的とする プロジェクト運営委員会を置いた。また、効果的なインベントリデータ収集活動を展開す るため、LCA 実務経験者数名で構成する企画小委員会をおいた。 各研究会の活動実態を踏まえ、より高度、かつ効率的な活動を展開するため平成11年 度より組織の一部に下記の機能増強を加え、平成 12 年度にはこれら専門組織が本格的に機 能した。 ① タスクグループ:LCI データ収集を指導補佐するために、先行工業会の LCA 実務経 験者により構成(インベントリ研究会―WG1) ・LCI データ収集マニュアル(標準的なルール)の作成 ・これに基づく各業界への個別指導 ・工業会提出の LCI データチェック ② 廃棄物調査小委員会:実質的調査をエコマネジメント研究所へ委託 ・数地方自治体の廃棄物データを LCI データ化可能とするための、一元的とりまとめ ③ ダメージ関数小委員会:各ダメージ専門家―調査機関の連携活動により、各環境被害 を定量化する。 ・各インパクトカテゴリ毎に被害量を定量化 2 タスクグループ W G-1 23 工業会 W G-2 廃棄物調査小委員会 インベントリ研究会 企画小委員会 データベース研究会 運営委員会 ダメージ 関 数 小 委 員 会 インパクト評価研究会 コンジョイント法小委員会 :研究会内活動 :委託業務内活動 網目 :平成 11 年度新設 図 2-1 第3章 3.1 パネル法小委員会 LCA プロジェクト推進体制 各研究会の活動内容と現況 3.1.1 インベントリ研究会 目的 環境負荷を低減するための LCA 普及を目的として、日本の産業界が共通の手法によって 透明性と信頼性の高いインベントリデータを作成し、我が国において共通使用できるイン ベントリデータ集を構築する。参加工業会のインベントリデータ収集分担範囲を第 3.1.1-1 図に示す。 (廃棄物処理、リサイクル等静脈産業部門については、統計データが少なく、推定計算 も困難であるため、インベントリ分析での方法論的取扱い原則を明らかにするとともに、 可能な範囲でのインベントリデータ整理に留める。) 3 資源・エネルギー 素材 部品 製品 14. 日本自動車部 1. 石油連盟 2. 電 気 事 業 連 使用 リサイクル 廃棄 15.日本自動車工業会 16.日本産業機械工業会 品工業会 17.建築業協会 合会 3. 日本ガス協会 5.日本アルミニウム協会 19.日本電子機械工業会 6.日本鉱業協会 20.日本電子工業振興協会 7.日本製紙連合会 21.日本事務機械工業会 8.日本ゴム工業会 22.通信機械工業会 23. 日本ガス石油機器工業会 調査機関︱A,B 9.日本化学 工業協会 10.セメント協会 11.板硝子協会 12.日本化学 繊維協会 13.耐火物協会 図 3.1.1-1 3.1.2 LCA プロジェクトへの参加工業会とインベントリ分担 研究項目、進め方および現況 3.1.2.1 インベントリデータの作成 (1) 研究項目 a. インベントリ項目の設定 b. データ収集範囲の設定 c. データ収集マニュアルとフォーマットの作成(データベーススキーマの確定) d. データ収集用、データベース用ソフトウェアの作成(主にデータベース研究会対 応) e. データ収集作業の実施 f. インベントリデータの品質チエック g. データベース公開方法、運用方法の整理 (2)進め方 4 調査機関︱D 18.日本電機工業会 調査機関︱C 4.日本鉄鋼連盟 基本的に ISO14040 および ISO14041 に準拠したデータ集を作成することとし、下記 a. ∼d、g はデータベース研究会との連携のもとに実施する。 a. インベントリデータ項目の設定 主要基礎物質および製品 ① 共通項目(エネルギー、資源採掘、輸送等)、②基礎材料(鉄鋼、非鉄金属、セ メント等)、③部品(基盤、モーター等ベースとなる部品)、④組立製品(家電、 自動車、機械等) 環境汚染物質 ① 大気汚染(CO2、SOx、NOx等)、②水質汚濁(溶存有機炭素、COD 等) ③ 土壌汚染(廃棄物、有害物質等) b. データ収集範囲と担当の設定 ①データベース全体の収集範囲、および各産業会での収集範囲の設定。 c. データ収集マニュアルとフォーマットの作成(データベーススキーマの確定) ①インベントリの数値書式、付随情報を明確化し、その蓄積手法を導出 ②LCA を実施する上でのバックグラウンドデータとしてユーザーのニーズを満 足できる数値 →・業界代表データ(平均値、代表値の明示) ・データ採取条件(単位系、データソース、計測方法等) d. データ収集用、データベース用ソフトウェアの作成(主にデータベース研究会対 応) e. データ収集作業の実施 ①各業界単位での選定製品のインベントリデータ作成(積上げ法をベース) ②欠落インベントリデータの補完(以下の方法による) ・既存のプロセスデータおよび各種統計表の利用(工業会統計などの発掘) ・プロセスモデルによる推定(LCA 用プロセスモデル集の作成) f. インベントリデータの品質チェック ①各工業会単位での収集データチェック ②各種ケーススタデイ実施による工業会相互のデータチェック ③感度分析(影響の大小に関連する項目の明確化→以後の効率的データ収集) g. データベース公開方法、運用方法の整理(WG-2 の成果公開も含む) ①公開規定(公開制限の有無等) ②LCA センター(仮称)による集中管理方式、データメンテ方法等 (3)研究の現況 当初よりプロジェクトに参加した 23 工業会については、平成 12 年度末において上記研 究項目のうち、a∼e をほぼ完了した。さらに g の基本原則を整理し、各工業会の意見を集 約中である。また、プロジェクトへのデータ提供を約束している約 40 の協力工業会につい 5 ては、平成 13 年秋を目途にデータ収集を進めている。 表 3.1.2-1 に示すように、インベントリデータの収集は、インベントリ研究会の WG-1、タ スクグループ、データベース研究会の共同作業で進められており、12 年度末の状況では 各工業会ともデータ入力用ソフトウエアを活用して代表製品のデータ入力をほぼ完了した。 23 工業会にて収集した製品インベントリは第Ⅱ編第 1 章表 1.1-1 に示すとおりで、これに 協力工業会の提出データを付加すると約 220 項目の LCI データが収集される見通しである。 さらに、収集困難な部品データについては、その汎用化を図るために主要素材毎に主要加 工プロセスのインベントリデータを収集中である。 表 3.1.2-1 インベントリデータベース作成手順 年度 H10 H11 H12 H13 ∼ H14 H15 インベントリ研究会 データベース研究会 WG-1 タスクグループ 1.データベースシステムの 1.基本計画策定 基本構想 (データ収集範囲、公開 2.データ入力用ソフト作成 方法 等) 2.収集インベントリ項目 の調整 3.データ収集分担の決定 1.LCI データ収集,マニ 3.LCI データ入力マニュア ル作成 ュアルの作成 (併せて、はみだしデー タの対応決定) 2.各工業会への指導キ ャラバン 4.入力マニュアル改定 4.データ収集準備開始 3.LCI データ収集試行 4.収集マニュアル改定 5.各工業会での LCI デー 5.LCI データ入力と入力ソ タ収集調査機関での共 フト改善 通 LCI データ収集 6.データ提供用サーバの試 運転、改善 7.データベース構築完 6.工業会相互のデータチ ェック 8.データベースシステムの 7.ケーススタディによる 総合運転、改善 データ補完 8.データベースシステム によるデータメンテ機 能のチェック 9.データ公開範囲の決定 データベース公開 さらに収集データの検証としてタスクグループを再起動させ、データ収集マニュアルと の整合性、システム境界の明確化、欠落データの集約等のチェック作業に着手した。 6 3.1.2.2 リサイクル、廃棄物のインベントリへの反映 (1) 研究項目 a.静脈部門に関する LCI 方法論の確立 b.静脈産業部門のマテリアルフロー調査 c.最終処分(焼却、埋立て)における環境負荷発生原単位のモデル化 (2)進め方 LCA における廃棄物の処理、およびリサイクルに関する取扱いを明確にする。 (ただし、各産業界単位で廃棄フローが明確な場合は、各インベントリに包含する) a. 静脈部門に関する LCI 方法論の確立 ① LCI における静脈部門の取扱い調査 ・総合的視点から(海外 LCA での取り扱いも参考とする) ・各産業、および静脈産業の視点から ② システムのモデル化検討 b. 静脈産業部門のマテリアルフロー調査 ① 金属、ガラス →初年度調査対象 ② 紙、プラスチック、市中ゴミ →2 年度調査対象 ③ 家電、自動車、その他産業 →3 年度調査対象 c.最終処分(焼却、埋立て)における環境負荷発生原単位のモデル化 ① 各製造業における回収廃棄物の最終処分形態 ② 最終処分プラントおよび処理原単位に関する調査 (3)研究の現況 静脈部門の LCI 方法論を展開するための必須検討項目として、平成 11 年度までに、① リサイクル率の考え方、②廃棄物処理データのモデル化、③投棄等した場合におけるイ ンベントリの考え方、を整理し、さらに④主要素材の静脈系マテリアルフロー、⑤4 自治 体における焼却・埋立て等の廃棄物処理における環境負荷原単位調査 を進めてきた。 平成 12 年度は、調査結果をインベントリデータに反映すべく以下の活動に注力した。 1)焼却、埋立てにおける環境負荷推定モデルの作成とインベントリデータ化 5 自治体における「収集・運搬」、「焼却処理」の「ごみ組成」および「大気汚染物質」 の解析をもとに、製品由来およびプロセス由来を併用した環境負荷推定モデルが可能と なった。しかし本モデルには多くの仮定が含まれており、精緻化にはさらなるデータ収 集が必要である。 2)重金属の無害化処理法に関するインベントリ調査 焼却灰、焼却飛灰から重金属を分離・回収(無害化処理)する場合のプロセスを机上 にて構築し、無害化処理プロセスのインベントリを推定した。 対象重金属は、Cu,Pb,Zn,Cd,Hg,(DXN)であり、本インベントリ結果は、静脈系 LCI 7 を検討する場合の参考データとして適用の予定である。 3)廃棄・リサイクル段階のインベントリ調査 使用済み自動車、家電、OA 機器、および使用済み飲料容器(スチール缶、アルミ缶、 ガラス瓶、ペットボトル)、建築廃材を対象とした中間処理工程(破砕、選別、プレス等) について、インベントリデータを整理した。 3.2 データベース研究会 3.2.1 目的 インベントリ研究会におて蓄積されるパブリックインベントリデータが電子的手段を通 じて、産業界を中心とする複数の独立した利用者に円滑に供給されるとともに、データ自 体が常に最新化され適切に維持管理されることが容易に行われるようにするためのデータ ベース構造(データの受け入れ、格納、供給)を設計、試作、及び試行を行い、我が国の LCA パブリックデータベース運用ソフトウェアの完成を目指す。 3.2.2 研究項目、進め方および現況 (1)研究項目 a. LCA データベース構造の仕様検討、設計及び試作 b. LCA データベースシステムの基本構成仕様作成及び試作 ①システム基本構成仕様の検討、作成 ②基本機能構成の検討、作成 ③データベース管理システムの仕様作成、試作 ④データベース検索システムの仕様作成、試作 c. インターフェースの仕様検討、設計及び試作 d. 変換フィルタの仕様検討、設計 (2)進め方 a. LCA データベース構造の仕様検討、設計及び試作 イ.データベース構造の仕様を規定する大前提となるデータ項目の決定は、インベ ントリ研究会/WG1 が行うインベントリデータ項目の選定等の活動と密接に関わ るので、同研究会/WG1 との共同検討体制を組み、両者の活動の整合性を図るこ ととする。共同検討においては、国内外の既存データベース構造(欧州の SPOLD 等)の分析、整理等も行う。具体的には、以下の事項を検討、設計する。 ①基本データ:データ名と対象単位プロセス名、対象環境負荷項目、デ ータ名に対応するデータ値等の基本的事項。 ②メタ・データ:データに付随するデータの取得者名・取得日・取得場 所等のデータ。 ③データ品質:データの地理的・時間的・技術的適用範囲、データの誤 8 差範囲(精度)・代表性・完全性、データソース(ISO14041 要求 事項関連)。 ④周辺データ:データの使用限界、前提条件等。 ⑤データベース管理データ:データベースへのアクセス・検索関連のロ グデータ、並びにセキュリティ関連データ。 ロ.データの属性及び記述形式を確立するため、ファクト化・数値・テキスト(文字 列、ランダム)・イメージ等の区別を図るデータベース内データの特性化を検討す る。 ハ.データレコード構成を確立するため、セル及びレコ−ドセルの定義を検討する。 b. LCA データベースシステムの基本構成仕様作成及び試作 イ.システムを構成するハードウェアの仕様を定めるとともに、システム機能の基 本構成を規定する。 ロ.データベース管理方式を管理項目と優先度を決めて体系化する。また、検索キ ー、識別方式を検討して検索システムの体系化を図る。 c. インターフェースの仕様検討、設計及び試作 利用者がデータベースをインターネットを介して閲覧・利用できるインターフェース を設計・試作する。具体的には、データベースへのアクセス手続きとしてのデータ登 録・取得フォーマット、閲覧プラウザ、セキュリティシステム、データ保護・バック アップシステム等を含む。 d. 変換フィルタの仕様検討、設計 データの変換のための条件として、対象項目、対象データ形式、変換対応形式、 変換のための共通環境設定条件を検討し、データ変換フィルタを作成する。 PJ 活動範囲 データ変換フィルタ データアクセスイン ターフェイス 図 3.2.2-1 LCI データ パッケージ 石油化学業界 化学業界 製紙業界 鉄鋼業界 電機・電子業界 ・ ・ 電力業界 インパクト 評価システム 汎用データベース構築ソフト LCAデータ管理システム エンドユーザー LCA ツール LCA データベース概念図 (3)研究の現況 平成 12 年度は、前年度に引続き下記 2 項目を重点的に研究開発対象とした。 9 1)データ入力用ソフトウエアの開発 インベントリデータ入力者の作業が容易に行えるよう支援し、データベースシステム への登録作業の効率化をはかる為のソフトウエアを開発した。 本ソフトウエアは、データベース研究会委員による内容検討、LCI タスクグループに よるデータ入力試行による修正改善を経て、各工業会へ提供されたが、更なる機能改善と して、 ① 作業フローのツリー表示、および進捗管理用インジケータを追加して入力作業の効 率化を図った。 ② 配分対象製品の記入欄、素材構成記入欄(廃棄・リサイクル工程のインベントリに 配慮)を追加した。 2)LCA データベースシステムの開発 LCA データベースを電子手段を通じて利用者に提供できるシステムを構築中である。 その構成は、データ入力クライアント、データベースサーバ、データ提供用サーバ からなり、核となるデータベースサーバには、ORACLE を使ってインベントリデータを 格納する。 平成 12 年度は、開発システムのデモンストレーションを行い、委員による修正意見の 集約とその対応を行った。 ①ユーザー登録手順、②ユーザー認証、③アクセス制御、④データのマスキング、 ⑤データの検索とダウンロード、⑥管理ツール、⑦データの版管理 さらに本システムの試行運転を実施し、上記 3 サイトからのデータ授受が問題なく行 えることを確認した。 3.3 インパクト評価研究会 3.3.1 目的 インパクト評価手法は、インベントリ分析結果によって定量化された製品等の環境影響 物質を環境影響カテゴリに分類化(classification)し、環境影響カテゴリ別に特性値に基づく 特性化(characterization)と環境影響カテゴリ間の重み付けを行い、究極的には当該製品等 の環境影響度合いを統合的(valuation)に評価しようとするものである。しかしながら、現 状においては、環境影響カテゴリ間の重み付け等を行う価値基準に科学的証明が困難であ るという問題があり、国、地域等の社会的価値判断という極めて政治的判断を含む価値基 準を導入せざるを得ない状況にある。こうしたことから、本研究では、次の二つの研究路 線に分けて目的を設定することとする。 (1) 日本版インパクト評価手法の確立 我が国の産業界が現時点で同意し得る、比較評価基準たり得る共通インパクト評価手 法の確立を図る。この研究開発に当たっては ISO 標準(ISO14042,14043)との整合及び 我が国の環境容量に即すことを基本とした分類化、特性化の手法確立を目的とする。 10 (2) 適正評価法の研究 統合評価(環境被害への統合評価)手法の研究を行い、LCA ケーススタディを実施する ことで、LCA の結果の解釈(completeness/sensitivity/consistency check 手順・基準)を含め た手法の確立を図ることを目的とする。 なお、インパクト評価の適用は、産業界への影響が大きいことから、その実行可能性、 適正性を必要に応じて、産業界からの意見、要求事項等に照らしながら進めることとする。 3.3.2 研究項目、進め方および現況 (1)研究項目 a. 分類化手法の確立 ① 環境影響物質の特定 ② 環境影響カテゴリの確定 b. 特性化手法の確立 ①各環境影響カテゴリ内における環境影響物質ごとの影響寄与指数の取得 ②特性化に伴なう不確実要素の検討 c. 統合評価手法の研究 ① 正規化手法の研究 ② 環境被害の研究 ③ 価値判断への社会的価値導入方法の検討 d.「LCA 結果の解釈」手順の開発 ①「重要な環境影響」摘出手順検討 ②「LCA 結果」の評価手順検討 e. LCA ケーススタディ f. LCA 結果の報告形式の検討 (2)進め方 a. 分類化手法の確立 “地球温暖化”、“オゾン層破壊”、“光化学オキシダント”、“富栄養化”、“酸 性 化”、“人体への毒性影響”、“エコシステム破壊”、“資源枯渇”等の考慮すべき環境影 響カテゴリについて諸外国と我が国固有の背景を考慮して検討することにより、それ に関与する環境影響物質を特定する。例えば、地球温暖化カテゴリにどのような影響 物質が係わっているかを特定する。 b. 特性化手法の確立 ① 各環境影響カテゴリ内における影響物質間ごとの影響寄与指数の取得。例えば、 “人体への毒性影響”なら暴露量の算定、Dose-Response 関係の抽出研究を行うこ とにより、同カテゴリ内におけるその物質の影響寄与度を得ることとなる(インパク ト指数の取得)。 11 ② 特性化に伴なう不確実要素の検討 環境影響物質が持つ影響度合の「地域的差異、時間的差異の問題」、「暴露量と閾値」、 「Dose-Response 関係の取り扱い限界」等のインパクト評価手法形成上に生じる不 確実性要素の限界等を確定し、信頼できるインパクト評価手法形成を図る。 c. 統合評価手法の研究 「環境被害をどのように定めるのか。」、「複数の環境影響カテゴリ間にわたる統合 評価手法は如何にあるべきか。」について欧米の研究事例(目標値方式、代理指標方式、 市場原理方式、パネル方式)を参考にしながら、我が国になじむ手法を探り、開発する。 この分野での研究の中心は、科学的判断に社会的価値判断を導入する手法上の方法論 の整理、合意形成となる。具体的には下記ステップを踏むこととする。 イ.正規化手法の検討 LCA 対象とする製品のもつ環境負荷の各カテゴリーへの相対的寄与の大きさを 測るために、地球規模、あるいは地域規模の環境影響物質の総排出量を算定して 基準値とすると共に、LCA 対象とする製品のもつ複数の環境負荷の相対的評価を 行う手法を研究する。 ロ.環境被害の研究 我が国における環境汚染マップを作成する作業を行って上記ステップにおける 基準値とすると共に、日本において評価対象とすべき環境負荷の環境影響項目へ の絞込みを検討する。 ハ.価値判断への社会的価値導入方法の検討 各環境影響項目ごとの相対的な重み付け係数を設定し、特性化結果に掛け合わ せることにより、製品の持つ総合的な影響度を評価する手法について検討する。 重み付けには社会的価値判断が伴うため、欧米における開発事例を我が国の実情 に照らして検討するとともに、改善あるいはオリジナル手法の開発を試みる。 d. 「LCA 結果の解釈」手順の開発 LCA の結果を如何に解釈するかを、ISO14040 シリーズの議論を踏まえ、具体的手 順として成立するよう検討する。 イ.「重要な環境影響」摘出手順の検討 インベントリ分析や影響評価で得られた結果を表示し、重要検討対象を指摘する とともに、その確からしさを考察するための感度分析、誤差分析を追加する等の 手順を検討する。 ロ.「LCA 結果」の評価手順検討 環境負荷の分析結果や、環境影響評価結果の数値や信頼性が、設定された目的 や前提条件の範囲内で正しいか、信頼性があるか否かを評価・審査する手順につ いて「クリテイカルレビュー」の実施方法を、さらにレビュー結果の報告書とし ての「レビュー文書」の標準的書式を検討する。 12 ハ.LCA ケーススタディの実施 インベントリ研究会、LCA データベース研究会及びインパクト研究会の活動成 果の実行可能性を点検、改善、完成させることを目的として、LCA ケーススタデ ィを実施する。 また、LCA データベースおよび手法の開発成果を応用する場として、エコデザ イン、環境行政、エコタウン設計など実適用を想定したケーススタデイを実施し、 その正しい使い方を例示する。 Valuation Inventory Data Classification C O2 C H4 N2 O CFCs NOx SOx COD etc. Characterization 地球温暖化 GWP オゾン層破壊 ODP AP 酸性化 NP etc. 富栄予化 etc. DA イ ン パ ク ト カ テ ゴ リ の 選 択 → 日暴の評価に 含めるインパク トカテゴリの抽 出を行う。 等 価 係 数 の決定 →等価係数の問 題点 の検討、従 来法の修正を行 う。 Damage Estimation Aggregation 人間の健康の 損失 生態系の衰退 統合化指標 資源の枯渇 ダ メ ー ジ 関 数 の 設 定 → 自然科学的知 見を利用してダ メージ関数を定 義する。 単 一 指 標 化 法 の 提 案 → 貨幣換算法等 の利用から単一 指標化の検討を 行う。 日暴オリジナルのインパクト評価手法の開発9 評価手法の信頼性の向上 第 3.3.2-1 図 欧米の研究事例との比較 Case study の 実 蚕 y インパクト評価研究会の主要活動 (3) 研究の現況 a. 分類化、特性化手法に関する研究 後述の保護対象の設定に関連づける影響カテゴリとして、①地球温暖化,②オゾン層 破壊、③人間毒性、④生態毒性、⑤酸性化、⑥富栄養化、⑦光化学オキシダント、⑧ 土地利用、⑨鉱物資源消費、⑩エネルギー資源消費、の 10 項目を抽出し、うち、①② ⑤⑥⑦項については、特性化係数リストおよびダメージ関数の構築と、評価手順の整 理をほぼ完了した。 本研究は平成 11 年度から設置した、ダメージ関数小委員会を中心に進められている。 b. 統合評価手法の研究 インパクト評価手法を検討するにあたって、環境負荷物質からの保護対象を、①人 間の健康、②社会資産、③生物多様性、④一次生産量、の4項目とし、これらの間の 重要度比較を実施するための手法として、「コンジョイント分析法」「パネル法」の適 用を検討中である。これらは各々、経済評価小委員会、パネル法小委員会で研究を実 施中であるが、本年度は仮想的データを用いて、1)LCA 専門家対象、2)面接調査、 3)実査、の計 3 回の調査活動を実施した。 13 c. LCA 結果の解釈、ケーススタデイ、報告形式の検討 これらの検討は、収集したインベントリデータを使って行うため平成 13,14 年度に 実施されるが、当初計画を変更し検討母体を企画小委員会に移して行う予定である。 第4章 環境調和型製品(エコプロダクツ)展示会の活動内容 4.1 目的 LCA ないし LCA コンセプトを反映した環境調和型製品を一堂に展示することにより、 ①LCA 手法自体の応用(DfE、エコラベルⅢなど)に関する企業間相互の啓発を図る。 ②環境経営に LCA 的志向、LCA に基づく意思決定の重要性を啓蒙する。 ③一般需要家の商品選択へ、LCA 的判断の必要性を教示する。 また、入場者へのアンケート、シンポジウムの開催により ④LCA プロジェクトの活動に対する、要望、軌道修正意見等を聴取する。 4.2 展示会開催方法 (1)出展基準 「LCA ベースのラベル表示の可能な製品」を基本的出展基準とするものの、LCA 手法 が開発途上にあることを考慮して、当面は「製品の環境改善ポイント 15 項目」(第 5 編参 照)のうち、いずれかを満たすものをエコプロダクツ該当製品とする。 (2)出展対象分野 エネルギー・素材の上流産業から、家電・輸送機等の組立産業、物流・小売等のサー ビス産業まで、広範囲な分野の企業・団体を対象とする。 (3)主催 (社)産業環境管理協会、日本経済新聞社 (4)主たる来場対象者 ビジネス関係者、官公庁関係者、一般消費者、学生、グリーンコンシューマー関係者 (5)併設シンポジウム、セミナー、アトラクション 学協会と提携し、LCA の応用を基本としたシンポジウム・セミナーを開催する。また、 一般消費者を対象とするアトラクションも企画対象とする。 4.3 平成 12 年度開催結果概要 本年度は、一般消費財から生産財まであらゆる分野の環境調和型製品を一堂に集め、 「エコプロダクツ 2000」と称して平成 12 年 12 月 14 日∼16 日の 3 日間、東京ビッグサイ トにて開催した。 出展には家電、家具等のホームユース製品企業を始め、オフィス関連、建築資材、日用 品、リース・レンタル等の情報・サービス分野までの 287 社の他、NGO や消費者団体から 14 も 18 団体が参加した。来場者数は 67,838 名で、昨年を約 2 万人上回った。 また、同国際会議場では「循環型社会が目指す 21 世紀の経済システムのあり方」を展望 した産業界の「環境に配慮したモノづくり」についての記念シンポジウムも開催され、連 日約 1000 名の参加者があった。(なお、今年度は森首相、川口大臣の視察があり、企業の 環境対策についての取組みに対して好評価が与えられた。) 第5章 プロジェクト全体のスケジュールと予算 本プロジェクトは、図 5-1 に示すように 5 年を目途とした活動を計画しているが、主要 成果は 3 年で完結し、残る 2 年間で参加工業会によるケーススタデイによりデータ品質チ ェック、および欠落データの補完を行う。 さらに、LCA の実活用を想定した総合的ケーススタデイ、LCA 結果の解釈手法の研究を 行い、種々の応用ケースでの欠陥部分の改善をめざして、データ補完、システム改善等を 追加的に実施する計画である。また、平成 11 年度より開始したエコプロダクツ展示会は、 平成 12 年度において出展数、入場者数とも着実に増加し、13 年度以降も引続き開催の予定 である。 第6章 まとめ(各年度における活動経緯と来年度計画) 我が国における LCA インフラの早期構築を目的に、平成 10 年度から 5 年計画で活動中 の LCA プロジェクトは、3 年を経過した現在、ほぼ目標通りの成果をあげつつ,中間点を折 り返した。当初の活動目標に対して、各年度における活動経緯および来年度計画を示すと 第 6-1 表のようになる。主要事項をまとめると、 ① 動脈系インベントリデータは 23 工業会分をほぼ収集完了し、追随中の協力工業会分を 合わせて約 240 品目が整う見通しにある。 ② 静脈系インベントリデータの収集およびモデル化は、当初計画よりやや遅れ気味ながら、 平成 14 年度中には体系的整理が可能である。 ③ インパクト評価手法は、評価対象とする 10 カテゴリ中約半数について定量的被害評価 (ダメージ関数)を終了した。引き続き、残カテゴリについての被害評価および統合評 価手法について研究を継続する。 ④ データベースシステムの基本設計を完了した。今後は実データを搭載し、入力機関―デ ータベースーユーザーの 3 サイトを結んでのシステム検証、試運転に入る。 ⑤ 総合ケーススタデイ、LCA 結果の解釈、報告書形式の検討は平成 13 年度以降、企画小 委員会において実施する。 15 年度 予算 1998 1999 197 2000 197 2002 197 +113 (百万円) 2001 +113 (エコプロダクツ) ∼850+α [スケジュール] インベントリ研究会 WG-1 データ収集マニュアル設定 業界単位インベントリデータ作成 共通・欠落インベントリデータ作成 データ補完 産連・統計表法データ情報整理 データ品質チェック 製品ケーススタデイ ↑ 静脈部門のマテリアルフロー、LCI 方法論の確立、中間処理インベントリ 合 最終処分における環境負荷のモデル化 総 WG-2 ま データ入力ソフト,操作マニュアル作成 入力ソフト改善 DB システムの基本構成試作 システム構築、改善 DB 改善 システム改善 インターフェイスの作成 変換フィルター仕様 インパクト評価 研究会 枠組み構築(保護対象、カテゴリエンドポイント確定) 特性化手法(特性化係数、ダメージ関数) 統合評価手法の研究(経済評価法、パネル法) LCA 結果の解釈手順の開発 総合ケーススタデイ LCA 結果の報告形式 第 5-1 図 LCA プロジェクトの予算および活動スケジュールと実行状況 ( : 実行済み) 16 め 研究会 LCA-DB 構造の試作 と データベース 第 6-1 表 研究項目 (年度の主要取組み) 1. インベントリ研究会 wg-1 . イ ン ベ ン ト リ デ ー タ の 作 成 ① インベントリデータ収集マニュアルの作成 1) データ収集フォーマット 2) データ収集マニュアルの作成 ② データ収集作業の実施 1)データ収集項目と担当 2) 積上げ法 3) プロセスモデル法 4) 文献調査 ③ ④ データ品質チェック データ公開・運用方法 平成 10∼12 年度の活動実績と平成 13 年度の活動計画 平成 11 年度結果 (データベース基盤構築) 平成10年度結果 (基本計画と枠組み決定) ・フォーマット-1,2,3 作成 ・データ整理手法,収集スケジュール作成 ●必要インベントリ項目 ●共通項目(採掘、エネルギー、輸送)完 ●タスクグループによるマニュアル作成 ●インベントリ項目の仕分けと分担 ●データ収集、入力試行(タスクグループ) ● 調査機関によるデータ収集 ・ 追加補完調査 ● 協力工業会データの電子データ化 ●各工業会によるデータ収集と電子データ化 ●調査機関による調査結果の インベントリデータ化、電子データ化 ・公開・運用原則まとめ ●データ公開・運用のビジョン整理 wg-2 . リ サ イ ク ル 、 廃 棄 の イ ン ベ ン ト リ へ の 反 映 ① 静脈部門の LCI 方法論の確立 ② 静脈産業部門のマテリアルフロー調査 ③ 最終処分の環境負荷原単位のモデル化 2. データベース研究会 ① データ入力ソフトウエア ② ③ ④ DB システム(ツリー構造、DB 管理、検索、 修正等)の基本構成試作 DB アクセスへのインターフェイス作成 変換フィルター仕様 3. インパクト評価研究会 ① 環境影響物質の分類化 ② 〃 の特性化 ④ 被害算定型評価手法の研究 ⑤ 統合化手法の研究 平成 13 年度計画 (データ集約と検証) 平成12年度結果 (データベース 1 次集約) ● 加工データの部品データ転換方式 ・ 欠落データの補充 ・ ● 各サブシステムのデータ検証 ● データ公開計画の具体化→企画小委 ●LCI 方法論のまとめ ● 家電、自動車、その他産業製品の調査。静 脈部門マテリアルフローの LCI データ化 ● 調査継続 →インベントリデータ化 ●静脈プロセスの LCI データ、電子データ化 ●重金属、有害化学物質の無害化調査 ●最終処分(焼却)モデルのデータベース化 ● データ入力への活用、機能チェック ・データ入力と一部修正、改善 ● 最終処分データの入力ソフトウエア付加 ●入力―DB センター間のネット機能チェック ● DB システムの製作 → 翌年より試運転 (インベントリツリー計算、検索、修正機能等) ● データ提供用サーバの試運転、改善 ・仕様確定 ● DB システムの総合試運転(簡易プロセス合算機 能を付与) ● 特性化係数のリスト構築 ● ダメージ関数の追加調査(左記+毒性、土 地利用) ● 排出物正規化データ整理→一次 DB 化 ● カテゴリエンドポイントの定義 ・左記継続 →統合化標準手法の検討 ● ●LCI 実施上のポイントを議論 ● 金属、ガラスの調査完 ・ 左記議論を継続 ● 紙、プラスチック、市中ゴミ調査 ●最終処分場での環境負荷物質量調査 ●調査継続(廃棄物調査小委員会設置) ● 製作完 ●DB サーバ構築、DB サーバ∼データ提供用サーバ インターフェイス構築 ●データ提供用サーバの構築 ・ 仕様検討 ● インパクトカテゴリ、保護対象議論 ・保護対象決定 ●環境影響と被害の定量化 (温暖化、オゾン層、毒性、光化学オキシ ダント) ●排出物現況調査、正規化調査 ●4手法にて同一データでの評価比較、 コンジョイント法を新規研究 ● ダメージ関数検討(温暖化、毒性、酸性 化、富栄養化) ● 大気汚染、物質汚染状況マップ化 ● コンジョイント法、パネル法による統合化評 価の可否 ④ インタープリテーション手順の研究 ⑤ LCA 結果の報告形式 ⑥ LCIA ケーススタデイ 特性化係数のデータリスト化(温暖化、 光 化学、オゾン層、酸性化) ●ダメージ関数の追加調査 (人間毒性、生態毒性、土地利用、 鉱物資源消費、エネルギー資源消費) ・ダメージ関数の不確実性評価 ●カテゴリの保護対象への定量的グルーピング ●保護対象間の重み付け試行 企画小委員会にて実施 (H13 年度より発足予定) 17 第Ⅱ編 インベントリ研究会活動結果 要旨 インベントリ研究会 WG1 では、前年度末迄に①データ収集マニュアル②データ入力ソ フトならびに同マニュアルを参加 23 工業会に配布し、基本的データ収集の考え方を統一 し、平成 12 年秋を目途にデータ収集に入った。 その結果、研究会参加 23 工業会では表 1.1-1 に示す製品項目のデータ収集をほぼ終了、 準備したデータ入力ソフトによる入力も終了し第 1 次のデータ収集作業を終了した。 収集された工業会データは第1段階であり再整理が必要な部分もありタスクグループに よるヒアリングを通じた収集マニュアルとの整合性等検討を開始した。次年度も引き続き 実施する事となる。 また、データベースの基本となる製品項目を出来るだけ網羅すべく、インベントリ研究 会 WG1 に参加していない工業会へのデータ提供協力依頼の活動を行ってきた。 その結果、多くの工業会(約 40)の賛同を得て、データ収集をスタートまたはスタート 体制の整備を実施していただいた。これらは来年度(平成 13 年度)夏から秋を目標に工 業会の事情に合わせデータ収集を実施していただく事となった。 これらの収集された工業会データに関しては、データの収集過程,前提条件等の検討、 ケーススタディの実施等を通じて検証を行い、データベースとして公開する。 加工部品等に関しては、各業界固有の部品名で個々に対応することはデータ項目が無限 に拡散し共通データベースとしては馴染まないため、汎用加工プロセスデータと素材デー タの原単位の組み合わせにて多くの製品、部品に対処する方向で検討を進め、金属加工、無 機材料加工,プラスチック加工に関する第 1 次調査結果を得た。未だインベントリとして 確立できるか不明な点は残るが一つの方向として更に検討を進めることにした。 各工業会がパブリックデータのあり方並びに今後の運営に対し、種々の要望、期待、不 安等を抱いている。これらに対し、データベース運営、データ公開方法、費用負担等に関 し、事務局として、議論の為のたたき台を提示し、各工業会に検討を依頼した。 未だ論議し尽くされていない課題項目も多く、来年度は更に論議を進め、運用に関する ガイドライン等の策定を行うことになる。 インベントリ研究会 WG2 では静脈 LCI の考え方並びにインベントリの確立を行った。 廃棄段階のインベントリデータとして自治体における中間処理(焼却処理)並びに埋め 立てのモデルを構築し、一般廃棄物に排出される製品の構成組成により排出負荷を算定す るモデルとしてインベントリ化を果たした。 また、各種製品のリサイクルプロセスのインベントリデータを収集し、商品群ごとの一 般リサイクルルートにおけるリサイクルインベントリを構築した。 さらには、最終処分における完全無害化処理として重金属回収処理モデルを策定し、無 害化処理工程イメージとインベントリ化を試みた。 来年度は収集データの検証,ケーススタディを通じてモデルの適用範囲,条件等の適用範 囲を明確にしデータベース化を図る。 第1章 1.1 製品インベントリデータの収集 インベントリ研究会参加工業会データ収集作業進捗状況 本プロジェクトのデータ収集は参加 23 工業会を主体とする積み上げ法によるデータを 基本としてスタートしている。前年度末迄に工業会収集データの品質レベルを保つために、 LCA 研究の先行工業会メンバーを中心に設定したタスクグループにてデータ収集マニュ アルを作成し、またデータベース研究会にてデータ収集用ソフトを作成した。 今年度はこれらの、①データ収集マニュアル②データ入力ソフトならびに同マニュアル を参加 23 工業会に配布し、基本的データ収集の考え方を統一し、平成 12 年秋を目途にデ ータ収集に入った。 各工業会においてはデータ提供可能項目の調整を実施し、追加項目を順次加えてデータ 収集を進めて来た。その結果、インベントリ研究会 WG1 参加 23 工業会では表 1.1-1 に示 す製品項目のデータ収集をほぼ終了した。データベース研究会にて準備したデータ入力ソ フトによる入力もほぼ終了し、第 1 次のデータ収集作業を終了した。 しかし、収集マニュアル作成の段階において 14 種の環境負荷排出項目を収集の努力目 標としたが、各工業会により収集できた第 1 次収集データにおける環境負荷データは 14 項目全てを網羅できたわけではない。 素材工業会の多くは CO2、NOx、SOx、ばいじん、BOD、COD、等を調査しており、組 み立て関連工業会の多くはエネルギー使用量(電力、燃料)のみを調査している。 現段階での環境負荷項目収集のパターン例を表 1.1-2 に示す。来年度は、各工業会に対 し環境項目の追加収集等を検討願う必要もある。 これら業界間のデータ項目の調整等、収集データの品質レベルを保つために、LCA 研究 の先行工業会メンバーを中心に昨年度データ収集マニュアル策定のために設定したタスク グループを改組してデータ検証方法の検討に入った。具体的にはいくつかの工業会からの プレゼンテーションを受け、データ収集マニュアルに沿ったデータ収集の考え方等の統一 性,整合性を中心に検討をしている。主な検討項目は 成、部品構成,重量等) ①対象製品項目(基本単位,材料構 ②対象サブシステム範囲(データ収集範囲、境界) ③収集データの 考え方(配分法、リサイクルの扱い、設備の扱い、データ品質)④データのまとめ方(平均 値、代表値、仮想プロセス標準値等データの代表性など)⑤既存データとの考察、等であ る。今作業は来年度も引き続き継続する予定である。 収集されたデータに関しては、データの収集過程,前提条件等の検討、ケースステディ の実施等を通じて検証を行い、補足的データ収集や修正等を加えて、最終的にデータベー スとして公開することとなる。 表 1.1-1 研究会参加 23 工業会データ収集項目 工業会名(順不同) 収集データ項目 (社)日本ガス協会 都市ガス、LNG 石油連盟 原油、A 重油、LSC 重油、HSC 重油、軽油、灯油、自動車用ガソ リン、ジェット燃料、燃料用 LPG、化学原料用 LPG、ナフサ、リ フォーメート、アスファルト、硫黄、ベンゼン 日本鉱業協会 銅、鉛、亜鉛 ( 社) 日 本 ア ル ミ ニ アルミ管材、アルミ形材、 ウム協会 アルミ棒材、アルミ板材 ( 社) 日 本 化 学 工 業 低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、 協会 ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンフタレート、発泡ポ リスチレン (社)日本鉄鋼連盟 形鋼、厚板、鉄筋、電気亜鉛メッキ、溶融亜鉛メッキ、熱延鋼板、 冷延鋼板、ティンフリー鋼板、ティンプレート鋼板、棒線、特殊鋼、 ステンレス、ガスパイプ、溶接鋼管、建築用金属製品(鉄骨等)、コ ークス、 板硝子協会 板硝子、(自動車用合わせ硝子含む) セメント協会 ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、 (石灰石)、(粘土)、(硅石) 耐火物協会 焼成耐火レンガ、不焼成耐火レンガ、耐火物、不定型耐火物、 日本化学繊維協会 ポリエステル長繊維、タイヤコード(ナイロン、ポリエステル) 電気事業連合会 電力(日本平均、電源別,昼夜別) 日本ゴム工業会 乗用車用タイヤ、トラックバス用タイヤ、2 輪車用タイヤ 日本製紙連合会 紙、板紙、 ( 社) 日 本 電 機 工 業 電気冷蔵庫、輸送、使用、廃棄リサイクル 会 ( 社) 日 本 ガ ス 石 油 SK 用オーブン,SK 用コンロ,ガスグリル付きコンロ,ガス給湯器,ガ 機器工業協会 ス小型開放型湯沸器,ガスファンヒーター,ガス追焚付き給湯暖房機, ガス給湯器付風呂釜,石油ファンヒーター,石油小型給湯器、 ( 社) 日 本 産 業 機 械 ポンプ(代表機種)、送風機 工業会 (社)自動車工業会 自動車(1500cc)、自動車走行 ( 社) 日 本 事 務 機 械 複写機 工業会 通信機械工業会 携帯電話 ( 社) 電 子 情 報 技 術 ノート型パソコン、デスクトップ型パソコン、カラーテレビ、 ブラウン管、プリント回路、液晶表示デバイス、受動部品、接続部品、 産業協会 半導体、変換部品 (社)建築業協会 RC 造事務所ビル ( 社) 日 本 自 動 車 部 インテーク&エギゾーストマニホールド、エギゾーストパイプ(含マフラ)、燃料タンク・パイプ、ラ 品工業会 ジェータ、スタータ、オルタネータ、エンジン・ワイヤハーネス、エンジン・マウンティングブラケット、クラッチ、トル クコンバータ・ケーストランスミッション・ハウジング、オイルポンプ、ディスクホイール、ドライブシャフト、ス テアリング・コラムパワーステアリング・ポンプ、フロント&リアブレーキ、ブレーキ・マスターシリンダ、フロ ント&リアサスペンション、リアスタビライザ、フロント&リアショックアブソーバ、ペダル、フロント& リアシート、シートベルト、インスツルメントパネル、同ガーニッシュ、ルーフライニング、ドア&ボデ ィ&ピラートリム、ガーニッシュ、フロントドアレギュレータ、リアドアロック・ハンドル、ドアミラー、 エアバックユニット、フロアマット・カーペット、スピーカー、コンプラッサ、クーリングユニット、ワイヤハー ナス 表 1.1-2 環境負荷項目収集パターン例示 製 品 群 データ項目 A B C D E F G H I J K L 入力 原料 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 電力 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 燃料 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CO2 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 出力 1.2 CH4 ○ HFC ○ PFC ○ N2O ○ ○ SF6 ○ ○ NOx ○ ○ ○ ○ SOx ○ ○ ○ ○ ○ ばいじん ○ ○ ○ ○ ○ CO ○ ○ ○ HC ○ ○ ○ HCl ○ ○ Cl2 ○ ○ ○ ○ BOD ○ ○ ○ ○ ○ ○ COD ○ ○ ○ ○ ○ ○ 全燐 ○ ○ ○ ○ 全窒素 ○ ○ ○ ○ 懸濁物質 ○ ○ 油分 ○ ○ フェノール類 ○ ○ ○ 協力工業会収集作業進捗状況 参加工業会のデータ収集に当たってはその上流に対するデータ要望が出されている。こ れらの要望のあるデータ項目に対応するため、また、データベースの基本となる基礎製品 項目を出来るだけ網羅するため、研究会に参加していない工業会へのデータ提供協力依頼 の活動が不可欠であり、事務局を中心に WG メンバーの協力を得て関係工業会への協力依 頼の活動を行ってきた。特に、基礎素材、汎用素材、共通資材、汎用(共通)部品等に重 点を絞り取進めてきた。 特に、化学製品関連に関しては中間体の数も多くそれぞれの関連工業会の協力が不可欠 であるため、(社)日本化学工業協会に協力を依頼した。(社)日本化学工業協会が事務局とな り、LCI 連絡会を組織して傘下の工業会及び関連工業会に働きかけ工業会データの収集体 制を整備した。化学製品はその製造工程が多くの工業会とつながりにより成立している為、 連絡会の中にサブグループを作りデータ収集の効率化を図り検討を進めている。 その他の個別工業会への働きかけも進めた結果、多くの工業会の賛同を得て、データ収 集をスタートまたはスタート体制の整備を実施していただいた。これら現在協力依頼を行 っている工業会リストを表 1.2-1 に示す。 表 1.2-1 工業会リスト 印刷インキ工業会 (社)電池工業会 (社)日本塗料工業会 ウレタン原料工業会 日本アクリロニトリル工業会 (社)日本ファインセラミック協会 ABS 工業会 日本アンモニア工業会 日本芳香族工業会 LP ガス協会 日本界面活性剤工業会 発泡スチレン工業会 塩ビ工業・環境協会 (社)日本サッシ協会 普通鋼電気炉工業会 カーボンブラック協会 日本酸化チタン工業会 フッ素樹脂技術研究会 化成品工業会 日本産業ガス工業会 ポリカーボネート樹脂技術研究会 硝子繊維協会 日本伸銅協會 ポリアミド樹脂技術研究会 クロロカーボン衛生協会 日本石灰協会 マグネシアクリンカー工業会 合成ゴム工業会 日本石鹸洗剤工業会 メタノールホルマリン協会 ステンレス協会 日本ソーダ工業会 硫酸協会 石化協メタクリル委員会 日本段ボール工業会 石油化学工業会 (社)日本チタン工業会 石灰石鉱業協会 (社)日本電線工業会 これらの工業会の中には既に第 1 次データを提供願ったところもあり、データ収集を終 了し取りまとめ中のところも有る。化学関係を中心に多くの工業会は来年度(平成 13 年 度)夏から秋を目標に工業会の事情に合わせデータ収集を実施していただく事とした。 参加 23 工業会の第 1 次収集データの検証,ケーススタディを通じて、欠落データ等新 規製品項目の要望が出ると考えられ、来年度もさらに多くの工業会に対しデータ提供協力 要請を進めることになると考えている。 1.3 公開運用について データ提供に当たっては、各工業会がパブリックデータのあり方並びに今後の運営に対 し、種々の要望、期待、不安等を抱いており、これらに対する対応についても都度議論し、 検討をしてきた。 データベース運営、データ公開方法、データベース内容、データ更新、運営費用、デー タ検証、データの使われ方等に関して、各工業会からの意見聴取のため「 LCA パブリック データベースの公開・運用方法について(議論用)」 (事務局案)を作成し、各工業会の意見 を集め WG 内での論議を行っている。 現在までにコンセンサスを得ている考え方は、データベースとして収容する内容は①業 界が収集する積上げデータ(インベントリ研究会 WG1 でオーソライズ)と、②調査機関 が収集する調査データ(インベントリ研究会 WG1,2 でチエック)の二つのデータと③イン パクト研究会にて検討している環境影響の評価に必要な特性化係数、ダメージ関数等の LCA 実施の際に利用可能な各種係数のデータベースから構成するものと考えている。 インベントリの成果等プロジェクトの成果のイメージを図 1.3-1 に示す。 インベントリ研究会 WG1オーソライズ インベントリ研究会 WG1,2 チェック 調査データ(加工技術) 23工業会データ 金属加工 無機材加工 プラスチック加工 素材約60 部品約60 製品約25 協力工業会データ 素材約70 部品約15 図 1.3-1 調査データ(素材) 素材 部品 静脈系インベントリ インパクト研究会 研究結果 特性化係数 ( 排出物質∼ カテゴリ) ダメージ関数 (カテゴリ∼ 保護対象) 統合化係数 (保護対象∼ 単一指標) プロジェクト成果の構成イメージ しかしながら、業界データ且つ国のプロジェクトにて収集したデータを利用した LCA は即ちその結論は正しいといった、即ち LCA へのお墨付きを与えられたような誤解を招 く利用をされないよう、公開に当たってはデータ利用のされ方にも配慮する必要があると いった意見も多く聞かれている。 今回のデータベースの意味合いはバックグランドデータであり、LCA 研究の目的とする 部分のデータは無論フォアグランドデータとして実施者自らが目的に合ったデータを収集 すべきものであることは当然である。また LCA はその結論を得るまでの過程を十分吟味 する必要がある。 データベース運営、データ公開方法、データベース内容、データ更新、運営費用、デー タ検証、データの使われ方等に関し、論議し尽くされていない課題項目も多く、来年度は 更に論議を進め、信頼性の高い利用価値の高いパブリックデータの構築をめざし、運用に 関するガイドライン等の策定を行う。 参考までに「LCA パブリックデータベースの公開・運用方法について(議論用)」(事務局 案)の抜粋を次に示す。 「LCA パブリックデータベースの公開・運用方法について(議論用)」)抜粋 LCA データベースは、現在各研究会においてデータ収集作業が行われ、平成 12 年度末 には1次集約が、平成 13∼14 年度にはデータ検証、ケーススタディを進めつつ、データ 修正・補完、システム改善が行われる予定である。 データベースの公開・運用を、円滑かつ効果的に行うためには、現時点において、 ①現プロジェクト終了後のデータベースシステムの公開・維持・管理方法 ②データベースの活用のされ方 に関するビジョン整理が必要と判断されるため、議論のための叩き台を提示した。 さらに、将来における取組み視点(データベースの機能拡充、応用分野の拡大等)につい て付言した。 データベース全体のネットワークイメージと検討必要項目を図 1.3-2 に示す。 データ入力機関 LCA―DB 管理センター 入力 修正入力 ユーザー パスワード入力 データチェック 検索条件 データ送信 データ受信 データの定期点検方法 必要検討項目 データ公開のあり方 1.対象データ 2.データ入力機関 データベースシステムの維持管理 3.メンテナンス周期 方法 図 1.3-2 1. データ公開範囲 (2重構造範囲) 1.管理業務内容 2.ユーザー資格・条件 2.管理機関 3. LCA 結果の公表に ネットワークイメージと検討必要項目 それぞれの必要検討項目の内容について次に示す (1)インベントリデータの定期点検方法 1)対象データと担当機関 インベントリデータ ・基本的に、本プロジェクトの延長上で継続依頼する。 ①製造・使用に関わる積上げデータ → 現担当の 23 工業会と、追加依頼工業会 ②リサイクル・廃棄データ → 調査機関 ③共通、要追加データ(資源採掘、エネルギー、輸送等) → LCA 研究センター、 鉄道総研等 インパクト評価関連データ ・1)特性化(必須要素)に関連する基礎データ(カテゴリおよび特性化係数)、 2)保護対象の潜在被害量算定用(ダメージ関数+潜在被害係数)、のみ搭載し、統合 化に関わる重み付け係数は乱用を避けるために搭載しない(報告書記載に留める)。 ・本データの点検は専門性と客観性、研究の継続性のある機関に依頼する。 ④特性化係数 → LCA 研究センター 2)メンテナンス周期 ・パブリックデータ(バックグラウンドデータ)の性格上、短周期・最新データへ の更新は不要。 ・個別更新でなく、全データまとめての版更新とする。 3)費用負担 ・本システムの長期継続には、相応の実費支給が必要(現状、工業会へは無償依頼) (2)データベースシステムの維持・管理方法 1)管理業務内容 ①データベース内容、機能、システムの維持・改善 → インベントリデータ(工業会、調査機関、研究機関各担当分) → インパクト評価関連データ(調査機関担当分を LCA 研究センターにて統括) ②入力機関との技術、事務折衝 ③ユーザーへのクレーム対応、会員事務 2)管理機関 ・システム技術および、LCA データ自体への高度の知識レベルを有すること ・入力機関、ユーザーとの折衝、管理能力を有すこと ・将来のデータベースリンク拡大への対応可能なこと(海外 DB、他分野 DB(ex.材 料特性 DB)) 3)管理費用とその捻出 費用項目 ①データベース、システム機器の、国からの譲渡費 ②管理機関人件費・管理費 ③プロバイダー経費、(機能拡張経費) ④データ更新・入力委託費 費用の捻出 ① 無料(国費依存など) ② 使用料 ③ 会費制(フォーラム的運用) (3)データ公開における検討事項 1)データ公開範囲 ・インベントリデータ公開範囲を、プロジェクト内と一般公開で差別し、2 重構造と する。 → 現段階では観念的であり範囲の確定は困難。十分な内部ケーススタデイを実施 したのち、差別部分を再議論 2)ユーザー資格 ・国の事業成果であり、国内外、法人・個人を問わず、会員ユーザーの資格あり ・ただし、無差別なデータ活用は避ける。 → 会員制 → 外部比較に使用する場合の報告形式の統一(インパクト評価研究会の課題) ・プロジェクト参加(データ提供)工業会への、何らかの優遇措置要望あり → 詳細版データ閲覧と会費優遇? ・会員は以下の 3 種とし、料金差を別途定める。 (会費比率例) 5 ①協力会員: 参加工業会指名企業、参加研究機関、(学校法人?) ②一般会員: プロジェクト不参加企業 25∼50 ③個人会員 1 *LCA ソフトメーカーへのデータベース使用許諾 (4)将来におけるデータベースについて 1)LCI データの質・量の拡充 → 欠落データの継続的補充(部品データ等・・) → 主要データベースとのリンク(各省庁単位での集約データ、産連表データ) LCA に関する関係省庁連絡会議へ提起 2)LCIA データの質・量の拡充 → 日本版特性化係数、ダメージ関数の精緻化 3)LCA 結果の公表に関する認証制度の必要性? ・工業会内には、不正データ、不正 LCA 結果が一人歩きする事への懸念あり → ISO で規定される外部比較禁止条件の徹底(LCA ソフトへの明記) ・民生に近い LCA 程、社会的影響は大きい →クリテイカルレビュー制度の具体的展開について、より広範囲の別途協議会での 議論が必要 4)LCA 国際化への対応 ① 欧米データベースとのリンク → SPINE(チャルマース大)、SPOLD グループ等の国際ネットワークの動きに 参画? (データベースの英語化と、共通フォーマットへの互換性検討) ② アジア諸国との LCI データリンク →「エネルギー使用合理化国際調査」により一部基幹データ収集開始( H12 より) 5)LCA 応用分野データベースとのリンク ①DfE への活用 → 材料特性、プロセス特性データベースとのリンク活用 ②環境会計への活用 → 特に外部コストデータの充実 6)LCA 活用分野・手法の新規開拓 → ソシアル LCA、ダイナミック LCA への展開 (抜粋ここまで) 以上の今後の検討項目に関する事務局素案を参加各工業会に提示し、工業会意見の取 りまとめを依頼した。 各工業会の解答を集計中であり、これらの意見を踏まえて来年度以降データベース公 開運用に関する成案を得る予定である。 1.4 加工プロセスインベントリ調査 加工部品に関しては、各業界固有の部品名で個々に対応することはデータ項目が無限 に拡散し共通パブリックデータベースとしては馴染まないため、汎用加工プロセスデー タと素材データの原単位の組み合わせにて多くの製品、部品に対処する方向で検討を進 め、金属加工、無機材料加工,プラスチック加工に関する第 1 次調査結果を得た。 調査結果は後述するが基本的考え方として、加工部品に関しては更に研究を進める必要 があるが素材のインベントリと加工プロセスのインベントリの組み合わせにて汎用的デ ータベース化に一筋の可能性を見出した。 尚、本調査の概要を次章に調査資料として取りまとめたが、その内容に関しては未だ精 査されておらず今後インベントリデータとしての検証を進め、データ公開方法を含め検 討する。 1.5 平成 12 年度 WG1 活動成果総括 平成 10 年 10 月にスタートした本 WG も本年で 3 年目を終了し、実質的にも 2.5 年を経 過した。大まかなスケジュールからいえば多少の出入りはあるものの、ほぼオン スケジュ ールで研究が進捗している。 その間の経過を大まかに概括すると、 平成 10 年度(1年目)… インベントリ作成項目の整理 平成 11 年度(2年目)… 各参加工業会におけるインベントリ作成マニュアルの作成 平成 12 年度(3年目)… 各参加工業会でのインベントリデータ一次案の作成 が進んできた。この間、今後の LCA への使用を考慮し、必要なインベントリデータ(参 加工業会のみでは収集できない必要データ)を揃える為の、関連工業会へのデータ提供の 依頼活動及び、調査会社を主体とした文献ベース、ヒアリングベースでのデータ収集を継 続してきた。その結果、主体的に参加した 23 工業会に加えて、表 1.2-1 に示した様に新た に約 40 工業会にデータを提供して戴ける見通しになってきた。実に約 63 の工業会が本プ ロジェクトへのデータを準備中である。 今年度成果は、前述の様に、 1.データ収集について ・ 参加 23 工業会の当初予定のデータに関しては若干の遅れはあるものの、ほぼ終了した。 ・ 協力工業会の輪が広がり基礎素材のデータ確保に見通しが得られた。 ・ 各工業会データの内容について、タスクフォースを組織し、各業界のデータの積み上 げ手法の確認を通じて横断的(整合性のある)手法への展開と共に、共通問題の抽出 に着手した。 ・ 加工関連データ調査を調査会社の協力を得て開始した結果、従来 LCA において部品点 数が多く調査困難が困難なことを理由に、多くの場合は省略されていた部品加工に関 した、一般的加工プロセスのインベントリを作成できるに可能性が見えて来た。さら に共通データとしての可能性を深めていきたい。 上記の結果を踏まえ、今後の 2 年間で、ケーススタディを通じてデータ間のつながり、デ ータの具備すべき条件等の検討を進めることとした。 2.公開&ポストプロジェクト 上記のデータ収集の段階で、各工業界において「業界で責任を持ったデータ」は作成 したものの、データの使われ方については、誤ったデータの使い方を含め、いろいろと疑 問の声が挙がっている。(データの一人歩きに対する危惧。) 従って、公開できるデータの範囲がデータベースの運用によって変わってしまうことも 考慮し、本年度より以下の様に、データベース構築後のデータの使用方法(運用方法)に についても、より詳細な検討に着手した。現在迄のところ具体的には、以下のようなコメ ントが寄せられている。 ・ 公開データの取り扱いについて、各工業会(特に組み立て関係の工業会)はデータの 使われ方に対し、上記の危惧を抱いておりデータ利用の監視又は制限の検討要求が出 ている。 ・ ポストプロジェクトにおけるデータベース更新・維持・管理に対し明確な体制整備の 検討を開始する必要がある。特に工業会への負荷(データ更新費用、データ使用費用 等)に対し明確な方針が必要である。 ・ 本プロジェクトは、 LCA を行う為のバックグランドデータの提供を目的としているが、 未だ、詳細なフォアグランドデータを公開する様に思われている部分がある為、プロ ジェクトデータの性格と使われ方を検討する必要がある。 等が代表的な意見として議論されている。 本プロジェクトは一般公開原則を前提に開始されているが、データ品質を高める為にも、 「最終的には会員制(登録制)でオープンか?」等の具体的運用を含め、今後の方向性を明 確にしていくことは「ナショナルデーターベースのあり方」を議論するためにも、最重要 検討事項であると考える。現在は、コメントの収集を含め論議を開始した段階であり、今 後の WG の中で議論を深める必要がある。 3.今後進め方 現在迄の進捗は上記の通りであるが、今後の問題を以下のように考えてみたい。 LCA はこの 10 年間に非常に早い速度で普及しつつあるが、コンセプトとしては分かり 易い LCA 手法も、各論においては、 「総合的な解釈を必要とする極めて高度且つ複雑な課 題」であるため、現段階では、科学的には色々な課題を内在した研究課題と言わざるを得 ないのが実情である。その中で見逃してはならないのがデータ整備であり、本プロジェク トの当 WG に重要な役割が与えられていると考えている。 今回のプロジェクトは「 LCA を実施する為のバックグランドデータ」のデータベースを 構築する事を一つの目標としている。昨年の報告書で述べた様に LCA を実施するために は、実施者は、ISO14000 シリーズにも述べられているように「Goal & Definition」を 検討し目的や検討のバウンダリーを明確に位置づけ、そのために必要なフォアグランドデ ータ可能な限り収集しインベントリを積み上げることが大切であることは言うまでもない。 本プロジェクトが提供を計画しているバックグランドデータは飽くまでもその補完的デー タと考えるが、各業界が真摯な積み上げを進めていることもあり、前述の様に一見フォア グランドデータの提供となっているような誤解を呼んでいることも否めない。しかし LCA を実施するための「Goal & Definition」が規定されない中でのデータ収集となっている ため、どのようなスコープの検討にも、比較的使い易いデータ(できるだけバウンダリー を拡大したデータ)を考えざるを得ないのが実状である。 この様な条件の中で前述のように各業界からは、「データの使われ方については、誤っ たデータの使い方を含め、いろいろと疑問」や危惧が生まれていると考えられる。 この受け止めは、業界の属する工程(性格)によってもその感じ方、考え方に相違が認 められる。 大きく分けると、「素材産業」「エネルギー産業」のグループと「組立関係産業」に大別 できると思われる。後者は、バーチャルなモデルを前提としたデータ提供にならざるを得 ないためデータの使われ方に対して大きな危惧を表明されているが、逆にそのものが産業 内あるいは産業間で問題を引き起こすことはあまり懸念されていない。一方、前者のグル ープは、どこにでも使えそうな現実的なデータと思われ易いため、バウンダリーや目的の 異なる検討に使われる場合は、本来修正が必要なデータとなっているにも関わらず、すぐ に他素材や他のエネルギーとの比較を行われてしまうことに危惧を抱いていると考えられ る。例えば、「マテリアル・セレクション(Material Selection)」という概念が、LCA 使 用法の一つとして提案されているが、素材産業の立場に立つと「何故、どのように材料を 選択するのか?」という基本的な疑問を抱かざるを得ない。 (エネルギー種の選択も同様で あろう。)本来 LCA は、トータルでの最適化を検討するための手法(ツール)であり、個 別の素材を選択する為の検討手法では無い。何故ならば、同じ素材であっても、最終製品 の構造を含め使い方によってその評価は大きく異なるからである。いかなる使い方が最も 有効な使用法であるのかを、その製品の Life Cycle を通じて検討する、即ち、定義したシ ステム全体で評価を行う手法であり、又、その検討こそが現在その解を求められている「地 球環境」の限界問題を解決するためトータルでの最適解模索の重要な考え方である。した がって、「マテリアル セレクション」や「エネルギー種の選択」も言葉のイメージ以上に 当然のことながら LCA と同様の課題を内在していると考えられる。 この様な状況の中で、「LCA データ収集のための課題」を整理する事も本プロジク トの大きなミッションだと考えられる。Life Cycle 全体を考察するためには、原料の採 掘を含め、非常に幅広い分野のデータが必要となるため、数値に関する整備を見逃しては ならない。現在までに、多くの研究機関、業界から LCA の検討例が紹介されている。例 えば、「自動車の軽量車体構造」に関する LCA 的検討 を例に、今後更に検討を深めるべ き課題について考えてみると、アルミ材に車体構造を置き換えていく場合、リサイクル率 が非常に重要な要素となって行くことや、鋼材の新構造車両の様に車体構造を考えて行く ことが LCA 的に重要であることは、論を待たない自明の理であるが、異なる素材の車体 構造を1枚のグラフで比較(絶対値比較)検討する為に、充分な精度を保証できる LCI デ ータが現存しないことに多くの問題があると思われる。 ここで見逃してはならないのが「データそのものの使い方に対する限界」の議論であろ う。データは、使用する目的にあわせて作成するものであり、目的や用途( Goal & Scope) によってデータ作成の考え方が変わるものである。 LCA は、大きく分けて 2 つの目的で使用されていると思われる。 第一の使用目的は、いろいろな業界で実施されている、現状把握、自己分析であろう。 従来と異なったバウンダリーで検討することにより、新たな改善開発視点を見出すことや、 従来の製品と比較することによって新たな目標設定につながる使用方法だと考えられる。 自動車の例では、 「アルミのリサイクル率を上げること」や「鋼製車体構造の変更」の重 要性を認識することや、 「基本設計段階で、リサイクルし易い設計をする事」の重要性を見 出すことこそ、この目的での LCA の使い方の例に当たる。この場合は、真摯にデータを 積み上げたインベトリーデータを作成しなければ、仮定の大きさにより、その重要性が見 えてこなくなる危険をはらんでいる。これについては前述のとおり現実に即した精緻なデ ータが必要となる。 第二の目的は、LCA を使って将来を予測(或いはシミュレーション)することである。 この場合、積み上げるべきデータは、現実にただ忠実であることよりも、想定される将来 (或いはシミュレーションの前提)に即したデータを積み上げることが必要となる。例え ば、現在、鋼板で作られている自動車のボディをアルミニウムに変更すると言う仮定は、 鋼板の生産量やアルミニウムの生産量を大きく変化するシミュレーション(或いは、将来 予測)となってしまう。したがって、素材製造の上流工程(Up-Stream)のエネルギー構 成等(例えば電力の発電構成)は、そのときの素材の生産ベースに合わせて検討する必要 が出てくる。現在までの解析例を見ると1台の自動車で検討しているので、あまり議論に ならないが、実際に世界で生産されている 7000 万台の自動車の何割かが変更された場合 を想定すると大きな変化となってしまう。現在アルミ精錬は、主に水力発電、原子力発電 比率の高い国々で精錬されているが、この様な将来のケースを想定すると電力使用量が増 えるため、電力の火力構成比率が上昇せざるを得ない。一方、鉄鋼業での鋼材生産はそれ に置き換えられることにより減少し、結果として、現在は鋼材生産に使われている電力(主 に石炭火力)は、国内の他の産業で使用されることになり、国内の火力発電比率が変化す るケースも考えられる。この様に考えてくると、将来予測や現在と異なる生産工程を想定 してシミュレーションを行うことは、現在とは異なる社会システムを想定しているので、 それに合わせたバウンダリーで検討したデータが必要になる。その場合は、現実的なデー タ(生産国や現在のその国のみでのバウンダリーでのデータ)をベースとするよりも、上 流工程のデータについては、むしろ世界平均データのようなもの(例えば、電力は世界の 電力構成 等)や増加が見込まれるもの(この例では 火力発電 等)で検討したデータを使 用するほうが望ましいと思われる。言い換えれば、想定すべきバウンダリーそのものが時 間的(時代的)背景を背負っているのであるから、データについても同様の設定が重要で あるともいえる。 この様に LCA に使用されるデータについて、データそのものの使用限界を考慮した使い 方が望ましい。公表されている LCA 検討例の多くがこの様なシミュレーションを目的と されていることを考えあわせるとその点の注意が必要であろう。その意味でも、前述のよ うに、LCA を実施する時には、「Goal & Scope Definition」が非常に重要である。 この様な考え方で現在のプロジェクトを、「素材産業」「エネルギー産業」のグループと 「組立関係産業」グループに大別して考えると、前者は現実に即したデータを真摯に積み 上げたインベトリーデータを準備し、後者は、バーチャルなモデルを前提にシュミレーシ ョン用のデータを作成しているのが現状と理解できる。 従って、今後は「想定されるデータの使い方」を考慮し、LCA 目的に即したデータベー スの構築を議論し、現在の1次集計データを修正していくことが大切であると考えている。 前述のように、現在は「各業界」で集計して戴いたデータの「積み上げ方」について Task Force を中心にヒアリングして共通問題の抽出につとめているが、並行して以下の組織で、 目的に即したデータ構築の検討を深めることを計画している。 インベントリ研究会 WG1:インベントリデータの構築 「素材産業」「エネルギー産業」部会 「組立関係産業」部会 Task Force(手法調整、共通問題発掘) 図 1.5-1 今後の組織構成 1.6 平成 13 年度具体的取り進め * データ検証を通し、環境項目等不足項目再調査整備 * 協力工業会データ収集 * データ公開ガイドライン、運用計画策定 * 部品加工インベントリ電子データ化 * タスクと連動してデータ検証&追加修正 * 業界ヒアリングを通じたデータ検証(タスク) 来年度は収集データの検証,ケーススタディを通じてモデルの適用範囲,条件等の適用範 囲を明確にしデータベース化を図る。 第2章 2.1 インベントリデータ調査結果(平成 12 年度分) 資源採掘、エネルギ、輸送関係インベントリ調査 2.1.1 資源のインベントリ 2.1.1.1 化石燃料 資源採掘のインベントリデータの作成と電子データ化を行った。電子データ化に際し ては LCA ソフト(資源環境技術総合研究所製 NIRE LCA)を利用して解析した。 インベントリデータの作成では、日本到着資源の平均的データだけでなく、産出国 A か らの資源のデータも分かるようにした。電子データ化に当っては、簡潔さが必要であり、 各国の仮想 1 港(平均値)から日本に輸入されるとした。CO2 を始め環境排出物発生量に 関し比較的大きな比重を占める海上輸送船の大型化や、海上輸送距離(平均値)は、港湾・ 運河設備の改善等の変化が考えられ、各国 1 港(平均値)の元データを明らかにし、将来 見直しができることを心がけた。 (1)調査対象項目・範囲とインベントリデータ作成範囲 調査対象項目・範囲とインベントリデータ作成範囲を表 2.1.1-1 に示す。 表 2.1.1-1 資源採掘の調査対象項目・範囲とインベントリデータ作成範囲 研 究 実 施 段 階 資源 対 補 完 デ インベントリ 電 子 デ 初期 ー タ 収 テ ゙ ー タ 作 ータ化 投資 集 成 象 範 囲 採掘 作業 現地 輸送 海上 輸送 備考 化石燃料 ○ ○ ○ − ○ ○ ○ 石炭(2 種)・LNG・ 原油(2 種)・LPG・ NGL 電力 (kg/kWh) ○ ○ ○ 燃焼 分 ○ − − 28 カ国 鉄 鉱 石 ○ ○ ○ − ○ ○ ○ 焼結鉱、ペレット区別 アルミ ○ ○ ○ − ○ ○ ○ ボーキサイト、アルミニウム 亜鉛 ○ ○ − − ○ ○ ○ 亜鉛精鉱、亜鉛 Cu 、 Pb 、 シ リ コ ン 、 耐 その他 ○ − − − − ○ ○ 火物等 計算される環境排出物質は、CO2 の他、CH4、C2H6、C3H8 、CxHy、CO、NOx、N2O、SO2、 H2S、dust(一部 フロン)である。 (2)データ作成方法 基本的には採掘、現地輸送、船積、海上輸送について、データの現状に応じた設定(各資源 のデータの実情により、得られない場合は適宜仮定を置いて算出する)を行った。 採掘については、排出量に差がでる複数の採掘法や、各国別に排出量に差のあるデータ が得られる場合はそれを考慮することとした。現地輸送(固体資源の積出港までの搬送) については、基本的には各鉱山・港を特定しその間の輸送距離・日本への搬出量のデータ が得られる範囲で作成した。一次データは中間物質を含み各港別での量・距離を算出し、 1 二次データで国別に 1 港の量・距離を算出した。現地輸送に用いる燃料は、電気(電気貨物) が使われているのが明白な場合を除いて軽油(ディーゼル貨物列車輸送)とした。往路満 載、復路空輸送を考慮した。海上輸送については、中間物質の間接輸入も積上げ、燃費(kg/t・ km)が船型に左右される(kg/t・km は大型の方が良い)ので、資源の海上輸送に用いられ る船型を確認し採用した。 この場合、種別、国別(運河を含めての港湾制約)に確認できるものは考慮した。これらの 原則に従って、不明なデータは、仮定を置いて他の資源のデータを引用した。 (3)作成結果 a. 要旨 日本で使われる化石燃料(電力用石炭、原料炭、LNG、精製用原油、火力発電用原油、 LPG、NGL)および金属資源(鉄鉱石、ペレット、焼結鉱、ボーキサイト、アルミ地金) について、生産国の産出地・積出港や輸送量等を文献調査し、製造段階の原料およびエ ネルギ投入量と環境への排出物量をライフサイクルインベントリ(LCI)データとし て整理し、日本到着までの CO2 排出量等を推算した。化石燃料種や生産国によりデー タの精度が異なるので、燃料種ごとの CO2 排出量を直接的に比較することは困難であ るが、液化工程でのエネルギ消費量が多い LNG の CO2 排出量が大きいこと、石炭では 炭層メタンの排出量が大きいことと海上輸送に起因する CO2 排出量が採掘に起因す る CO2 排出量にほぼ相当することなどが明らかになった。化石燃料製造の環境排出量 が得られたので、資源産出 28 ヶ国の 1kWh 当りの環境排出量も算出した。鉄鉱石、ボ ーキサイトは、石炭と同等の CO2 排出量であり、アルミ地金では電源構成が大きく影 響し、最も多い CO2 排出量となった。 b. 目的と調査範囲の設定 日本が各国から輸入する化石燃料および金属資源の日本到着までの、CO2 など環境 への負荷量を、生産各国からの輸入量を按分して推算する。それぞれの化石燃料およ び金属資源の日本到着までの工程を図 2.1.1-1 に示す。石炭は、採掘、陸上輸送、船積お よび海上輸送からなる。LNG は、NG 製造、CO 2 除去、液化および海上輸送からなる。 原油は、原油製造と海上輸送からなる。LPG は、LNG の併産①と原油随伴ガスの液化 ④および海上輸送からなる。NGL は、LNG の併産②+③と原油随伴ガスの液化⑤およ び海上輸送からなる。鉄鉱石・ボーキサイトは、採掘、陸上輸送、船積および海上輸送 からなる。焼結鉱・ペレットは、前処理が加味され、アルミ地金は精錬(ボーキサイト →アルミナ、アルミナ→アルミ) が加味される。亜鉛精鉱(設定のみ)は、採掘、選鉱、 陸上輸送、船積および海上輸送からなる。亜鉛地金(設定のみ)は、精錬が加味される。 なお、電力以外の製品としての化石燃料の消費段階(燃焼)については、計算に入れ なかった。 2 :process NG production Coal mining :process include alocation Crude oil mining (OC,UG) iron ore mining system boundary zinc lead oremining bauxite mining NG with crude oil dressing to Zn,Pb conc treatment Transport NG decarbonation LPG liquefaction refining to alumina refining to Al refining to zinc Transport(sum up) ② Shipping ④ ⑤ LNG liquefaction ① ③ Transport Transport Coal(2type) LNG Coal for elect. Coal for coke. Transport Transport Pb concentrate Transport(sum up) Shipping(sum up) ② ③ ① (roast+electrolysis) Transport(sum up) Shipping(sum up) Shipping(sum up) Transport Transport(sum up) Transport(sum up) Transport(sum up) Crude oil(2type) LPG NGL iron ore bauxite (Zn concentrate) Crude oil for NUNU: normal use pellet aluminum ingot (Zn ingot) Crude oil for EDU EDU: direct use for electricity sintering ore ( ) not calculated Fig.1 System boundary investigated of fossil fuels and some metal resources in this work 図 2.1.1-1 System boundary investigated of fossil fuels and some metal resources in this work c. インベントリ分析 本報告では文献をもとに、それぞれの工程の燃料消費量とベントガスなどの工程か らの排出量を推算した。燃料消費による大気圏排出物量は BUWAL-132[1]を基に、化 石燃料の元素分析値を加味して推定した。 表 2.1.1-2Energy consumption for mining coal イ.製造プロセス 石炭:採炭方法を露天堀と坑内堀に分け、 露天堀の燃料消費量は採掘国によらず同一 energy unit Open Cut それぞれ異なる燃料消費量を推定した。こ electricity kWh/t coal diesel oil kg/t coal gasoline kg/t coal heavy oil kg/t coal kerosene kg/t coal れを表 2.1.1-1 に示す。産炭国ごとの坑内 coal とした。坑内堀は豪州とその他の国に分け、 Under Ground all countries Australia except AUS 9.61 4.16 0.0075 19.4 0.66 0.013 natural gas kg/t coal kg/t coal 20.42 0.7 0.105 0.14 0.22 1.75 26.7 掘と露天掘の比率を基に加重平均し、石炭の採掘にかかわる国別のエネルギ消費量を 推定した。排出物はすべて燃料消費に起因するものとした。炭層メタンガス量は文献 [2]から得、その量の表 2.1.1-2 の natural gas 分は、燃焼するとした。 LNG:LNG 生産の MJ 換算エネルギ消費量は文献[3]から得、物質収支・熱収支を勘 案し、NG 製造、CO2 除去、液化に振り分けた。生産国別のデータを得ることが困難なの で、NG 製造、CO2 除去、液化に関するデータは各国共通とした。各国のガス組成[4,5] を基に、CO2 除去後の組成、LNG 後の組成を求め、生産用エネルギとして用いる燃料の 燃焼による排出、フレアガス燃焼による排出、およびベントガスの排出量を推定した。 LNG の具体的なフローを図 2.1.1-2 に示す。図に示すように各工程での製品を、現地 供給用の NG、NGL②・③、LPG①、LNG とし、発熱量により配分した。 NG flare(pf) NG fuel(po) NG vent(pv) NG involved CO2(ld) NG production NG decarbonation LNG flare(lf) NG' fuel(lo) LNG vent(lv) LNG (lng) gas field NG reserves(ip) LNG input (il) LNG input (ilB) NG domestic use(dg) LNG liquefaction N G L ② (cd1) LPG① (lpg) N G L ③ (cd2) 図 2.1.1-2 Flow Diagram for LNG production 3 原油:各国の主要データ(随伴ガス組成、随伴ガス油比、フレア率、軽油量)[6∼9]を基 に原油採掘に係わるエネルギ投入量と排出物量を推定し、製品を原油と原油随伴ガス として発熱量基準で配分した。原油随伴ガスは、後述の LPG および NGL の原料とな る。 LPG:LPG①(LNG 液化の併産)と LPG④(原油随伴ガスの液化)を輸入量を基に加重 平均した。 各国の随伴ガス組成[6,7] から、C3・C4 分を LPG④とし、C5 以上を NGL⑤とし、残 りの組成を NG”(現地供給用)として各々の量を求め、発熱量基準で配分した。原油およ び原油随伴ガスからの LPG,NGL の製造工程を図 2.1.1-3 に示す。 NGo fuel (do) NGo vent (dv) NGo fuel (lpo) LPG ④(C3) diesel emission NGo flare (df) NG with crude oil oil field NG domestic use(dg) LPG liquefaction crude oil mining LPG ④(C4) crude oil reserves 1kg 1kg NG domestic crude oil diesel oil use2(dg") NGL⑤ (cd3) 図 2.1.1-3 Flow Diagram for Crude Oil and LPG production NGL:上述のよ う に NGL ② 表 2.1.1-3 Energy consumption for treatments of metal resources (LNG 脱 CO2 工程 で の 併 産 ) 、 NGL ③(LNG 液化工程 での併産)および NGL⑤(LPG 液化 工程での併産)を iron ore,pellet,sinter mining treatment energy to pellet /t ore OC unit:A→ kWh/A kg/A kg/A kg/A kg/A kg/A kg/A kg/A C O 2(reaction) k g / A steam kg/A yield % solid waste kg/A etc kg/A electricity diesel oil gasoline heavy oil kerosene natural gas coal cokes /t ore 9.61 1.64 0.0075 bauxite,Al ingot refining to alumina to Al mining to sinter O C /t ore 70.1 35.7 /t ore /t alumina / t A l 9.61 1.64 0.0075 zinc concentrate ,ingot m i n i n g d e s s i n g refining(ele) t o c o n c to zinc UG /t ore 355 9.4 15520 86.4 176.5 169.9 8.4 0.1 0.017 /t ore /t conc 7.3 1601 2.77 58.8 45.7 63.7 38.9 60.8 29.6 50.3 599 88.3 2383 97.9 299 28 880 94 N a O H 7 2 . 7 N a3 AlF 6 3 5 AlF 3 2 9 LPG①、④の輸入 93 C a ( O H ) 22 . 5 C u S O 40.25 比率と同じとして加重平均した。金属資源の採掘、処理、精錬で使用する燃料消費量を 表 2.1.1-3 に示す。 輸送 石炭、金属資源 は陸上輸送[4,10] と 船 積 [4] を 考 慮 した。陸上輸送は、 各国の鉄道、トラ ックの輸送距離を 考慮し、一部を除 き軽油使用とした。 coal iron ore bauxite Al ingot Zn concentate Zn ingot crude oil LPG,NGL LNG 45 ocean transport energy(kcal/t・km) ロ. 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 50 100 150 200 250 300 size(*1000t) ship size and ocean 図 2.1.1-4 relationshipshipbetween Fig4 relationship between shipenergy size and ocean transport enrgy (kcal/t・km) transport (kcal/t・km) 船積は、電力と 軽油使用とした。他の化石燃料ではこれらを無視した。図 2.1.1-4[3,4,6,11]に本研究 4 で設定した海上輸送の船型と t・km 当りの燃料消費量の関係を示す。 海上輸送の燃料消費量は、図 2.1.1-4 と各国の輸送距離から算出した。 d. 結果および考察 イ. CO2 排出量 日本で使用する化石燃料および金属資源の日本到着迄の CO2 排出量を図 2.1.1-5 に 示す。 アルミ地金が 9.7kg-CO2/kg-Al と最も多く、次に LNG が 0.582kg-CO2/kg-LNG と 多い。これは、アルミへの精錬が支配的で電力構成に依存する。LNG では液化工程で mining ocean refine to Al inland to alumina shipping CO2 emissions(kg-CO 2 /kg-Al) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 shipping inland ocean to alumina refine to Al mining aluminum ingot CO2 emissions(kg-CO 2 /kg-each product) のエネルギ消費に起因する。 mining liquefaction treatment ocean trans inland trans shipping 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.003 0.026 0.177 shipping 1.928 7.533 treatment liquefaction 0.034 mining inland trans ocean trans coal (elect) coal (coke) 0.0012 0.0030 0.0377 0.0010 0.0056 0.0341 LNG oil (NU) oil (EDU) 0.0981 0.0362 0.0339 0.4443 0.0368 0.0257 0.0401 0.0724 0.1075 NGL② LPG① LPG④ LPG total (from (from (oil field) LNG) LNG) NGL③ NGL⑤ NGL total iron ore (from (oi lfield) LNG) pellet sintered ore bauxite 0.001 0.0046 0.0405 0.0002 0.0061 0.0745 0.0024 0.0056 0.0546 0.0007 0.0065 0.0556 0.0709 0.1191 0.1093 0.0670 0.0670 0.1190 0.3990 0.0419 0.1134 0.0967 0.3628 0.0396 0.1038 0.0718 0.0362 0.0840 0.0744 0.0298 0.0328 0.0832 0.0678 0.0117 0.1515 0.223 0.0067 0.0102 fossil fuels and metal resources 図 2.1.1-5 Fig5 CO emissions for fossil fuels used in Japan CO2 emissions for fossil fuels used in Japan 2 本研究ではデータの入手が困難だったので、図 2.1.1-6 に示すように LNG 製造工程 のデータが各国共通となっている。 する必要がある。LNG の併産物 である LPG①、NGL③も、LNG 液 化工程のエネルギ消費に起因する CO2 排出量が多い。 しかし、同じ LNG の併産物でも NGL②は CO2 除去工程で生産さ CO2 emissions (kg-CO2/kg-LNG) 今後、生産国の個別の状況を調査 liquefaction ocean trans. mining 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 .E U.A alia str Au sia one Ind tar Qa sia lay Ma nei Bru LNG producing country Fig6 CO 2 emissions for LNG used in Japan from each country 2.1.1-6 CO 2 emissions for LNG used in 図 from each country U.S .A Japan れるので、LNG 液化工 程のエネ ルギ消費が含まれておらず、 CO2 排出量が比較的少ない。 原油の併産物である LPG④も 0.245 kg-CO2 /kg-LPG と比較的少ない。これを生産 国 別 に 図 2.1.1-7 に 示 す 。 輸 入 量 を 基 準 に 加 重 平 均 し た LPG 平 均 で は 、 0.297kg-CO2/kg-LPG となる LPG④は、産出国に中東が多いために東アジア・豪州中 心の LPG①より海上輸送分の CO2 排出量が多い。 5 0.0097 NGL も同じ傾向がある。NGL 平 CO 2 emissions (kg-CO2/ kg-LPG) liquefaction 均では、0.243kg-CO2/kg-NGL とな る。 原 油 は 、 一 般 用 で 0.109 kg-CO2/kg- 原 油 、 電 力 用 で 0.141 ンドネシアは図 2.1.1-8 から、採掘に 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 .E U.A tar Qa Iran ia rab udiA Sa alia str Au it Ind on esia sia lay Ma mining ocean trans. 0.20 CO 2 emissions (kg-CO 2 /kg-crude oil) なった。一般炭の国別を、図 2.1.1-9 に wa 図 2.1.1-7 CO 2 emissions for LPG used in Japan from each country ので、CO2 排出量が比較的に大きい。 炭、原料炭で 0.066kg- CO2/kg-石炭と Ku LPG producing country Fig7 CO 2 emissions for LPG used in Japan from each country 要するエネルギが中東諸国より大きい 石炭は一般炭で 0.079kg-CO2/kg-石 mining 0.5 kg-CO2/kg-原油となった。 生産国別に図 2.1.1-8 に示す。イ ocean trans. 0.6 示す。坑内掘の比率が大きい中国、米国 0.16 0.12 0.08 0.04 0.00 は、採掘の CO2 排出量が大きい。また、 .E sia lia bia U.A diAra ustra done A In Sau 米国および南アフリカは、海上輸送に i n a it Iran Qatar uwa C h i n laysia Oman rune etnam Gabo B K Vi Ma crude oil producing country emissions for crude oil used in Japan from each country 図 2.1.1-8Fig8 COCO 2 emissions for crude oil used in Japan from each country 2 起因する CO2 排出量が大きくなって いる。露天掘が多い豪州およびカナ mining これらの国では海上輸送に起因す る CO2 排出量が全体の大半を占め る。 鉄鉱石は 0.058kg-CO2/kg-鉄鉱石、 鉱であった。これらを国別に、図 inland trans. shipping 0.16 0.12 0.08 0.04 0.00 alia str Au ペレットは 0.239 kg-CO2/kg-ペレッ ト、焼結鉱は 0.296 kg-CO2/kg-焼結 ocean trans 0.20 CO emissions(kg-CO /kg-coal) ダは採掘の CO2 排出量が小さい。 Ca na da ina Ch sia one Ind U.S .A So uth Afr ica Ja pan coal(elect) producing country ns for coal(elect) usedfor in Japan from each country used 2 emissioemissions 2.1.1-9Fig9 COCO coal(elect) 図 2 Japan from each country in 2.1.1-10 に示す。鉄鉱石の CO2 排出量 pretreatment は、ブラジル、南ア、チリの順であり、輸 ocean trans. mining inland trans. shipping CO 2 emissions(kg-CO2/kg-each ore) 0.30 送距離の差が現われている。内訳(日本 0.25 0.20 平均)では、海上輸送、採掘、陸上輸送工 0.15 程の順である。ペレットの中では、イン 0.10 ドが水力比率が低いなど電力帰因が大 0.05 きく前処理工程の影響で最も大きくな 0.00 る。焼結鉱(フィリピン)は、ペレットよ りも前処理の排出量が大きく、ブラジ ル、カナダ、豪州からの粉鉱輸入時の海 AU S ir o e re re re re t re e et rag ore llet rag elle no no no no do pell pe on ave Ip ir o ir o ir o ave A ere re I ir A A CH IND et int BR IND BR RS CH no Is pell iro PH producing country and type of iron ore Fig10 CO2 emissions for iron ore, pellet and sintered ore used in Japan from each country 図 2.1.1-10 CO 2 emissions for iron are pellet and sintered are used in Japan from each country 6 上輸送分が加味されるから最も大き refine to Al CO 2 emissions(kg-CO 2 /kg-Al) かった(焼結鉱への処理は、海外か、 日本の鉄鋼メーカで実施するかの差 でありその意味では問題ではない)。 アルミ地金は電力を多量に消費す るものであるので、国別に示した図 to alumina ocean mining inland shipping 20 15 10 5 0 AUS RSA USA BRN CHN RUS BRA NZL VEN INA 2.1.1-11 では 10 ヶ国の内、水力発電 aluminum ingot producing country Fig11 CO 2 emissions for aluminum ingot used in Japan from each country 図 2.1.1-11 CO2 emissions for aluminum ingot used in Japan from each country 100%の 5 ヶ国(ロシア、ブラジル、ニ ュージーランド、ベネズエラ、インド ネシア)を右側に配置した。 1.E+00 9.E-01 CO 2 emissions (kg-CO 2/kWh) 水力発電の国での CO2 排 出 量 は 、 5.4kg -CO2/kg-Al 程度であり、残りの化石燃 料に頼る発電構成国では、 8.E-01 7.E-01 6.E-01 5.E-01 4.E-01 3.E-01 2.E-01 Al Al Al S: N: A: US AU VE Al Al Al L: A: S: RU IN NZ e E Al N: VI A: VE BR e E A US A S: UA RU I K PH RS PR e R PE X OM A S L: NZ W ME MA KU I R A KS KO e D B IR IN N I A: GA IN CH U N CH CA BR e N S: BR AU った。このため、日本輸入平 fossil fuels and metal resources producing country Al;Al industry, e;except Al 均ではその輸入国の構成に Fig12 CO 2 emissions for electricity(per 1kWh) in each country 図 2.1.1-12 CO2 emissions for electricity (per 1kWh) in each country 8.0E-02 7.0E-02 6.0E-02 5.0E-02 4.0E-02 3.0E-02 2.0E-02 1.0E-02 0.0E+00 PFC-14etc H2S CO C2+ N2Oetc SO2 CH4 aluminumingot 4.00E-04 4.50E-05 7.40E-03 1.84E-03 3.32E-02 2.84E-02 7.60E-03 other emissions (kg/kg-each product) CH4 9.0E-02 other emissions(kg/kg-Al) BR 0.E+00 A 1.E-01 13∼19kg-CO2/kg-Al であ SO2 N2O+NOx C2+ CO H2S PFC-14etc 6.E-03 5.E-03 4.E-03 3.E-03 2.E-03 1.E-03 0.E+00 LPG① (from LPG④ (oilfield) LNG) LPG total NGL②③ (from NGL⑤ (oilfield) LNG) coal (elect) coal (coke) LNG oil (NU) oil (EDU) NGL total iron ore pellet sintered ore bauxite H2S 1.16E-07 1.48E-07 5.75E-06 2.07E-05 2.04E-05 5.17E-06 2.63E-05 2.21E-05 4.35E-06 CO 1.10E-04 1.20E-04 7.50E-05 1.58E-04 1.88E-04 6.46E-05 2.06E-04 1.78E-04 2.56E-05 C2+ 1.58E-04 1.37E-04 8.00E-04 4.27E-04 4.42E-04 7.12E-04 5.26E-04 5.63E-04 2.60E-04 2.23E-05 1.71E-05 8.89E-08 1.29E-07 2.47E-07 5.64E-08 1.97E-04 1.47E-04 7.52E-05 2.06E-04 2.44E-04 5.95E-05 4.71E-04 4.09E-04 7.73E-06 1.37E-05 1.59E-05 N2O+NOx 3.47E-04 3.66E-04 1.13E-03 5.90E-04 7.37E-04 8.76E-04 8.63E-04 8.70E-04 7.25E-06 2.76E-04 8.40E-04 6.75E-04 2.35E-04 6.51E-04 7.95E-04 SO2 6.77E-04 5.70E-04 4.42E-04 4.49E-04 4.28E-04 9.74E-04 1.66E-03 2.07E-04 1.53E-03 9.19E-04 1.66E-03 1.44E-03 6.08E-04 1.70E-03 1.79E-03 CH4 3.99E-03 3.41E-03 2.50E-03 5.17E-04 5.13E-04 2.25E-03 5.58E-04 8.27E-04 8.94E-04 8.13E-04 5.52E-04 6.29E-04 1.06E-05 4.49E-05 5.28E-05 1.79E-05 PFC-14etc fossil fuels and metal resources Fig13 other emissions for fossil fuels and metal resources used in Japan 図 2.1.1-13 other emissions for fossil fuels and metal resources used in Japan 大きく依存することになり、1997 年度の構成では、9.7kg-CO2/kg-Al となった。内訳と しての大半はアルミナからアルミ地金にする精錬によるものであって、続いてボーキ サイトからアルミナにする精錬によるものである。後者での電力消費 量は小さいの で上記 5 ヶ国相互の差は小さい。これらの精錬の影に隠れて目立たないが、海上輸送 は 0.18 kg-CO2/kg-Al であり、化石燃料や、鉄鉱石などの他の資源の海上輸送が、0.03 ∼0.12 kg-CO2/kg-資源であるのに比べて大きい。これは、Al1kg を輸送するのに、その 原料・中間製品であるアルミナや、ボーキサイトを 2∼4 倍の量輸送する必要があるた めである。 化石燃料および金属資源産出国の電力 1kWh 当りの CO2 排出量を図 2.1.1-12 に示 7 す。 1.0E-03 8.0E-04 6.0E-04 4.0E-04 2.0E-04 e or ite ux ed er si nt ba e t lle or on ir pe ) l ld ta ie to ilf L (o L⑤ NG l G) ta LN to G om (fr ③ L② NG NG ) ) ld ie ilf (o LP U. G LN om (fr G④ ① LP r E. r lf o oi G LP e CH4 の中では炭層メタン量が 最も多い。また、LNG の液化・生 D. N. LN G lf o oi e ud ud cr cr r r fo al co co al fo に例示)し、結果のみ記載する。 U. t 0.0E+00 el グラフは割愛(SO2 のみ図 2.1.1-14 vent 1.2E-03 ke 化石燃料の個々の排出物内訳の flare etc 1.4E-03 ec 物量を図 2.1.1-13 に示す。 fuel(mine.,lique.) 1.8E-03 1.6E-03 co CO2 以外の大気圏排出物の排出 SO2 emissions (kg-SO2/kg-each product) ロ.CO2 以外の大気圏排出物量 marine trans. 2.0E-03 fossil fuels and metal resources Fig14 SO emissions for fossil fuels and metal resources 図 2.1.1-14 CO2 emissions fossil fuels and metal resources 2 産工程におけるベントガスに含まれるメタンの排出量が、原油生産のベントガスに含 まれるメタンガスよりも大きい。 C2+ガスの排出もベントガスによるものであるが、原油随伴ガスにも含まれるので、 メタンよりも LNG と原油の差が小さい。これらとは反対に、H2S は原油随伴ガスに多 く含まれるので、原油およびその併産物である LPG と NGL が大きい傾向を示す。 SO2、NOx、CO の排出は燃料の燃焼に起因する。特に SO2 の排出は海上輸送に起因 する。大型船を用いるので燃費の良い石炭と原油、BOG を用いる LNG は、SO2 の排出 量が比較的小さい。 LNG の NOx は、液化燃料および海上輸送の BOG 燃焼の寄与が大きいため、他の化 石燃料よりも大きい。また、軽油燃焼の寄 与が大きいため、原油およびその併産物で ある LPG と NGL の CO が大きい傾向を示す。同様に陸上輸送の軽油使用のため、石 炭の CO も比較的大きい。 e. 結論 このように、化石燃料および金属資源の CO2 およびその他の環境排出量を算出し、 各産出国の電力に係る環境排出量も算出した。収集した補完データに基づき、資源採掘 のインベントリデータを作成する。 参考文献 [1] OEKOBILANZ VON PACKSTOFFEN STAND 1990, BUWAL, Nr.132, Bern, February 1991 [2] METHANE EMISSIONS FROM COAL MINING, IEA, Report No.PH2/5,June 1996 [3] わが国における化石エネルギに関するライフサイクルインベントリ分析(委員会報告 書)(財)日本エネルギ経済研究所 平成 11 年 5 月 [4] 石油、LNG 及び石炭の LCA 手法による比較に関する調査報告書(石油産業活性化セ ンター、平成 11 年 3 月) [5] エネルギ変換技術および天然ガス資源に関する調査(三菱総合研究所、平成 8 年 2 月) [6] 火力発電所大気影響評価技術実証調査報告書/化石エネルギ別の炭酸ガス排出量等実 地調査(エネルギ総合工学研究所、1989) [7] 輸送段階を含めた石油製品のライフサイクルインベントリの作成に関する調査報告 8 書 (石油産業活性化センター、平成 10 年 3 月) [8] 電力用燃料に関する LCA データ作成 作業報告書(荏原製作所、平成 11 年3月) [9] ガス年鑑‘98, ㈱テックス レポート [10] 石炭年鑑‘99, ㈱テックス レポート [11] 平成 9 年度新エネルギ等促進基礎調査 鉄鋼製品の利用に関するエネルギ評価調 査:平成 10 年 3 月 通商産業省 資源エネルギ庁 社団法人 日本鉄鋼連盟 2.1.1.2 その他 (1)耐火物原料 a. アルミナ原料 イ.ばん土頁岩を原料とするアルミナ 粉砕1 ばん土頁岩 1.18トン 焼成 粉砕2 1.18トン 1トン ・石炭194kg ・電力35.4kwh ・電力34.8kwh ばん土頁岩 を焼成した 1トン アルミナ原料 ・電力14.51kwh インプット 電力(中国) 石炭燃料(発熱量 6200kcal/kg) アウトプット 電力(中国)、石炭燃料使用によ る環境負荷 84.7(kwh/t) 194(kg/t) ロ.ボーキサイトを原料とするアルミナ 粉砕1 ボーキサイト 1.43トン 焼成 粉砕2 1.43トン 1トン ・C重油139 L ・電力42.9kwh ・電力34.8kwh ボーキサイトを 焼成した 1トン アルミナ原料 ・電力17.6kwh インプット 電力 C 重油(発熱量 9800kcal/L) 95.3(kwh/t) 139(L/t) アウトプット 電力、重油燃料使用による環境 負荷 ハ.焼成・焼結アルミナ 仮焼 アルミナ プロセス 粉砕1 造粒 乾燥・焼成 粉砕 2 除鉄 微粉砕 計 粉砕1 造粒 乾燥 焼成 粉砕2 インプット 電力原単位(kwh/t) C 重油原単位(L/t) 34.8 3.8 30 378 34.8 0.626 34.8 138.8263 378 9 除鉄 微粉砕 アウトプット 電力 C 重油燃焼 による環境負荷 二.溶融アルミナ 仮焼 ア ルミナ インゴット 電気炉溶融 プロセス 電気炉溶融 粉砕1 除鉄 微粉砕 計 粉砕1 インプット 電力原単位(kwh/t) 3500 13.8 0.626 34.8 3549.2263 除鉄 微粉砕 アウトプット 電力 による環境負荷 b. 黒鉛 プロセス 粉砕、浮遊選鉱 乾燥 計 フィルター プレス 浮遊選 鉱 粉砕 インプット 電力原単位(kwh/t) 378 乾燥 C 重油原単位(L/t) 6.5 6.5 378 アウトプット 電力(中国) C 重油燃焼 による環境負荷 c. 炭化珪素 珪砂 2トン 反応 SiC 抵抗式 コークス 1.2トン 電気炉 1トン ・電力 8Mwh CO2 2.2t プロセス 電気炉 反応 粗粉砕 微粉砕 除鉄 計 粗粉砕 微粉砕 1トン ・ 電力25kwh ・電力66.8kwh インプット 電力原単位(kwh/t) 8000 25 66.8 0.626 8092.4263 除鉄 1トン 製品 1トン ・電力0.626kwh アウトプット ・電力(中国)に よる環境負荷 ・CO2:2.2t/t-SiC (=0.6t-C/t-SiC) (2)建設骨材(砂利・砂) a. 海砂利・砂 採取船の採取地点への移 動 採取 10 帰港 水洗 ( 除塩) 分級 インプット 1.7 L/m3 or 1.04 L/t 3 0.123kg/ m or 0.075kg/t 0.18 kWh/ m3 or 0.11 kWh/t 1.5 m3/m3 or 0.9 m3/t C 重油 A 重油 電力 水量 アウトプット A 重油、 C 重油 電力による環境 負荷 b. 山砂利・砂、陸砂利・砂 採取 水洗・分級 インプット 2.1.2 アウトプット 軽油使用量 0.74 kg/m 3 or 0.45kg/t 電力使用量 0.18kWh/ m 3 or 0.11kWh/t 水量 0.5 or 0.3 m3/ t m3/ m 3 軽油、電力による環 境負荷 2.1.2.1 エネルギーのインベントリ 酸素、窒素、蒸気 (1)酸素 現在、空気を分離して酸素または窒素、あるいは両者を製造する工業規模のプロセスと しては、深冷分離法、PSA に代表される吸着法、および膜分離法がある。深冷分離法は空 気を冷却・液化して液体空気を製造し、それを窒素と酸素の沸点の差を利用して精留・分 離する方法である。吸着法はゼオライト等の吸着剤により空気中の窒素を吸着して酸素と 分離する方法である。膜分離法は酸素を選択的に透過する中空透過膜細管内に空気を通し て酸素を除く方法である。 酸素製造のエネルギー原単位は、いずれの方法においても、断熱膨張、昇圧などコンプ レッサ等による電力のみであるのが普通である。 表 2.1.2-1 インプット (電力原単位) kWh/m 3-O 2 深冷分離法 P S A 酸素の LCI データ アウトプット g/m 3 膜分離法 CO 2 CO CxHy dust N 2O 0.45 194.7 0.131 0.0013 0.0041 0.45+0.80 =1.25 540.8 0.363 0.0036 低圧 O 2 ガス 0.415 179.5 0.120 高圧 O 2 ガス 0.485 209.8 低温吸着(−15℃) 0.345 30%O2 富化空気 44%O2 富化空気 O 2 ガス製造 O 2 ガス製造+液化 Nox SO 2 0.0036 0.140 0.216 0.0115 0.010 0.388 0.600 0.0012 0.0038 0.0033 0.129 0.199 0.141 0.0014 0.0045 0.0039 0.150 0.233 149.2 0.100 0.0010 0.0032 0.0028 0.107 0.166 0.1 43.3 0.029 0.0003 0.0009 0.0008 0.031 0.048 0.3 129.8 0.087 0.0009 0.0028 0.0024 0.093 0.144 11 (2)窒素 窒素の製造についても酸素と同様、深冷分離法、吸着法(PSA 法)および透過膜分離法に 大別できる。空気分離技術は、酸素製造を主目的として行われる場合が多いので、あたか も所要エネルギーはすべて酸素製造に消費されたとみなし、所要エネルギー量と酸素製造 量から酸素製造のエネルギー原単位が求められている例が多い。 しかし実際には深冷分離法の場合のように窒素が併産されているため、窒素も同じ原単 位と見ることができる。工場によって酸素と窒素の収量比はさまざまであり、お互いを分 離して原単位を表示することは本報告書では行なわないことにした。 (3)蒸気 a. 蒸気ボイラー 平成 10 年度の発電用を除く産業用ボイラーのうち、蒸気ボイラーの設置数は 49941 基である。そのうち炉筒煙管ボイラーが 20901 基で全体の 42.0%を占めて いる。ほかに温水ボイラーが 16787 基ある。ボイラーの規模は換算蒸気量で 4t/h 以下が 73.4%、4~10t/h が 16.8%、10t/h 以上が 9.9%となっている。 使用燃料別のボイラーの設置数は油が 56059 基で全体の 84.0%、ガスが 6672 基で 10%、残りが石炭、その他となっている。大都市圏では燃料規制や SOx お よび NOx 規制により使用燃料はガス燃料と良質液体燃料に限定される。 b. 蒸気の LCI データ 蒸気製造の LCI データを燃料により灯油、LNG、LPG の3つに整理した。蒸 気の LCI データを表 2.1.2-2 に示す。 表 2.1.2-2 燃料 原単位 灯油 0.0532kg/kg蒸気 電力 0.0070kwh/kg 蒸気 上水 1kg/kg 蒸気 LNG 0.0461kg/kg蒸気 電力 0.0048kwh/kg 蒸気 上水 1kg/kg蒸気 LPG 0.0499kg/kg 蒸気 電力 0.0043kwh/kg 蒸気 上水 1kg/kg蒸気 灯油 LNG LPG 2.1.3 CO2 蒸気の LCI データ CO 環境負荷(g/kg 蒸気) CxHx dust N2O NOx SO2 157.5 0.0302 0.0002 0.0394 0.0299 0.397 1.441 125.9 0.0231 0.0244 0.0005 0.152 0.196 0.002 180.5 0.0358 0.0023 0.0459 0.0345 0.460 1.649 2.1.3.1 輸送のインベントリ 貨物自動車 (1)貨物自動車の LCI 調査方法 燃費・排出ガス原単位は、自治体、研究機関等が自動車の実際の走行パターンを模し て作成した走行モード(実走行モード)を用い、様々な規制車種をシャシダイナモ台上 試験で測定した単位走行量当たりの排出ガス量と、測定に用いた実走行モードの平均車 12 速の関係を求めることによって算出される 本調査では、荷物の自動車輸送として最も一般的に使用されている小型貨物車と普通 貨物車を対象とした。シャシダイナモ試験の N 数が多く、体系的にまとめられた東京都 環境保全局の回帰式データを主として採用した。 以下の a. b. から貨物自動車走行(トラック呼称、積載状態)時における環境排出量 を算出することとした。 (2)貨物自動車の LCI データ a. 単位燃料当たりの排出係数 東京都環境保全局の平均車速の関数式として表された回帰式と、環境庁大気保全局 の速度区分別走行割合から、燃費・各種環境負荷物質の排出係数をそれぞれ求め、単 位燃料当たり(1 リットル当たり)の排出係数を算出した。 表 2.1.3-1 排出係数(普通貨物車(ディーゼル車)、半積載時) CO 2 CO HC NOx 今回調査の排出係数 (kg/燃料-liter ) 2.63 0.0102 4.31E-03 0.0214 2.49E-03 2.48E-03 今回調査の排出係数 (kg/燃料-kg) 3.169 0.0123 5.19E-03 0.0258 3.00E-03 2.99E-03 (参考)BUWAL 排出係数 (kg/燃料-kg) 3.186 0.02 1.00E-03 0.06 SOx PM 4.00E-03 dust 4.00E-03 表 2.1.3-2 排出係数(小型貨物車*、半積載時) CO 2 CO HC NOx 今回調査の排出係数 (kg/燃料-liter ) 2.65 0.0263 2.89E-03 0.0128 2.04E-03 1.80E-03 今回調査の排出係数 (kg/燃料-kg) 3.193 0.0317 3.48E-03 0.0154 2.46E-03 2.17E-03 (参考)BUWAL 排出係数 (kg/燃料-kg) 3.186 0.02 1.00E-03 0.06 SOx 4.00E-03 PM dust 4.00E-03 *小型貨物車の排出係数は、交通センサスの結果からディーゼル車両 80%、ガソリン車両 20%として加重平均した。 b. 荷物 1ton・1km 当たりの燃費 各種の積載容量を有する普通貨物車について、荷物 1ton・1km 当たりの燃費を積 載条件ごとにまとめると、表 2.1.3-3、表 2.1.3-4 の通りとなる。 表 2.1.3-3 トラック呼称・積載条件別の燃費(普通貨物車) 1.5 2 3 4 10 15 20 28 トントラック トントラック トントラック トントラック トントラック トントラック 積載条件 トントラック トントラック 今回調査の燃費 半積載 0.104 0.093 0.083 0.077 0.067 0.065 0.064 0.063 ( liter / 荷 物 ton ・ 定積載 0.060 0.055 0.050 0.047 0.043 0.042 0.042 0.041 km) 今回調査の燃費 半積載 0.0649 0.0775 0.1027 0.1278 0.2787 0.4045 0.5302 0.7314 (kg/km) 定積載 0.0749 0.0913 0.1243 0.1574 0.3578 0.5252 0.6927 0.9608 (参考)燃費(kg/km) 半積載 0.05186 0.06382 0.1186 0.1537 0.1886 0.1697 JEMAI ver.1 定積載 0.1037 0.12764 0.2371 0.3073 0.3772 トラック呼称 13 (注) JEMAI の 28 トンのデータは、豪州炭鉱における往路満積載、復路空積載トラックの平均値( JEMAI ver.1 のデータではない) 表 2.1.3-4 トラック呼称・積載条件別の燃費(小型貨物車) トラック呼称 積載条件 今回調査の燃費 半積載 ( liter / 荷 物 ton ・ 定積載 km) 今回調査の燃費 半積載 (kg/km) 定積載 1 トントラック 1.5 トントラック 2 トントラック 0.158 0.116 0.095 0.101 0.066 0.084 0.075 0.072 0.934 0.062 0.079 0.103 0.05186 0.1037 (参考)燃費(kg/km)半積載 JEMAI ver.1 定積載 *小型貨物車の燃費は、交通センサスの結果からディーゼル車両 80%、ガソリン車両 20%として加重平均した。 2.1.3.2 内航船 (1)内航船について 内航貨物輸送の 1993 年度の輸送実績は 528,841 千 t、平均輸送距離は 442km である。 内航船の船種別船腹構成を表 2.1.3-5 に示す。内航船の船型は小型船は 20 トン以上 500 トン未満、大型船は 500 トン以上と区分されている。内航船は 1994 年度末時点で 8,092 隻、平均総トンは 490 トンである。内航船のエンジンはほとんどが 4 サイクルエンジンで ある。 表 2.1.3-5 内航船の船種別船腹構成(1994 年 3 月 31 末) 貨物船 コンテナ船 RORO 船 石炭専用船 石灰石専用船 その他 自動車専用船 土・砂利・石材専用船 セメント専用船 油送船 特殊タンク船 LPG 専用船 アスファルト専用船 その他 合計 隻数 4,489 21 68 28 51 4,323 総トン(%) 1,604,492 (40.4) 39,019 ( 1.0) 174,871 (4.4) 45,082 ( 1.1) 146,626 ( 3.7) 1,198,894 (30.2) 平均総トン 357 1,858 2,571 1,733 2,875 277 68 997 208 1,784 546 148 37 361 220,517 431,769 444,298 983,055 280,553 115,922 26,921 137,710 ( 5.6) (10.9) (11.2) (24.8) ( 7.1) ( 2.9) ( 0.7) ( 3.5) 3,243 433 2,136 551 513 783 728 381 8,092 3,964,684 (100.0 ) 490 (注)海運統計要覧(1995)から作成 船舶からの排出係数は下表の値を採用した。NOxはエンジンにより値が異なる。SO2 は燃料の S%により値が異なる。 14 表 2.1.3-6 排出係数 単位:g/kg-Fuel THC 3 SO2 20×S% NOx (4 サイクル) 56 CO 7.9 PM 2.5 CO2 3,110 (2)内航船 LCI データ 内航船の LCI データを表 2.1.3-7 に示す。 表 2.1.3-7 燃料消費量 (kg/輸送トンキロ) 燃料 船型 小型船 大型船 A 重油 67.7% 17.1 内航船の LCI データ C 重油 32.3% 82.9 排出係数(g/輸送トンキロ) CO PM CO2 NOx SO2 THC 0.784 0.338 0.042 0.111 0.035 43.54 0.672 0.506 0.036 0.095 0.030 37.32 0.014 0.012 (注)小型船:20∼500t未満、大型船:500t以上 2.1.3.3 鉄道 (1)鉄道の LCI データ 鉄道の運行に伴なう環境負荷を考えるに際して、エネルギー消費を調査した。 鉄道による貨物の輸送量は平成 9 年度の場合 JR 貨物: 民 24,301 百万トンキロ 317 百万トンキロ 鉄: (出典:平成 11 年版 運輸関係エネルギー要覧) と、民鉄は 1.3%と僅かであり、ここでは JR 貨物を対象とする。 貨物の輸送( JR 貨物)「トン・キロメートル」に対する電力、軽油の消費量を算出する。 表 2.1.3-8 JR 貨物の輸送に関するデータ(平成 9 年度) 合計 トンキロ/年 24,300,783,439 コンテナ 20,138,190,66 7 貨車 4,164,592,77 2 513.9 平均輸送キロ/トン 電力消費量(kwh/年) 軽油消費量(kL/年) 1,040,197,229 561,433 出典:平成 9 年度鉄道統計年報(運輸省鉄道局監修) 表 2.1.3-8 の電力消費量と軽油消費量をトンキロで除して、原単位を算出した。 表 2.1.3-9 鉄道貨物輸送のエネルギー原単位 電力原単位(kwh/トンキロ) 軽油原単位(L/トンキロ) 15 0.0428 0.00212 2.1.3.4 航空貨物 (1)航空貨物の LCI データ 平成 9 年度の国内線の貨物輸送に関しては、 貨物輸送量 : 981 百万トンキロ/年 エネルギー : 514 百億 kcal/年 (出典:平成 11 年版 である。 運輸関係エネルギー要覧) 航空機の運行エネルギーに関しては、殆どがジェット機と見なせるので、ジェット燃料 によるエネルギーとする。ジェット燃料を 8,700kcal/L とすると、514 百億 kcal は、 590,804,598 L/年のジェット燃料消費量に相当する。 年間のジェット燃料消費量と貨物輸送量(トンキロ)から、原単位を算出すると、 表 2.1.3-10 航空貨物運行のジェット燃料原単位 ジェット燃料原単位(L/トンキロ) 16 0.60225 2.2 加工プロセスのインベントリ調査 2.2.1 金属加工 2.2.1.1 調査方法 (1)調査項目 金属2次加工単位操作として以下の項目を調査した。 a. 切断: 1)機械的 2)ガス 3)ガスプラズマ 4)水プラズマ b. 穿孔: 1)ドリル穿孔(多種の孔径、深さ) c. 切削: 1)エンドミル(フライス盤、マシニングセンターのフライス加工 等)2)旋盤 d. 溶接: 1)CO2 ガスシールド・アーク溶接 2)スポット溶接 e. プレス成形 f. 曲げ加工: 1)パネルベンダー 2)プレス機による1回曲げ 3)円弧曲げ g. 鍛造 h. 鋳造 i. アルミダイキャスト j. 熱処理: 1)鋼板の焼鈍 2)浸炭処理 (2)調査範囲 a. 設備単体のエネルギー消費、排出物の調査あるいは試算を行った。 設備単体の場合、今回訪問した工場では排出物等のカウントが困難であり、エネルギ ー原単位を主に調査した。 b. 一部のデータでは、ある工場全体のエネルギー消費を按分した例を引用している (例、中小企業事業団のHP 資料からの引用)。極力、単位操作に関するデータ収集 に努めたが、入手の難しかった対象に関しては、それらのデータを引用した。 (3)調査方法 a. 工場の現場調査 b. 機械メーカーのヒヤリング、カタログ値、展示場等における実例データ等からの試算、 近似式提示。 c. 文献、出版資料等からデータを収集して試算、近似式提示。 2.2.1.2 単位操作におけるインベントリの作成 (1)切断 各種切断方法に関する原単位の平均値を示す。近似式は本文を参照。 表 2.2.1-1 各切断方法におけるインベントリのマクロ的な平均値 機械的 電 力 原 単 位 0.0012 (kwh/cm2) プロパン(L/cm2) ガス (普通鋼) ガスプラズマ ガスプラズマ (普通鋼) (アルミ) 0.007 0.002 0.08 46 水プラズマ (ステンレス鋼) 0.006 酸素プラズマ(普 通鋼) 0.0025 1.02 (O2) 総ガス(プロパン除 く) (L/cm2) 0.5 (Ar+H2+ N2) 0.18 (Ar+H2) 0.35 0.21 (O2+空気) 0.007 水(L/cm2) (2) せん断(打抜き、シャー) せん断−断面積当たりのインベントリ平均値を示す。 表 2.2.1-2 せん断加工のマクロ的な平均値 電力原単位(1個当り) (kwh/個) 0.004 X 1) 断面積(cm2) 2) 板厚(mm) 電力原単位(断面積当り) (kwh/cm2-断面積) 0.0003 表 2.2.1-3 せん断加工の近似式 Y 近 似 式 電力原単位 Y=9−5X+0.0016 (kwh/個) 電力原単位 Y=(2E-06)X 2−(8E-06)X+0.0002 (kwh/cm2-断面積) 2)は理論的には、板厚と電力原単位(断面積当り)の相関を論ずることは難があるが、プラ クティカルな応用として試みた。 (3)穿孔(ドリル加工) 表 2.2.1-4 ドリル穿孔のマクロ的な平均値 電力原単位(cm3 当り) (kwh/cm3) 1) 2) X 孔体積 (cm3) 孔直径 (mm) 0.0027 表 2.2.1-5 ドリル穿孔の近似式 Y 近 似 式 電力原単位(1 孔当り) Y=0.0033X 0.8356 (kwh/孔) 電力原単位(1mm 深さ当り)(kwh/ Y=7−0.5×e0.1055X 孔-mm 深さ) 一挙に孔体積との相関にせず、孔径(直径を 35mm 以下とした)を変数として、1孔の1mm 深 さ当りの電力原単位を 2)に示す。孔径:X を代入後、深さ(mm)を乗ずる。 (4)切削加工 表 2.2.1-6 対象 普通鋼 切削加工のマクロ的な平均値 加工設備 エンドミル (マシニングセンター) 範囲 代表値 47 電力原単位 (kwh/cm3) 0.002∼0.024 0.01 電力原単位 (kwh/kg) 0.25∼3 1.2 アルミ 精密加工 アルミ 大切削 0.0008∼0.02 0.0065 0.005∼0.08 0.03 0.005∼0.046 0.02 0.003∼0.0035 0.003 範囲 代表値 範囲 代表値 範囲 代表値 範囲 代表値 旋盤 マシニングセンター 旋盤 マシニングセンター 0.1∼2.5 0.83 1∼29 10.2 1.8∼17 7.1 1.2∼1.27 1.2 近似式に関しては代表例のみ示す。 切削方法 表 2.2.1-7 切削加工の近似式 X Y 近 似 式 エンドミル (普通鋼) 切削速度 (cm3/分) 電力原単位 (kwh/cm3) 1) Y=0.0024X−0.4695 旋盤 (普通鋼) 切削速度 (cm3/分) 電力原単位 (kwh/cm3) 5) Y=0.0195X−0.4063 マシニングセンター (アルミ精密加工) 切削速度 (cm3/分) 電力原単位 (kwh/cm3) 9) Y=0.0084X−0.8368 旋盤 (アルミ精密加工) 切削速度 (cm3/分) 電力原単位 (kwh/cm3) 13) Y=0.0221X−0.7983 (5)溶接 表 2.2.1-8 溶接のマクロ的な平均値 ガスシールド・ア 分当り ーク溶接 m 当り スポット溶接 1V 2V 電力原単位 材料原単位 0.13(kwh/分) 0.3(kwh/m) 0.000278(kwh/点) 0.000556(kwh/点) 90(g/分) 200(g/m) フューム 原単位 0.5(g/分) 3(g/m) スパッター 原単位 1(g/分) 2(g/m) CO2 原単位 20(L/分) 40(L/m) 溶接速度が 30(cm/分)では、変化が少なくなる。一般的に、溶接速度は50∼100(cm/分) かそれ以上が多いことから、マクロ的平均値は有用と考える。 近似式に関しては、本文参照。 (6)プレス成形 板厚、形状などの表現が困難であり、要因(形状)の表示が定性的になっている。 表 2.2.1-9 プレス成形のマクロ的な平均値 形状 比較的 複雑形状 比較的 単純形状 電力原単位(kwh/個) 0.05 0.02 48 比較的 複雑形状 比較的 単純形状 表 2.2.1-10 プレス成形の近似式 X Y 電力原単位 板厚(mm) (kwh/個) 見掛け体積 電力原単位 (cm3) (kwh/個) 近似式 Y=0.0672X−0.2924 Y=0.0131X 0.0656 X の取り方が難しい。今回のデータ範囲内で比較的、相関があるものを採用した。見掛け体 積は成形物の外接線の体積換算(投影体積)である。 (7)曲げ加工 パネルベンダーは薄板を箱型に折り曲げる加工で、容器の製作に関わる。 表 2.2.1-11 電力原単位 (kwh/cm2) 0.0009∼0.003 0.002 0.0001∼0.00021 0.00015 0.001∼0.0014 0.0012 曲げ加工 範囲 代表値 範囲 代表値 範囲 代表値 パネル・ベンダー プレス 1 回曲げ 円弧曲げ 曲げ加工のマクロ的平均値 表 2.2.1-12 曲げ加工方法 パネルベンダ ー 円弧曲げ 断 面 積 X 曲げ総断面積 (cm2) 曲げ総断面積 (cm2) t/R(板厚/曲げ半 径) 電力原単位 (kwh/回) 0.0012∼0.024 0.02 電力原単位(kwh/ 個) 0.12∼0.22 0.16 0.0003∼0.017 0.035∼0.12 曲げ加工の近似式 Y 電力原単位 (kwh/cm2) 電力原単位 (kwh/個) 電力原単位 (kwh/cm2) 近 似 式 1) Y=0.062X−0.7558 2) Y=0.0003X+0.1282 7) Y=0.0008e 37.764X 近似式に関してここでは、代表例のみ示す。 (8)鍛造 表 2.2.1-13 結果の整理 ハンマー 鍛造 プレス 鍛造 工程別 加熱 鍛造 517.3 315.3 kwh/t kwh/t 293.35 315.3 L-A 重油/t kwh/t 熱処理 15.69 L-灯油/t 15.69 L-灯油/t 電力 833.0 kwh/t 315.3 kwh/t 総 計 A 重油 293.35 L/t 電力:2250kcal/kwh、A 重油:9300kcal/L、灯油:8900kcal/ 49 灯油 15.69 L/t 15.69 L/t 総熱量(Mcal/t) 2013.22 3577.45 (9)鋳造 表 2.2.1-14 灯油 電力 原単位の結果 対 溶解量 15.6(L/t-溶解) (kwh/t-溶解) 526 211 737 344 1,081 2,571 (Mcal/t-溶解量) スクラップ予熱 溶解炉 保持炉 溶解炉+保持炉 工場内動力(造型、他) 電力 計 総エネルギー 対 製品 26(L/t-製品) (kwh/t-製品) 877 351 1,228 573 1,801 4,283 (Mcal/t-製品) 電力:2250kcal/kwh、灯油:8900kcal/L (10)アルミダイキャスト a. 溶解エネルギー 表 2.2.1-15 アルミダイキャスト溶解エネルギーの整理 溶解 換算 対象 企業1 溶解の燃料 溶解・保持の エネルギー(Mcal/t) 重油+プロパン 949 企業2 (現場調査) プロパン 502 製品 換算 企業2 企業1 (現場調査) 重油+プロパン プロパン 1898 1129 企業 2 の例では、燃料消費は少ない。他の例としては、N 社の場合、溶解換算で溶解・ 保持のエネルギーが、800(Mcal/t)と言うデータがある。(ガス燃焼式浸漬バーナ) b. 鋳造エネルギー(電力:鋳造機+コンプレッサー) 表 2.2.1-16 対象 電力原単位 (kwh/t) アルミダイキャスト鋳造エネルギーの整理 溶解 換算 企業1 企業2(現場調査) 415 例1 863 865 例 2 661 例 3 275 例 4 (平均)554 製品 換算 企業1 企業2(現場調査) 1038 例1 1726 1729 例 2 1652 例 3 1239 例 4 (平均)1415 特定値を代表とするのは難しいが、ここでは、溶解換算で約 860(kwh/t)、製品換算 で約 1720(kwh/t)を提案する。 鋳込み体積および製品体積を要因とした場合の近似式は本文を参照。 50 (11)金属熱処理 a. 鋼鈑の熱処理 表 2.2.1-17 材料 板厚 板幅 ラインスピード 焼鈍温度 処理量 燃料は LPG 熱処理炉仕様 SUS403 鋼板 2mm 1000mm 7m/分 830℃ 6510kg/hr 左記の条件における鋼鈑焼鈍熱処理 における燃料(LPG)原単位は LPG 原単位:21.5kg-LPG/t-鋼板 (熱量換算:237.77 Mcal/t-鋼板) b. 浸炭処理 イ.浸炭加工のマクロ的な平均値(連続式浸炭炉) 表 2.2.1-18 ガス加熱炉の場合 イン プット 範囲 平均 ガス加熱 R ガス製造 678∼1749 (Mcal/t) 59.2∼84.8 (Mcal/t) 26.3∼37.7 (kwh/t) 68.9 (Mcal/t) 30.6 (kwh/t) 1330 (Mcal/t) 13.3 (m3/t)(*1) 計 1399 (Mcal/t) 上段:単位が Mcal/t、下段:単位が kwh/t 加熱及び R ガス製造 の燃料、 電力から の排出 アウト プット R ガスからの R ガスからの CO2 N2 5.88∼8.87 101∼146 (kg-C/t) (kg-N2/t) 7.01 (kg-C/t) 118 (kg-N2/t) (*1)都市ガス:10,000kcal/m3 表 2.2.1-19 電気加熱炉の場合 イン プット 範囲 平均 電気加熱 R ガス製造 1088∼1850 (Mcal/t) 483∼822 (kwh/t) 1462 (Mcal/t) 650 (kwh/t) 59.2∼84.8 (Mcal/t) 26.3∼37.7 (kwh/t) 68.9 (Mcal/t) 30.6 (kwh/t) アウト プット R ガスからの R ガスからの CO2 N2 5.88∼8.87 101∼146 (kg-C/t) (kg-N2/t) 計 1531 (Mcal/t) 加熱及び R ガス製造 の電力か らの排出 上段:単位が Mcal/t、下段:単位が kwh/t 浸炭処理量(kg/hr)に対する原単位の近似式は本文参照。 51 7.01 (kg-C/t) 118 (kg-N2/t) 2.2.2 無機材料加工 2.2.2.1 調査の概要 産業全般に広く使用されている無機材料のうち、平成 12 年度は、下記に示すファインセラ ミック、ガラス、セメント、石膏等の加工を主として取り上げた。 それらの対象は以下の大分類に示す通りである。 (1)セラミックおよび磁器等の成形加工 (4)ガラス製品の表面加工 (2)セラミックおよび磁器等の焼成加工 (5)セメント製品 (3)ガラスの成型加工 (6)その他の材料製品 2.2.2.2 調査の方法 本調査の方法として、業界団体・関連メーカへのヒアリングによるデータ収集を行い、デー タ入手の困難な対象に関しては、書籍・文献を基にデータをまとめた。データの収集状況に関 しては表 2.2.2-1「調査項目とデータの状況」に示す。 本調査ではデータのばらつきが少なくなるような単位を採用し、また、実際の慣用的に使用 されている単位を用いて、インベントリデータの値をまとめている。 表 2.2.2-1 調査項目とデータの状況 分類 大 小 1 -1 -2 -3 -4 2 -1 -2 3 -1 -2 -3 4 -1 -2 5 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 6 -1 -2 品 名 セラミック成形加工 スリップ成形 粉末成形 押出成形 CIP処理 セラミック焼成加工 焼成 釉薬焼付 ガラス溶融成形 空気吹き成形(製瓶) 板硝子 強化ガラス製造 ガラス表面処理 光学ガラス研磨 薄膜蒸着 セメント製品 生コン セメントモルタル 成形パネル ALCパネル 建築用ブロック スレート PCパイル その他の材料製品 ケイ酸カルシウム保温材 石膏ボード 原料原単位 データ有無 ○ ある程度データが存在する △ 何らかのデータがある ユーティリティ原単位 環境負荷データ データ有無 データ有無 ○ ○ ○ ○ x △ △ △ x x x x △ △ ○ ○ △ △ ○ △ △ ○ ○ △ ○ ○ △ △ △ ○ ○ △ △ ○ ○ △ △ △ △ ○ ○ △ △ △ △ △ ○ △ △ ○ △ ○ x △ 52 △ △ △ △ △ 備考 2.2.2.3 調査の内容 大分類項目の調査の内容は以下の通りであった。(結果の一例を参考として示した) (1)セラミックおよび磁器等の成形加工 本対象の中には陶磁器の製造で利用されるスリップ成型法、工業規模で小物の製造に使用さ れる加圧成形法、 セラミック棒・チューブやハニカム構造の素材の成形で使用される押出成形、 高強度のセラミックを製造するための冷間等方プレス(C I P)を取り上げた。 これらのインベントリのまとめ方として以下の考え方を採用した。 ・スリップ成形 スリップ成形では、製品サイズの違いにより厚さが変化するが、成形体と石膏の量が比 較的一定の比率となることに着目し、製品重量当たりの量でインベントリをまとめた。 ・粉末成形 粉末成形は比較的薄い成形体を作るのに使用され、成形時の動力はほぼ加圧断面積に比 例することから、インベントリは製品断面積当たりの量でまとめた。 ・押出成形 押出成形は連続操作であり、一定の押し出し力により一定の体積を押し出すため、成形 動力は成形体の体積(重量)に比例することから、重量当たりのインベントリとしてま とめた。 ・C I P 処理 この処理法方では、処理される前にゴム製の容器で密封し、容器内の脱気を行うため真 空ポンプ引きを行う。脱気されたゴム容器を CIP 装置の圧力容器に満杯となるまで充填 した後、容器の蓋を閉め加圧する。従って、主たる動力は真空操作と油圧の駆動動力と なる。真空は成形体の全体積に関係し、CIP処理は1バッチの個数によりインベントリ は大きく変化する。CIP 処理の場合には、設備内容量に対する処理物の体積比が一定で あれば、ほぼ動力は体積(重量)に比例することとなる。従って、CIPは重量当たりの インベントリでまとめた。 (2)セラミックの焼成加工 焼成炉はトンネル炉とバッチ炉があり前者は電気加熱、燃焼加熱がいずれも使用されている。 バッチ炉は大部分が電気炉であり、上記の 2 方式が代表と考えられる。 ・トンネル炉 焼成条件は材質により定められるので、トンネル炉の場合には、移動速度(単位時間の 処理重量)と燃料消費量は大きく相関がある。実際の操業では一定の製品で有ればほと んど一定の状態で運転される。従って、燃料消費はほぼ製品の処理量に比例する。本調 査では重量当たりのインベントリとしてデータをまとめた。 ・電気炉 トンネル型電気炉の場合には、所要熱量的にはほぼ燃焼式と同じとなる。排出ガスの持 53 ち出し熱量を少なくできるが、燃料換算した全エネルギーでは燃焼式は負荷は少ない。 バッチ炉では非焼成物に比し炉材の熱容量が大きいこと、解放時に降温する必要がある ため、トンネル炉に比べ電力原単位は大きくなる。また、バッチ式電気炉では炉内への 充填率により原単位は変わる。 ・釉薬焼付 焼成後に釉薬を焼付する場合のデータは、温度条件が違うことを除けばほぼ焼成と同じ と見なされる。その場合には釉薬の量は塗布面積に比例するが、熱的な量はベースのセ ラミック材料の重量にほぼ比例する。本調査では釉薬の設定が困難であるため、ベース 材料の重量をベースにインベントリを算出した (3)ガラス成型 ガラス成型では製瓶、板硝子製造、強化ガラス製造を調査対象とした。ガラス瓶はこれまで に調査書が報告されており、その中から製瓶工程のみを抽出した。板硝子に関しては業界全体 として調査されたエネルギー消費と製品量およびガラスの流通収支から全体のデータをまとめ た。 強化ガラスの操業条件は、業界のヒアリングや文献からわかっており、それをベースに熱量 計算を行ってデータをまとめた。板硝子は面積当たりが妥当と思われるが、板厚さの違いによ る影響が大きいため、重量当たりのインベントリを採用した。 表 2.2.2-2 板硝子製造のインベントリ 品目 製品 原料 品目詳細 板硝子 珪砂 ソーダ灰 石灰石 苦灰石 アルミナ 酸化鉄 苛性ソーダ 硫酸 回収カレット 副生品 副生ボウ硝 ユーティリティ 電力 燃料 天然ガス 排ガス 排ガス量 CO2 SOx NOx ばいじん 廃棄物 ロス 単位 板硝子製造 備考 t 1.00E+00 kg/t 8.00E+02 kg/t 2.93E+02 kg/t 2.05E+02 kg/t 4.80E+01 kg/t 2.29E+01 kg/t 1.14E+01 不純物として混入 kg/t 2.27E+00 脱硫用 kg/t 9.06E-02 ボウ硝用 kg/t 6.65E+02 kg/t 4.02E+00 kwh/t 3.92E+02 (原油換算95.3 l/t) kg/t 3.41E+02 C重油(原油換算380 l/t) m3/t 1.78E+01 (原油換算18.9 l/t) 3 Nm /t 5.38E+03 燃料起源 kg/t 1.30E+03 燃料及び原料起源 kg/t 3.02E+00 200ppm kg/t 1.24E+00 300ppm kg/t 3.34E-03 0.01g/Nm3 kg/t 8.80E+00 消失分 54 (4)光学ガラスの表面加工 表面加工としては光学ガラス研磨処理とレンズや光学素子に使用される薄膜蒸着加工を対象 とした。 光学レンズの研磨では型式の異なる研磨機のカタログを入手し、これを基にヒヤリングで細 部の調査を行って、データをまとめた。 薄膜蒸着では同様にメーカカタログおよびメーカへのヒアリングにより得られたデータを基 にインベントリをまとめた。 薄膜蒸着では蒸着物質が報告書にも示すとおり多種存在すること、 蒸着の積層数が非常に大幅に変化することから、積層数と面積をベースとしてインベントリを 算出した。 (5)セメント製品 セメント製品は下記の製品に関してインベントリデータをまとめた。 ・生コン (生コン、砂・砂利) ・セメントモルタル ・成型パネル (コンクリート成型パネル、気泡コンクリートパネル) ・ALC パネル ・建築用ブロック (A 種、B 種、C 種) ・スレート ・PC パイル ・生コン 生コンはメーカへのヒアリングにより得られたデータからエネルギー消費量を算定した。 また、製造に共される砂・砂利に関しては工業統計表から算出し、関東地区の山砂採取場 の現地ヒアリングにより、その統計値が山砂にも適用できることから、この値を採用した。 ・セメントモルタル セメントモルタルに関しても生コンと同じ方法でインベントリをもとめた。生コンもセメ ントモルタルも通常の単位が m3 であることから、インベントリも体積当たりの量で算出 している。 ・成型パネル 成型パネルのデータは業界団体で行った調査結果を基に、現状にほぼ近いオートクレーブ を設計し、その場合に消費される熱量からエネルギーデータを算定した。また、環境負荷 に関してはそのエネルギーデータを基に想定される排出量を算定している。パネル類はコ ンクリートの重量をベースにインベントリを算出している。 ・ALC パネル ALC パネルは原料成分がセメント製品と変わるが、製法はほぼ同じであり、成型パネル類 と同様に重量当たりのインベントリを算出している。 55 ・建築用ブロック 建築用ブロックは製造業界団体・製造業者へのヒアリングにより得られたデータをベース に単位重量当たりのインベントリを算出した。ブロックは軽石を砕石の変わりに混入する A 種と、軽石を私用しないC種とその間のB種があり、それぞれ標準型に対し異形の形状 が有るため、インベントリは重量当たりでまとめた。 ・スレート スレートは業界団体から得た原料組成をベースとして算定を行ったが、スレートの厚さが 変化するにも関わらず、産出高が枚数で算出されていることから、インベントリデータも 平均厚さのデータとして算出している。 ・PC パイル PC パイルは製造業のデータを入手し、これを基に算出した。パイルは直径が大幅に異な るにも関わらず、単位重量当たりのインベントリがほぼ同じ値となることから、重量当た りのインベントリとしてデータをまとめた。 (6)その他の材料製品 その他の材料製品として、ケイ酸カルシウム保温材と石膏ボードを対象として選定した。 ・ケイ酸カルシウム保温材 ケイ酸カルシウムの原単位は文献値を採用し、また繊維の含有量はヒアリングにより得ら れたデータを使用した。保温材は嵩比重が 0.1∼0.5 と様々であるが、代表値として 0.15 を選定している。嵩比重の変化した場合には、インベントリは嵩比重の比を掛けて補正す れば嵩比重による誤差を修正できる。 ・石膏ボード 石膏ボードは、輸出プラント用の 12.5mm プラントデータを基に、国内のベースに補正し て算定している。石膏ボード9.5mm と 12.mm が大部分を占め、平均値としては約 11mm であり、これを代表値として採用している。また、石膏ボードは面積で産出されるため、 インベントリも面積当たりのデータを採用した。 56 表 2.2.2-3 石膏ボード製造のインベントリ 品目 細目 単位 石膏ボード m2 二水石膏 kg/m2 板紙 kg/m2 添加剤 kg/m2 ( 澱粉糊) ( 発泡剤) ( 加速剤) ( 減水剤) kwh/m2 ユーティリティ 電力 蒸気 kg/m2 燃料 l/m2 排ガス 排ガス量 Nm 3/m2 CO2 kg/m2 SOx kg/m2 NOx kg/m2 ばいじん kg/m2 製品 原料 12.5mm 1.00E+00 9.20E+00 5.00E-01 1.30E-01 石膏ボード 平均 1.00E+00 8.00E+00 5.00E-01 1.13E-01 3.50E-01 8.00E+00 2.00E-01 5.89E+00 6.00E-01 9.50E-04 5.89E-04 2.95E-04 3.34E-01 7.49E+00 1.87E-01 5.51E+00 5.60E-01 8.90E-04 5.51E-04 2.76E-04 9.5mm 1.00E+00 6.80E+00 5.00E-01 9.60E-02 備考 2.80E-01 5.91E+00 1.40E-01 4.12E+00 4.20E-01 6.65E-04 0.5%S 4.12E-04 100ppm 2.06E-04 50mg 2.2.2.4 今後の課題と対応 本プロジェクト開始以来3年間が経過し、インベントリの収集も本年度で相当数蓄積された と考えられる。しかし、この数も全鉱工業界で必要とされるインベントリの数から見ると、ほ んの数%に過ぎない。 この現状をインベントリの利用者の立場から考えると、まず LCA を実施しようと考える企業 の利用者は、自分たちが扱っている部品なり製品に関して、社内の物品のデータは比較的簡単 に整備できると予想される。しかし、本来の LCA 的な観点からその部品や製品を評価する場 合を考えると、その企業の上流や下流のインベントリデータの少ない理由から、LCA の実施を 断念する場合が非常に多く発生すると予想される。 これまでにも LCA を導入しようとした企業は、すでに公開されているデータや、非公開の有 料データを求めて実施を試みたが、現実には余りの困難さに中断の状態が多い。 この LCA プロジェクトを有効に機能させるためには、更なるインベントリデータの追加を行 うシステムを如何に構築するかに掛かっていると思われる。問題は以下の 2 点に絞られると考 えられる。 (1)インベントリデータ提供の障壁 インベントリデータを提供する企業の側から見ると、日夜コストダウンに凌ぎを削って競争 している製品の原単位に関わるデータを公表することは許されない。たとえ企業内部で LCA に興味を抱いた従業員が居たとしても、データは外部に出ることはない。 この障壁を乗り越えてデータを整備するには、外部からその企業の内部活動を想定してデー タを構築する方法がある。すなわち公開されている資料から逆算してプロセスを組み立て、イ 57 ンベントリを算出する方法である。今後は収集の困難なデータを構築する一方法になると考え られる。 (2)インベントリ提供者 今後のインベントリデータの収集は、広い範囲の人達の協力を必要とする。一方、インベン トリデータをまとめるためには、LCA を十分理解している人が関与しても1件当たり1週間程 度の日時を要する。企業内部からの提供が困難とすれば、退職後企業からフリーとなった人達 が提供することを期待されるが、彼らもやはり何らかの拘束を受けるはずである。まして、登 録者の氏名が公開されることは、提供を阻害することとなる。インターネットで容易に事務局 にアクセスできるようになっても、費用と公開の方法に何らかの対策が望まれる。 58 2.2.3 プラスチック加工 2.2.3.1 プラスチック加工インベントリデータ採取の基本的な考え方 ・プラスチック加工インベントリデータの採取に当たっては、その加工法が最も使われて いる樹脂を選定し、なるべく実際の成形工程データを対象とすべく、組合または協議会 のある業界(例:フィルム、フラットヤーン、ポリ塩化ビニル成形関連)は、組合また は協議会にデータの取りまとめを依頼し、組合及び協議会の無い業界では代表的成形メ ーカー(例:バンド、押し出し)からデータを聴取した。 ・射出及びブローのように組合及び協議会も無く、代表的な成形メーカーも特定しにくい 場合には、成形機械メーカーに機種別の設計値と実績のバイアスを聴取し、周辺機器メ ーカーのデータとを集計して決定し、一部の成形メーカーにそのデータの妥当性を聴取 した。 ・複数のデータがある場合は、各グレードの出荷実績が判明している場合にはその加重平 均値を、判明しない場合はその単純平均値を採用した。 ・入手されたインベントリデータがカロリー表示になっている場合には、全て買電ベース の総合エネ統計値の 2,228kcal/kWh で電力原単位に換算した。 ・プラスチック加工に関わるシステムバウンダリーの考え方は以下による。 原料樹脂(添加剤)受け入れ 成形加工 検査・出荷 ・受け入れ ・溶融、混練 ・品質検査 ・計量 ・成形、冷却 ・保管 ・混合 ・裁断、巻取り等 ・出荷 ・空送 ・搬送 ・包装 共通 再生 {固形廃棄物} ・用役 ・粉砕(溶融) ・焼け樹脂 ・照明、外灯 ・輸送 ・中間色混じり品 ・空調 ↓ ・食堂、浴場 焼却、埋め立て 原料樹脂受け入れ、成形加工、検査・出荷、共通、再生の各 5 工程のインベントリデー タ採取を目標としたが、企業秘密の壁及び個別電力計の未設置等で全成形法に渡っては 個々の内訳データ入手は出来なかった。 成形工程で発生し、再生出来ない固形廃棄物の量も併せて調査した。 59 2.2.3.2 プラスチック加工インベントリデータの具体的採取方法と課題 (1)インフレーションフィルム加工 ・本加工法はポリエチレン(PE)が最も代表的であることから、日本ポリオレフィンフィ ルム工業組合が既に集計した各種 PE フィルムのデータ(プラスチック処理促進協会が 取りまとめた「樹脂加工におけるインベントリデータ調査報告書」:平成6∼7 年実績) に、工場共通部門の定義を明確化した上で、同組合にそのデータを問い合わせ追加した。 (2)キャストフィルム加工 ・本加工法はポリプロピレン(PP)が最も代表的であることから、日本ポリプロピレンフ ィルム工業組合が既に集計したキャストフィルムのデータ(プラスチック処理促進協会 が取りまとめた「樹脂加工におけるインベントリデータ調査報告書」:平成 8 年実績) に、工場共通部門の定義を明確化した上で、同組合にそのエネルギーを再確認して最終 値とした。 (3)二軸延伸フィルム加工 ・日本ポリプロピレンフィルム工業組合が既に集計した二軸延伸ポリプロピレンフィルム (BOPP)のデータ(プラスチック処理促進協会が取りまとめた「樹脂加工におけるイン ベントリデータ調査報告書」:平成 8 年実績)に、工場共通部門の定義を明確化した上 で、同組合にそのエネルギーを再確認して最終値とした。 ・近年設備の大型化が検討され、一昨年から一部の最新鋭プラントも稼働を開始した。こ の設備のエネルギーは少ないと考えられるが、このデータは含まれていない。 (4)ラミネーション加工 ・押し出しラミネーションとドライラミネーションに関し、中堅ラミネーション専業メー カーの平成 11 年上期の月報データから電力と都市ガスの原単位をそれぞれ算出した。都 市ガスは工場全体の冷暖房用とボイラーに用いられている。 ・エネルギーの単位は押し出しラミネーションでは製品押し出し樹脂量(製品 kg)当たり、 ドライラミネーションでは製品フィルム面積当たり(製品千m2)である。 (5)カレンダー加工 ・カレンダー加工はポリ塩化ビニル( PVC)フィルム製造でのみ採用されており、農ビ(農 業用塩ビフィルム)が最も代表的なことから、塩化ビニル環境対策協議会による「塩化 ビニル樹脂加工製品の LCI データ調査報告書」(平成9年実績)のデータを採用した。 ・上記報告書では、電気を一部カロリーの少ない水力発電およびコージェネを使用してい ることがあるとしているが、その内訳が判らず、今回は全量買電使用の前提で消費電気 を算出した。したがって電力は実際には若干少ない可能性があるが、一部のカレンダー 60 加工メーカーの情報では、少なくとも水力発電の利用は希であるとのことである。 (6)バンド加工 ・バンド加工は PP が主であることから、大手 PP バンド成形メーカー2 社に聴取し(平成 12 年 11 月)、その平均値を採用した。 (7)押し出し加工 (平板加工含む) ・押し出し加工の中で PVC の平板加工が代表的と考え、塩化ビニル環境対策協議会による 「塩化ビニル樹脂加工製品の LCI データ調査報告書」(平成 9 年実績)のデータを採用 した。 ・上記報告書では、カレンダー加工と同様に消費エネルギーはすべてカロリー表示になっ ており、電気は一部カロリーの少ない水力発電およびコージェネを使用しているとなっ ているが、その内訳が判らず、実際より少ない可能性がある。 但し 軟質 PVC 及び PP の押し出し加工メーカーから聴取したエネルギーは上記値と略 一致した。 (8)フラットヤーン加工 ・日本フラットヤーン工業組合に依頼し、業界大手 4 社のデータの平均値を採用した。 (9)紡織加工(フラットヤーン向け) ・大手フラットヤーンメーカー一社に、代表的グレードのデータ及びフレ幅を聴取した。 (10)パイプ加工 ・パイプ加工に関しては PVC が圧倒的に多いことから、塩化ビニル環境対策協議会による 「塩化ビニル樹脂加工製品の LCI データ調査報告書」(平成 9 年実績)のデータを採用 した。 ・上記報告書では、カレンダー加工及び押し出し加工と同様に消費エネルギーはすべてカ ロリー表示になっており、大手成形メーカーが多く、電気も一部カロリーの少ない水力 発電およびコージェネを使用していることから、実際の電力原単位は今回の報告値より 大きい可能性が高い。 (11)射出成形加工 ・射出成形機はその型締圧力から以下の 3 分類とした。 小型(精密) :15∼75T 中型 :80∼750T 大型、超大型 :800T 以上 61 ・大手射出成形機械メーカーから型締圧力別の設計データ(電気容量)と実積の比率、代 表的射出量及び成形サイクル時間を聴取した。 ・最近中型以下(700T以下)の射出成形機では、省エネルギータイプの電動式の比率が増 大していることから、同社に従来法の油圧式との両データを聴取し、最終的には最近の 出荷実績(50:50)見合いの加重平均値を採用した。 ・付帯設備(温調機、原料乾燥、製品取り出し、原料輸送、再生品の粉砕)に関しても、 その専業メーカーに型締圧力別の設計データ(電気容量)と実績の比率を聴取した。 ・樹脂により厳密にはエネルギー原単位が異なると予想されるが、汎用樹脂(PP、ABS) とエンプラの 2 分類に纏めた。 ・小型の射出成形に関しては、その専業メーカーのデータを入手出来、且つその値が上記 計算値とほぼ合致したので、その加工メーカーの値を共通値として採用した。 ・中型の射出成形に関しては、ABS 加工メーカーに確認したところ、略同じレベルであっ たが、エンプラについては確認が出来なかった。 ・大型(超大型)の射出成形に関しては、PP パレット成形及び PP コンテナー成形(プラ スチック処理促進協会が取りまとめた「樹脂加工におけるインベントリデータ調査報告 書」:平成 8 年実績)のデータがあり、また PP バンパー成形のデータも PP 樹脂メーカ ー一社から入取出来たが、三者共ほぼ同じ値で 0.8∼0.9kWh/Kg の範囲であった。 ・金型設計及び射出成形品の品質要求レベル見合いでランナーの取り方、量が異なり、こ れによりエネルギー及び廃棄物量が大きく左右される。 ・小型射出成形については、生産規模により工場の共通部分の割掛け比率が大きく変わり える。 (12)ブロー成形加工 ・大手ブロー成形機械メーカーに、最もブロー成形に使用されている HDPE の機種別のエ ネルギー原単位の設計値と実績の比率を聴取した。 ・ブロー成形ではバリの発生が約 30%と多いことから、これを粉砕する工程のエネルギー については、粉砕機の専業メーカーにそのエネルギーの実績値を聴取した。原料供給系 のエネルギーも同メーカーから実績値を聴取し、共通値として採用した。 ・今回データを確認したブロー成形機械メーカーは業界トップクラスの省エネルギー仕様 の機械を設計しており、またブロー成形メーカーも専業メーカーで最新の成形機を導入 していることから、現状ではデータとしてはやや低めのデータの可能性がある。 (13)射出ブロー成形加工 ・射出ブロー成形はポリエチレンテレフタレート(PET)ボトルが圧倒的に多いことから、 PET ボトル協議会の「PET ボトルの LCI データ調査報告書」(平成10 年実績)のデー タを採用した。 62 ・データは炭酸ボトルと耐熱ボトルの2タイプが、また容量も 1500ml と 500ml の 2 種類 あったが、タイプについては出荷実績比率見合い(23:55)の加重平均値を、容量につ いては両者の平均値を採用した。 2.2.3.3 プラスチック加工インベントリー調査結果 上記方法により得られた各プラスチック加工法別のインベントリーデータを別表に纏めた。 最大、最小値も入手出来たものは同表に記した。 63 表 2.2.3-1 プラスチック加工インベントリ調査まとめ 2001-2-28 分 類 加工法 代表樹脂 出展又は調査先 消費電力 (KWH/Kg) 電力総計(KWH/Kg) その他・消費エネルギー 固形廃棄物 (Kg/Kg) 成形周り 再生系 共通 平均値 最大/最小 A重油 都市ガス 潤滑油 平均値 最大/最小 (Kg/T) (m3/Kg) (Kg/T) フィルム インフレーション PE 日本ポリオレフィンフィルム 0.648 0.040 0.050 0.738 1.081 0.026 0.050 フィルム 工業組合 0.649 0.001 同上 キャストフィルム PP 日本ポリプロピレンフィルム 0.857 0.067 0.025 0.949 1.133 0.027 0.065 工業組合 0.758 0.006 同上 二軸延伸フィルム PP 日本ポリプロピレンフィルム 1.431 0.097 0.037 1.565 2.596 149 0.230 0.052 0.149 工業組合 1.113 0.011 同上 押し出しラミネーション LDPE ラミネーション加工メーカー 1.770 0.230 2.000 0.166 0.085 0.100 LLDPE 0.070 同上 ドライラミネーション 各種 ラミネーション加工メーカー 26.60 3.37 29.97 2.47 0.018 0.021 フィルム : 単位(/千m2) 0.015 (m3/千m2) 0.019 0.056 同上 カレンダー PVC 塩化ビニル環境対策協議会 0.649 0.051 0.700 78 0.001 0.004 シ ー ト バンド PP バンド成形メーカー 0.800 0.040 0.080 0.920 1.050 0.790 同上 押し出し PVC 塩化ビニル環境対策協議会 0.757 0.144 0.901 1.350 0.043 0.136 (平板加工含む) PP (押し出しシート成形メーカー確認) 0.719 0.000 ヒ モ フラットヤーン HDPE 日本フラットヤーン工業組合 1.170 0.080 1.250 1.526 0.021 0.049 PP 1.125 0.007 紡 織 紡織(同上向け) HDPE フラットヤーン成形メーカー 0.768 0.850 0.075 0.085 PP 0.690 0.065 パイプ パイプ PVC 塩化ビニル環境対策協議会 0.205 0.055 0.260 0.325 0.001 0.003 0.207 0.000 射 出 射出成形(小型) 各種樹脂 射出成形メーカー 4.190 4.190 7.052 0.050 (射出成形機械メーカー確認) 0.518 同上 射出成形(中型) 汎用樹脂 射出成形機械メーカー 1.108 0.007 0.130 1.245 5.636 0.020 (ABS) (射出成形メーカー確認) 1.050 同上 射出成形(中型) エンプラ 射出成形機械メーカー 1.762 0.007 0.075 1.844 5.646 0.030 1.050 同上 射出成形(大型、 PP 射出成形機械メーカー 0.814 0.001 0.030 0.845 1.411 0.010 0.030 超大型) (射出成形メーカー確認) 0.518 0.005 中 空 ブロー成形 HDPE ブロー成形機械メーカー 0.843 0.017 0.030 0.890 2.669 0.020 0.080 (ブロー成形メーカー確認) 0.368 0.010 同上 射出ブロー成形 PET PETボトル協議会 2.827 3.356 0.011 0.019 2.061 0.007 46 第3章リサイクル・廃棄過程におけるLCI方法論 3.1 廃棄、リサイクル段階のインベントリ 3.1.1 目的 資源採取から廃棄に至るライフサイクルにおいて、製品が使用されてからの廃棄・ リサイクル段階は極めて複雑であり、それらのインベントリは整備されていない。そ こで、廃棄・リサイクル段階のインベントリデータベースの構築を目的に、平成 10 年度および 11 年度には、主要素材(鉄・非鉄、ガラス、紙・板紙、プラスチック等) について、マテリアルフローを主体に調査した。 平成 12 年度は、これまでの調査結果を使用済み自動車、使用済み家電製品、使用済 み飲料容器および建築廃棄物等の製品領域群に分類し、それぞれの廃棄・リサイクル 段階の中間処理プロセスを含めたマテリアルフローに調査・再整理する。その上で、 これらの使用済み製品の廃棄・リサイクルに関わる処理プロセスのインベントリを作 成する。 3.1.2 調査内容 (1) 製品領域ごとの廃棄・リサイクル段階のマテリアルフローの調査・整理 ・ 素材別マテリアルフローを、使用済み自動車・使用済み家電製品・使用済み飲 料容器および建築廃棄物等の使用済み製品領域群ごとの廃棄・リサイクル段階 のマテリアルフローに整理する。 ・ 中間処理プロセスへの投入量の調査・整理をおこなう。 (2) 製品領域ごとの廃棄・リサイクル段階のインベントリ作成 ・ 上記使用済み製品領域群の廃棄・リサイクルに関わる中間処理プロセスのイン ベントリを作成する。 ・ インベントリの作成にあたって、使用済製品の収集運搬については地域特性が 強く汎用的な数値得られにくいこと等から対象外とする。 ・ また、インベントリ作成範囲として、原則的に中間処理後に得られる回収品が 製品として市場価値を持って取り引きされるまでを前提とする。 すなわち、使用済自動車、家電、パソコンから回収される金属分については 破砕・選別された状態で、ガラス飲料容器については選別されたカレット状態 で、金属缶については選別されてプレスされた状態で、そして PET ボトルにつ いてはフレークの状態までとする。 3.1.3 (1) 調査方法 マテリアルフローの整理 一般消費者から排出される、使用済み自動車、使用済み家電製品・OA 機器、使用 1 済み飲料容器および建築廃棄物について調査・整理した。なお、使用済自動車は乗用 車および軽トラックを除く軽自動車を、使用済み家電製品については冷蔵庫、洗濯機、 テレビ、エアコンの 4 品目を、OA 機器についてはデスクトップ・タワー型パソコン を、飲料容器についてはアルミ缶、スチール缶、PET ボトルおよびガラスびんを、さ らに建設廃棄物については使用済木造家屋をそれぞれ調査対象として、マテリアルフ ローを作成した。 (2) 中間処理プロセスのインベントリ a. プロセスフローおよびシステム境界 廃棄・リサイクル段階においては、前項で述べたように使用済み製品によって 処理プロセスが異なる。また、処理そのものも単一製品を処理する場合や複数製 品を纏めて処理する場合があり、さらに事前処理や高度な分別処理を行う場合な ど、処理形態は極めて複雑である。処理設備、例えば破砕機についてみると、自 動車用と家電・OA 機器用とでは設備能力や効率が異なり、これらを同一の設備で 処理することがあるなど、使い方も単純ではない。 しかしながら、これらの処理フローを大別すると、図 3.1.3-1 のように、(1) リユース部品あるいは危険物・有害物の分離のための解体・分解を行う自動車や 家電・OA 機器などと、 (2)そのままの状態で処理が行われる飲料容器、建築物 などに分けることができる。 使用済 製 品 収 集 解体/分解 破 砕 選 別 回 収 原 料 リユース 部品等 (1)使用済み自動車、家電、OA 機器など 使用済 製 品 収 集 選 別 破砕/プレス 回 収 原 料 (2)使用済み飲料容器、建築廃棄物など 図 3.1.3-1 廃棄・リサイクル段階のプロセスフロー そこで、中間処理プロセスのインベントリはこのフローに沿って整理すること にした。ただし、収集および輸送に関しては、実態の把握が困難であること、地 域性があることなどから、インベントの調査対象から外した。これらのインベン トリは、LCA を実施する際に実態に即して調査すべきと考える。 2 したがって、本調査におけるインベントリのシステム境界は、図に点線で示す ように、使用済製品が収集され、中間処理業者に持ち込まれてから回収原料とし て出荷するまでであり、システム境界内での輸送は対象から外している。 b. データ収集 上記のように処理対象製品およびプロセスが多岐にわたるため、全てを網羅したイ ンベントリの作成は困難である。そこで、インベントリに関するこれまでの報告デー タを収集・整理するとともに、いくつかの代表的な中間処理工場の実測データを収集 した。 c. インベントリの算出 インベントリの算出にあたり、機能単位を設定する必要がある。廃棄・リサイクル 段階においては、工程投入量が比較的正確に把握できるのに対し、産出物には種々の ものがあり、その内容構成も一定しないことから、処理工程への投入量 1,000kg を機 能単位とした。 インベントリは、図 3.1.3-1 のフローに従って、各中間処理工程について整理した。 中間処理工場へ持ち込まれる使用済製品の状態は、その収集形態(分別の有無、地 域性など)によって大きく異なり、使用済製品を特定したインベントリとして纏める ことは難しい。そこで、マテリアルバランスについては前章のマテリアルフローに従 うこととし、エネルギー等は代表的と考えられる実測値あるいは経験値に基づく推定 値を用いた。なお、投入される使用済製品を特定できない混合処理や対象製品以外の 混入物を含むものについては、投入物重量に対するインベントリとして表示したもの もある。 環境負荷データのうち、実測値のない場合には、大気排出物について燃料燃焼時の 排出原単位により算出し、イタリック体で示した。 3.1.4 (1) a. 結果および考察 マテリアルフロー 使用済み自動車 使用済み自動車は解体業者によりガソリン、エンジンオイル、不凍液およびエアコ ンの冷媒などの危険物を抜き取られ、エンジン、トランスミッション、エアコンなど の部品やタイヤ、ホイール、バンパー、触媒等のなかで再利用可能な部品類を選別す るとともに、バッテリー、銅ラジエター、ケーブル端子類、燃料タンクなどの鉛含有 部品を取り外した後、ガラと呼ばれる解体処理後の構造体として破砕処理および有価 物の分別回収を行なうシュレッダー業者へ送られる。一般的には解体業者とシュレッ ダー業者は分業しているケースが多いが、解体と破砕選別処理が同一業者で行われる ケースもある。日本自動車工業会によると使用済み自動車の 75%が中古車販売業者、 自動車整備業者に、25%が新車販売会社を経由して、解体業者へ引き取られている。 3 破砕機の性能や仕様の都合上、ガラに洗濯機等の家電製品や複写機等を混ぜて破砕処 理する方式が一般的であり、自動車構造体のみの破砕処理を行っている解体処理業者 はほとんどないと言える。破砕処理された後に分別工程で鉄、アルミ、銅、ミックス メタルなどに分けられ、電炉メーカー、非鉄精錬メーカーなどへ引き取られている。 廃棄・リサイクルマテリアルフローの推定は下記の手順にて行った。 ① 使用済み自動車排出量(日本自動車工業会統計データ) ② 解体による部品回収比率とガラの重量比率推定(日本自動車研究所等の文献等) ③ ガラの構成素材の推定(同上) ④ シュレッダーダスト発生量の推定(日本鉄リサイクル工業会データ等) ⑤ シュレッダーダストへ排出される金属分ロス推定(同上) ⑥ シュレッダー・選別工程における金属分回収率の推定(日本自動車研究所、資源 環境センター文献等) ⑦ 回収される金属分の量および構成比率の推定(上記⑤、⑥により) ⑧ 回収形態の推定によるシュレッダー・選別工程からの回収品構成比率の推定 ⑨ 以上の推定に基づくマテリアルフローの推定 なお、国内で排出された使用済み自動車のうち、解体・シュレッダー業者を経由し ない使用済み自動車数量が把握できない。したがって、排出される全量が解体・シュ レッダー業者を経由すると仮定して総量ベースでマテリアルバランスを推定し、この バランスに基づいて解体・シュレッダー工程への投入量 1,000kg あたりマテリアルフ ローを図 3.1.4-1 に作成した。 b. 使用済家電製品およびパソコン 家電リサイクル法の完全施行を目前に控え、大手家電メーカーや金属リサイクル企 業が独自で、あるいは共同出資で従来行われてきた自動車との混合破砕処理ではなく、 使用済みの大型家電製品や複写機、自動販売機のみを対象とした大型家電リサイクル 工場の立ち上げ、試運転を進めている段階である。しかしながら、現状ではシュレッ ダー企業で使用済自動車と家電製品・OA 機器等が混合され、破砕・選別が行われて いる状況にある。 したがって、本報告書では上述のような従来方式における使用済み家電・パソコン の廃棄マテリアルフローの作成を行うこととした。 なお、複写機については、そのほとんどが事業所、事務所向けでありリースあるい はレンタル契約で使用済の製品はメーカー、販売店にて回収が行われている。リサイ クルについてもメーカー独自または系列企業にて実施されており、廃棄のマテリアル フローについて、今年度はデータの取得が出来なかったので対象からはずした。 廃棄・リサイクルマテリアルフロー推定は使用済自動車のマテリアルフロー作成と 同様に下記の手順にて行った。 ① 使用済み家電・パソコン排出量(統計データより) 4 ② 使用済み家電・パソコンの素材構成推計(家電製品協会などのデータ) ③ 解体工程による回収部品の重量・構成素材推定(資源環境センター文献等) ④ ガラの構成素材の推定(同上) ⑤ 回収金属分の量および構成比率の推定(回収率を使用済自動車と同じとした) ⑥ シュレッダー・選別工程における金属分回収率の推定(資源環境センター文献等) ⑦ 回収形態の推定によるシュレッダー・選別工程からの回収品構成比率の推定 ⑧以上の推定に基づくマテリアルフローの推定 なお、国内で排出される使用済み家電製品・パソコンのうち、自治体が回収する分 や中古品輸出分など、解体・シュレッダー業者を経由しない使用済み家電製品・パソ コン数量が把握できない。したがって、排出される全量が解体・シュレッダー業者を 経由すると仮定して総量ベースでマテリアルバランスを推定し、このバランスに基づ いて解体・シュレッダー工程への投入量 1,000kg あたりマテリアルフローを図 3.1.4-2 に作成した。 c. 使用済飲料容器 一般家庭、消費者、自動販売機、事業系等から排出された使用済飲料容器は自治体、 集団回収、ボトラー、清掃業者を経由して回収され、そのルートおよび分別方法等に より各使用済み飲料用が混在しているケースとそれぞれ分別されているケースがあり、 現実的には種々の処理工程が混在している状況である。使用済飲料容器の収集・リサ イクルフローを図 3.1.4-3 に示す。またマテリアルフローを図 3.1.4-4 に示す。 イ.金属缶(スチール缶、アルミ缶) 回収された金属缶は磁力選別でスチール缶を分別し、手選別でガラスびんが分別さ れる。選別されたスチール缶およびアルミ缶は、専用のプレス機でプレスされた後再 生地金メーカーに販売されている。 図 3.1.4-4 のマテリアルフローの選別工程では、環境情報科学センターで想定され ている製品歩留 95%を用いた。 ロ.ガラスびん 他の飲料容器と異なりガラスびんは、輸入により国内に持込まれるガラスびんやリ ターナブルびんからからの排出分もあり生産量と排出量の数値が同じではなく、ガラ スびんリサイクル協会のデータをもとに図 3.1.4-4 のマテリアルフローには、ガラス びんの総排出量を記載した。 ハ.PET ボトル PET ボトルの回収は家庭用分別ゴミとして自治体経由したり、スーパーなどの大型 ショッピングセンターなどを経由するルートがある。容器包装リサイクル法の成立に より、平成 12 年度時点で年間再生処理量 8 千トン規模の大型リサイクルセンター4 ヶ所で稼動を開始しており、リサイクルセンターに回収された PET ボトルはボトル 選別、洗浄がなされ、粉砕、異物除去、乾燥の工程を通り造粒、結晶化され再生チッ 5 プとして出荷される。ただし、一般ゴミ(可燃・不燃ゴミ)として廃棄されたものは、 焼却もしくは、埋立処理されている。 図 3.1.4-4 のマテリアルフローでは、分別回収された使用済み PET ボトルを対象と し、選別・破砕工程での歩留は、(社)プラスチック処理促進協会資料より 80%とし た。 d. 建築廃棄物 欧米に比べわが国における住宅のライフサイクルは、短く約 30 年程と言われてい る。従って、現在建て替えなどにより解体されている建築物は、昭和 30 年後半∼40 年前半に建設されたものである。一般的にスクラップアンドビルドされる建築物は現 場にて建設機械などにより解体され、大まかな選別も現地にて行われて、アスファル ト・コンクリート塊、コンクリート塊、廃木材、建設混合廃棄物および建設汚泥に分 離されてそれぞれの処理現場あるいは処理工程へ輸送される。アスファルト・コンク リート塊は再資源工程を経て路盤材などにリサイクルされ、コンクリート塊は鉄筋、 サッシなどが分別されて有価金属である鉄、アルミとして回収され、コンクリートは 路盤材に再利用される。建設混合廃棄物は金属屑、がれき類、木屑、廃プラスティッ ク、ガラス・陶器および紙・繊維などから構成されているが、路盤材、燃料チップ、 プラスティック・ガラス再生原料などにリサイクルされるケースが増えている。 平成 12 年 5 月に建設資材リサイクル法(建設工事に係わる資材の再資源化等に関す る法案)が成立し、解体時の発注者による都道府県知事への届け出、契約書に解体工 事費の記載義務を明記し、また受注者は分別解体、再資源化、解体方法、工事費の契 約書への明記、再資源化完了報告書提出、状況報告記録の保管などが義務づけられた。 また解体業者は都道府県知事への登録と技術管理者の設置が規定された。 建設廃棄物処理のマテリアルフローを図 3.1.4-5 に示す。ここでは、木造戸建住宅 1 住戸を 125.1m2 として作成した。 6 1,000kg 使用済 自動車 5,000千台 700kg 解体 国内解体対象 使用済自動車 4,500千台 5,750千トン 300kg 危険物 の回収 中古車輸出 500千台 ガ ラ ガソリン、不凍液 フロンガス 7 エンジン トランスミッション エアコン 廃車・投棄 不明分 ? 注 )国 内 解 体 対 象 使 用 済 自 動 車 の う ち 投棄など不明分があるためマテリア ルフローは解体・シュレッダー工程へ の投入量を1,000kgとして本報告書 に基づく諸関係機関・研究所などの 統計データ、公表論文等から推定し て算出したものである 700kg 部品回収 取り外し タイヤ・ホイール 触媒 バッテリー ラジエーター ケーブルハーネス *1 * 1:→ 以 降 は 、投入量を1000kgとして、換算した値 図 3.1.4-1 使用済自動車廃棄マテリアルフロー 700kg 破砕 分別 ガラの素材別組成 鉄分 :490kg アルミ分 :14kg 銅分 :9kg その他非鉄金属 :7kg 非金属 :180kg 鉄スクラップ 475kg アルミスクラップ 4kg ミックスメタル 11Kg シュレッダーダスト 210kg 1,000kg 風力選別・比重選別 使用済冷蔵庫 240千トン 使用済洗濯機 113千トン 一次破砕・二次破砕 手分解 243kg 磁力選別・渦電流選別 1,000kg内訳 使用済エアコン 155千トン 585kg 585 kg 415 kg 鉄分 :345kg アルミ分 :26kg 銅分 :58kg プラスチック分 :256kg ガラス分 :210kg 基板・ハーネス分:37kg その他 :68kg 圧縮機 モーター 熱交換器 使用済テレビ 225千トン 部 品 回 収 ・ 取 り 外 し 415kg内訳 鉄分 :94kg アルミ分 :12kg 銅分 :29kg プラスチック分 :52kg ガラス分 :200kg 基板・ハーネス分:26kg その他 :2kg 使用済パソコン 75千トン 圧縮機油 冷凍機油 4kg 585 kg内訳 鉄分 :251 kg アルミ分 :14kg 銅分 :29kg プラスチック分 :204kg ガラス分 :10kg 基板・ハーネス分:11kg その他 :66kg アルミ 18kg ミックスメタル 冷能フロン 8 ブラウン管 コンタクトガラス 電子基板 320kg 手選別 破砕 偏向ヨーク 部品付帯 プラスチック *1 *1 鉄スクラップ 以 降 は 投 入 量 を 1,000kgと して換算した値 注 ) 国 内 解 体 対 象 の 使 用 済 家 電 製 品 ・パ ソンのうち、自治体回収分や中古品輸 出など不明分の量が把握できないので、 ソ テリアルフローは解体・シュレッダー工 程 へ の 投 入 量 を1,000kgと し て 暴 報 告 書 H に基づく関係機関・研究所などの統計 デ ー タ 、 公 表_ 文 か ら 推 定 し て 算 出 し た ものである。 図 3.1.4-2 使用済家電製品・パソコン廃棄マテリアルフロー カレット シュレッダーダ スト 自治体 消費者 再資源化施設・ 一般家庭 不燃ゴミ処理施設等 ・ (町会、学校、ボランティア 等) 素材企業・ スーパー等拠点収集 消費者 自動販売機 廃 棄 物 処 理 業 者 (観光地等) 集団収集等 回 収 業 者 生活系 屋外 各素材メーカー 9 ボトラー 事業系 ・ 鉄道 清掃業者等 ビル 飲食店 未収集分 (散乱等) 図 3.1.4-3 使用済飲料容器の収集・リサイクルフロー 埋 立 生 産 (≒ 排 出 ) 収 スチール缶 集 使用済スチール缶 1269千トン 使用済アルミ缶 1,100千トン 1 , 0 5 1 千 トン 選別 ( 手選別・磁力選別) 229千トン 1,051千トン 一般 廃棄物 アルミ缶 217千トン 217千トン スチール缶 : 40千トン アルミ缶: 11千トン 276千トン プレス ガラスびん 1 9 6 0 千 ト ン *1 使用済ガラスびん 選別 900千トン 異物等 スチール缶 : 170千トン アルミ缶: 47千トン ガラスびん: 760千トン アルミ缶 スクラップ 880千トン 1 , 2 0 0 千 トン 未収集 スチール缶 スクラップ プレス 破 砕 カレット 一般 廃棄物 70千トン 250千トン 10 76千トン PETボトル 322千トン 61千トン *2 使用済PETボトル PETフレーク 選 別・ 破砕 一般 廃棄物 15千トン 焼却処理 *1:ワンウェイびん+リターナブルびん他、カラズびんとして回収された異物を含む。 *2:分別回収のみを対象とした 図 3.1.4-4 使用済飲料容器の廃棄マテリアルフロー 埋立 建設 廃棄物 解 体 分別 選別 135.3kg/m2 コンクリート 中 間 処 理 モルタル 金属スクラッ 16.9kg/m2 金属くず ・破 砕 ・焼却 木くず、紙くず 88.1kg/m2 ・プレス 路盤材 チップ 2 ガラス、陶磁器 34.5kg/m 等 11 骨 材 2 廃プラスチック 3.5kg/m 廃 棄 選 別 サッシ 廃 棄 図 3.1.4-5 建設廃棄物のマテリアルフロー (2) 中間処理のインベントリ 中間処理のインベントリについては、図 3.1.3-1 および 3.1.4(1)の処理プロセスフロ ーに見られるように、(1)部品で構成される自動車や家電・OA 機器など、(2)飲料容 器などのように分別収集・回収が行われているもの、(3)建築廃棄物のように解体現場で の処理が主体となるものに分けられ、それぞれ処理フローが異なる。 そこで本章では、(1)については中間処理プロセスごとに分けて整理し、(2)および (3)については纏めて整理した。 a. 使用済み自動車、使用済み家電・OA 機器などの中間処理 使用済み自動車、使用済み家電・OA 機器などの耐久消費財は、資源有効利用促進 法や家電リサイクル法などの適用を受け、循環型社会の形成に向けてその体系は大き く変わろうとしている。 これら使用済み製品の中間処理は、解体・分解工程、破砕工程、選別工程に大別で きる。一方、中間処理業者には、解体・分解を専門に扱う業者、破砕・選別を行う業 者、これらを一貫して行う業者があるが、手作業による解体・分解業者が多く、90% 以上を占めるといわれている。解体・分解後の製品は、ガラとして大型設備を備えた 破砕・選別業者に持ち込まれるが、多くの場合、自動車、家電など区別をせずに混合 処理が行われる。最近、自動車あるいは家電製品から部品、材料を徹底的に分離回収 する設備が、各地のリサイクルセンターなどで稼動し始めている。 イ.解体・分解処理のインベントリ 解体・分解作業の多くは手作業であり、コンベア、クレーン、フォークリフトなど 搬送にかかわる電力等のエネルギーが補助的に使われる程度である。したがって、手 作業を評価せずに解体・分解工程のインベントリとして求めるのは難しい。 解体分解作業においては、細かく分解し、回収すればするほどエネルギーが必要と考 えられるので、インベントリは、回収率と関連付けて評価すべきである。現在、この ようなデータは皆無に近いが、参考までに、使用済み家電製品・OA 機器の高度分解・ 分別を行っている H 社の例を回収率とともに表 3.1.4-1 に示す。 解体・分解作業のインベントリは、手作業の評価を含めて、今後の課題である。 表 3.1.4-1 使用済み家電製品の解体・分解処理のインベントリ一例 [インプット] [アウトプット] マテリアル マテリアル ・ テレビ、冷蔵庫、 1,000 kg ・ 本体(ガラ) 714 kg エアコン、洗濯機 ・ 回収品 286 kg エネルギー エミッション ・ 電力 ・CO2 1.81 kg 54.6 kWh ・ LPG(構内輸送) ・ NOx 1.58 g 0.60 kg ・ SOx 0.01 g 12 ロ.破砕処理のインベントリ 破砕処理は廃棄・リサイクル段階ではもっともエネルギー消費が大きい。破砕機に は、使用済みの自動車や家電・OA 機器などの解体・分解されたいわゆるガラが投入 されるが、1 次破砕、2 次破砕と 2 段階に分けて行われることもある。 破砕処理に関しては、最近になって専用のプラントの出現によって自動車あるいは家 電製品のみを処理する例も増えてきているが、約 75%が自動車、家電・OA 機器製品 の混合処理が行われている。 破砕処理は風力選別、磁力選別などと連続して行われるのが一般的であるが、ここ では破砕処理に関わるインベントリを求めた。したがって、シュレッダダストなど破 砕処理に伴って発生する廃棄物は、次工程の選別に含めて集計している。破砕処理の インベントリを図 3.1.4-6 に示す。 電力 31.7 kWh 軽油 1.24 L 解体ガラ 1,000 kg (自動車・家電 OA 機器等) 治工具 1 kg 油脂類 0.13 kg 破 砕 大気 図 3.1.4-6 破砕品 1,000 kg CO 2 3.33 kg NOx 10.1 g SOx 0.84 g 使用済み自動車・家電製品破砕処理プロセスの平均的インベントリ 電力消費量については、混合処理を行っている 2 社(実績値)の平均値とした。こ の値は、破砕機の一般的な処理能力と電動機出力との関係(カタログの設備仕様より)、 0.029 t/h/kW から得られる 34.5 kWh/t とほぼ一致している。専用設備による自動車 の 40 kWh/t、高度処理を行っている家電の 48 kWh/t よりはやや低いが、混合処理と しては妥当と考えられる。軽油は、フォークリフトなど搬送に関わるものである。 ハ.選別処理のインベントリ 選別処理は破砕処理に続いて行われるが、その目的は①鉄系破砕物の回収、②非鉄 金属系破砕物の回収、③ゴム・プラスチック等の回収あるいは分離である。 鉄系金属を回収する磁力選別機はほとんどの工場で用いられているが、非鉄金属に ついてはそのままの状態(ミックスメタルとも呼ばれている)で出す場合、渦電流選 別機などによりアルミニウム、銅、プラスチックなどの分離を行う場合など、工場に よって異なる。いわゆるシュレッダダストは破砕、選別の過程で風力選別機、分級機 等で分離・回収される。 13 風力選別、磁力選別および渦電流選別機による標準的な選別処理のインベントリを、 図 3.1.4-7 に示す。エネルギーについては、破砕処理と同じ 2 社の平均値とした。 電力 9.65 kWh 軽油 0.75 L 破砕品 選 1,000 kg 別 鉄系回収物 非鉄系回収物 その他回収物 破砕品投入物の 性状による CO 2 2.01 kg NOx 6.1 g SOx 0.50 g シュレッダダスト 破砕品投入物の性状による 大気 図 3.1.4-7 使用済み自動車・家電製品選別処理プロセスのインベントリ 現状の破砕・選別処理においては、金属類のみが回収され、プラスチック・ゴム類 のほとんどは回収されずにシュレッダダストとして最終処分に回される。金属の一部 は分離できずにシュレッダダストに混入し回収されていない。金属類の回収率は、投 入物の性状、選別方式、選別設備などに大きく依存するが、製品の材料・部品構成、 シュレッダダストの分析値などから、自動車および家電の混合処理における金属の平 均的な回収率として、表 3.1.4-2 のように推定した。 表 3.1.4-2 選別処理における金属類の平均的な回収率 回収物 回収率(%) 鉄 アルミニウム* ミックスメタル(銅、ステンレス等) 97 64 38 * アルミニウムとして回収される場合の回収率 一方、最近、家電リサイクル法に対応して、種々の選別機を数段組合せた高度の選 別分離を行い、鉄、アルミニウム、銅、ステンレス、プラスチックなどの有価物の徹 底的な回収とダスト廃棄物の削減を可能とする設備が各地で稼動し始めている。これ らの高度選別処理の例では、エネルギー消費は大きくなるが、プラスチックを含めて 破砕処理にかけた製品の 90%以上が回収分離される。 b. 使用済み飲料容器 スチール缶、アルミニウム缶、PET ボトル、ガラスびん、紙パックなどの使用済み 飲料容器は、図 3.1.4-4 に示したように処理される。中間処理の実際の処理フローは 持ち込まれる廃棄物の状態によって大きく異なる。分別収集によって、ある程度飲料 容器毎の仕分けができている場合には、それぞれの処理にかけられるが、可燃物、不 14 燃物が含まれていることも多く、手選別による異物除去が行われる。また、PET ボト ルのリサイクルは、現状では分別回収されたものが対象となっている。 したがって、中間処理プロセスのインベントリについて、次のような前提をおき、図 3.1.4-8 に示す工程について算出した。 ・ 分別収集・回収され、リサイクルセンターあるいは中間処理業者に持ち込まれ、再 資源化処理の原料となるまでを、システム境界とする。 ・ スチール缶、アルミニウム缶およびガラスびんは混合処理される場合が多く、一連 の選別処理(手選別、磁力選別、渦電流選別など)を「選別処理」とする。 ・ PET ボトルは、分別回収されたもの対象に「破砕処理」する。 ・ 原料搬入、製品搬出に関わる輸送は対象外とする。 使用済 飲料容器 選 別 スチール缶 プレス スチール缶プレス アルミ缶 プレス アルミ缶プレス ガラスびん 破 砕* カレット PET ボトル 破 砕* PET フレーク * 選別、異物除去を含む 図 3.1.4-8 使用済飲料容器の中間処理 イ.スチール缶、アルミニウム缶およびガラスびんの中間処理 缶のみを処理する場合、缶とびんを混合処理する場合があるが、多くの場合、異物 を取り除いた後、磁力選別機でスチール缶を分離し、手選別等でガラスびんや異物を、 また渦電流選別機でアルミニウム缶を分ける。スチール缶およびアルミニウム缶は専 用のプレス機で圧縮され、サイコロ状のプレス品となる。ガラスびんは破砕処理され てカレットとなる。 缶については選別処理とプレス処理を同一の工場で行われることが多く、個別の電 力消費量は把握されているケースは少ない。そこで、混合処理を行っている K 社のデ ータ(電力)について、設備容量、負荷、稼働率などをもとに、選別処理とプレス処 理の消費電力を算出した。その結果、 選別(手選別、磁力選別、渦電流選別):4.1 kWh/t-搬入量 スチール缶プレス: 13.4 kWh/t-スチール缶 アルミニウム缶プレス: 27.1 kWh/t-アルミニウム缶 が得られた。スチール缶およびアルミニウム缶の選別−プレス処理の消費電力は、そ れぞれ 17.5 kWh/t および 31.2 kWh/t となり、これは環境科学情報センターの数値 15 14.9 kWh/t、39.4 kWh/t とほぼ一致している。 ここで搬入物にプラスチックなど、缶、びん以外の異物が多いと缶・びんの回収率 は低下する。K 社の例では、不燃物の少ない自治体系からの回収飲料容器の場合、残 渣は 2∼3%と少なく、缶およびびんの回収率はほぼ 100%であるが、事業系の場合、 50%近く残渣が発生することがあり、しかも残渣中に缶、びんが 10∼15%混入する。 このように分別収集が進めば回収率は向上すると考えられるが、ここでは、スチール 缶およびアルミニウム缶の回収率に対し、環境情報科学センターで想定されている歩 留り 95%を用いた。 これらの結果をもとに、使用済み飲料容器の選別処理、スチール缶およびアルミニ ウム缶のプレス処理のインベントリを、図 3.1.4-9∼3.1.4.11 に示す。 電力 4.1 kWh 選 使用済み飲料容器 1,000 kg 別 中間処理物 (飲料缶の歩留り 95 %) 固形廃棄物 飲料缶の 5% 飲料缶以外の混合物 図 3.1.4-9 使用済み飲料容器選別処理プロセスのインベントリ 電力 スチール缶 1,000 kg 13.4 kWh プレス (スチール缶) スチール缶プレス品 1,000 kg 図 3.1.4-10 スチール缶プレス処理プロセスのインベントリ 16 27.1 kWh 電力 アルミニウム缶 プレス (アルミ缶) 1,000 kg アルミニウム缶プレス品 1,000 kg 図 3.1.4-11 アルミニウム缶プレス処理プロセスのインベントリ ロ.ガラスびんの破砕処理 ガラスびんの廃棄・リサイクルについては、①リターナブル、②カレット化による マテリアルリサイクル、③その他のリサイクルがある。ここでは、中間処理としての ②について検討した。 回収されたガラスびんは、通常、用途に応じて透明びん、茶色びん、その他の色つ きびんに選別されてカレット工場に搬入される。カレット工場では、図 3.1.4-12 に示 すようなフローで、粉砕し、異物を除去してカレットとする。中間処理の段階で、洗 浄・乾燥を行う場合もある。 使用済 ガラスびん 粗 砕 異物除去 図 3.1.4-12 磁気選別 粉 砕 粒度選別 カレット 使用済ガラスびんの中間処理フロー 製品となるカレットは、用途によって品質基準が決められており、陶磁器、金属、 結晶化ガラスなどの異物除去に最新の注意が払われる。ガラスびんリサイクル協会に よる統計では、異物および廃棄ガラス粉などの発生量は投入される使用済みガラスび んの 7.4%であり、カレットの歩留りは 92.6%となる。さらにカレットのうち、びん 用途は 86.4%であり、残りはグラスウール、タイル、道路舗装など他目的の用途であ る。最近、「その他の色」カレットが増大する傾向にあり、その用途開発が進められて いる。 インベントリとしては、エネルギーについては 2 社の実績値の平均を用い、製品歩 留りについては上記 92.6%とした。これらを図 3.1.4-13 に示す。固形廃棄物は投棄さ れる。 17 電力 8.1 kWh 燃料 77.5 MJ 選別・破砕 (カレット化) 使用済みガラスびん 1,000 kg カレット 926 kg CO 2 5.37 kg NOx 15.0 g SOx 0.93 g 固形廃棄物: 74 kg (ガラス、陶磁器、プラスチック等) 大気: 図 3.1.4-13 使用済みガラスびん選別・破砕処理プロセスのインベントリ ハ.PET ボトルの粉砕処理 使用済み PET ボトルは、図 3.1.4-14 に示すように、回収されたのち選別・粉砕し、 異物を除去してフレークとなる。PET ボトルの粉砕に関するインベントリは、代表的 な 3 社のデータをもとに取り纏めた PET ボトル協議会によるデータを用いた。図 3.1.4-15 に示す。ここで発生する固形廃棄物は、さらに有効利用がはかられているが、 詳細は不明である。なお、“ボトル to ボトル”を想定する場合には、再生フレーク PET のペレタイジング処理が必要となる。 使用済 PET ボトル 選 図 3.1.4-14 別 粉 砕 異物除去 再生フレーク 使用済 PET ボトルの中間処理フロー 電力 350 kWh 燃料 2,608 MJ 回収 PET ボトル(ベール) 1,000 kg 選別・粉砕・ 異物除去 (フレーク化) 再生 PET フレーク 803 kg CO 2 264 kg NOx 633 g SOx 339 g 水質: BOD 11 g COD 16 g SS 35 g 固形廃棄物: 197 kg 大気: 図 3.1.4-15 使用済み PET ボトル選別・粉砕処理プロセスのインベントリ 18 c. 建築廃棄物のインベントリ 建築物の廃棄・リサイクルについては、インベントリの作成が進められているが、 住宅産業解体工事業連絡協議会による木造住宅の解体工事に伴う床面積 1 m2 当りの インベントリを表 3.1.4-3 に示す。このデータは、首都圏近郊の標準的な木造住宅(7 戸、木造軸組、2 階建、床面積 79∼133m2)の試験解体の平均結果である。エネルギ ーは、重機による解体と廃棄物の中間処理工場への運搬に分けられる。 表 3.1.4-3 カテゴリ エネルギー エミッション 木造住宅の解体工事のインベントリ 名 称 単位 量 木造軸組、2 階、100m2 軽油(重機用) 軽油(車両用) m2 L L 1.0 1.13 2.18 CO2 建設廃材* 金属くず* 混合廃棄物* 木くず* 廃プラスチック類* ガラス、陶磁器* kg kg kg kg kg kg kg 9.15 170.9 3.3 30.0 69.8 0.6 78.9 * 一事例 d. インベントリのまとめ 使用済み自動車、使用済み家電・OA 機器および使用済み飲料容器の廃棄・リサイ クル段階の中間処理のインベントリを纏めて表 3.1.4-4 に示す。なお、表の使用済み 自動車・家電製品の解体/分解および家電製品の高度破砕選別処理については、一例 であり、参考値である。 19 表 3.1.4-4 使用済み自動車、使用済み家電・OA 機器および使用済み飲料容器の中間処理のインベントリ インプット マテリアル 使用済製品 (A) 解体ガラ (A) 飲料容器(分別後) (A) 摩耗部品等 油脂類 エネルギー 電力 燃料 重油 軽油 灯油 揮発油(ガソリン) LPG・プロパン・ブタン その他石油製品 LNG 都市ガス 水 20 アウトプット マテリアル 製品( 工程産出物) 使用済み自動車・家電・OA機器 使用済み飲料容器 解体・分解 破 砕 選 別 高度破砕選別 選 別 プレス 破砕・選別 粉砕・選別 単位 家電 混合(自・電) 混合(自・電) 家電 アルミ缶 ガラスびん PETボトル 混合(金属缶) スチール缶 kg 1000 kg 1,000 1,000 1,000 kg 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 kg 1.000 0.066 0.480 kg 0.130 0.003 0.002 kWh 54.6 31.7 9.7 83.2 4.1 13.4 27.1 8.1 350.0 MJ 30.1 43.6 26.4 15.1 77.5 2,608 L L 1.24 0.75 L L kg 0.60 0.30 MJ kg m3 m3 kg 鉄 % 回 アルミニウム % 収 その他(ミックスメタル、ステンレス) % 率 プラスチック % kg 回収品 大気排出物 CO2 kg g NOx g SOx 水域排出物 BOD g g COD g SS 固形廃棄物 シュレッダダスト(最終処分) kg kg 廃棄物(最終処分) 備 考 解体ガラ 714 破砕品 1,000 回収品 (B) *1 97 64 38 回収品 927 286 1.8 1.6 0.01 3.3 10.1 0.84 2.0 6.1 0.50 0.9 0.8 0.00 金属缶 (B) *2 95 95 プレス品 1,000 プレス品 1,000 カレット 再生フレーク 926 803 5.4 15.0 0.93 264.0 633 339 11 16 35 74 197 (A-B) 73 (A-B) 一例 自動車、家 自動車、家電 一例 分別収集が 回収量、廃棄 進めば、回 家電製品混 電製品混合 製品混合 合 回収量、シュ 物量は投入製 収率は向上 レッダダスト量 品構成による する は投入製品構 成による *1 B=[Fe]×0.97+[Al]×0.64+[MM]×0.38 [Fe]、[Al]、[MM](ミックスメタル)は解体ガラ中のそれぞれの金属重量(kg) *2 B=([A]-[W])×0.95 [A]:投入物(1000kg)、 [W]:投入物中の金属缶以外の混入物( kg) 選別、異物 選別、異物 除去工程を 除去工程を 含む 含む 3.1.5 今後の課題 本年度調査により得られた廃棄・リサイクルのマテリアルフローおよびインベントリ作成結 果を踏まえ、今後次のような課題が挙げられる。 1) 廃棄・リサイクルの工程は多様なプロセスで行われているために、画一的で一般的な フローおよびインベントリの作成は困難であるなかで、平成 12 年度調査では現時点の実 態に即した形で提供できるようなデータの作成を図ってきた。しかしながら、循環型経済 社会への転換が急速に進む中で、時代とともに急速に変化すると予想される使用済製品の 素材構成の変化、リサイクル技術の開発、リサイクルの促進等が予測される。したがって、 今後さらに精度向上を図るためには、このような変化に対応したインベントリの継続調査 が必要であると考えられる。 2) 上記の具体的な例として、家電リサイクル法の完全施行が本年 4 月から行われ、本年 中に従来の使用済自動車との混合破砕・選別処理とは異なった、新鋭のリサイクル率を高 めた設備の商業運転が始まる。このため、これらの設備工程と従来の処理方法でどのよう な差異がインベントリとして生じるのか等の検討が必要であると考えられる。 3) 本年度調査では各使用済製品の収集・運搬に係わる実態とインベントリは調査対象外 としたが、今後更なる精度向上のためには、この点での調査・検討が必要であると思われ る。 4)建築廃棄物については、平成 12 年度調査では情報、データの制限から今後の調査に課 題を残した。更なる調査により普遍的なインベントリ作成を図る必要があると考えられ る。 3.1.6 (1) インベントリ化への委員のコメント 則武祐二委員(㈱リコー) 今回の廃棄・リサイクル段階のインベントリ調査結果を企業の立場から見た意見を示す。 使用済み製品の回収処理については、不法投棄を除いたとしても次の 3 つのルートが考えられ る。 ① 製造者が行うもの(処理業者との提携を含む) ② 自治体等の処理ルートに乗って処理されるもの ③ ユーザーが産業廃棄物処理業者に委託し処理されるものの 今回の報告では、家電・OA 機器については①の製造者が構築を進めている処理の実状に関す る調査である。複写機を例に取ると、製造者による回収が複写機は比率は高いものの、一部は 他の 2 つのルートで処理されている。また、これは製品がパーソナルユースのものになると② の自治体による処理の比率が高くなってくる。製品のライフサイクルでの環境影響を評価する 際には、この3つのルートでの処理の比率が重要だと思われる。①のルートについては、製造 21 者が回収率だけでなく、処理フローを明確にする事ができる。今回の調査がその一例として、 今後の中間処理のインベントリ集計を行う際に参考にする事ができる。 今回の調査結果を製品の LCA における静脈部分の評価に発展させるためには、次の課題と期 待があげられる。 1. 製造者に戻らない使用済み製品の評価 前述したように自治体やユーザーが処理処分を行う部分の評価をどのように配慮するかがひ とつの課題である。製造者によって回収が進んでいると言われる複写機においても 10%を超え る製品が製造者に帰ってこない。パーソナルユースの製品はさらに回収率は低い。インベント リ委員会の他の報告の中に、この解決方法については示されているが、そのような評価を加え た LCA 事例についての紹介が望まれる。 2. LCA 上の廃棄リサイクルの終点 再資源の処理をどこまで行うか。資源としてどこまで処理を行った時点を終点とするのか。 今回の調査では鉄スクラップとして分別されたところまでの調査であるが、鉄として利用され るまでには電炉での処理などを行う必要がある。これらの資源化の処理によるインベントリデ ータ収集は製品の製造者にとって難関となるため、パブリックデータのニーズは高い。 3. 資源化が終了したものや再使用部品の価値 処理後に再利用可能な資源や再使用部品ができるが、その価値を LCA 上どのように取り扱う かを決める必要がある。部品としての再使用の場合と資源として戻した場合にその持っている 価値は異なり、再使用部品として生まれ変わった方が資源から部品製造までの環境影響を軽減 できる。そのリサイクルの方法の違いによる価値の差が、評価結果に現れなければ、回収リサ イクルの評価には活かすことができない。使用済み製品からの部品を再使用して作られた製品 の評価に反映させることもひとつの方法であるが、2 世代に渡る評価が必要であり、LCA の範 囲が広がり、複雑なものとなってしまう。また、サーマルリサイクルによる回収された熱エネ ルギーの取り扱いも同様である。回収された熱エネルギーをインベントリデータからマイナス することは可能であるが、熱エネルギーだけをマイナスし、回収された資源をマイナスされな いと、より環境に良いと考えられているマテリアルリサイクルの評価が悪いことになってしま う。 4. 消耗品の評価 複写機の場合には、ユーザーで使用されるトナー、感光体や紙等のサプライ製品が消耗される。 22 この中でもトナーや紙は、ほとんどが使用後(製品の用済み時期とは異なる)にユーザーによ り処理されている。トナー容器や感光体は製造者により回収される場合と自治体等の処理によ るものがある。トナー容器等の回収リサイクルの適切性を評価する際には、これらの自治体処 理による負荷の評価は不可欠である。製品の使用期間中に消費されるトナーの量は、製品本体 の重量の数割になり、回収されないことを考えると静脈部分で無視できない量である。 (2) 山田 祥委員(三菱電機㈱) ・2001 年 4 月より家電リサイクル法が施行され本格的に廃家電製品のリサイクルが開始され る。家電製品協会では 1995 年から本法律の施行を前に国からの助成金により廃家電品のリサ イクルに関する検討を行っており、97 年度からは実証プラントを製造しシステム運用型の環境 負荷評価の研究開発も行ってきた。本プロジェクトの今年度の活動としては従来の廃棄段階の インベントリがなかったため自動車との混合廃棄物としてのインベントリの作成で終わったが、 業界ではすでに上記のような取り組みがなされており、家電品の個別のインベントリ、個別処 理と一括処理、処理工場のプラント能力(収率等)等の感度分析につなげられるようなデータ ベースとしていく必要がある。 ・インベントリデータで重要なことは、LCA 評価を実施したときにどこまでデータを遡ること ができるかである。そのためデータの出典、前提の考え方の根拠を明確にしておく必要がある。 これは、委員会でも議論になった代表性の問題でもあり、WG2 の考え方として公表すること でもあり、特に留意しておく必要があろう。 ・マテリアルフローの中でどこまで分別するか、どの部品まで取り外されるかは、経済原理の みで決定されるため、データベースの中では変数としてインプットできるようにしておくのが 望ましい。同様に回収率についてもある意味ではプラントの処理能力を示すものとも考えられ るのでこちらも変動因子として評価できることが望ましい。 ・冷蔵庫のフローでは、フロンは全量シュレッダーダストとして排出されるとしているが、環 境負荷的にはフロンの影響は他の因子より圧倒的に大きいため、データベースとしてはフロン の量だけで決まってしまうと考えられる。そのためデータベースとしてはフロンの回収率を変 動因子として考えられるようにしておく必要がある。 ・結論として今回作成したインベントリをどのように使用できるのか、またどのような範囲で 使用可能(使用制限等)かという点について総括しておいた方がよいと感じる。廃棄・リサイ 23 クル段階のデータの取扱いはこれまでなかった取り組みでありわかりにくい面があるので、バ ックグラウンドデータとしての範囲と使用者が取得すべきフォアグラウンドデータについて何 らかのコメントがあってもよいのではと感じる。実際にこのインベントリデータを使用して LCA を行う人は、回収された材料をリサイクル材として使用した場合、バージン材使用の時と どれくらい環境負荷が異なるか等であり廃棄・リサイクルのインベントリを動脈側のどこに戻 すか(戻せるか)ということに興味があると思われる。 ・またリサイクル材として使用する場合は、今回の中間処理段階で回収される材料がそのまま 使用場合もあろうが、さらに最終処理を必要とする場合も多いと考えられ、そのインベントリ の充実化も今後の課題と考えられる。 参考文献 1)科学技術庁科学政策研究所編:「アジアのエネルギー利用と地球環境」、(1992) 2)船崎 敦、種田克典:自動車研究、20(1998)12、「乗用車の予備的 LCA」 p.611 3)日本鉄リサイクル工業会: 「自動車シュレッダーダスト処理工程の自動化に関する調査」平 成 10 年 2 月 4)船崎 敦、種田克典:自動車研究、22(2000)12、「2002 年使用済乗用車の LCA」 5)資源環境センター1999 年度調査「非鉄金属リサイクルと廃棄物中間処理事業関連費用調 査」2000 年 3 月 6)鉄リサイクル工業会「シュレッダーダスト分析データ」 7)日本自動車工業会「シュレッダーダストの構成比」 8)クリーンジャパンセンター「2000 年ホームページ http://www.cjc.or.jp」原資料は平成 9 年度通産省調査推計、家電製品協会、環境ハンドブック」 9) 資源環境センター「非鉄金属リサイクルと廃棄物中間処理に関する基礎調査」 平成 11 年 3 月 10) 日本電子工業振興協会「使用済コンピュータの回収・処理・リサイクルの状況に 関する調査報告書」平成 12 年 3 月 11) 日本事務機械工業会「使用済事務機器の回収・リサイクルに関する調査報告書」 1998 年 3 月 12) システム技術研究所:「平成 11 年度温室効果ガスライフサイクルアセスメントに 関する調査請負業務報告書」、 (2000) 13) 日本事務機械工業会インタビュー、東京都清掃研究所「廃パソコン、ワープロ等 の適性処理困難性等に関する基礎調査報告書」平成 6 年度 24 14) あき缶処理対策協会ホームページ:http://www.rits.or.jp/steelcan 15) アルミ缶リサイクル協会ホームページ:http://www.alumi-can.or.jp/ 16) ガラスびんリサイクル促進協議会ホームページ:http://www.glass-recycle-as.gr.jp 17) PET ボトルリサイクル推進協議会:http://www.petbottle-rec.gr.jp/ 18) あき缶処理対策協会「99 年度年次レポート」 19) 環境情報科学センター編:「ライフサイクルインベントリ分析の手引き」、化学工 業日報社、(1998) 20) プラスチック処理促進協会「プラスチック一般廃棄物を対象とする LCA 的考察」 21) (株)クワバラ解体桑原次男「建設廃棄物と環境問題」住サイエンス 95 年 26 号 22) 日本建築センター、解体・リサイクル技術ノート編集委員会「解体・リサイクル 技術ノート」1999.1 23) 包装廃棄物のリサイクルに関する定量的分析研究会、野村総合研究所:「包装廃棄 物のリサイクルに関する定量的分析」、野村総合研究所、(1995) 24) PET ボトル協議会:「PET ボトルの LCI データ調査報告書」、(2000) 25) 住宅産業解体工事業連絡協議会:「解体工事に伴うエネルギー使用量及び二酸化炭素 排出量調査」、(2000) 26) 小玉祐一郎、澤地孝男、中島史郎:建築研究資料、No.91(1997) 25 3.2 焼却埋立等の廃棄物処理における環境負荷原単位調査 3.2.1 環境負荷推定モデルを策定するにあたって 廃棄物処理から発生する環境負荷には様々な変動要因がある。以下に、第三回インベント リ研究会で示された、廃棄物処理の各過程における環境負荷に対する変動要因例を示す。 表3.2.1-1 廃棄物処理の各過程における環境負荷に対する変動要因例 (出所:国立環境研究所 大迫、松井) 表は原本をご覧ください。 NEDO図書・資料室にて閲覧が可能です。 86 このような数多くの変動要因があると、廃棄物処理から発生する環境負荷原単位(廃棄物 1トン当たりに発生する環境負荷)が、自治体及びその処理施設毎に異なると推測されるが、 事実、調査結果からも明らかになっている。特に、インプットとなる廃棄物が様々な物質の 混入物であること、それが各自治体で異なっていること、さらに、施設毎によって、大気汚 染物質や水質汚濁物質の排出基準値が異なっていることが、最大の変動要因と思われる。 また、インプットの分析データについて詳細なものがなく、分析データで使用した廃棄物 の組成と実際に焼却された廃棄物の組成は必ずしも一致するものではないことから、工業製 品のLCAと違い、マテリアルバランスの作成が極めて困難であると言える。 また、埋立という処理プロセスについては、プロセスの範囲をどこにするのか(時間的)、 また、最終的な環境負荷をどう考えるのか(「安定化」=「環境負荷ゼロ」として良いのか、 悪いのか)等、LCAを実施する上でのプロセスの概念が未だ定まっていないという重大な問 題を抱えている。 さらに、今までにLCI実施例において、廃棄工程の分析が詳しく行われていない理由とし て(一部上記と重なるが)、「データ入手の困難性」「正確な因果関係に基づく環境負荷の 按分の困難性」「対象とすべきインベントリ項目の不明確さ」「プロセス由来と物質由来の 環境負荷の取り扱いの不明確さ」「廃棄段階の範囲の不明確さ(特に、埋立をどこまで考え るか)」「平均データや代表データの構築の困難さ」等の問題点が過去に指摘がされており、 未だにその問題は解決していない。 これら問題点が全て考慮され解決策を導き出すような、「廃棄物の処理における環境負荷 推定モデル」を作成することは非常に困難であるため、まずは、その対象範囲を絞ることが 重要な作業となる。つまり、負荷推定モデルが、何の研究の為なのか?モデルから導き出し た結果が何の役に立つのか?また誰の役に立つのかを十分に検討することよって、モデルの 対象範囲を絞り込むことが出来、その結果、実用的な環境負荷推定モデルを作成することが 可能となる。 3.2.2 環境負荷推定モデルの「目的と範囲」 環境負荷推定モデルの「目的と範囲」は、本プロジェクト全体の「目的」に沿って設定さ れるべきものである。本プロジェクト全体の目的は「我が国において共通使用できる、①L CA手法、②LCAデータベース、及びユーザーにとって利用し易い、③LCAネットワークシ ステム、を開発する。また、その成果は、エコデザイン等企業生産活動への活用、エコラベ ル、グリーン調達等マーケティングへの活用、環境行政への反映、LCAの啓蒙普及への応用 を視野にいれる。」である。 また、「範囲」については、「①LCA手法における静脈部門のLCI方法と②LCAデータベ ース」に関係してくるが、「②LCAデータベース」の範囲(インベントリデータの対象範囲) は、代表的製品のインベントリデータ(細かい製品等を分析をする場合には、LCA実施者自 身のデータ収集に委ねられている)である。 87 したがって、環境負荷推定モデルでも、上記の「目的と範囲」に沿って、データベースの データとして使用可能な処理モデルを作成することとした。 3.2.3 (1) 環境負荷推定モデル モデルの前提 ○環境負荷推定モデルは、製品のライフサイクルにおける廃棄物処理を対象とした負荷推定 モデルである。 廃棄物処理プロセスのインプットは廃棄物であるが、負荷推定モデルでは、常に製品をイ ンプットとする。したがって、推定する環境負荷は、その製品を廃棄物として処理する際に 発生している負荷とする(製品由来を考慮)。 ○環境負荷推定モデルでは、消費者から排出された廃棄物(一般廃棄物及び一部の産業廃棄 物)を対象とする。 環境負荷推定モデルでは、消費者から排出された廃棄物(製品)を対象とするが、メーカ ー等で回収して処理している(資源化あるいは無害化)場合については、その製品独自の処 理ルートおよび方法が存在しているため、環境負荷推定モデルの対象外とする。したがって、 環境負荷推定モデルでは、一般廃棄物および一部の産業廃棄物の処理の際に発生する環境負 荷を推定するモデルである。 ○環境負荷推定モデルでは、廃棄物処理を、「製品の潜在的な環境負荷ポテンシャルを発現 するもの」と定義する。 製品が廃棄物として処理される際には、1)廃棄物そのもの(製品)が持つものが環境中 へ放出される(家電製品中の重金属、有機物:BODとして放流)、2)処理を行うことで変 換されて放出される(焼却の際に、廃棄物中のCからのCO2発生、塩素からのHCl、ダイオ キシン発生、埋立した際、廃棄物中のCからのCO2発生等)、のいづれかの環境負荷発生が 生じる。これらは、製品が持っていた環境負荷ポテンシャルであると考えられるので、廃棄 物処理は、製品の持つ潜在的な環境負荷ポテンシャルを発現するものであると考えられる (処理方法によって、発現の強度や有無が異なる)。 ○環境負荷推定モデルでは、「製品由来」を基本とする。 環境負荷推定モデルは、基本的には、廃棄物(製品)から発生する環境負荷を推定するも のである(「製品由来」)。 ただし、製品の寄与が推定できないもの(組成データが把握できない場合も含む)につい ては、処理プロセスからの発生負荷を重量ベースで配分した結果を用いることとする(「プ ロセス由来」)。 88 ○環境負荷推定モデルで扱う環境負荷は、プロジェクト全体に準じたものとするが、さらに、 埋立時の容積及び埋立物(分解しないもの)も対象とする。 現在のプロジェクト全体の対象環境負荷物質は、大気汚染物質では、CO2、CH4、HFC、 PFC、N2O、SF6、NOx、SOx、ばいじん、水質汚濁物質では、BOD、COD、SS、全リン、 全窒素の14物質と、その他に、投入エネルギー及び投入資材である。 負荷推定モデルでも、それらの環境負荷を対象とするが、さらに、上記の14物質の構成元 素(C、N、S等)の量も対象とする。 また、廃棄物処理の問題としては最終処分場確保の問題が大きいので、廃棄物処理特有の 環境負荷として空間消費(埋立容積)も対象とする。 ○環境負荷推定モデルでは、概ね代表的な廃棄物処理プロセスを対象とする 表3.2.1-1に示すように、廃棄物処理の各過程における環境負荷に関する変動要因例は数多 くあるが、環境負荷推定モデルでは概ね代表的な廃棄物処理プロセス(以下のA、B)を対 象とする。 A. 廃棄物 → 中間処理(焼却) B. 廃棄物 → 埋立(中間処理として破砕を含む場合もある) → 埋立 ○環境負荷推定モデルでは、埋立時において分解、流出しないもの環境負荷に含めないこと とする。 埋立の際に発生する環境負荷は、1)埋立作業を行う重機等が使用するエネルギーから発 生する環境負荷、2)埋立物から発生する環境負荷、3)最終処分場の維持管理(浸出水の 処理等)の際に投入されるエネルギーから発生する環境負荷ある。 2)埋立物から発生する環境負荷については、時間と共にガスとして大気に放出されたり、 水と共に水域(地下水等)に流出してしまうもあるが、一部あるいはそのほとんどが、最後 まで固層(埋立地)にとどまるものもある。最後まで固層にとどまった埋立物(分解されな い廃棄物:プラスチック)は、それ以上、大気や水域に排出されないので、環境負荷に含ま ないこととする。ただし、全体のマテリアルバランスをとるために、残留物をインベントリ 結果に計上することとする(表3.2.3-1)。 表3.2.3-1 インベントリ表のイメージ エネルギー 投入資材 電力(kwh) 薬剤A 大気汚染物質 水質汚濁物質 CO2 COD Nox BOD SOx SS 89 残留物及び空間 (2) 必要情報 環境負荷推定モデルを使用する際に必要となる情報を以下に示す。 a. 処理毎の割合及び重量 ・焼却処理される割合及び重量 ・破砕後に埋立される割合及び重量 ・直接埋立される割合及び重量 b. 製品の組成 ・環境負荷物質に関連する物質の組成(重量) 製品中のC、N、S、りん、HFC、PFC、SF6の重量 ※これらの情報が入手できない場合には、環境負荷を全て「プロセス由来」として取り扱 うこととする c. 処理毎のそれぞれの容量及び面積 ・焼却後に埋立される場合、焼却後の容量及び面積 ・破砕後に埋立される場合、破砕後の容量及び面積 ・直接埋立される場合、製品そのものの容量及び面積 ※面積は表面積である。なお、これらの情報が入手できない場合には、重量より容量 を算出する 次頁以降に環境負荷推定モデルの内容を示す。なお、環境負荷推定モデルを構築するにあ たって使用したデータの出所を以下に示す。 ・環境庁データ 「地球温暖化対策の推進に関する法律第8条第1項に係る「実行計画」マニュアル」 平成11年8月 環境庁地球環境部環境保全対策課地球温暖化対策推進室 ・自治体データ 本調査のデータ収集によって得られた自治体のデータ ・産業廃棄物業者のデータ 本調査のデータ収集によって得られた産業廃棄物業者のデータ ・北大モデル 「都市ごみの総合管理を支援する評価計算システムの開発に関する研究」 1998年5月 北海道大学大学院工学研究科廃棄物資源工学講座廃棄物処分工 学分野 ・焼却施設台帳データ 「ごみ焼却施設台帳」 平成11年10月 財団法人廃棄物研究財団 ・厚生省廃棄物処理データ 「日本の廃棄物処理(平成8年度)」 平成11年2月 90 厚生省 (3) a. 環境負荷推定モデルの内容 収集・運搬時の負荷 「収集・運搬」における環境負荷は燃料使用時から発生する大気汚染物質である。 燃料使用量は様々な要因によって左右するが、「市民・サービス」としての「収集・ 運搬」を、「各家庭から排出されるごみを収集・運搬する」という機能単位として捉え るならば、コスト的に見ても、その燃料使用量が市町村によって大きく異なるものでは ないと思われる(ただし、その「製品・サービスの質」によっては2倍程度の開きがあ ると推測できる)。したがって、負荷推定モデルでは、中規模程度の自治体のデータを 採用した。 また、収集・運搬の場合、容積の多いプラスチックを可燃物として扱うか不燃物とし て扱うかで、ごみ1トン当たりの燃料使用量に大きく差がでる。しかし、容積で割り振 りを行えば、可燃物として取り扱っても不燃物として取り扱っても、結果的に容積の大 きいものは重量当たりの燃料使用量が大きくなるので、負荷推定モデルは計算が容易に なるようプラスチック類を不燃物として取り扱うこととした。 ・軽油使用量(可燃物) = 7.29(km/t)÷3.10(km/l)×可燃物の重量 ・軽油使用量(不燃物) = 40.79(km/t)÷4.05(km/l)×不燃物の重量 (プラスチック類を含む) ・軽油使用量(資源ごみ)= 13.69(km/t)÷4.14(km/l)×資源ごみの重量 ・軽油使用量(粗大ごみ)= 30.38(km/t)÷5.26(km/l)×粗大ごみの重量 b. 焼却時の負荷 焼却時の環境負荷としては、焼却に伴って発生するイ.大気汚染物質、ロ.水質汚濁 物質、ハ.焼却の際に必要なエネルギーから発生する環境負荷がある。また、処理後に は二.生成物(焼却灰と飛灰)が発生する。 ただし、環境負荷推定モデルでは、ロ.水質汚濁物質は、①発生量が少ない、②再利 用が進んでいる、③生活系排水がメインである、等の理由から、大気汚染物質と生成物 に割り振りようにし、対象外とする。 イ.大気汚染物質 対象となる環境負荷物質は、CO2、CH4、HFC、PFC、N2O、SF6、NOx、SOx、ば いじんであり、以下に算出方法について解説する。 ①CO2(二酸化炭素) CO2の発生は、製品のC分に由来するものであり、燃焼により、そのほとんどのC分が 酸化されて発生する。したがって、以下の算出式を用いることにした。 ◎CO2 = 製品のC分×44÷12×a (a≦1) 91 (a:Cの酸化率、Cの大部分はCO2になるが、一部がCOやCH4になる。この値は 今後の検討課題であるが、当面a=1とする) なお、製品のC分が不明な場合には、以下の値を使用する(1トン当たり)。 ○CO2= ・一般廃棄物(一部産業廃棄物) :1,273kg- CO2/t (自治体データより算出) ・廃プラスチック(一般廃棄物) :2,442kg- CO2/t (環境庁データ) ・廃プラスチック(産業廃棄物) :2,933kg- CO2/t ( 〃 ・廃油(産業廃棄物) 〃 :2,567kg-CO2/t ( ) ) ②CH4 (メタン) CH4 の発生は、製品のC分に由来するが、完全燃焼の場合は全てCO2として排出される ので、その発生量は少なく、また、燃焼効率に左右されるので、負荷推定モデルでは、 製品のC分からではなく、以下の原単位を使用することとした。 ・一般廃棄物 :0.00240kg-CH4/t (環境庁データと厚生省廃棄物 処理データより作成) ・紙くずまたは木くず:0.00527kg-CH4/t (環境庁データ) ・廃プラスチック :0 kg-CH4/t ( 〃 ) ・汚泥 :0.03595kg-CH4/t ( 〃 ) ・廃油 :0.00120kg-CH4/t ( 〃 ) ③HFC(ハイドフルオロカーボン) HFCはカーエアコンや冷蔵庫などの冷媒に使用されており、その発生は製品に含まれ ている分に由来する。ただし、CFC11,CFC12,CFC113,HCFC22については、焼却 施設での分解効率が99.9%以上という報告があり、HFCについても焼却されれば分解さ れるものと推測されるが、焼却される廃棄物の中にはHFCが使用されている製品が少な い、焼却の前に破砕等の前処理があればその時に放出されてしまう、HFCの焼却に関す るデータ不足により、当面は含まれている分が発生するものとして取り扱う。 ◎HFC=製品のHFC量 ④PFC(パーフルオロカーボン) PFCもHFCと同様、冷媒に使用されており、その発生は製品に含まれている分に由来 する。HFCと同様のことが言えるが、当面は発生するものとして取り扱う。 ◎PFC=製品のPFC量 92 ⑤N2O(亜酸化窒素) N2Oの発生も製品のN分に由来するが、通常、燃焼時にはN→NOという反応がほと んどであり、NOxの発生量と比較するとその発生量の発生は少ない。また、他に、アン モニアの酸化反応や空気中のN分からの発生も多少はあると思われるが、発生量が少な く推測することが困難であるため、負荷推定モデルでは以下の原単位を使用することし た(1トン当たり)。 ・一般廃棄物 :0.03639kg-N2O/t (環境庁データと厚生省廃棄物 処理データより作成) ・紙くずまたは木くず:0.00452kg-N2O/t (環境庁データ) ・廃プラスチック :0.080 kg-N2O/t ( 〃 ) ・汚泥 :0.5836 kg-N2O/t ( 〃 ) ・廃油 :0.024 kg-N2O/t ( 〃 ) ⑥SF6(六ふっ化硫黄) SF6は電気機械器具の絶縁ガスとして使用されており、その発生は製品に含まれてい る分に由来する。HFCと同様のことが言えるが、当面は発生するものとして取り扱う。 ◎SF6=製品のSF6量 ⑦NOx(窒素酸化物) NOxは製品に含まれる窒素(N)分に由来するフュエルNOxと、空気中の窒素分の反 応に由来するサーマルNOxがあり、本推定モデルではその割合を8:2とした。 炉から発生するNOxの濃度は、通常100∼200ppm程度であり、大気汚染防止法の基 準値(250ppm)以下であるが、廃棄物のN分の割合によっては超えることもある、自治体 の上乗せ基準値(50∼150ppm)の要求により、運転制御法(除去率20∼30%)、運転 制御法と無触媒法との併用(除去率40∼50%)、触媒法(200度で60∼90%)等の方法 により除去されている。 ただし、N分の場合は、CやSと違い、酸化するのは一部となるので、酸化率を設定す る必要がある。そこで、自治体データ及びその除去率を50%とした場合の酸化率を算定 すると、酸化率は73%であった。 ◎NOx(NO) = 製品のN分×30÷14×b×0.50(除去率)×10÷8 (b<1) (b:Nの酸化率、Nの場合、酸化するのは一部である。この値は今後の検討課題で あるが、当面b=0.73とする。なお、除去率は50%とした) なお、製品のN分が不明な場合には、以下の値を使用する(1トン当たり)。 ○NOx(NO)= 93 ・一般廃棄物:0.656kg- NOx /t (自治体データより算出) ・産業廃棄物:1.293kg- NOx /t(産業廃棄物業者のデータより算出) ⑧SOx(硫黄酸化物) SOxの発生は、製品のS分に由来するものであり、S分のほとんどが燃焼により酸化さ れ発生する。ただし、その濃度に対して基準値が設定されているため、湿式法(除去率 90%以上:但し、反応生成塩や重金属を含む排水の高度処理が必要になる)、半乾式(除 去率:バグフィルター95∼98%、電気集塵機60∼70%)、乾式(除去率:バグフィルタ ー90∼98%、電気集塵機50∼70%)等の方法により除去される。したがって、発生量は、 廃棄物中のSの割合と除去率によって決まってくる。 ◎SOx(SO2) = 製品のS分×64÷32×c×0.25 (C≦1) (c:Sの酸化率、Sの大部分はSOxになるが、一部は酸化されない。この値は今後 の検討課題であるが当面c=1とする。なお、除去率は75%とした) なお、製品のS分が不明な場合には、以下の値を使用する(1トン当たり)。 ○SOx(SO2)= ・一般廃棄物:0.429kg- SOx /t (自治体データより算出) ・産業廃棄物:0.756kg- SOx /t (産業廃棄物業者のデータより算出) ⑨ばいじん ばいじんについては、組成が変化しても組成中の灰分は大幅に変化しないため、プロ セス由来と考えられる。負荷推定モデルでは自治体及び産業廃棄物業者のデータを使用 する。 ・一般廃棄物:66.87g-煤塵/t (自治体データより算出) ・産業廃棄物:75.29g-煤塵/t (産業廃棄物業者のデータより算出) ロ.水質汚濁物質 水質汚濁物質については、その主な発生要因であるごみピット汚水は燃焼室に噴霧さ れており、灰汚水、ガス洗浄排水(湿式ガス処理の場合)は水処理後にプラント内で再 使用されていることが多いので、発生量が少なくなっている。用水量に対する放流水量 の割合は、471施設の用水量合計9,025,213m3に対して、約0.25%の22,663m3程度であ る(焼却施設台帳データ)。また、処理水の一部、生活処理水を下水へ放流していると ころもあるが、札幌市の記録では下水放流水のBODは0.2、37、57、300ppm(施設に より異なる)と決して高くはなく、それも環境中へ放出するわけではなく、下水処理シ ステムで処理しており、その処理量は、下水の負荷に較べるとごくわずかである。 これらの理由から、負荷推定モデルでは発生する環境負荷を大気汚染物質及び生成物 94 に割り振ることとし、水質汚濁物質は対象外とした。 ハ.投入資材 投入資材(エネルギー、薬剤等)については、投入資材の種類(特に薬剤等)は設備 の内容で決まっており、その量は廃棄物の組成と量とに関係してくる。しかし、廃棄物 全体の組成に関連し、また、発生を調整するために常に投入されているものなので、プ ロセス由来とし、自治体のデータを用いることとした。なお、投入資材については、主 な投入資材のみを対象とした。 ○一般廃棄物(自治体データより算出) 32.1375 kwh/t ・買電力量(kwh) = ・重油(l) = 0.1737 l/t ・水(m3) = 0.2546 m3/t ・消石灰(kg) = 9.0982 kg/t ・苛性ソーダ(kg) = 0.2289 kg/t ・塩酸(kg) = 0.1007 kg/t ・脱酸剤(kg) = 0.0183 kg/t ○産業廃棄物(産業廃棄物業者のデータより算出) 201.5422 kwh/t ・買電力量(kwh) = ・重油(l) = 6.6506 l/t ・水(m3) = 0.8675 m3/t ・消石灰(kg) = 46.4535 kg/t ・苛性ソーダ(kg) = 0.9340 kg/t ・塩酸(kg) = 0.8634 kg/t ・脱酸剤(kg) = 0.0189 kg/t 二.生成物 焼却の際の生成物は焼却灰及び飛灰であり、その内容物は焼却物の組成によって変わ ってくるが、製品それぞれの灰分(不燃分)データが必要になるため、負荷推定モデル ではプロセス由来とし、自治体のデータ及び産業廃棄物業者のデータを用いることとし た。 なお、環境負荷物質の残渣移行率(どの程度残渣に移行するか)については、データ が不足しているため、今後の検討課題とするが、当面は無しとする。 ・一般廃棄物:生成物(kg:焼却灰+焼却飛灰)=0.155 kg/t (自治体データより算出) ・産業廃棄物:生成物(kg:焼却灰+焼却飛灰)=0.386 kg/t (産業廃棄物のデータより算出) 95 c. 破砕時の負荷 破砕時の負荷としては、イ.破砕時に投入されるエネルギー及びロ.破砕の際に廃棄 物から排出される大気汚染物質(ばいじん、フロン類等)及び水質汚濁物質(廃油等) があるが、環境負荷推定モデルでは、イ.については、埋立時の負荷として取り扱うこ ととし、ロ.破砕時に投入されるエネルギーのみを対象とする。 ○廃OA機器(破砕・選別) ・電力量(kwh) = ・軽油(l) = 22.89 kwh/t 2.94 l/t ○建設廃材等(破砕・選別) ・電力量(kwh) = ・軽油(l) = 25.07 kwh/t 1.67 l/t ○粗大ごみ(破砕・選別) d. ・電力量(kwh) = 37.00 kwh/t(せん断破砕) ・電力量(kwh) = 166.00 kwh/t(衝撃せん断破砕) 埋立時の負荷 埋立の環境負荷としては、埋立地から発生するイ.大気汚染物質とロ.水質汚濁物質、 ハ.埋立時及び浸出水処理に必要なエネルギーから発生する環境負荷、二.埋立地の空 間がある。 負荷推定モデルでは、分解する製品は全てイ.大気汚染物質とロ.水質汚濁物質とし て環境へ放出されるものとした。なお、分解しない製品は安定しているものとして取り 扱うこととした。また、ここでの産業廃棄物業者のデータは、建築汚泥、燃え殻、廃プ ラスチック、繊維くず、紙くず、木くず、ゴムくず、金属くず、ガラス陶磁器、コンク リ殻等を埋め立てている最終処分場のデータである。 イ.大気汚染物質 対象となる環境負荷物質は、CO2、CH4、HFC、PFC、N2O、SF6、NOx、SOx、ば いじんであり、以下にそれぞれの算出方法を取りまとめた。ただし、分解しない製品(プ ラスチック等)からは排出されないとする。 ①CO2(二酸化炭素) C分が酸化して発生する。 CO2の発生は、分解する埋立物のC分に由来するものであり、 ※1 ※2 ただし、生物分解性の炭素の分解率は77% ガス化率を59% 、うちメタンとなる比率 ※3 を50% としたので、ガス化する炭素の二酸化炭素転換率を9%とした。ただし、分解し ない製品(プラスチック等)は対象外とする。 CO2 = 分解する製品(プラスチック以外)のC分×46÷12×0.09 96 ※1:IPCC:Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Invent ories:Workbook,1996 ※2:松藤康司他「埋立構造の違いによる温室効果ガスの発生と制御」廃棄物学会紙、 8(6)、1997 ※3:池田孝「埋立地における発生ガスの挙動(その3)、都市清掃、36(134)、1983 ②CH4(酸化物) CH4の発生は、分解する埋立物のC分に由来するが、①CO2で説明したように、メタ ンとなる比率を50%とした。ただし、分解しない製品(プラスチック等)は対象外とす る。 CH4 = 分解する製品(プラスチック以外)のC分×16÷12×0.5 ③HFC(ハイドフルオロカーボン) HFCはカーエアコンや冷蔵庫などの冷媒に使用されており、その製品に含まれている 分に由来する。 HFC=製品のHFC量 ④PFC(パーフルオロカーボン) PFCもHFCと同様、冷媒に使用されており、その発生は製品に含まれている分に由来 する。 PFC=製品のPFC量 ⑤N2O(亜酸化窒素) N2Oの発生は、分解する製品のN分に由来し、硝化(アンモニアの酸化)・脱窒反応 により発生する。しかし、N分のガス化率、N2Oへの変換率についてはよくわかってい ない。そこで、負荷推定モデルでは、当面、N分は全て水域へ流出することとした。 ⑥SF6(六ふっ化硫黄) SF6は電気機械器具の絶縁ガスとして使用されており、その発生は製品に含まれてい る分に由来する。 SF6=製品のSF6量 ⑦NOx(窒素酸化物) 負荷推定モデルでは、当面、N分は全て水域へ流出することとした。 ⑧SOx(硫黄酸化物) 97 負荷推定モデルでは、当面、S分は全て水域へ流出することとした。 ⑨ばいじん ばいじんについては発生しないものとする。 ロ.水質汚濁物質 対象となる環境負荷物質はBOD、COD、SS、全リン、全窒素であり、以下にそれぞ れの算出方法を取りまとめた。なお、除去率は全て95%と設定した(侵出水処理プラン トの各社のカタログ等より算出)。ただし、分解しない製品(プラスチック等)からは 排出されないとする。 ①BOD(生物化学的酸素要求量) BODは有機物の種類は依存するが、CODからの一般的な算出式COD×0.65とする(C ODの算出方法は②CODの項目を参照)。 ◎BOD = 分解する製品(プラスチック以外)のC分×0.18×32 ÷12 ×0.65×0.05(除去率) なお、製品のC分が不明な場合は以下の値を使用する(1トン当たり)。 ○BOD= ・一般廃棄物: 6.833g-BOD/t (自治体データより算出) ・産業廃棄物: 0.225g-BOD/t (産業廃棄物業者のデータより算出) ②COD(化学的酸素要求量) 分解する製品(プラスチック以外)のCの内、生物分解性の炭素の分解率は77%、ガ ス化率を59%としたので(詳細はCO2の項目を参照)、18%が水域に流出するものとし、 32/12(酸素と炭素の分量の比)を乗じたものをCODとする。 なお、分解されない23%のC分はそのまま固層にとどまるものとする。 ◎COD = 分解する製品(プラスチック以外)のC分×0.18×32 ÷12 ×0.05(除去率) なお、製品のC分が不明な場合は以下の値を使用する(1トン当たり)。 ○COD= ・一般廃棄物:10.981g- COD /t (自治体データより算出) ・産業廃棄物: 1.599g- COD /t (産業廃棄物業者のデータより算出) ③SS(浮遊物質) SSについては、埋立物の組成が変化しても同じだけのSSが発生するので、プロセス 由来とし、自治体のデータ及び産業廃棄物業者のデータを用いることとした。したがっ 98 て、分解しない製品以外、全ての埋立物にSSの発生量を割り振るものとする。 ・一般廃棄物:16.804g-SS/t (自治体データより算出) ・産業廃棄物: 0.145g-SS/t (産業廃棄物業者のデータより算出) ④全リン 全リンについては、製品のリン分に由来する。したがって、分解する製品に含まれる リン分を対象とする。 ◎全りん = 分解する製品(プラスチック以外)のP分×0.05 なお、製品のP分が不明な場合あるいは埋め立て物が灰の場合には、以下の値を使用 する(1トン当たり)。 ○全りん= ・一般廃棄物:0.206g-T-P/t (自治体データより算出) ・産業廃棄物:1.745g-T-P/t (産業廃棄物業者のデータより算出) ⑤全窒素 窒素については、大気汚染物質の欄で述べたように、本来はN2OやNOxとして一部の N分は大気へ放流される。また、水質汚濁物質についてもアンモニア性窒素等の他の窒 素化合物による流出があるが、その割合等が不明のため、負荷推定モデルでは、全てを Nとして流出するものとした。 ◎全窒素 = 分解する製品(プラスチック以外)のN分×0.05 なお、製品のN分が不明な場合あるいは埋め立て物が灰の場合には、以下の値を使用 する(1トン当たり)。 ○全窒素= ・一般廃棄物:11.122g-T-N/t (自治体データより算出) ・産業廃棄物: 1.527g-T-N/t (産業廃棄物業者のデータより算出) ハ.投入資材 埋立に投入される資材としては、主に①埋立を行う重機を動かすための軽油、②浸出 水処理に使用するエネルギー及び薬品がある。①は埋立終了時点で投入が終了されるが、 ②は埋立終了後も浸出水処理の為に投入される。負荷推定モデルでは、埋立期間3.6年、 埋立終了後15年間施設を稼動させるものとして設定した。 ①埋立時の投入材 埋立時の投入材としては、重機を動かすための軽油等のエネルギー及び覆土がある。 覆土は、ごみの1(容積)に対して0.2使用されるが、負荷推定モデルでは、覆土は埋立 地建設の際に発生した土を使用するものとして対象外とした。 99 ・軽油使用量(L) = 0.62×埋立物の重量(t)(北大モデルより) ②浸出水の処理の投入材 浸出水処理にはエネルギー(主に電力)及び薬剤が投入される。エネルギー消費量及 び投入される薬剤の種類と量については、埋立物の内容、処理プロセス及び浸出水の量 (降水量)等の違いにより、埋立地によって異なるが、自治体データ及び産業廃棄物業 者のデータをそのまま用いることとした。なお、薬剤については、主要薬剤(苛性ソー ダ及び塩化第二鉄)のみとした。 また、自治体から収集したデータは1年間の埋立て量当たりで算出しているため、(3. 6+15)÷3.6倍(5.167倍)とした。 一般廃棄物と産業廃棄物の埋立物の重量当たりの投入材の量を比較すると、一般廃棄 物の方が多くなっている。これは、先述したように、産業廃棄物の埋立物が、建築汚泥、 燃え殻、廃プラスチック、繊維くず、紙くず、木くず、ゴムくず、金属くず、ガラス陶 磁器、コンクリ殻等であるため、一般廃棄物の埋立物と比較すると、水分及び有機性廃 棄物の量が少ないためと推測される。 ○一般廃棄物(自治体データより算出) ・電力量(kwh) = 10.9411×5.167/t ・苛性ソーダ(kg) = 1.0336×5.167/t ・塩化第二鉄(kg) = 0.4051×5.167/t ○産業廃棄物(産業廃棄物業者のデータより算出) ・電力量(kwh) = 1.6669×5.167/t ・苛性ソーダ(kg) = 0.0293×5.167/t 二.空間の消費 空間の消費については、処理後の製品もしくは製品そのものの容量及び面積とする。 ・焼却後に埋立される場合、焼却後の容量及び面積 ・破砕後に埋立される場合、破砕後の容量及び面積 ・直接埋立される場合、製品そのものの容量及び面積 ただし、これらの情報が入手できない場合には、以下の式を用いて容量を算出し、そ れを空間の消費とする。 a:そのままの割合の重量、b:破砕を行った割合の重量 ck:焼却処理等の中間処理した割合の重量(k=1,2,3・・焼却、溶融など:表を参照) V(m3)=(a/(ρiCNi))+(b/(ξρiCSi))+(ΣCk/(ρiCNi)) 100 表3.2.3-2 ごみの組成別収集時かさ密度と埋立時の圧縮係数(北大モデル) 表は原本をご覧ください。 NEDO図書・資料室にて閲覧が可能です。 3.2.4 今後の課題 今回、環境負荷推定モデル(廃棄物の焼却および埋め立ての際に発生する環境負荷をLCA のデータベースに適用するための汎用モデル)を構築したことで、LCAデータベースに適用 可能な廃棄物処理・処分における環境負荷データの算出が可能となった。 しかし、構築した環境負荷推定モデルは、多くの仮定が含まれているので、まだ構築途中 のモデルである。特に、最終処分場から発生する環境負荷の排出要因及び排出先(大気に排 出されるのか、水域に排出されるのか)等に関するデータが不足しており、モデルの精緻化 には、さらに多くの時間を要すると思われる。また、製品の構成が不明な場合に使用した自 治体及び産業廃棄物業者のデータについては、データ収集をさらに行い、データの精緻化を 行うことが必要である。特に、産業廃棄物に関しては、データの整備が進んでいないのが現 状であるため、積極的なデータ収集を行うことが必要である。 101 そして、廃棄物処理・処分における環境負荷に関する新たなデータ及び修正データが入手 出来次第、環境負荷推定モデルの見直しを図ることが必要である。 3.2.5 インベントリ化への委員のコメント (1) 宇治貞宏委員(川崎重工業㈱) 循環型社会における、各種製品の環境負荷を評価するにあたって、廃棄物処理等いわゆ る静脈過程におけるインベントリデータベースの構築が不可欠である。しかし、廃棄物処 理におけるインベントリデータベースの構築にあたり、代表的な数値を決定することは本 文中に記述されていることも含め、以下に示すような種々の課題から簡単なことではない。 ① 対象とする廃棄物の多様性 一言で廃棄物といっても物理性状・化学性状・熱的特性が様々であり、一方焼却を 主体とする廃棄物処理は、通常多種の廃棄物が混合された状態で行われているため、 廃棄物の種類毎の環境負荷への寄与度を算定することは容易でない。 ② 処理システムの多様性 施設を設置する条件、各種排出基準値等により処理システムや運営条件(ユーティ リティー条件)が選定されるため、稼動中の各施設実績データからインベントリデ ータの廃棄物量あたり原単位を一義的に決めることは困難である。 ③ 処理技術の進展 近年、溶融処理を併設する施設が増加しており、RDF 処理やガス化溶融技術の採用、 高効率発電やバイオガス発電への取組みなど新規処理技術の進展がめざましく、デ ータの集計にあたって代表性が確保できるかが問題となる。 ④ 環境負荷対象の多様性 廃棄物処理において重要視される環境負荷対象と、現在インベントリデータとして対 象とする環境負荷とは必ずしも一致しておらず、ダイオキシン類、重金属含有量(溶 出値)、残さ発生量、HCl 濃度等の評価をどう反映するかについての答えがでていな い。 上記のような課題は含みながらも、次のような考え方で今回インベントリデータベース の構築を進めたことは、今後発展充実させていく基本ベースを策定したということで有意 義であると考える。 ① 環境負荷を、対象とする廃棄物由来とするものと、廃棄物処理のシステム由来とす るものとにわけて算定することとしている。 ② 廃棄物処理のシステム由来に関するデータは、現時点の全国の平均値を採用する。 ③ 廃棄物の流れを、焼却+埋立または破砕+埋立の 2 ケースでとらえる。 以上の課題および今回の算定ベースをもとに、今後、データベースを発展充実させてい くため、留意すべき事項を以下に述べる。 102 1)建設時環境負荷の評価 今回の算定では、運用時の環境負荷のみを対象としている。廃棄物焼却処理施設に おいては建設時の環境負荷は運営時の約 10%程度と見込まれる報告もあるが、埋立処 分地も含めた建設時環境負荷を考慮すると、無視し得ない環境負荷となる可能性があ り、今後本データベースに組み入れていくことを検討する必要がある。 2)処理技術の進展の反映 今回の算定では、現在運用されている全国の中間処理施設の実績データをベースと した平均値を採用しているが、この値は近年採用が進んでいる施設の大型化・連続運 転化、溶融処理技術あるいは高効率発電等が反映されているとはいえない。データ平 均化の母集団の見直し等による最新の技術動向の反映を検討する必要がある。 3)データの整合性 今回の算定ではプロセス由来のデータについては、現在運用されている全国の中間 処理施設の実績データをベースとした平均値を採用しているが、投入資材等は現時点 で入手可能な一部データを採用しており、データ間の整合性が必ずしもとれていると はいえない。収集データ数を増やす等により、インベントリデータ相互の代表性の整 合を取るよう見直しを進めていく必要がある。 4)製品由来データとプロセス由来データ 今回の算定では、表 3.2.5-1 に示すように、インベントリデータを製品由来のもの とプロセス由来のものとに分けて考え、環境負荷を算定する方法を整理している。 表 3.2.5-1 インベントリデータの算定方法 インベントリデータ項目 大気 製品由来 CO2、NOx、SOx ○ CH4、N2O ○ HFC、PFC、SF6 ○ プロセス由来 ばいじん ○ 投入資材 電力、重油等 ○ 生成物 焼却灰、飛灰 ○ 以下の項目については、現在プロセス由来として算定しているが、製品由来での算 定の可能性を検討する必要がある。 ・投入資材 買電力量は、(消費電力−発電量)であり消費電力はプロセス由来として取り扱 えるが、焼却施設での発電量は処理対象物に依存するため、例えば発熱量の関数に する等、製品由来としての検討が必要である。 また、消石灰やか性ソーダは排ガス中の酸性ガス(HCl および SOx)処理用と して使用するため、製品の Cl および S 分に由来するものであり、製品由来として 103 の検討が必要である。 ・生成物(焼却灰、飛灰) 生成物は、本来製品の灰分から算定するのが妥当であり、焼却処理の意義付けか らも一律にプロセスデータとして規定するのではなく、製品由来としてのデータ構 築を検討する必要がある。 5)処理のレベルおよび無害化の評価 排ガス・排水・処理残さの処理のレベルにより、中間処理施設でのインベントリデ ータは実際は大きく異なってくるが、廃棄物処理において重要視される環境負荷対象 と、現在インベントリデータとして対象とする環境負荷とは必ずしも一致していない。 そのため、例えばダイオキシン類、重金属含有量(溶出値)、残さ発生量、HCl 排出 量等の低減に伴う中間処理施設でのインベントリデータ原単位増加をどう評価するか 等、処理レベルの考え方について、今後検討していく必要がある。 6)範囲の設定 今回の算定における焼却+埋立のケースでは、図 3.2.5-1 に示すフローが想定される が、このフローの中で以下の項目について今後データベースへの組み入れを検討する 必要がある。 ・中間処理施設における、回収・再利用品の取扱い ・埋立処分場への残さ輸送 ユーティリティー 廃棄物 (輸送・運搬) 焼却処理 排ガス処理 溶融処理 排水処理 (鉄・アルミ・スラグ等有価物) (焼却残さ) (輸送・運搬) 回収・再利用 (排ガス) 排水 (排出水) (輸送・運搬) 埋立 浸出水処理 排ガス ユーティリティー (排出水) 排水 図 3.2.5-1 中間処理フロー 104 排ガス (2) 大迫政浩委員(環境省国立環境研究所) 1)インパクトを意識したインベントリーデータの取得 地球システムはエネルギー・物質の循環システムであり、ミクロスケールあるいはマク ロスケールにおいて循環に要する時間がインパクトと密接に関係する。循環に要する時間 が長い物質ほど消費のインパクトは大きく、排出のインパクトは累積型となる。 このような特性を意識した場合、以下のような点に留意してインベントリー化が必要で あると考えられる。 ①二酸化炭素の排出負荷の起源は、バイオマス(再生可能)と化石燃料(再生不能)資源 に分けることを可能とする。 ②原単位は廃棄物単位重量当たりの負荷量として計上されるが、負荷が与えられる時間と インパクトが生じる時間、すなわち両者の速度を考慮して、計上するにあたっての科学 的な基準が必要である。例えば、a.炭素を含む廃棄物が埋め立てられた場合、焼却によ り一瞬のうちに放出される二酸化炭素と、数十年から数百年かけて分解し放出される同 量の二酸化炭素を同じ環境負荷として評価することに合理性はあるか、b.瞬間的な濃度 に左右され、限定的なエリアに対する急性的あるいは短期的な影響をもたらす負荷につ いて、許容される濃度レベル以下に制御された負荷までも原単位として計上する必要が あるか、などである。 特に②の点については、インベントリの段階で計上のルール化していなければ、時空間 の異なる多くの工程を含む LCI の積み上げ後では、インパクト評価においても考慮が不可 能になる。 2)施設建設時の負荷のインベントリ化 ある製品の LCI を行う場合、廃棄後の工程である「静脈プロセス」からの負荷は、資源 の採掘から製品製造、消費の段階までの「動脈プロセス」からの負荷に比較して、現状で は相対的に低い製品が多いと考えられる。しかし、「ゆりかごから墓場まで」という LCA の理念からすれば静脈プロセスの評価は不可欠であり、LCA の適用目的や対象製品の違い によっては静脈プロセスの評価が重要な意味を帯びてくるケースもあろう。 その場合、静脈プロセスは動脈プロセスに比較して異なる特徴があり、焼却プロセスや 埋立プロセスでは施設建設時の負荷が運用時の負荷に対して無視できないほど高い。焼却 プロセスは廃棄物の持ち込む熱エネルギーを用いた自燃プロセスであり、廃棄物のもつ熱 エネルギーは環境負荷のインプットとして計上しない。また、埋立プロセスは、廃棄物を 保管する「器」としての性格が強く、廃棄物の安定化は降雨や埋立層内での自然状態で進 む物理・化学的反応に依存しているため、運用時の負荷が相対的に低い。そのため、施設 建設時の負荷が相対的に高いことから、今後、施設建設時の負荷の計上が必要である。 3)廃棄物の定義とインベントリ化 わが国の「廃棄物」の定義によれば、汚物としての性状以外に、占有者にとって不要に なったもので有価でないもの(有償で売却できないもの)、とする解釈がされている。した 105 がって、例えば焼却プロセスにおいてはインプットされる「廃棄物」のもつ熱や電気エネ ルギーに変換可能な内部エネルギーは負荷としては計上されない。動脈プロセスのインプ ットしてすでに計上されているからでもある。しかし、焼却プロセスでは発電の機能も有 しており、RDF 発電等も含めてエネルギー供給施設としての性格も強くなっていくものと 考えられる。 一方、「廃棄物」の定義の見直しが検討されており、有価であれ無価であれ、一次占有 者が不要とみなした時点で「廃棄物」として取り扱う方向で議論が進んでおり、循環型社 会を標榜して適正なリサイクルと処理がなされる方向で議論が進んでいる。LCA の観点か らは、各プロセスにおいて「副産物」か「廃棄物」かという議論より、ある製品のライフ サイクルを一つの系と見なした場合の他の系(他の製品の系)とのやり取りを含めたエネ ルギー・物質収支を評価するとともに、他の系とのやり取りをモデル化し、負荷の按分を 可能にできるようなインベントリ化が必要である。 (3) 松藤敏彦委員(北海道大学) 1)負荷の配分 製品の組成が不明の場合、環境庁データを用いることとしている。廃プラスチック、汚 泥など特定の廃棄物に該当する場合は問題ないが、それ以外については一般廃棄物、産業 廃棄物のデータを使用することになり、中には負荷原単位が一けた以上も異なることがあ る。特に埋立における差が大きいが、これは埋立物の内容が一般廃棄物とは全く異なるた めである。プロセス由来(すなわち施設の違い)と考えるならよいが、一緒に処理される ものの負荷が配分されることになり、合理的でない。特に一般廃棄物処理であれば処理対 象物はほぼ一定と考えられるが、産業廃棄物処理の対象物には施設により大きな差がある ことが考えられる。一般廃棄物と産業廃棄物は単に法律上の区分にすぎないので、組成が 不明の場合には一般廃棄物処分場の原単位を使用する方が近似としてはよいのではないか。 あるいは、項目としては C、N、P など推定しやすいものなので、いくつかの製品特性カ テゴリーを与え、そのどれに相当すると思われるかで負荷原単位を選択する方法も考えら れる。 また、成分が不明の場合の対応が、埋立の大気汚染物質については取られていないので、 追加する必要がある。 2)焼却残渣の扱い 焼却により、C、N、S はすべてガス化し、埋立後の負荷が発生しないと考えている。し かし実際には焼却灰中に残存する。焼却残渣が 70∼80%を占める埋立地であってもメタン ガスは発生し、埋立地浸出水の BOD も高い。焼却残渣自体は、決して安定な埋立物では ない。難分解性の有機物に由来する COD、微生物菌体に由来すると思われる窒素の長期 的な流出のため、埋立終了後も浸出水処理施設の運転を続けなければならないことが、埋 立地管理の大きな課題である。したがって、焼却により残存する割合を定めるのがより現 106 実的である。 3)破砕処理後の焼却 破砕を減容化のためと考え破砕後は埋立するとしているが、現実には埋立のみの前処理 として破砕を行うことは少ない。主な目的は、埋立容積を減容化するために破砕し、可燃 物を焼却・減容化することである。したがって、破砕による可燃物、不燃物への分離を考 慮する必要がある。 4)ごみ処理シナリオの変化 可燃物は焼却、粗大物は破砕、不燃物と焼却残渣を埋立するというのが、典型的な処理 シナリオであった。焼却が処理の中心であることは依然として同じだが、焼却灰の溶融処 理が一般的となり、さらに最近の傾向としては焼却と溶融を一体化したガス化溶融の実施 設建設が予想以上に増えている。5 年後には、処理方法のスタンダードがすっかり変わっ ているかもしれない。大気汚染物質、水質汚濁物質の排出量には影響がないかもしれない が、投入資材は大きく異なると思われる。また、焼却灰・飛灰の処理が、安定化処理後に 埋め立てることから、灰を原料としたエコセメント化、水洗によって塩素を除去したのち のセメント原料化、重金属回収のための山元還元などの資源化に向かっている。こうした シナリオ変化の影響を考慮する必要があるかもしれない。 5)バイオマス起源の二酸化炭素排出量の扱い 二酸化炭素排出量に関してはバイオマス起源もカウントしている。世界的な合意に従う なら、製品中の組成をバイオマス(木、紙)と非バイオマス(プラスチックなど)に分け て計算する必要がある。一般廃棄物の焼却から発生する二酸化炭素量から紙、厨芥を除く と、約 3 分の 1 になる。(しかし、厨芥はともかく、焼却は木、紙の寿命を短くする操作 であり、その負荷をカウントしないことは個人的には賛成ではない。)これに関連して、環 境庁データがバイオマスを含むのかどうかの確認が必要である。 6)資源物回収量 環境負荷インベントリ以外に、資源物回収(再生資源生産)による環境負荷の削減があ る。削減においては特に外部へ供給可能な電力量が大きなウェイトを占め、焼却における 発電効率をどう設定するかの影響は大きい。電力を含め回収物のインベントリ作成が必要 になるのではないか。 (4) 市川牧彦委員(太平洋セメント㈱) 廃棄物処理(焼却・埋め立て)における LCI データは、それを無害化あるいは有効利用 するための技術を評価・選択する上で基準となるものである。また、製品の LCI データに 反映されるべきであり、ひいては生産活動や消費行動に活かされるべきである。したがっ て、準備するべきデータは、廃棄物単位量あたりの環境負荷といった大枠のデータと、家 電や PET ボトルなどの様々な製品ごとのデータも必要となる。 本調査研究は、これまでほとんど未着手であった代表的製品の廃棄段階における環境負 107 荷推定モデルを取り扱っている。これが様々な製品に展開されることで、廃棄段階を考慮 した製品の設計や購入、さらには廃棄物の減少(リサイクルの推進)に結びつくことが期 待される。 今後、データの精密化が当面の課題となろうが、下図に例示するような様々な無害化あ るいは有効利用技術の LCI データを提示することも必要と考える。必ずしも効率的でない リサイクルシステムへの警鐘になると考えるからである。すなわち、マテリアルリサイク ルに拘るがあまり、化石燃料を主原料とする製品をリサイクルするためにそれ以上の化石 燃料を使用しているといったシステム1)から、より効率的かつ安全で低コスト化の可能な システムへの転換のための一助となるであろうし、廃棄物および環境行政にこれらのデー タを参考にしていただければ、地域に見合った適切な技術の普及や新技術の開発につなが ることが期待されるからである。 環境負荷 埋 焼 却 焼 却 灰 灰 立 処 溶 分 融 セ メン ト原 料 化 可 一 般 燃 ご み ガス化 溶融 コ ン ポ ス ト ご み 材 料リサイクル 原 料 化 ガ ス 化 代替原燃料,製品製 造・エネルギーの有効 利用に伴うバージン原燃 料・電力の削減 高 炉 還元剤 容 リプ ラス チック 中 間 処 理 ケミカルリサイクル 油 化 コ ークス炉 化 学原 料 化 粗 大 サーマルリサイクル? ご み ・ ・ ・ ・ エネルギー・材料投入 (排ガス処理・廃棄物処理 ・有効利用時等) 1)(社)プラスチック処理促進協会:平成 10 年度廃棄物燃料化事業普及基盤整備調査報告 書(廃プラスチックの処理・処分に関する LCI 分析) 108 3.3 無害化処理インベントリ 3.3.1 (1) 最終処分物(溶融灰,焼却灰)からの環境負荷物質回収インベントリ調査 本調査研究の目的 現在種々の廃棄物や処理済み物質が、重金属等環境負荷物質を若干含む形で、管理型処 分場に埋め立てられている。将来にわたるその環境負荷は計算不能であり、LCA の手法を 検討するうえで、その評価が課題となっている。 特に一般廃棄物の焼却時に発生する焼却灰や焼却飛灰さらにはこれらを溶融した時に発 生する溶融飛灰には、有毒な水溶性重金属や DXN 等の毒性を持つ有機物が含まれ、また 水に溶けやすい塩も多量に含まれている。現在これらはキレート剤及びセメント等により 処理されて最終処分場に埋め立てられている。 しかしながら、将来にわたり水溶性塩が溶解流出するかぎり毒性を持つ物質の同伴流出 は防ぎ得ず、これらの環境負荷をどのように評価すべきかが喫緊の課題となっている。 流出水を捕集し処理することもなされているが、本調査では、エンドオブパイプで最終 処分物に残存する環境負荷物質を、①地表を構成する岩石と同等の化合物 ②水溶性の塩 ③毒性ある有機物質の分解 ④製錬所において抽出可能な重金属の塩 等に分類し回収しよ うとする際の環境負荷をモデル(理想)計算し、合わせて対象金属の濃度をどの程度まで低 減可能かを探ることとする。 「無害」であることの定義は確立されておらず、また環境基準等も変化していくことから、 本調査においてはまず対象物質から重金属を分離し非鉄製錬所において回収する場合のプ ロセスを机上にて構築し、その際のインベントリデータを得ることを目的とした。 (2) 検討の手順 過去このような調査・研究はなされていないことから、まず対象物質の量・性状の調査 から着手した。一方で、当該分野に係る最近の技術動向を調査し適用可能性を持つ技術情 報を収集した。また、環境に関わる規制値と土壌に関する情報を調査し、抽出目標値を設 定する際の参考とした。 プロセスの構築にあたっては机上といえども「実現性」を持つという視点で技術情報を 取捨選択し行った。対象物質の金属濃度は大きく変化することから、物量バランス計算に おいては、その濃度変動に対応可能なようなモデル構築を目指した。 (3) 対象物質の量に関する情報の整理 プロセスの設計にあたっては対象物量が必要であり、これはインベントリデータにも影 響を及ぼすことから、まず一般廃棄物の焼却・溶融処理における産出物量を推定した。 各種データから、設備稼働率,焼却残渣のごみ換算率,焼却灰発生率,焼却飛灰発生率, ガス化溶融炉における溶融飛灰発生率・スラグ発生率等を推定し、最終処分量を予測した。 2003 年度の予測結果を表 3.3.1-1 に示すが、年間焼却灰が 330 万トン,焼却飛灰が 110 109 万トン、溶融飛灰が 5 万トン/年、スラグ焼却灰が 50 万トン等となった。 表 3.3.1-1 将来予測 人口:126,137千人 ごみ排出量:1,112g/人日 ごみ焼却率:78% 還元・ 中性 211,518 6,346 23,267 2,750 33,695 1997年度(t /年) ガス化溶融 酸化 計 還元・ 中性 0 211,518 714,855 0 6,346 4,289 0 23,267 78,634 2,750 5,719 0 33,695 88,828 灰溶融 酸化 232,447 1,860 27,894 32,003 計 計 947,302 39,436,000 3,444,946 1,148,315 6,149 12,494 106,528 129,795 5,719 8,469 120,831 5,276,013 還元・ 中性 293,898 8,817 32,329 3,821 46,818 2000年度(t /年) ガス化溶融 酸化 計 還元・ 中性 89,060 382,958 1,166,834 891 9,708 7,001 7,125 39,454 128,352 3,821 9,335 8,781 55,599 144,991 灰溶融 酸化 594,624 4,757 71,355 81,868 計 計 1,761,458 41,201,691 3,515,155 1,171,718 11,758 21,466 199,707 239,160 9,335 13,155 226,859 5,508,321 還元・ 中性 800,649 24,019 88,071 10,408 127,543 2003年度(t /年) ガス化溶融 酸化 計 還元・ 中性 545,715 1,346,365 2,168,759 5,457 29,477 13,013 43,657 131,729 238,564 10,408 17,350 53,808 181,351 269,490 灰溶融 酸化 892,381 7,139 107,086 122,863 計 計 3,061,141 41,355,795 3,325,346 1,108,449 20,152 49,628 345,649 477,378 17,350 27,759 392,353 5,517,385 焼却 ごみ焼却処理量 38,277,181 焼却灰発生量 3,444,946 焼却飛灰発生量 1,148,315 溶融飛灰発生量 スラグ発生量 メタル発生量 最終処分量 5,121,487 人口:126,890千人 ごみ排出量:1,112g/人日 ごみ焼却率:80% 焼却 ごみ焼却処理量 39,057,274 焼却灰発生量 3,515,155 焼却飛灰発生量 1,171,718 溶融飛灰発生量 スラグ発生量 メタル発生量 最終処分量 5,225,863 人口:127,365千人 ごみ排出量:1,112g/人日 ごみ焼却率:80% 焼却 ごみ焼却処理量 36,948,290 焼却灰発生量 3,325,346 焼却飛灰発生量 1,108,449 溶融飛灰発生量 スラグ発生量 メタル発生量 最終処分量 4,943,681 (4) 対象物質中の成分に関する情報の整理 対象とする成分∼Cu,Pb,Zn,Cd,Cr,Hg,DXN∼に関する代表して使用出来るよ うなデータはほとんどない。収集した技術文献並びに特許中にあるデータを表 3.3.1-2 に 示した。ここでは、最大値と最小値を除いた平均値で代表値とする事を原則とする。また、 対象物質中での存在形態に関する情報も少ない。モデル計算においては、成分値の変動が 使用薬剤等の量に連動するようモデルを構築する。 110 表 3.3.1-2 焼却灰 焼却飛灰 溶融飛灰 焼却灰、焼却飛灰、溶融飛灰等の分析値 発生場所又は著者 成分(%。但しDXNはng-TEQ/g) Cu Pb Zn 0.028 0.089 1.02 0.267 0.68 0.0588 0.554 0.16 0.10 0.42 0.17 1.05 日立造船 東京都① クボタ② 石川島播磨重工③ 日立製作所⑤ 日本鋼管⑥ 住友重機械⑦ 関西電力 川崎製鉄⑨ タクマ⑩ 神戸製鋼所⑪ C073(アルカリ無添加) C073(アルカリ添加) NTS 最大値 最小値 代表値 クボタ② 石川島播磨重工③ 京都大学④ 石川島播磨重工⑧ 神戸製鋼所⑪ C073(アルカリ無添加) C073(アルカリ添加) C141(消石灰噴霧無) C141(消石灰噴霧有) C146 C151(消石灰噴霧有) C151(消石灰噴霧有) C162 C196 C197 C198 C215 C221 NTS(ストーカ飛灰) 〃 (焼却飛灰) 最大値 最小値 代表値 クボタ② クボタ② 京都大学④ 日本鋼管⑥ 住友重機械⑦ 石川島播磨重工⑧ 川崎製鉄⑨ タクマ⑩ C072(プラズマ溶融) C073 〃 C143 同上 同上 C146 C152 C153 C160 C161 C162 C163 C170 C178 C181 C191(プラズマ溶融) C195 C215 NTSデータ 〃 0.10 0.136 0.095 0.104 0.22 1.02 0.028 0.132 0.68 0.039 0.189 0.116 0.082 0.079 0.1 0.1 1.17 0.05 1.30 0.15 0.73 2.51 0.044 0.066 0.044 2.51 0.039 0.33 0.49 0.64 0.58 0.11 0.22 1.66 0.3 0.44 2.26 1.84 1.17 0.14 3.31 1.06 0.63 0.176 0.29 0.92 0.18 0.52 Cd Cr 0.015 Hg DXN <0.001 0.06 0.2 0.09×10 -4 -4 0.13 0.36 200×10 0.181 0.089 0.1 0.073 0.051 0.19 0.81 0.30 0.25 0.273 0.162 0.14 9.1×10 -4 5×10 N.D. 0.0052 0.0002 -4 0.2×10 0.019 0.041 0.03 0.024 0.04 1.21×10 -4 <0.05×10 -4 0.31×10 -4 0.74×10 -4 0.05×10 -4 <0.0 1×10 0.267 0.0588 0.128 0.111 0.33 0.1 0.092 0.53 0.328 1.15 0.5 0.73 0.94 0.08 0.42 0.83 1.8 1.25 2.02 0.27 0.55 0.31 0.085 1.05 0.089 0.48 0.977 0.71 0.29 0.4 2.99 1.69 1.4 1.5 1.72 3.56 0.41 2.51 3.67 6.5 0.02 <0.001 -4 7.0×10 0.2 0.015 0.04 1.21×10 -4 <0.05×10 -4 0.2×10 0.002 0.00235 0.0013 0.015 0.0187 0.03 0.044 0.138×10-4 1.9×10-4 0.19×10-4 1.06×10-4 3.07×10-4 2.74×10-4 0.55 0.79 0.97 1 0.4 0.06 0.009 0.012 0.011 0.0046 2.02 0.08 0.57 1.98 1.67 1.26 10.0 0.93 0.58 6.23 2.38 3.2 3.81 0.88 3.08 1.55 2.04 0.94 5∼10 2.37 2.69 10.2 7.95 1.68 6.5 0.29 1.49 22.6 9.47 1.65 27.0 3.9 3.06 8.65 11.5 6.9 3.51 1.45 8.15 4.53 3.88 3.55 15∼20 4.01 7.85 21.5 20.7 6.15 0.0187 <0.01 0.013 0.17 0.277 0.0431 0.1 0.021 0.0079 0.0042 2.37 0.971 1.88 3.24 1.18 0.96 1.6 4.01 2.3 7.2 9.73 3.01 2.2 1.2 -4 <0.01 -4 -4 0.044 0.027 0.014 <0.01 4.2 -4 0.082 7×10 -4 23×10 -4 1.3×10 0.044 <0.01 0.038 3.07 ×10 -4 0.138×10 -4 5.3×10 0.016 0.35×10 0.032 -4 -4 -4 0.5×10 0.048 0.036 0.009 0.0041 0.0031 0.0066 -4 0.01 0.091 0.096 1.16×10 -4 0.15×10 -4 0.14×10 -4 1.2×10 -4 0.68×10 3.76×10 0.07 17.0×10 代表値 シュレッダダスト 日鉱三日市リサイクル 焼却飛灰 C138(=C173) C175(自動車から) C176( 〃 ) 代表値 0.498 0.004 0.104 1.27 2.7 0.5 5.0 0.44 1.30 2.1 2.0 0.7 2.1 0.42 0.8 1.2 2.0 8.2 2.51 3.2 3.2 1.2 1.0 3.0 37.6 0.53 17.5 0.89 0.9 1.02 0.37 25.23 3.38 1.37 3.8 3.9 1.13 18.8 13.9 0.96 4.2 21.6 20.7 18.1 12.3 9.99 14.8 8.73 15 17.8 13.8 5.94 11.5 18.2 11.6 13.9 10∼20 15.9 14.1 12.5 15 22.7 3.0 1.3 4.3 3.7 3.6 Cl 3.8 0.29 0.92 0.37 3.91 5.47 2.11 2.2 0.4 0.21 0.54 0.66 5.47 0.29 2.0 7.2 3.5 6.3 8.6 6.0 14.5 23.4 20.4 13.9 6.0 16.5 39.6 39.8 14.9 18.0 11.0 16.2 39.8 3.45 14.8 19.7 16.5 48.1 37.61 44.6 35.8 22.8 33.8 22.7 36.7 40.6 30.4 45.3 18.7 31.1 52.7 -4 -4 0.0286 0.0092 0.084 0.004 0.028 0.11 20.8×10 -4 2.0×10 0.022 0.0024 0.0037 3.76×10 -4 0.53×10 −4 0.4×10 −4 0.09×10 -4 0.86 -5 <5×10 0.0377 0.60 0.81 0.3 4.3 1.4 2.6 4.4 2.8 1.0 2.1 8.6 3.6 2.4 12.7 2.1 13.9 1.5 2.2 7.8 -4 0.17 3.31 10.2 27.0 0.277 0.17 17.0×10 -4 -4 0.11 0.58 1.2 0.0031 0.5×10 0.09×10 -4 0.69 3.1 8.3 0.051 0.018 1.3×10 発生場所又は著者 成分(%。但しDXNはng-TEQ/g) Cu Pb Zn Cd Cr Hg 溶融物 東京都① 0.8 0.86 0.08 (成分調整 クボタ② 0.08 0.066 0.17 <0.001 スラグは除く) クボタ② 0.30 0.0522 0.498 <0.001 日本鋼管 日立製作所⑤ 0.04 0.19 0.34 日本鋼管⑥ 0.012 <0.001 0.0175 <0.000015 日本鋼管⑥ 5.87 0.1 0.13 <0.001 住友重機械⑦ 0.04 0.13 0.001 −5 −5 −7 0.0079 <5×10 <5×10 石川島播磨重工⑧ 0.012 <5×10 −5 −5 <0.14×10 石川島播磨重工⑧ 1.1 0.0077 0.047 <5×10 -4 -4 -4 川崎製鉄⑨ 0.058 0.26 2×10 0.5×10 0.01×10 川崎製鉄⑨ 8.42 0.42 -4 −4 <0.05×10 タクマ⑩ 0.03 0.003 0.004 <5×10 タクマ⑩ 6.9 0.01 0.006 8.42 0.012 1.89 6.10 6.7 3.0 27.33 6.5 18.2 22.8 16.6 19.6 18.4 14.5 14.6 32.9 2.5 14.0 0.5 37.6 20.3 12.6 36.0 2.2 1.5 33.5 23.6 9.7 19.9 0.2 0.42 最大値 最小値 代表値 最大値 最小値 代表値 シュレッダダスト 同和鉱業 焼却灰 日鉱三日市リサイクル C182 Na 4.3 3 3.06 1.78 1.58 1.4 2.73 3.42 1.75 1.9 3.93 2.39 1.85 3.78 0.53 1.4∼3.6 0.31 -4 0.07 Ca 23 9 23.4 16 18.8 6.5 23.65 27.33 13.6 18.5 17.67 13.1 17.7 16.7 0.001 0.42 -4 1.57×10 1.6×10 111 DXN 0.346 1.6 4 20 <0.07 <0.07 28.4 13.8 14.3 5.14 22.14 11.54 50.1 17.4 18 18.5 46.6 38 4 <0.07 1.2 28.4 8.7 15.1 52.7 16.5 31 Ca 9.6 25.2 26.3 13.0 22.0 11.4 0.0 26.8 21.9 0.05 13.5 Na 5.6 2.2 2.0 0.2 0.2 1.3 4.5 <0.01 2.3 0.6 <0.01 3.0 0.3 0.0 <0.01 0.2 23.0 <0.01 2.3 0.2 26.8 0.1 16.6 5.34 9.3 2.7 5.6 <0.01 1.8 1.81 0.3 <0.01 0.2 1.31 2.1 3 Cl -4 6.4 8.35 16 2.63 7 10 (5) 抽出目標値の設定 最終処分場に持込む残さについては、地表を構成する岩石と同等の化合物組成を持つこ とを目標とするが、我が国の土壌のバックグラウンドの状況については環境リスクの観点 から十分なデータは蓄積されていない。無害である限界値もまた現時点では明確ではなく、 表 3.3.1-3 に示す基準が設定されている。 本調査では、残さ中の全量が溶出したとしても土壌環境基準を満足する値まで金属を分 離する事を目標とするが、例えば Pb,Cd,Hg はかなり小さな値であり、かつ参考とする技 術情報が最終的にはキレート等による固定化をはかるものであることから、今後とも十分 な検討が必要と考えている。 表 3.3.1-3 各種環境基準と本調査の目標値 土壌環 境基準 単位 Cu Pb 溶出値 農用地 (mg/l) (mg/kg) 埋立基準 全量溶出 溶出値 仮定許容値 (mg/l) (mg/kg(%)) 125 0.01 0.3 0.1 (1×10-5%) Zn Cd 0.01 Cr 0.05 Hg 0.0005 DXN 1 0.3 0.1 (1×10-5%) 1.5 0.5 (5×10-5%) 0.005 0.005 (5×10-7%) 居住地 1ng/g 土壌 含有量 (参考) 抽出後 目標値 水濁法 排水基準 (mg/kg) (mg/kg(%)) (mg/1) 125 (0.0125%) 600 0.1 (1×10-5%) 9 0.1 (1×10-5%) 0.5 (5×10-5%) 3 0.005 (5×10-7%) 1ng/g 3 0.1 5 0.1 2(0.5) 0.005 (6)システム境界の設定 a. 溶融飛灰の処理プロセスを例にとり、今回のシステム境界に関する考え方を回収プ ロセスフローと合わせて図 3.3.1-1 に示す。 b. 回収物質は、非鉄金属製錬所において金属として回収可能な形態とするが、製錬所 における回収に必要なインベントリデータは対象とはしない。 c. 想定プロセスからの排水は、いずれも排水基準を満たすものとする。 d. 建設時のインベントリデータは対象としない。 112 溶融飛灰 塩酸浸出 副資材 DXN分解 電力 S/L分離 鉛浸出 残さ② 工業用水 Zn板置換 残さ③ 硫化処理 残さ④ エネルギー 排水 図 3.3.1-1 溶融飛灰処理プロセスにおけるシステム境界 (7) 処理技術に関する情報の整理 a. 本調査に関する最近の技術・特許情報 225 件について、まずベースデータ表を整理 し、これをもとに技術マップを作成した。 b. この技術マップは、縦軸に対象としている金属や物質をとり、横軸には単位操作、 装置・材料及び総合プロセス技術を取って作成してある。 c. また、溶融飛灰処理に関する最近の技術情報をプロセスフローにしたがって整理し てみた。公知の処理技術がほとんど提案されているが、未だに実プロセス化されてい ないことは、操業コストが経済的でない事を示している。 (8) 一般廃棄物からの溶融飛灰を対象とするプロセスの設計 a. 溶融飛灰の性状について 収集した 29 個のデータは表 3.3.1-2 に示してある。対象とする元素の他に、その挙 動に注目すべき Ca,Na,Cl の値も合わせて示してあるが、29 個の内、Ca 濃度が高い 3 個のデータをまず割愛し、更に最大値と最小値を除いたデータの平均値を最下段にし めす。 平均値は、0.69%Cu,3.1%Pb,8.3%Zn,0.051%Cd,0.018%T.Cr,1.3×10-4%Hg となっ ているが、変動幅も大きい。以下のプロセス設計にあたって留意するとともに、変動 に対応したインベントリデータの作成を試みることとする。 DXN については、一例を除いてデータを入手することが出来ず、当面 3ng-TEQ/g の値を使用することとする。 113 b. プロセス設計の前提条件 ① プロセス規模 ・3.3.1(3)の予測によれば、2003 年度の溶融飛灰の予想発生量は全国で年約 5 万tである。プロセスからみた最適年間処理能力はさらに大きなものであろうが、 1 ヶ所に集めて処理するのは非現実的である。具体的プロジェクトとしては焼却飛 灰も合せた処理が考えられる。 ・本調査では、神奈川県に1ヶ所の処理プロセスが設置されるとして、その人口約 8.5 百万人に相当するであろう溶融飛灰量≒ 3,300t/年を処理するものとする。 ② プロセスの稼動時間 ・プラントの稼動時間=330 日/年で、連続操業とする。 ⇒10t/日≒417kg/hr≒7kg/min c. プロセスフローシート ① 3.3.1(7)に示すように様々なプロセスが提案されているが、プロセスの選定 基準として「実用化に近い」「現実性がある」を用い、次のようなプロセスを組 み立てた。しかしながら、本調査目的に合致したプロセスの提案は皆無であるこ とから、いくつかのプロセス研究の成果を組み合わせたものにならざるを得ず、 またいくつかの仮定を置かざるを得なかった。 ② プロセスの構築にあたっては、まず DXN の分解について湿式処理を採用した。 このプロセスが塩酸酸性水溶液を基本としていることから、合わせて金属類の浸 出が進むことを期待した。浸出された金属類は Zn との置換反応で析出させる。 また残さには未だ Pb が残留しているので、酢酸ソーダにより抽出を図った。最 終排水は技術的に確立されている硫化法により、その中の金属類を硫化物として 固定・回収することとした。 なお、本調査においては確認試験は予定されていないことから、最終的に「我が 国において共通使用可能なインベントリデータ」を作成するには、実験を含む更 なる調査が必要であると考える。 ③ プロセスの概要(図 3.3.1-2;フローシート参照) 主として4つの工程からなる湿式処理プロセスを構築した。 1) 塩酸酸性溶液により溶融飛灰中の金属を浸出する。 Ex) CuO+2HCl=CuCl2+H 2O 2) 引続き DXN分解槽に移し、Cu イオン等を触媒としてDXNの分解を起す。 (技術情報:C170。接触促進剤については考慮していない) その後固液分離操作を行う。 3) この残さには未だ Pb が残存しているので、鉛浸出工程で酢酸ソーダを使 用して更なる抽出を行う。その後固液分離操作を行い残さは埋立処分とす る。 114 PbO+2CH3COONa+H 2O=Pb(CH3COO) 2+2NaOH 4) 上記 1)の溶液は、金属置換槽に送り、Zn 粉末により金属を析出させる。 この工程で得られた残さは洗浄後製錬所へ送る。 Ex) Cu 2++Zn=Cu+Zn2+ 5) 上記 3)及び 4)の溶液は、洗浄水とともに最終工程である硫化処理工程にて、 NaHS を用いて金属を回収する。残さはやはり製錬所へ送る。 Ex) ZnCl2+NaHS=ZnS+NaCl+HCl 6) この硫化処理工程の排水はそのまま放流可能とする。 溶融飛灰 受入ホッパ 移送設備 貯留ホッパ 切出設備 35%HCl 工業用水 【工程−①】 浸出反応槽 DXN分解槽 濃縮槽 オーバーフロー水 フィルタプレス 【工程−③】 CH 3COONa 【工程−②】 ろ過水① 残さ① 鉛浸出槽 受入槽 工業用水 濃縮槽 Zn粉末 オーバーフロー水 置換反応槽 フィルタプレス NaOH 濃縮槽 オーバーフロー水 ろ過水③ フィルタプレス 貯蔵タンク 工業用水 洗浄槽 洗浄槽 洗浄水 ろ過水② フィルタプレス 残さ③ 洗浄水 フィルタプレス 受入槽 残さ② 硫化反応槽 製錬所 濃縮槽 NaOH NaHS 工業用水 埋立 【工程−④】 オーバーフロー水 フィルタプレス 工業用水 洗浄槽 ろ過水④ 洗浄水 フィルタプレス 貯蔵タンク 残さ④ 放流 製錬所 図 3.3.1-2 溶融飛灰処理プロセスのフローシート 115 工業用水 d. 稼動時の物量バランス 溶融飛灰 100kg を処理する際の物量バランスを表 3.3.1-4 に示す。いずれも乾量ベ ースで表現しているが、有効数字は 1∼2 桁と考えている。作成時の参考データは、 資料の備考欄に示してあるが、主要な前提条件を下に示す。 表 3.3.1-4 浸 出 ・ D X N 分 工 解 工 程 溶融飛灰 〃 品位 金属量 工業用水 HCl添加量 量 単位 100.0 kg % kg 3 0.965 m 3 0.035 m 浸出率① ろ過水① 〃 濃度 残さ① 〃 品位 残さ①付着水 ろ過水① 〃 濃度 金 置換前液 〃 濃度 属 Zn粉末量 NaOH添加量 pH % 3 1.0 m ,kg 1.1 g/l 40.8 kg % 3 0.017 m ,kg 30.0 % 残さ 3 0.98 m ,kg 1.1 g/l 3 0.98 m ,kg 4.0 g/l 1.9 kg 1.2 当量 3.1 kg Cu Pb Zn 溶融飛灰処理時の物量バランス Cd Cr Hg Ca Na 3ng/g 5 3×10 ng 1.2 1.2 15.1 15.1 31.0 31.0 40.5 40.5 14.5 99.0 分解率=90% 100.0 100.0 100.0 1.2 1.2 0.0 0.0 0.0 15.1 15.1 0.0 0.0 0.3 45.5 45.5 0.0 0.0 0.8 0.00013 0.00013 1.2 1.2 14.8 15.1 44.7 45.5 金属は酸化物として塩化反応から計算 35w/oとする 0.0 C191,C170のデータ参照 Crはデータ無く仮定 0.0 浸出率から計算。付着水中の量含む 0.0 浸出量と液量から計算 40.5 入量−浸出量で計算。Others不動 99.4 0.0 (ろ過水①と同)濃度×付着水量で計算 Ca,Na,Clについては、本工程に流入 した全量が次工程へ流出(以下同じ) 0.017 0.017 0.00013 0.00013 1.2 1.2 14.8 15.1 44.7 45.5 99.6 96.1 0.69 0.69 3.1 3.1 8.3 8.3 0.051 0.051 0.018 0.018 92.0 94.0 99.0 99.0 95.0 0.63 2.91 0.63 2.91 0.06 0.19 0.14 0.46 0.011 0.051 58.26 wet-kg 0.62 2.86 0.63 2.91 8.2 8.2 0.1 0.2 0.144 0.050 0.050 0.0 1.3E-03 0.001 0.017 0.017 0.0 2.2E-03 3.0E-04 1.3E-04 0.00013 0.0 3.2E-06 2.2E-06 8.1 8.2 0.050 0.050 0.017 0.017 8.1 8.2 0.050 0.050 99.9 0.62 0.63 2.86 2.91 100.0 100.0 0.00013 0.00013 DXN 0.0 0.0 4 3×10 ng 0.5ng/g 0.0 Cl Others 出典/備考 1.8 置 析出率① 換 ろ過水② 〃 濃度 残さ② 工 〃 品位 残さ②付着水 程 残さ②洗浄水 〃 濃度 % 3 0.98 m ,kg 4.3 0.00005 0.00018 g/l 0.00005 0.00018 3.94 kg 0.62 2.86 % 15.8 72.7 3 0.005 m 22.0 % 残さ 5.05 wet-kg 3 2.5E-07 9.1E-07 0.039 m ,kg g/l 6.4E-06 2.3E-05 残さ① 40.8 kg 〃 品位 % 鉛 残さ①付着水 0.017 m3,kg 1.1 3 工業用水 0.39 m 酢酸ソーダ添加量 0.18 kg 浸 1.2 当量 浸出率③ 出 ろ過水③ 〃 濃度 残さ③ 工 〃 品位 残さ③付着水 程 残さ③洗浄水 〃 濃度 ろ過水② 〃 濃度 残さ②洗浄水 硫 〃 濃度 ろ過水③ 〃 濃度 残さ③洗浄水 〃 濃度 化 硫化前液 〃 濃度 NaHS量 NaOH添加量 残さ④洗浄水 〃 濃度 排 最終排水 水 液濃度 9.67 9.84 0.38 9.7 3 3 % 0.0 2.2E-03 0.00030 0.0 3.2E-06 2.2E-06 0.0 1.3E-03 0.0009 99.0 99.0 99.0 99.0 1.2 1.2 16.6 16.9 44.7 45.5 0.0 0.2 0.1 2.2 0.2 5.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 0.0 0.0 0.8 C163から後液濃度設定。 4 3×10 ng 0.5ng/g この量の工業用水を必要とする。 残さ付着水は全量洗浄水へ移行。 40.5 99.4 0.0 0.0 0.00005 0.00018 0.00005 0.00018 2.5E-07 9.1E-07 6.4E-06 2.3E-05 #### 0.057 0.203 0.110 0.394 7.1 8.9E-03 3.2E-02 0.022 0.079 5.2 9.6 9.8 5.0E-02 1.3E+00 0.195 0.379 3.1E-02 0.076 99.0 99.0 0.001 0.002 0.00001 1.3E-05 0.001 2.0E-03 0.00001 2.2E-05 0.000 0.000 0.00000 3.2E-08 0.00019 0.00047 1.6E-04 4.0E-04 4.9E-05 0.00005 2.5E-07 6.4E-06 0.0012 0.0023 1.9E-04 0.0005 0.0 C146参照。但し浸出率は仮定。 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 0.5 0.0 0.0 0.8 1.3 0.0 0.0 40.5 100.0 4.8E-07 1.2E-06 0.0 0.0 0.0 0.1 0.1 0.3 0.0 0.0 5.9E-05 4.9E-06 0.00006 0.000005 3.0E-07 2.5E-08 7.7E-06 6.4E-07 0.00103 3.1E-06 0.00200 5.9E-06 1.6E-04 4.8E-07 4.0E-04 1.2E-06 1.2 1.2 0.0 0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 16.6 16.9 0.1 2.2 0.3 0.5 0.0 0.1 44.7 45.5 0.2 5.8 0.7 1.3 0.1 0.3 1.2 0.6 17.0 8.8 4.2 45.7 23.6 0.066 0.034 0.070 0.235 0.121 0.076 9.9 5.1 10.2 0.0014 0.0007 0.0009 0.00125 0.00064 0.00235 8.4E-06 4.4E-06 2.8E-06 100.0 100.0 100.0 98.7 96.9 100.0 4 3×10 ng 0.5ng/g 0.0 3 3 2.5E-08 6.4E-07 0.1 0.2 0.14 1.9E-05 1.9E-05 9.7E-05 1.94 m ,kg 7.0 g/l 0.00001 0.00001 0.00005 15.1 kg 0.10 0.27 14.7 % 0.44 1.56 65.5 3 0.022 m 30.0 % 残さ 21.6 wet-kg 3 2.2E-07 2.2E-07 1.1E-06 0.15 m ,kg g/l 1.4E-06 1.4E-06 7.1E-06 2.07 m ,kg g/l 3.0E-07 7.7E-06 0.186 0.456 0.051 4.3 1.94 m ,kg 4.6 g/l 10.32 kg 1.2 当量 0.0020 kg 5.9E-05 4.9E-06 0.00006 0.000005 0.017 0.00012 0.43 0.003 2.5E-07 6.4E-06 0.055 0.135 0.011 3 0.98 m ,kg g/l 3 0.04 m ,kg g/l 3 0.51 m ,kg g/l 3 0.41 m ,kg g/l 4.9E-05 0.00005 0.050 1.26 付着水中の金属濃度はゼロとする。 5.0E-02 1.3E+00 0.066 0.235 0.226 0.60 m ,kg #### g/l 0.110 0.394 0.379 40.5 kg 0.00055 0.00186 0.00083 % 1.4E-03 4.6E-03 2.0E-03 3 0.081 m 50.0 % 残さ 81.1 wet-kg 3 0.41 m ,kg 0.009 0.032 0.031 g/l 0.022 0.079 0.076 工 硫化率 ろ過水④ 〃 濃度 残さ④ 〃 品位 程 残さ④付着水 - 1.9E-05 9.4E-06 1.9E-05 9.4E-06 9.7E-05 4.7E-05 1.9E-05 0.00001 0.0018 0.009 3.9E-05 0.00002 0.00233 0.00801 1.9E-10 1E-10 9.8E-06 5.6E-05 1.2 0.6 21.3 11.0 45.7 23.6 2.2E-07 1.4E-06 4.3E-07 2.9E-06 2.2E-12 1.4E-11 0.0 0.1 0.2 1.6 0.5 3.4 1.9E-05 9.4E-06 3.9E-05 1.9E-05 1.9E-10 9.4E-11 1.2 0.6 21.3 10.3 45.7 22.1 116 C179,C181のデータ参照。 Hg:「非鉄金属の湿式製錬における 物理化学の基礎」参照 ① 浸出時のスラリー濃度は、100g/l とする。 ② 溶融飛灰中の others は inert として計算を進める。但し、K が 5∼8%,S が数% 含有されていると考えられるが今回は考慮していない。 ③ DXN 分解工程での DXN 分解率は 90%。 ④ ろ過後の付着水はデータの無いものについては 30%、また洗浄により付着水中金 属類は全量洗浄水に移行する。 ⑤ ろ過∼固液分離∼においては、ろ過水への固体の混入はないものとする。 ⑥ 浸出・置換・硫化の各反応においては、反応率のデータがあるものは使用したが、 それ以外は反応後液濃度を設定して逆算した。 ⑦ 副資材の使用量については、m.n 当量という与え方をしており、連動計算が可能 な形式とした。 e. 主要産出物について 年間 3,300tの溶融飛灰を処理した時に産出する残さの量及び品位を表 3.3.1-5 に示 す。残さ②は鉛−亜鉛の製錬原料として、残さ④は亜鉛製錬の原料としてそれぞれ処 理可能と考える。但し製錬所においてはハロゲンの混入を嫌うので水洗には注意が必 要である(ここでは 100g/l×2 回を想定している)。 表 3.3.1-5 産出物の量と品位 産出物名 残さ② 残さ③ 残さ④ 量 130 wet-t/y 1340 wet-t/y 599 wet-t/y 品位 73%Pb,16%Cu ,10%Zn 99%Others 66%Zn,2%Pb,0.5%Cu f. 操業条件及び装置構成 主要な操業条件を表 3.3.1-6 に、またそれに基く設備の必要電気容量を表 3.3.1-7 に 示す。 117 図 3.3.1-6 流量 浸 出 ・ D X N 分 解 工 程 金 属 置 換 工 程 溶融飛灰受入量 〃 搬送量 〃 貯留量 〃 切出量 工業用水量(反応) HCl添加量 浸出率反応槽 DXN分解反応槽 濃縮槽 フィルタプレス 残さ①量 ろ過水①量 単位 t/d t/h 10 5 年間量 3300 単位 温度等 pH 滞留時間 設備容量 t/y 0.4g/cc 2d 20t 2d 416.7 kg/h 3 4.02 m /h 0.147 m3 /h 4.167 m3 /h 169.9 kg/h 3 4.17 m /h 242.8 wet-kg/h 242.8 wet-kg/h 4.09 m3 /h 置換受槽 4.09 m3 /h 3 〃 反応槽 4.09 m /h Zn粉末量 8.0 kg/h NaOH添加量 13.0 kg/h 濃縮槽 4.09 m3 /h フィルタプレス 21.0 wet-kg/h 3 ろ過水②量 4.24 m /h 残さ②量 21.0 wet-kg/h 工業用水量(洗浄) 0.164022 m3 /h 鉛 残さ①量 工業用水量(反応) 浸 酢酸ソーダ量 浸出槽 出 濃縮槽 フィルタプレス 工 ろ過水③量 残さ③量 程 工業用水量(洗浄) 溶融飛灰処理時の操業条件 242.8 1.63 0.73 1.70 1.70 337.9 2.48 337.9 1.69 wet-kg/h m3 /h kg/h m3 /h m3 /h wet-kg/h 3 m /h wet-kg/h m3 /h ろ過水②量 ろ過水③量 4.07 2.15 m3 /h m3 /h 硫化前液 NaHS量 化 NaOH添加量 8.07 43.0 0.008 m3 /h kg/h kg/h 31835 1168 1923 備考 20t 3 m /y m 3/y 5.3m3 有効容積=80% 255m3 〃 3 10.6m 洗浄後残さろ過と共用 60℃ 1.1 60℃ 1.1 60℃ 1.1 1h 48h 2h 1.1 4 2h 1h 10.6m3 3 5.3m 4g/l 4.3 2h 10.6m3 wet-t/y RT 63 103 t/y t/y 167 wet-t/y 洗浄後残さろ過と共用 洗浄水含み 4.3 167 1299 wet-t/y m 3/y 1923 12882 6 wet-t/y m 3/y t/y 100g/l 10.7 2676 wet-t/y 2676 13381 wet-t/y m 3/y 1h 2h 3.2m3 6.4m3 洗浄後残さろ過と共用 洗浄水含み 4.3 洗浄水含み 洗浄水含み 硫 341 65 3 硫化反応槽 工 濃縮槽 フィルタプレス ろ過水④ 程 残さ④ 工業用水量(洗浄) 8.07 m /h 8.07 m3 /h 90.0 wet-kg/h 9.4 m3 /h 90.0 wet-kg/h 0.63 m3 /h 排 最終排水 水 8.61 工業用水量 HCl量 NaOH量 Zn粉末量 酢酸ソーダ量 NaSH量 3 m /h 7 7g/l 10.7 713 2h 11m3 1h 2h 11m 22m3 t/y kg/y wet-t/y 7 713 4988 wet-t/y m 3/y 68207 m /y 64384.59 1167.626 103.2378 63.23911 5.777655 340.5023 m 3/y m 3/y t/y t/y t/y t/y 3 洗浄後残さろ過と共用 洗浄水含み 3 118 必要蒸気量の計算 ・表面積 ・放熱量 ・蒸気熱量 ・効率 ・必要量 (t/y) 92 5 kcal/m2h℃ 650kca/kg(150℃飽和) 30% 311 表 3.3.1-7 設 備 名 機 器 名 受入ホッパー バイブレータ 切り出しフィーダ 移送設備 ベルトコンベヤ 貯留ホッパー バイブレータ 切出設備 スクリューフィーダ シュートバイブレータ 浸出反応槽 DXN分解槽 概 溶融飛灰の湿式処理プロセスの設備容量 略 仕 様 電動機容量 台 数 設備容量 設 備 名 W1m×L5m,0.1m/sec 0.1 1.5 2 1 0.2 1.5 W0.6m×L5m×H3m×トラフ角15°,1m/sec 3.7 1 3.7 0.1 2 0.2 0.3mφ×L5m×H1m,420kg/h 3.7 0.1 1 2 3.7 0.2 攪拌機 送液ポンプ 5.3m3 0.2m3/min×H10m,液比重1.5 7.5 1.5 1 1 7.5 1.5 攪拌機 送液ポンプ 11m3×5槽/列×4系列,液比重1.5 0.2m3/min×H10m,液比重1.5 7.5 1.5 20 1 150 1.5 フィルタプレス 圧入ポンプ 残さ払出コンベヤ 同上移送コンベヤ 油ポンプ 0.05m3/min×H200m,液比重2 W1m×L5m×トラフ角15°,1m/sec W1m×L10m×トラフ角15°,1m/sec 0.05m3/min×H300m,液比重0.95 7.5 2.2 3.7 5.5 1 1 1 1 7.5 2.2 3.7 5.5 受入槽 送液ポンプ 0.1m3/min×H10m,液比重1.5 0.75 1 0.75 浸出残さ移送設備 置換反応槽 攪拌機 Zn切出フィーダ NaOH切出フィーダ 送液ポンプ 5.3m3 7.5 0.1 0.1 0.75 1 1 1 1 7.5 0.1 0.1 0.75 鉛浸出槽 フィルタプレス 圧入ポンプ 残さ払出コンベヤ 同上移送コンベヤ 油ポンプ 0.05m3/min×H200m,液比重2 W1m×L5m×トラフ角15°,1m/sec W1m×L10m×トラフ角15°,1m/sec 0.05m3/min×H300m,液比重0.95 7.5 2.2 3.7 5.5 1 1 1 1 7.5 2.2 3.7 5.5 残さ洗浄槽 攪拌機 送液ポンプ 5.3m3 0.05m3/min×H10m,液比重2 7.5 0.75 1 1 7.5 0.75 送液槽 送液ポンプ 0.1m3/min×H10m,液比重2 0.75 1 0.75 受入槽 攪拌機 送液ポンプ 11m3 0.5m3/min×H10m,液比重2 7.5 3.7 1 1 7.5 3.7 硫化反応槽 攪拌機 排ガス吸引ファン 循環ポンプ 11m3 100Nm3/min×150mmAq 0.1m3/min×H10m,液比重2 7.5 5.5 0.75 1 1 1 7.5 5.5 0.75 フィルタプレス 圧入ポンプ 残さ払出コンベヤ 同上移送コンベヤ 送液ポンプ 油ポンプ 0.05m3/min×H200m,液比重2 W1m×L5m×トラフ角15°,1m/sec W1m×L10m×トラフ角15°,1m/sec 0.5m3/min×H10m,液比重2 0.05m3/min×H300m,液比重0.95 7.5 2.2 3.7 3.7 5.5 1 1 1 1 1 7.5 2.2 3.7 3.7 5.5 放流ポンプ 0.1m3/min×H10m,液比重1 0.4 1 0.4 濃縮槽 0.1m3/min×H10m,液比重1.5 濃縮槽 119 濃縮槽 フィルタプレス 残さ洗浄槽 送液槽 残さ洗浄槽 g. 必要副資材・エネルギー量 表 3.3.1-8 の通りである。 表 3.3.1-8 副資材・エネルギーの必要量と原単位 項 目 名 HCl(35w/o) Zn 粉末 酢酸ソーダ NaHS NaOH 工業用水 電力 必 要 量 1,170 m3/y 64 t/y 6 t/y 340 t/y 100 y/y 64,500 m3/y 1,900 MWh (実使用比率=75%) 310 t/y 蒸気 (効率=30%) (150℃飽和) 溶融飛灰1t当り必要量 0.354 m3/t 19.1 kg/t 1.8 kg/t 103 kg/t 31.2 kg/t 19.5 m3/t 0.576 MWh/t 0.094 t/t h. 成分変動に対するインベントリデータの変化 物量バランスの表 3.3.1-4 において、溶融飛灰組成からスタートしてほぼ連動して 計算が進むように組み立てているので、品位を変化させた時の種々のプロセス変数の 予測は可能である。 表 3.3.1-9 は、ある特定の元素の値を変化させた時の、副資材の原単位の動きを示 してある(その他の値は代表値のままで計算)。表 3.3.1-2 の中の最大値と最小値を採用 して計算した結果である。 HCl と NaHS は、Cu と Zn の品位に大きく連動する。また Zn 粉末と酢酸ソーダは、 Cu+Pb と Pb の品位にそれぞれ応じて変化する。工業用水は、ほとんど変動しない。 NaOH は pH 調整用であり変化しない。いずれもプロセスの特性通りである。 また、Cr と Hg は相対的に濃度が低いことから、原単位への影響はほとんど無い。 表 3.3.1-9 品位(%) 原料品位の変動に対応した副資材の使用量の変化 高Cu 低Cu 高Pb 低Pb 高Zn 低Zn 高Cd 低Cd 高Cr 低Cr 高Hg 低Hg 代表値 単位 3.31 0.11 10.2 0.58 27.0 1.2 0.277 0.0031 0.17 5.00E-05 1.70E-03 9.00E-06 3 HCl 0.426 0.338 0.414 0.333 0.851 0.165 0.358 0.353 0.359 0.353 0.354 0.354 0.354 m /t Zn粉末 0.049 0.013 0.044 0.010 0.019 0.019 0.021 0.019 0.021 0.019 0.019 0.019 0.019 t/t 酢酸ソーダ 0.0018 0.0018 0.0058 0.0003 0.0018 0.0018 0.0018 0.0018 0.0018 0.0018 0.0018 0.0018 0.0018 t/t NaHS 0.131 0.097 0.126 0.095 0.296 0.030 0.105 0.103 0.105 0.103 0.103 0.103 0.103 t/t NaOH 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.003 0.031 t/t 工業用水 19.7 19.5 19.2 19.7 18.2 20.1 19.5 19.5 19.6 19.5 19.5 19.5 120 19.5 m3 /t i. 構築システムの妥当性について ① このような目的を持った報告書等は発見できず、かなりの仮定を置いて検討を進 めた。過去の実験データによると発生箇所により結果がかなり異なっていると報 告されており、最終的には実現可能性を実験により検証する事が必要である。 ② DXN の分解については金属イオンの存在下における反応を記述した特許情報を 利用したが、反応時間として 48 時間が必要であるとのこと、また分解率が 90% に到達可能であるか、さらには計算上では残留濃度は約 0.5ng/g となったが others の中の成分が溶出すると相対的に濃度は上昇すること等から、実験や他 の方法も含めての更なる検証が必要である。 ③ Pb の挙動及び抽出目標については、十分な検討が必要である。水溶液中へ抽出 できれば硫化反応により固定化可能であるが、本検討結果でも表 3.3.1-10 に示 すように、埋立される残さ③の中の Pb 濃度は、0.0046%までしか下がらず目標 に達していない。一方参考としての土壌含有値は 600mg/kg=0.06%であり、環 境に影響を及ぼす濃度と存在形態について今後の議論が待たれる。 ④ また Cr についても、3価並びに6価の浸出挙動についての情報が乏しく、今後 の検討が必要であるし、汚染土壌の浄化に関して研究が必要な領域と考える。 ⑤ 一般的に湿式製錬プロセスにおいては残さの沈降性及び脱水性が課題となるこ とが多い。本想定プロセスでは、残さ②及び④はメタリック及び硫化物でありそ れほど問題ではないであろうが(硫酸系で生成する ZnS は非常にろ過性が悪い という報告あり)、埋立される残さ③は浸出の際も含めて SiO 2 等の挙動が気に なるところである。 ⑥ 最終排水においては、Se,COD,BOD 等について今回は検討していない。ただ As は硫化反応で落ちると予想している。 ⑦ 高 Ca 含有溶融飛灰の処理については、HCl 量を増加すれば処理は行えると考え る。また、溶融炉の酸化・還元雰囲気の差が溶融飛灰組成に与える影響はそれほ どなく前提条件である組成の処理がスムーズにいけば、同様に処理可能であろう。 表 3.3.1-10 標準品位時の残さ中の金属濃度と目標濃度 元素 Cu Pb 目標値 0.0125 1.00E-05 最終残さ品位 0.0014 4.6E-03 (9) Zn Cd 1.00E-05 2.0E-03 Cr Hg 5.00E-05 5.00E-07 1.3E-05 2.2E-05 3.2E-08 他の対象物質について 表 3.3.1-2 の分析値一覧表に示した各対象物質の代表値を使用して、溶融飛灰を処理す るために構築したプロセスにおいて、全く同じ反応が進行し浸出率,反応率や付着水分率 等が全く変化しないと仮定した時の物量バランスを計算した。 a. 焼却飛灰 溶融飛灰に対して Pb,Zn,Cd,Cu,Na,Cl の濃度は低く、逆に Ca,Cr,Hg の濃度が高く 121 なっている。したがって、置換残さ並びに硫化残さの量が少なくなり、逆に埋立を考 えている残さ③の量が増加している。これに応じて工業用水を除く副資材の原単位が 小さくなる。Ca の挙動に注意しなければいけないが、同様のプロセスによる処理は 可能と考える。 b. 焼却灰 Cr を除いて対象金属の濃度は更に低い。したがって、上記(1)の焼却飛灰より更に 各指数は減少している。但し、残さ③の量は溶融飛灰の場合の約 2 倍となっている。 固液分離操作及び浸出反応に困難が予想されるが、可能ではないかと考える。 c. 溶融物質 ガラス質の中に安定して固定化されていると言われている物質であり、これから金 属類を抽出していくには、磨鉱(アトリッション操作)を含めて詳細な検討が必要である。溶融 飛灰に対して、Cu と Ca が高く Cl,Na,Pb,Zn が低い。したがって、各プロセス指数 は焼却灰と同様の傾向を示している。 d. シュレッダダストの焼却灰及び焼却飛灰 報告されたデータ数が少なく代表値の決定が困難であるが、主要元素のみ変化させ 微量元素はほぼ溶融飛灰の場合と同じとして計算した。SD 焼却灰では、Cu 品位が高 いことから Zn 粉末置換に関する指数と残さ③の量が大きくなっている。SD 焼却飛灰 では残さの量が溶融飛灰に比較して約 2 倍となっている。両対象物質ともこのような 湿式プロセスでの処理は不可能ではないと考える。 e. 必要副資材の原単位比較 以上の計算結果の内、残さの量と副資材の原単位を各対象物質毎に比較するために まとめたものが表 3.3.1-11 である。 表 3.3.1-11 単位 原料品位の変動に対応した発生残さ量と副資材の使用量の変化 溶融飛灰 焼却飛灰 焼却灰 溶融物 SD焼却灰 SD焼却飛灰 残さ② wkg/t 50.5 13.0 4.0 27.0 80.0 30.0 残さ③ wkg/t 813.0 1221.0 1528.0 1587.0 1652.0 1516.0 残さ④ wkg/t 216.0 44.0 15.0 44.0 158.0 98.0 HCl m 3 /t 0.354 0.142 0.106 0.142 0.284 0.209 Zn粉末 kg/t 19.2 6.3 2.5 21.0 57.5 16.9 酢酸ソーダ kg/t 1.80 0.32 0.07 0.02 0.40 0.57 NaHS kg/t 103.3 21.2 7.3 21.2 76.0 47.0 NaOH kg/t 31.2 30.9 30.7 30.7 30.6 30.7 工業用水 m 3 /t 19.5 22.2 25.0 25.9 27.7 25.6 122 各指数を溶融飛灰のケースと比較して示すと次のようになる。残さ量の大きい物質 は、焼却灰・溶融物・SD 焼却灰と焼却飛灰である。また、これに伴い工業用水必要 量が増加している。Cu 品位が高いSD焼却灰の処理における Zn 粉末原単位とその置 換残さ量を除いて、いずれも各プロセス指数は減少している。 (10) まとめと今後の課題 a. 溶融飛灰を中心に、湿式処理により調査目的に沿う分離・抽出プロセスを検討した。 各反応における抽出率・反応率・脱水性等プロセスの実現性を確認するには、実験に よる検証を必要とするが、インベントリデータに関する基礎数値的なものは把握でき たので、現行の方法との比較検討はある程度は可能であろうと考えている。 b. 今回の調査では対象元素を絞り込んだが、その他微量に存在する元素の回収・固定 も含めてトータルで「無害」であることを実験により検証し、普遍的なインベントリ データを提案することが必要である。 c. また「無害」であることの議論をさらに深めていかなければならない。 d. 本調査の目的に適う DXN の濃度,挙動,無害化処理に関する実用性ある技術情報 が少なく、今後とも調査・検討が必要である。 e. 溶融飛灰以外の対象物質については、それぞれに対して最適なプロセスを構築しな ければならないが、焼却灰及び焼却飛灰については、いったん溶融処理を行いその溶 融飛灰を処理するプロセスを想定する方が、環境負荷は小さくなるのではないかと思 料する。 f. すなわち、ハイブリッド型の乾式プロセスを含んだ処理プロセスを指向すべきと考 える。 g. 今回の調査では、抽出物質については非鉄製錬所での処理により金属として回収可 能な性状を想定したが、直接市場で流通する単体金属としての回収プロセスもインベ ントリデータを計算し、その大きさを比較検討することが必要である。 3.3.2 (1) インベントリ化への委員のコメント 中野加都子委員(関西大学工業技術研究所) 焼却灰など,従来,中間処理後にそのまま最終処分されてきた物質にも,有害重金属類 が含まれている可能性が指摘され,今後,溶融処理,セメント固化,薬剤処理等の無害化プ ロセスを経て最終処分する方向にある.LCA においては,①本来,全ライフサイクルに関 してインベントリを行うべきであること,②リサイクルするためにかかる環境負荷との相 対的な比較を行うために,廃棄物として処理する場合の環境負荷をできるだけ正確に算出 する必要がある,等の必要性から無害化に関するインベントリが望まれる。 しかし,「改正廃棄物処理法」でばいじん(飛灰)が特別管理廃棄物に指定され法律が施 行されたのは平成 4 年 7 月である。また,「ダイオキシン類対策特別措置法」により廃棄 123 物焼却炉の特定施設から排出されるばいじん,焼却灰,その他の燃えがら,洗煙汚泥等の ダイオキシン類含有量が 3ng-TEQ/g を越えるものは一般廃棄物,産業廃棄物とも特別管 理廃棄物とすることが決められ施行されたのは平成 12 年 1 月であり,無害化が一般的に 行われるようになったのは最近のことである。 このため,このような無害化プロセスに係るデータが十分に整備されておらず,また, インベントリを行うために参考となる文献もほとんどない。このことから,このプロセス に焦点を当てたインベントリを行うことは新しい試みであるとともに,非常に困難である。 また,このような新しい試みであるために,「環境負荷物質回収のインベントリ調査」 というテーマにおいて,下記のどちらに重点を置くのかに対する十分な議論ができなかっ た。 1) 環境負荷=有害重金属類という位置づけで,有害重金属類を理想的に回収するため の分離・抽出プロセスを構築し,対象金属濃度をどの程度まで低減可能かを考察し, その最終的な濃度を推定する。 2) 目標とする無害化のレベルに応じて,それぞれの無害化処理プロセスに伴う環境負 荷を定量化し,廃棄段階のインベントリの一部として資する。 本来,両者とも必要と考えられるが,前者の場合アウトプットとしての評価項目は Pb, Cu,Zn 等の重金属類となる。後者の場合はエネルギー消費量,CO2 排出量,固形廃棄 物量等となり,この場合は有害物を無害化するために必要なプロセスに要するエネルギ ー消費量,CO2 排出量等で評価することになる。 調査としては非常に困難な課題に取り組み,貴重な成果が出されている。しかし,調 査の位置づけが最後まで曖昧であったために,本研究会の,わが国において共通使用で きる LCA 手法,LCA データベース,及びユーザーにとって利用しやすい LCA ネット ワークシステムの開発を行うという目標を達成する意味では問題点が残った。 具体的には以下のことがあげられる。 ① 対象とする環境負荷項目の明確化と他のプロセスとの整合性 廃棄段階のインベントリの一部とするためには廃棄段階の環境負荷推定モデル, 及び製造段階のインベントリで対象とした環境負荷項目とできるだけ一致させる必 要がある。そのため,無害化プロセスにおいても定量化が可能な環境負荷項目を明 確にし,その中で廃棄段階の環境負荷推定モデル,製造段階のインベントリと一致 しない項目(例えば無害化処理に用いる薬品等)については,産業連関表を用いてエネ ルギー消費量等として換算する等の方法を検討する必要がある。 ② 実証済みのプロセスと仮定としてのプロセスの明確化 本調査においては有害重金属類を仮想的・理想的に回収するシステムが構築され ている。これは,これまでにこのような研究が行われていないためである。このた め,インベントリでは有害重金属類の回収が実証済みのプロセスと,仮定としての プロセスが混在している。従って,これらのプロセスの区別を前提として明確にして 124 おき,かつ実験により全データを検証した上で LCA 実施者が必要に応じてプロセス を取捨選択できるようにしておく必要がある。 ③ 製品由来のインベントリとして利用する場合の取り扱い 廃棄段階の環境負荷推定モデルでは,製品を廃棄物として処理する際に発生する 環境負荷を計算することを前提としている(即ち,インプットは製品)。しかし,本調 査では,複合廃棄物から排出された溶融飛灰等がインプットとして考えられている。 このため,アウトプットとして排出される物質が評価対象の製品中に存在しない 場合についての取り扱い,または,焼却灰,飛灰段階でのインベントリ取り扱いの 方法について今後,十分な検討を行う必要がある。 一方,このような新しい試みは次のような点で将来有効に利用できる可能性が期待で きる。 ① ゼロエミッションの境界まで考慮し,全ライフサイクルを対象としたインベン トリを行うためのデータベース 既に述べたような問題点を解決できた場合には,システム境界を「処理すべき廃 棄物なし」の状態と考えた場合の,本来の意味での全ライクサイクルの環境負荷評 価を行うためのインベントリデータベースにできる可能性がある。 ② 無害化のレベルに応じた環境負荷の定量化 不法投棄など環境上最悪の方法で環境中に排出した場合にそれを無害化するた めの環境負荷と,あらかじめ溶融処理等により可能な限り無害化を図ってから環境 中にもどす場合の環境負荷を比較評価することによって,無害化処理による環境負 荷低減効果を定量的に評価できる。 また,目標とする無害化のレベルによる環境負荷の違いを評価するためのデータ ベースとして利用できる可能性がある。 但し,現在の LCA では不法投棄後に汚染が拡大していった場合など,時間的,地 域的,感覚的な問題をどのように扱うかが明確にされていないこと,水関連の環境 負荷項目を取り入れにくいこと等の問題があるため,比較評価を行う上ではなお慎 重な検討が必要である。 ③ 無害化対応技術の環境負荷の低減化 無害化処理プロセスのみを範囲とするインベントリを行うことによって,無害化 対応技術をより環境負荷の少ないものとするために改善すべきプロセス,目標を明 確にすることができる。 (2) 柴田 清委員(新日本製鐵㈱) 本年度における「最終処分物からの環境負荷物質回収インベントリ調査」は、従来の LCA で見過ごされてきた最終処分に伴う環境負荷を何らかの方法で見積もること、さらには、 適正な処理がなされずに投棄される場合に比べた「処分」の優位性、あるいは「処分」に 比べた再生利用の優位性の定量的な評価に資することを目的としている。また製品側では 125 重金属等の有害物質に関するインベントリーデータ収集が困難な現状に対して、より有害 物質の影響が存在すると考えられる廃棄物側で評価し、製品の潜在的な有毒性に対する評 価に結びつけようという意図もあり得る。 最終処分物の環境負荷としては、本来、有害物質の長期的な溶出・拡散であり、またその 輸送にともなう諸負荷および土地空間の消費である。後二者については従来から LCA の 評価項目として取り上げる試みはあったが、前者に関しては最終処分物の多様性、それに 原因する長期的な溶出現象の知見不足などのためにほとんど評価されていない。 本研究はこのような最終処分物の環境負荷を、最終処分物を無害なものにするために要す る環境負荷で代替することによって、評価しようとしたものである。言い換えれば、「適正 処分」といえども潜在的にこれだけの負荷をもつことを、エネルギー消費や CO2 排出量 に換算して評価したものである。具体的には一般廃棄物の溶融飛灰を対象に、有害物質と してダイオキシンと Cu,Pb,Zn,Cd,Cr,Hg を除去するために、非鉄金属の湿式製錬技術を応 用したプロセスを構築し、それに要する設備、資材、エネルギー等を見積もったものであ るり、プロセスモデルは投入される処分物質の濃度変化に応じて負荷が計算される機能を 有している。さらに、対象物としては溶融飛灰のみならず、焼却飛灰、焼却灰、溶融物質、 シュレッダーダストの焼却灰および焼却飛灰に関しても検討している。 本研究では湿式製錬技術を応用したプロセスが選ばれ、それはかなりよくこなれたプロセ スとして仕上がっているように見られるが、一方で土壌浄化技術等の進展もあり、それら との比較検討を、代表例としての実現性と理想像としての可能性の両面から検討を望みた い。 また、処理雰囲気が酸化性か還元性かにより、重金属類の灰と飛灰とへの分配あるいは存 在形態に差が生じる。本年度の研究では溶融飛灰を対象としているが、溶融処理は必ずし も代表的な処理方法とは言えず、バックグラウンドデータとしての性格を考えた場合、対 象物質の選定、たとえば全国的な平均最終処分物質を対象にするなどの検討が必要であろ う。 さらに、一般に含有量と溶出量とは必ずしも対応しない。本研究で検討したような湿式プ ロセスでの処理を想定すれば、本来環境への影響が大きい易溶性の物質は処理しやすいた めに見積もられる負荷は小さく、逆に安定で溶出しくい物質は、処理に労力を要し、所要 エネルギーが大きく評価される。この点を重視すれば、平均的な灰を想定するよりも、あ る程度各種プロセス毎の個別用件を考慮した負荷評価を行い、その上で平均処理をするこ とも検討される意味があるかもしれない。 以上は、本研究で検討したプロセスモデル関わる課題であるが、製品の環境負荷情報とど のように結びつけるかがより大きな課題である。 まず、ダイオキシン類に関しては、ダイオキシン類の発生を環境負荷として問題のないレ ベルに抑制することが可能な技術は開発されており、ダイオキシン類処理のための付加的 なプロセスによる負荷を評価することは可能であり、本研究で評価された処理プロセスに 126 関わる負荷を塩素を含有するものに割り付けることも考えられる。しかし、ダイオキシン 類は燃焼過程で非意図的に生成するものであり、特定の製品にダイオキシン類の負荷発生 源としての責任を担わせることは適当ではないとも考えられる。 次に、重金属を含む材料・製品についてはこのモデルを用い、負荷の投入される処分物中 の含有量に関する微分値で各金属元素の単位量あたりの負荷を評価することが考えられる。 しかし、同じ元素であってもその存在形態、すなわち、金属状態か、酸化物か、硫化物か、 あるいは有機金属化合物かによって毒性が大幅に変化するものがあり、また、これらの存 在形態は焼却などの処理プロセスによって変化し、元素含有量だけで環境負荷を評価する ことは公正とは言い難い。また、元素としての存在と毒性に関して、直接的な経口摂取も あるが、多くの場合は溶出現象を経て毒性が発現する。溶出量と含有量は必ずしも対応し ない。含有量で評価することは、第一次近似としてはやむをえないとも考えられるが、適 切な利用形態や処理プロセスの開発の可能性を摘む可能性を危惧する。 また、たとえ毒性を有しなくとも灰として残ること自体の負荷も存在する。検討対象とな る製品がたとえ重金属類を含まなくても、灰分を含めば、他の重金属を含む灰と混合した 場合に分離対象の重金属の濃度を低下させ、分離プロセスによって発生する負荷を増大さ せることになる。安定で無害であると通常は考えられるシリカ、アルミナなども形態によ っては無害ではないが、それは無視するとしても、前述の重金属類と同様に灰分に関する 微分値で灰分含有量の効果を見積もることも検討すべきであろう。 原則的に一素材や製品毎に環境負荷値を割り付けようとすることには無理があるが、簡便 法としての意義は否定しない。どのようなレベルで製品単位にデータを持つべきかの検討 も必要であろう。 蛇足ではあるが、廃棄物処理方法として最適なものを選択するためには、このようなモデ ルを精緻化することよりも、個々の事例に即した諸検討を行うことのほうが現実的と考え る。 127 3.4 まとめ(インベントリ研究会 WG-2 の調査とその利用について) インベントリ研究会第二ワーキンググループは静脈部門のインベントリの確立、すなわ ち、データの整備とそのデータを扱う方法論の整備、に関して活動してきた。1999 年度は 主として使用方法の部分で静脈部門のインベントリの使用上の原則や適用の方法を明らか にしてきた。2000 年度は、データに重点を置き、これまでの 3 年間調査してきた静脈部 門のインベントリデータを、一旦データベースの形で整理し、パプリックなインベントリ データとして使用する上での問題点の抽出にかけられるようにするところまでを目指した。 それゆえ、この章の報告は、従来の書き方とは違って、インベントリの調査項目にあわ せて構成し、 「リサイクル段階」 、 「焼却・埋立段階」のそれぞれのインベントリ調査の概略 と、それに対する今後の検討事項を提示する形でまとめてある。なお、 「3.3 無害化処理イ ンベントリ」は昨年度提示した「無処理の取り扱い」に基づいて「本来必要であった無害 化処理」を算定するための基礎データとして今年度から開始したものである。 「まとめ」では、今年度だけではなく、昨年度まで明らかにしてきた「取り扱い方」に ついても再度確認すると共に、 「リサイクル段階」 「焼却・埋立段階」の調査データを、WG1 と同じインベントリデータベースのフォーマット上に一旦整理し、それを提示することに WG2 の担当範囲 一廃 製造 使用 ユーザー処理 中間処理 産廃 中間処理 回収センター リサイクルセンター 中間処理 再生センター 産廃 産廃 産廃 廃棄形態が製品に特化 :WG2の調査範囲 図 3.4-1 回収センター:収集して再生可能なものを分別 再生センター:再使用(リユース)できるものを処理 リサイクルセンター:素材等の再資源化を行う。 WG2 の対象とした範囲 産廃 した。なお、このデータはあくまで、静脈部門のインベントリデータの整理の仕方を広く 議論にかけるために公開するものであり、データそれ自体の引用は行わないでいただきた い。 3.4.1 静脈部門のインベントリ方法論の確認 インベントリデータ構造を提示するに先立って、昨年度までで明らかにしてきた、 「静脈 側データ」の取り扱いについて再度確認しておく。 まず、「動脈側」「静脈側」という取り扱い自体がすでに「循環型」の発想に対する前時代 的なものであるということが WG の中でも論じられている。現時点では、一応、LCA を 行う際のインベントリデータの出所として、従来の製造・製品提供型産業から提供するこ とが難しい部分を WG2 として取り扱い、それを便宜的に「静脈側」と読んでいると理解 していただきたい。図 3.4-1 に 1998 年度の報告書で記した WG2 の対象範囲を再度掲載し ておく。図に示すように、同じ使用済み製品のインベントリデータでも製品毎にルートが 特定できるものは基本的にその関係業界からデータを取得するべきものとし、WG2では 混在して扱われるなど主たるデータ取得対象の業界が定かでないものを対象としている。 次に、これまでの WG2 の議論の中で「静脈部門」にかかわる LCA 実行上のポイントと して確認されてきたことは、環境負荷のライフサイクル積算のなかでの廃棄物処理やリサ リサイクル・廃 棄 工 程 で の 積 算 環 境 負 荷 イ メージ 積算環境負荷 リサイクル 廃棄物処理 不法投棄 循環使用 製造 使用 廃棄 無害 ライフステージ 図 3.4.1-1 リサイクル・廃棄工程での積算環境負荷のイメージ イクルの工程の位置付けである。図 3.4.1-1 に示すように、製造、使用に引き続いてエン ドオブライフとしてリサイクル工程や廃棄物処理工程で発生する環境負荷を積算していく ことは、一見環境負荷を増大させている行為のように見える。しかし、エンドオブライフ のシステム境界を「無害で安定な状態」におくと、不法投棄のように何もしないで処分し たものは、その場では見かけ上環境負荷が発生しないように見えても「無害で安定な状態」 に至るまでに多大な環境負荷を発生させてしまう。それ以外の不適正や不十分な処理も同 じである。 「廃棄物処理」や「リサイクル」はある程度の環境負荷の発生を犠牲にしながら これらのより大きな環境負荷を軽減させるためのステージであると理解しておく必要があ る。さらにこれに加えて、 「リサイクル」はネクスト・ライフの製造ステージにおける環境 負荷軽減効果も見込める。廃棄物処理やリサイクルのステージをこのように考えることは、 インベントリデータの収集においても、単に、現行の廃棄物処理やリサイクルのインベン トリデータを収集するだけでは不十分であることを意味している。現実に多くの使用済み 製品がリサイクルされていない状態、アウトプットが無害な安定物にできるような有効な 廃棄物処理ではなく暫定的な廃棄物処理に委ねざるを得ない状態ではそれらのプロセスに 流れていくマテリアルフローやそこから生じる環境負荷を的確につかみ、LCA で検討しよ うとする新規プロセスなどとの対象データを作っていく必要がある。昨年度の「第三者処 理」に対する考え方の提示や、今年度の「無害化処理」の調査は、そのような考えに基づ いて行われている。しかし、これらのデータは現実には「隠されたマテリアルフロー」と なっているケースが多く、残念ながら今年度はデータの形で整理して提示するには至って いない。引き続き、これらのデータの使用方法と取得に関して追求するとともに、まず当 面、図 3.4.1-1 で「廃棄」のステージ上の線の部分に相当するプロセスのインベントリデ ータについてのみ、そのデータ構造例を提示する。あくまで、これはエンドオブライフの ステージのインベントリデータの一部でしかないことを留意しておいていただきたい。 リサイクルの取り扱いも、基本的な取り扱い方は、昨年の報告書に示してある。詳しい 説明は省くが、LCA での使用のため再度重要なポイントだけを示しておく。 まず、表 3.4.1-1 に示したのはリサイクルに関する数値の定義づけである。ひとことに リサイクルと言っても、製品、素材、収集物、発生物など対象とするモノのありようもま ちまちであり、また発生側、処理側、受け入れ側など異なった立場からリサイクルが論じ られる。そのために様々なレベルでリサイクル率という表現が似て非なるものとして使用 されており、表 3.4.1-1 はその整理を試みたものである。 また、表 3.4.1-2 の加工屑の環境負荷のゼロ近似は、これまで多くの LCA で便宜的に行 われていたが、それを経済的アロケーションとして論理付けたものである。このことは、 逆に、経済的アロケーションでゼロにならないものは加工屑の環境負荷をアロケートする 必要があるということを意味している。 表 3.4.1-1 リサイクル関係の数値定義 「リサイクル原料率」: 原料のうち何%に回収原料を用いているか (含む:自家発生屑) 「リサイクル化処理率」: 回収した製品の構成素材のうち、何%をリサイクル処理にかけているか (含む: 処理不能もしくは用途なし素材) 「リサイクル回収率」: (再使用可能となった有効物の量)/ (リサイクル処理にかけた量) 「有効リサイクル率」: (再使用可能となった有効物の量)/ 表 3.4.1-2 (使用された製品の構成素材の量) 加工屑の環境負荷のゼロ近似 加工屑の環境負荷≒ゼロ 根拠 加工工程での目的生産物との経済的アロケーションを考えると、多くの場合、加工屑 の環境負荷はゼロとアロケーションして差し支えない。 表 3.4.1-3 システム境界の出入り一致の原則 リサイクルの比較における システム境界の出入り一致の原則 即ち リサイクルとリサイクル無しの比較などを行う場合、それぞれのシステム境界の出入 りは一致しなければ比較できない。 表 3.4.1-3 システム境界出入り一致の原則は、LCA で特に廃棄、リサイクル工程をフォア グラウンドとして解析する際に重要な原則である。先に述べた「無処理の場合」などの取 り扱いも、このシステム境界出入り一致を、適正な廃棄物処理やリサイクルされたものと、 そうでないものを比較して議論するために必要となる取り扱いである。 表 3.4.1-4 は単純な系のカスケードリサイクルの時の取り扱いである。カスケードの上 流側が評価の対象である場合は、これまで便宜的に行われていた方法と大きな違いは無い。 しかし、この論理と一貫性を持って、下流側が評価の対象である場合に適用すると、 「リサ イクルによって不必要となった上流側の廃棄物処理の環境負荷」を控除する必要があるこ とが指摘されている。すなわち、ゼロエミッションなどでの廃棄物の有効利用ではそのリ サイクルの効果はより大きく算定される必要があるということである。 表 3.4.1-4 カスケードリサイクルの取り扱い 上流側が評価の主対象である場合 LifeCycle 環境負荷={(上流のシステムの旧環境負荷)+(リサイクルで発生する負荷) −(リサイクルにより不要となった当該システムの廃棄物処理の負荷)} −(リサイクルにより供給される原料分を下流で生産していた負荷) = (リサイクルシステムを含む上流システムの環境負荷) −(リ サ イ ク ル に よ り 供 給 さ れ る 原 料 分 を 下 流 で 生 産 し て い た 負 荷 ) 下流側が評価の主対象である場合 LifeCycle 環境負荷={(下流のシステムの旧環境負荷)+(リサイクルで発生する負荷) −(リサイクルにより供給される原料分を当該システムで生産していた負荷)} − (リサイクルにより不必要となった上流システムの廃棄物処理の負荷) = (リサイクルシステムを含む下流システムの環境負荷) −(リ サ イ ク ル に よ り 不 必 要 と な っ た 上 流 シ ス テ ム の 廃 棄 物 処 理 の 負 荷 ) これらのためにも、図 3.4.1-1 の廃棄から安定化にいたるステージのプロセスの環境負 荷を何らかの形で提示することが求められる。今年度は、その予備的調査を 3.3 に述べた ように進めており、それらのデータは次年度以降に提示する方向である。 それに先立ち、顕在的な廃棄ステージのプロセスのインベントリデータの調査をまず、 整理したのが本年度の活動である。つぎにそれについて述べる。 3.4.2 リサイクル・廃棄物処理のインベントリデータ構造 リサイクル・廃棄物処理のインベントリ・データは、3-1 および 3.2 に記されたように調 査、収集された。このデータを本プロジェクトのデータベース研究会の提示するデータベ ースに落し、WG1 のインベントリ・データと連続性を持って使えるか否かの検討が必要 である。そのために、本報告書では、3.1 および 3.2 のデータをその結合性を評価する観 点から、データベース研究会の準備したデータベースに沿う形で整理したものを提示する ことにした。このデータは、あくまでデータ構造、その結合性、整合性などをチェックし てもらう目的でデータを入れたものであり、数値は最終的なものではないので、現時点で は実際の LCA 等への引用は差し控えていただきたい。また、数値的引用を控えていただ く意味で、一部基準となる単位を意図的に明示していないことも了解願いたい。 現時点でデータベース化できたデータは、 ・可燃物輸送 ・不燃物輸送 ・資源ごみ輸送 ・粗大ゴミ輸送 ・一般廃棄物焼却 ・一般廃棄物プラスチック焼却 ・産廃プラスチック焼却 ・産廃木くず・紙くず焼却 ・産廃汚泥焼却 ・産廃廃油焼却 ・産廃埋立て ・一般廃棄物埋立て ・建築廃材破砕・選別 ・廃家電解体・分解 ・自動車廃家電混合破砕 ・自動車廃家電混合選別 ・混合金属缶選別 ・廃スチール缶プレス ・廃アルミ缶プレス ・ガラス瓶破砕・選別 ・PET 破砕・選別 の 21 プロセスである。これら全てのデータ例をこの章末に記載しておく。 データベースとして整理する上で、いくつかの問題点も明らかになった。それは、 1.プロセス由来と成分由来による「式」の導入 2.成分由来の成分項目の記述 3.成分等が不明な場合のディフォールト値の取り扱い 4.分離回収物の取り扱い 5.軽油消費など燃料原単位と燃焼時の環境負荷の関連付け である。 1.「式」の導入 燃焼時の CO2 の発生のように成分由来の変数が式として与えられることによる。こ の例では、 「特記事項」の中に式を記すこととし、成分内訳がわかればそれと対応できる ようにした。 2. 成分項目の記述. 必要なパラメータ(廃棄物中の C,S,N 量や使用済み製品の鉄、アルミ量など)が 与えられなければ式は計算できない。そのために、処理物の下位の項目として「内訳」 を設け、また「項目 ID」で符号付けて「特記事項」の式と関連付けられるようにした。 3. ディフォールト値 成分などが不明な状態で処理せざるを得ない場合もある。その場合の非常に粗い近似 として、調査の平均値を代表値として、「平均値」の部分に入れている。 4. 分離回収物の取り扱い 「家電解体」等で取り外したもの、 「缶分離」などの異物は、利用可能なものか否かは、 引き続きいかなるプロセスに繋ぐのかにかかっており、対象プロセスだけでは有効な資 源か否かは判断できないとして、 「分離物」や「異物」というアウトプットとした。この アウトプットを「リユース工場」につなげるか、 「廃棄物処理」につなげるか、あるいは 「無処理投棄」のデータに繋げるかはそれぞれの対象とするシステムによる。 5. 燃料燃焼時の環境負荷 廃棄物輸送等で、 「軽油○○t燃焼」という形でデータが取得されたが、ここでは換算 を行わず、「軽油 1L 燃焼分」を単位として与えた。 データベース化に際しての主要な改良点は上記のようなものであったが、上流側との結 合、「無処理データ」との併用などの問題が残っており、2001 年度はそれらの点も考慮し てより使いやすいデータ構造にしていく予定である。 以下、データ例を示す。 表 3.4.2-1 入力データ区分 項目名 エネルギー 買電力 エネルギー 重油 エネルギー 軽油 エネルギー 灯油 処理物 可燃物 内訳 C 内訳 N 内訳 S 内訳 HFC 内訳 SF6 内訳 PFC 素材 水 素材 消石灰 素材 苛性ソーダ 素材 塩酸 素材 脱酸剤 素材 塩化第二鉄 項目ID 単位 平均値 特記事項 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 (7.19/3.10) L 単位量 a01 a02 a03 a04 a05 a06 表 3.4.2-2 入力データ区分 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 処理物 内訳 内訳 内訳 内訳 内訳 内訳 素材 素材 素材 素材 素材 素材 項目名 買電力 重油 軽油 灯油 不燃物 C N S HFC SF6 PFC 水 消石灰 苛性ソーダ 塩酸 脱酸剤 塩化第二鉄 項目ID 単位 平均値 特記事項 (40.79/4.05) L 単位量 a01 a02 a03 a04 a05 a06 表 3.4.2-3 入力データ区分 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 処理物 内訳 内訳 内訳 内訳 内訳 内訳 素材 素材 素材 素材 素材 素材 項目名 買電力 重油 軽油 灯油 資源ごみ C N S HFC SF6 PFC 水 消石灰 苛性ソーダ 塩酸 脱酸剤 塩化第二鉄 項目ID 単位 L 単位量 a01 a02 a03 a04 a05 a06 平均値 (13.69/4.14 ) 特記事項 可燃物輸送 項目名 項目ID 単位 平均値 特記事項 軽油1L燃焼分 CO2 2.32 "=7.19/3.1" 軽油1L燃焼分 CH4 2.32 HFC PFC 軽油1L燃焼分 N20 2.32 SF6 軽油1L燃焼分 NOx 2.32 軽油1L燃焼分 SOx 2.32 ばいじん 軽油1L燃焼分 2.32 BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+飛灰 目的処理物 t 1 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 不燃物輸送 出力データ区分 項目名 項目ID 環境負荷 CO2 環境負荷 CH4 環境負荷 HFC 環境負荷 PFC 環境負荷 N20 環境負荷 SF6 環境負荷 NOx 環境負荷 SOx 環境負荷 ばいじん 環境負荷 BOD 環境負荷 COD 環境負荷 SS 環境負荷 全リン 環境負荷 全窒素 生成物 焼却灰+飛灰 目的処理物 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 単位 平均値 特記事項 軽油1L燃焼分 10.07 (40.79/4.05) 軽油1L燃焼分 10.07 軽油1L燃焼分 10.07 軽油1L燃焼分 軽油1L燃焼分 軽油1L燃焼分 10.07 10.07 10.07 t 1 資源ごみ輸送 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 項目名 項目 ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+ 飛灰 目的処理物 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 単位 軽油1L燃焼分 軽油1L燃焼分 平均値 特記事項 3.31 (13.69/4.14 ) 3.31 軽油1L燃焼分 3.31 軽油1L燃焼分 軽油1L燃焼分 軽油1L燃焼分 3.31 3.31 3.31 t 1 表 3.4.2-4 入力データ区分 項目名 エネルギー 買電力 エネルギー 重油 エネルギー 軽油 エネルギー 灯油 処理物 粗大ごみ 内訳 C 内訳 N 内訳 S 内訳 HFC 内訳 SF6 内訳 PFC 素材 水 素材 消石灰 素材 苛性ソーダ 素材 塩酸 素材 脱酸剤 素材 塩化第二鉄 項目ID 単位 平均値 特記事項 (30.38/5.26) L 単位量 a01 a02 a03 a04 a05 a06 表 3.4.2-5 入力データ区分 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 処理物 内訳 内訳 内訳 内訳 内訳 内訳 素材 素材 素材 素材 素材 素材 項目名 買電力 重油 軽油 灯油 一般的な一般廃棄物 C N S HFC SF6 PFC 水 消石灰 苛性ソーダ 塩酸 脱酸剤 塩化第二鉄 項目ID a01 a02 a03 a04 a05 a06 単位 kwh L L L 単位量 m3 kg kg kg kg 平均値 特記事項 32.1375 0.1737 0.2546 9.0982 0.2289 0.1007 0.0183 表 3.4.2-6 入力データ区分 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 処理物 内訳 内訳 内訳 内訳 内訳 内訳 素材 素材 素材 素材 素材 素材 項目名 買電力 重油 軽油 灯油 廃プラスチック (一般 ) C N S HFC SF6 PFC 水 消石灰 苛性ソーダ 塩酸 脱酸剤 塩化第二鉄 項目 ID a01 a02 a03 a04 a05 a06 0.2546 9.0982 0.2289 0.1007 0.0183 出力データ区分 項目名 項目ID 環境負荷 CO2 環境負荷 CH4 環境負荷 HFC 環境負荷 PFC 環境負荷 N20 環境負荷 SF6 環境負荷 NOx 環境負荷 SOx 環境負荷 ばいじん 環境負荷 BOD 環境負荷 COD 環境負荷 SS 環境負荷 全リン 環境負荷 全窒素 生成物 焼却灰 +飛灰 目的処理物 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 単位 平均値 特記事項 軽油1L燃焼分 5.78 (30.38/5.26) 軽油1L燃焼分 5.78 軽油1L燃焼分 5.78 軽油1L燃焼分 軽油1L燃焼分 軽油1L燃焼分 5.78 5.78 5.78 t 1 一般廃棄物焼却 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 項目名 項目ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰 +飛灰 目的処理物 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 単位 平均値 特記事項 kg 1273 a01*44/12 kg 0.0024 kg a04 kg a06 kg 0.03639 a05 kg 0.656 a02x30/14*0.73*0.5*10/8 kg 0.429 a03x64/32*0.25 g 66.87 t 0.155 一般廃棄物プラスチック焼却 単位 平均値 特記事項 kwh 32.1375 L 0.1737 L L 単位量 m3 kg kg kg kg 粗大ごみ輸送 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 項目名 項目 ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+飛灰 目的処理物 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 単位 平均値 特記事項 kg 2442 a01*44/12 kg 0 kg a04 kg a06 kg 0.08 a05 kg a02x30/14*0.73*0.5*10/8 kg 0.429 a03x64/32*0.25 g 66.87 t 0.155 表 3.4.2-7 入力データ区分 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 処理物 内訳 内訳 内訳 内訳 内訳 内訳 素材 素材 素材 素材 素材 素材 項目名 買電力 重油 軽油 灯油 廃プラスチック (産廃 ) C N S HFC SF6 PFC 水 消石灰 苛性ソーダ 塩酸 脱酸剤 塩化第二鉄 項目 ID 単位 平均値 特記事項 kwh 201.542 L 6.6506 L L 単位量 a01 a02 a03 a04 a05 a06 m3 kg kg kg kg 0.8675 46.4535 0.934 0.8634 0.0189 表 3.4.2-8 入力データ区分 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 処理物 内訳 内訳 内訳 内訳 内訳 内訳 素材 素材 素材 素材 素材 素材 項目名 買電力 重油 軽油 灯油 紙くずまたは木くず C N S HFC SF6 PFC 水 消石灰 苛性ソーダ 塩酸 脱酸剤 塩化第二鉄 産廃プラスチック焼却 項目ID a01 a02 a03 a04 a05 a06 0.8675 46.4535 0.934 0.8634 0.0189 表 3.4.2-9 入力データ区分 項目名 エネルギー 買電力 エネルギー 重油 エネルギー 軽油 エネルギー 灯油 処理物 汚泥 内訳 C 内訳 N 内訳 S 内訳 HFC 内訳 SF6 内訳 PFC 素材 水 素材 消石灰 素材 苛性ソーダ 素材 塩酸 素材 脱酸剤 素材 塩化第二鉄 項目ID a01 a02 a03 a04 a05 a06 単位 平均値 特記事項 kwh 201.542 L 6.6506 L L 単位量 m3 kg kg kg kg 0.8675 46.4535 0.934 0.8634 0.0189 項目名 項目 ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+飛灰 目的処理物 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 単位 平均値 特記事項 kg 2933 a01*44/12 kg 0 kg a04 kg a06 kg 0.08 a05 kg 1.293 a02x30/14*0.73*0.5*10/8 kg 0.756 a03x64/32*0.25 g 75.29 t 0.386 産廃木くず・紙くず焼却 単位 平均値 特記事項 kwh 201.5422 L 6.6506 L L 単位量 m3 kg kg kg kg 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 項目名 項目ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰 +飛灰 目的処理物 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 単位 平均値 特記事項 kg a01*44/12 kg 0.00527 kg a04 kg a06 kg 0.00452 a05 kg 1.293 a02x30/14*0.73*0.5*10/8 kg 0.756 a03x64/32*0.25 g 75.29 t 0.386 産廃汚泥焼却 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 項目名 項目ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰 + 飛灰 目的処理物 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 単位 平均値 特記事項 kg a01*44/12 kg 0.03595 kg a04 kg a06 kg 0.5836 a05 kg 1.293 a02x30/14*0.73*0.5*10/8 kg 0.756 a03x64/32*0.25 g 75.29 t 0.386 表 3.4.2-10 入力データ区分 項目名 エネルギー 買電力 エネルギー 重油 エネルギー 軽油 エネルギー 灯油 処理物 廃油 内訳 C 内訳 N 内訳 S 内訳 HFC 内訳 SF6 内訳 PFC 素材 水 素材 消石灰 素材 苛性ソーダ 素材 塩酸 素材 脱酸剤 素材 塩化第二鉄 項目ID 単位 平均値 特記事項 kwh 201.542 L 6.6506 L L 単位量 a01 a02 a03 a04 a05 a06 m3 0.8675 kg 46.4535 kg 0.934 kg 0.8634 kg 0.0189 産廃廃油焼却 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 表 3.4.2-11 入力データ区分 項目名 エネルギー 買電力 エネルギー 重油 エネルギー 軽油 エネルギー 灯油 処理物 産廃 内訳 C(プラスチック以外) 内訳 N (プラスチック以外) 内訳 S(プラスチック以外) 内訳 HFC 内訳 SF6 内訳 PFC 内訳 P(プラスチック以外) 素材 水 素材 消石灰 素材 苛性ソーダ 素材 塩酸 素材 脱酸剤 素材 塩化第二鉄 項目ID a11 a12 a13 a04 a05 a06 a17 単位 平均値 特記事項 kwh 1.6669*5.167 L L 0.62 L 単位量 m3 kg kg kg kg 0.0293*5.167 表 3.4.2-12 入力データ区分 項目名 エネルギー 買電力 エネルギー 重油 エネルギー 軽油 エネルギー 灯油 処理物 一般廃棄物 内訳 C(プラスチック以外) 内訳 N(プラスチック以外) 内訳 S(プラスチック以外) 内訳 HFC 内訳 SF6 内訳 PFC 内訳 P(プラスチック以外) 素材 水 素材 消石灰 素材 苛性ソーダ 素材 塩酸 素材 脱酸剤 素材 塩化第二鉄 項目ID a11 a12 a13 a04 a05 a06 a17 1.0336*5.167 0.4051x5.167 単位 平均値 特記事項 kg 2567 a01*44/12 kg 0.0012 kg a04 kg a06 kg 0.024 a05 kg 1.293 a02x30/14*0.73*0.5*10/8 kg 0.756 a03x64/32*0.25 g 75.29 t 0.386 産廃埋立て 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 項目名 項目ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+飛灰 目的処理物 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 単位 平均値 特記事項 kg a11*44/12*0.09 kg a11*16/12*0.5 kg a04 kg a06 kg 0 a05 kg 0 kg 0 g 0 g 0.225 a11x0.18x32/12x0.65x0.05 g 1.599 a11x0.18x32/12x0.05 g 0.145 g 1.745 a17x0.05 g 1.527 a12x0.05 t 一般廃棄物埋立て 単位 平均値 特記事項 kwh 10.9411*5.167 L L 0.62 L 単位量 m3 kg kg kg kg 項目名 項目ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+ 飛灰 目的処理物 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 項目名 項目ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+飛灰 目的処理物 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 単位 平均値 特記事項 kg a11*44/12*0.09 kg a11*16/12*0.5 kg a04 kg a06 kg 0 a05 kg 0 kg 0 g 0 g 6.833 a11x0.18x32/12x0.65x0.05 g 10.981 a11x0.18x32/12x0.05 g 16.804 g 0.206 a17x0.05 g 11.122 a12x0.05 t 表 3.4.2-13 入力データ区分 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 処理物 項目名 項目ID 単位 平均値 特記事項 買電力 kwh 25.07 重油 L 軽油 L 1.67 灯油 L 建設廃材 単位量 表 3.4.2-14 入力データ区分 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 処理物 建築廃材破砕・選別 項目名 項目ID 買電力 重油 軽油 LPG プロパン 廃家電 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 項目名 項目ID 単位 CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+飛灰 目的処理物 金属屑 t 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 平均値 特記事項 1 廃家電解体・分解 単位 平均値 特記事項 kwh 54.6 L L kg 0.6 単位量 1 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 項目名 項目ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+飛灰 目的処理物 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 単位 平均値 特記事項 kg 1800 g g 1.6 0.01 kg 714 kg 286 表 3.4.2-15 入力データ区分 項目名 項目ID エネルギー 買電力 エネルギー 重油 エネルギー 軽油 エネルギー LPGプロパン 処理物 廃家電・廃自動車混合解体ガラ 内訳 摩耗部品 内訳 油脂類 単位 平均値 特記事項 kwh 31.7 L L 1.24 kg 単位量 1 kg 1 kg 0.13 表 3.4.2-16 入力データ区分 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 処理物 内訳 内訳 内訳 内訳 項目 ID 項目名 買電力 重油 軽油 LPGプロパン 廃家電・廃自動車混合破砕物 鉄 a21 アルミ a22 その他メタル a23 ブラスチック a24 自動車廃家電混合破砕 項目ID a21 a22 a25 単位 平均値 特記事項 kwh 4.1 L L kg 単位量 1 kg kg kg 項目名 項目ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+ 飛灰 目的処理物 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 単位 平均値 特記事項 kg 3300 g g 10.1 0.84 kg 1000 kg 自動車廃家電混合選別 単位 平均値 特記事項 kwh 9.7 L L 26.4 kg 単位量 1 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 表 3.4.2-17 入力データ区分 項目名 エネルギー 買電力 エネルギー 重油 エネルギー 軽油 エネルギー LPG プロパン 処理物 廃金属缶 内訳 鉄 内訳 アルミ 内訳 混入物 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 項目名 CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+飛灰 目的処理物 金属屑 鉄 アルミ その他金属 分離品 異物 シュレッダーダスト 項目 ID 単位 平均値 kg 2000 g g 特記事項 6.1 0.5 kg kg kg kg kg a21x0.97 a22x0.64 a23x0.38 kg 1-a21x0.97-a22x0.64xa23x0.38 混合金属缶選別 出力データ区分 項目名 項目ID 環境負荷 CO2 環境負荷 CH4 環境負荷 HFC 環境負荷 PFC 環境負荷 N20 環境負荷 SF6 環境負荷 NOx 環境負荷 SOx 環境負荷 ばいじん 環境負荷 BOD 環境負荷 COD 環境負荷 SS 環境負荷 全リン 環境負荷 全窒素 生成物 焼却灰 +飛灰 目的処理物 金属屑 廃スチール缶 廃アルミ缶 その他金属 分離品 異物 シュレッダーダスト 単位 平均値 kg 特記事項 g g kg kg kg kg kg kg kg a21x0.95 a22x0.95 a25+(1000-a25)x0.05 表 3.4.2-18 入力データ区分 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 処理物 項目名 項目 ID 買電力 重油 軽油 LPG プロパン 廃スチール缶 単位 平均値 特記事項 kwh 13.4 L L kg 単位量 1 表 3.4.2-19 入力データ区分 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 処理物 項目名 項目 ID 買電力 重油 軽油 LPG プロパン 廃アルミ缶 単位 平均値 特記事項 kwh 27.1 L L kg 単位量 1 廃スチール缶プレス 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 項目名 項目 ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+ 飛灰 目的処理物 金属屑 廃スチール缶 廃アルミ缶 その他金属 分離品 異物 シュレッダーダスト 単位 平均値 特記事項 kg g g kg 1 廃アルミ缶プレス 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 項目名 項目 ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+ 飛灰 目的処理物 金属屑 廃スチール缶 廃アルミ缶 その他金属 分離品 異物 シュレッダーダスト 単位 平均値 特記事項 kg g g kg 1 表 3.4.2-20 入力データ区分 項目名 項目ID エネルギー 買電力 エネルギー 燃料 エネルギー エネルギー 処理物 廃ガラス瓶 内訳 摩耗部品等 内訳 油脂類 単位 平均値 特記事項 kwh 8.1 MJ 77.5 単位量 kg kg 1 0.48 0.002 表 3.4.2-21 入力データ区分 項目名 項目 ID 単位 平均値 特記事項 エネルギー 買電力 kwh 350 エネルギー 燃料 MJ 2608 エネルギー エネルギー 処理物 廃 PETボトル 単位量 1 ガラス瓶破砕・選別 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 項目名 項目ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+飛灰 カレット 金属屑 廃スチール缶 廃アルミ缶 その他金属 分離品 異物 シュレッダーダスト 単位 平均値 特記事項 kg 5400 g g 15 0.93 kg 926 kg 74 PET 破砕・選別 出力データ区分 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 環境負荷 生成物 項目名 項目ID CO2 CH4 HFC PFC N20 SF6 NOx SOx ばいじん BOD COD SS 全リン 全窒素 焼却灰+飛灰 再生フレーク 金属屑 廃スチール缶 廃アルミ缶 その他金属 分離品 異物 シュレッダーダスト 単位 平均値 特記事項 kg 264000 g g 633 339 g g g 11 16 35 kg 803 kg 197 第Ⅲ編 データベース研究会活動結果 要旨 データベース研究会では、昨年度に引続き、データ入力用ソフトウェアと LCA データ ベースシステムの開発を進めた。 データ入力用ソフトウェアは、インベントリデータの入力の支援とデータベースシステ ムへの登録作業の効率化を目的として開発している。今年度は、(1)データベース研究会や 他研究会の議論の結果変更されたフォーマットへの対応(素材構成リスト追加、配分対象品 リスト追加、搬入データ複数入力可能に、他)、(2)作業フローのツリー表示および進捗管 理インジケータの追加、を行った。以上の改良を行った本ソフトウェアは、研究会委員の 試行入力による検査を経て、9 月末、インベントリ研究会 WG-1 に正式に公開し、インベ ントリデータの入力に使用されている。来年度は、今年度インベントリ研究会 WG-2 で進 められている静脈部門のインベントリデータを扱えるように、拡張することを考えている。 LCA データベースシステムは、インベントリ研究会で収集されたインベントリデータ を管理し、ネットワークを介したインベントリデータの提供を目的として開発している。 今年度は、データベース研究会の議論の中で確定された機能を、昨年までに開発したシス テムに組み込んだ。主なものは以下の通りである。(1)ユーザ登録支援機能、(2)検索機能強 化(インベントリデータ間の繋がりを辿る機能)、(3)版管理(年度データベースとする)、(4) 管理ツール強化。また、本システムに、仮想データを登録し、試運転を行った。来年度は、 (1)静脈部門のインベントリデータ格納のための拡張、(2)データチェックを支援する機能の 追加、(3)総合的なシステム運用試験、によりより実用的なシステムを目指したい。 第1章 1.1 データベース研究会の進捗と今後の課題 データベース研究会の目的 データベース研究会の目的は、大別して以下の 2 種類に分類できる。 1. データ入力用ソフトウェアの開発 2. LCA データベースシステムの構築 目的 1 は、インベントリデータの収集にあたって、データ入力を支援するソフトウェア を開発することである。目的 2 は、収集されたインベントリデータをネットワーク上で運 用するための管理システムを構築することである。両者は密接に関連しており、入力デー タの作成にあたっては、常に最終的な運用形体がどうあるべきか、ということに配慮して 作業を行う必要がある。また、インベントリ研究会の検討結果が最終的なデータベース上 に十分に反映されるよう緊密に連絡をとりながらシステム化を行う。 1.2 データベース研究会の活動内容 データ入力用ソフトウェアについては、システムの体系がほぼ前年度に開発が終了して いたが、今年度に入って委員に配布し、使用してもらった。その結果、不具合を指摘して いただくことにより、改善を重ね最終バージョンを完成させた。9 月には、各工業会にリ リースした上で、インベントリデータの入力に利用されている。リリースにあたっては、 不明事項が可能な限り少なくなるよう、操作マニュアルも併せて用意した。操作マニュア ル策定にあたっても当研究会で慎重に議論を重ねた上で完成させた。現在、本データ入力 用ソフトウェアが活用されて順調にインベントリデータが収集されつつあるが、実際に入 力する作業の上で、不備や要望が出ることも考えられるので、今後もその利用状況に関心 を持っていく必要がある。 データ入力用ソフトウェアがほぼ完成したことを受けて、今年度の活動は主に LCA デ ータベースシステムの開発に重点が移った。データベースシステムの運用にあたっては、 仕様を策定するにあたり、まず運用形態について研究会メンバーで検討を重ねた。この結 果を受けて仕様を確定した上で、初期バージョンの開発を行いメンバーが試行した上で問 題点の洗い出しを行っている。 各システムについて、今年度検討課題とした主要な点を以下に要約しておく。 データ入力用ソフトウェア 1)LCI 用データ収集マニュアルとの整合 インベントリ WG1 において LCI 用データ収集マニュアルが完成したことを受けて、デ ータ入力用ソフトウェアと整合性が保たれているかをチェックした。 2)単位マスターの充実 現場で利用している利用者の意見を反映した上で、単位マスターを充実し、より使いや すいものにした。 3)操作性の向上 作業フローをツリー表示する、進捗状況を管理するためのインジケータをつけるなど、 入力作業の効率化を進めた。 4)項目の追加 配分に対するあいまいさを排除するため配分対象製品の記入欄や素材構成記入欄などを 追加し、より完全なデータの入力を可能にした。 LCA データベースシステム システムの仕様を策定するにあたり、まずデータベースシステムの運用法を議論した。 データベース構造にかかわる大きな事項としては(1)二重構造(2)リンク情報の必要 性(3)版管理、の 3 項目がある。 1)二重構造 二重構造については、利用者に資格に応じて、閲覧できる環境負荷項目の種類について 差別化を行うものである。パブリックデータベースとしての理想形、データ提供者側への 配慮など様々の観点から議論した。データベース研究会としては、最終的な仕様を確定す ることなく、二重構造による運用が可能である機能の実現に留める。最終的に運用方法が 確定した段階で、柔軟にシステム管理に反映できるようにすることとする。 2)関連付け情報 関連付け情報については、利用者が製品を指定したときに、その製品に対する入力サブ システムに対するリンク情報の取扱いに関する議論である。本機能についても、必ずしも 必要でないとする意見もあるが、システム機能としては実現できるようにしておき、後に 仕様が確定した段階で柔軟に対応できるよう設計しておく。 3)版管理 版管理は年度単位で取り扱うことを基本に考えることとした。 1.3 継続課題 今後さらに検討が必要な課題を下記に要約しておく。 1)品質情報の取り扱い 最終的に、データベースの運用段階の時点では、各インベントリデータの品質情報は極 めて重要となることが予測される。例えば、同程度の品質データを用いて LCA を実施し たいという要望があるとき、各インベントリデータは何らかの品質情報のインデックスを 持たなければならない。データベース研究会としては、国内外の文献等を参照して品質情 報の分類分けに関する調査を行ったが、データ入力システムの中での取扱いは必ずしも十 分であるとはいえない。データ品質に関する表現方法は、ISO 規格の動向もふまえ、重要 課題として今後とも検討を継続する必要がある。 2)リサイクル品に対する取り扱い その他産物として入力される項目のうち、リサイクルに回すことが明確なものについて は、区別して入力することが望ましいという考え方がある。リサイクルに対する考え方は、 インベントリ研究会 WG2 における議論と関係するので、WG2 の検討結果を踏まえて、シ ステム化することが必要であるものと思われる。 3)関連付け情報について データベースシステム運用段階においては、ユーザーが必要データをダウンロードして 使用することになるが、転送時間を実効性のあるものにするためには必要データを抽出し てダウンロードできることが望ましいとする考え方がある。このためには、インベントリ データ間の関連付け情報がデータ内に記述されていることが有効であるが、現状では関連 付け情報に関する最終的な運用形態が必ずしも明確に定まっていない。 4)国際化対応 現状のシステムは、国際化対応のことを想定していないが、将来的に重要になることが 考えられる。一例程度でも試行的に実施できるとよいとする意見もあり、継続的に検討課 題としたい。 1.4 今後の活動予定 データ入力システムについては、ほぼ枠組みの開発が完了し、協力工業会に対するリリース を行った。今後は、本システムが配布されてデータ収集に供されることとなるが、データベー ス研究会としては引き続き、上記課題を検討し、随時、システム側に反映してゆくものとする。 LCA データベースシステムについても、基本的なシステムの枠組みの開発を終えた。研究 会メンバーの意見を反映して、より使いやすいシステムにしていくことが必要である。ま た、収集されたデータデータベースシステムへの登録を進め、より実際の規模での運用に関す る検討を進めていきたい。最終的なシステム運用のためには、データの更新と公開方法、アク セス制限、関連付けデータの取扱いなどに代表されるデータベースシステムの運用方法を継続 的に検討していく必要がある。 第2章 LCAデータベースシステムの開発 2.1 データベースシステムの概要 図 2.1-1 にシステム全体構成を示し、各機能を説明する。 インターネット ブラウザ利用 クライアント データ入力ソフト利用 クライアント ファイアウォール LCA データ データベースサーバ データ提供サーバ システム管理クライアント 第 2.1-1 図 システム全体構成 2.2 データ入力ソフトウェア ・データ入力ソフト利用クライアント データ入力ソフト利用クライアントは、インベントリデータを入力する「データ入 力ソフトウェア」が動作するクライアントで、インベントリデータの入力機能(サブシ ステムフロー、サブシステム情報、入力データ、出力データ、内部輸送データを入力す る)、辞書保守機能、CVS ファイルへのインポート/エクスポート機能(データベース への登録はオフラインで行う)を提供している。 ・ブラウザ利用クライアント ブラウザ(MS-Internet Explorer または、Netscape Navigater)を利用しているク ライアントで、データ提供サーバに接続し、インベントリデータの産業分類に夜検索、 システム名による検索、登録者名による検索、取り出しを行うことができる。 2.3 データ提供サーバ インタネット利用者からのインベントリデータ要求を受けて、データベースに構築され ている内容を返す。 サーバは、Apache を利用。 データ検索ツールは、Java Servlet と Java Server Pages(JSP)で開発し、Tomcat 3.1*1 で稼動させる。 Java Runtime Environment は、バージョン 1.2.2 を利用する。 2.4 データベースサーバ データベースサーバは、ORACLE をデータベースとし、インベントリデータを格納す る。データ提供サーバからの検索条件に従って、データ提供サーバに結果を返す。 管理クライアントは、データベースの各種情報の管理、メンテナンスを行う機能を提供 する。 *1 JavaSoft と Apache により開発された Java Servlet コンテナ(http://jakarta.apache.org/tomcat/)。 第3章 データ入力用ソフトウェアの開発 3.1 データフォーマットの検討 データベース研究会でデータフォーマットの検討が行われ、追加、変更が行われた。こ の変更に基づき、今年度の各ツールの開発が行われた。以下、今期変更点を加えたデータ フォーマット全体の構造を記述する。 第 3.1-1 表 プロセス情報データフォーマット 項目名 データ ID 分類コード システム ID 製品名 サブシステム名 仕様 値 単位コード 単位 重量 単位コード(重量) 配分方法 特記事項 作成日 更新日 送信日 氏名 所属コード 所属 住所 e-mail 電話 FAX 時間的有効範囲 FROM 時間的有効範囲 TO 地理的有効範囲 技術的有効範囲 品質情報 特記事項(品質) 参考文献・その他参照 版 登録者名 データ型 数値型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 日付/時刻型 日付/時刻型 日付/時刻型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 日付/時刻型 日付/時刻型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 サイズ 6 2 255 100 100 10 2 10 10 2 2 256 50 2 50 100 50 50 50 100 100 50 256 256 50 50 第 3.1-2 表 内部輸送、搬入情報データフォーマット 項目名 データ ID 項目 ID 分類コード システム ID データ型 サイズ 数値型 オートナンバー型 テキスト型 6 テキスト型 2 データ区分 名称 手段 距離 単位コード(距離) 単位(距離) 積載率 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 テキスト型 2 100 2 50 2 10 50 単位コード(積載率) テキスト型 2 単位(積載率) 特記事項 テキスト型 メモ型 10 第 3.1-3 表 入出力情報データフォーマット 項目名 データ ID 項目 ID 分類コード システム ID 入出力データ区分 項目名 産業分類コード 単位コード 単位 平均値 上限値 下限値 委託先 データ取得方法 特記事項 データ型 サイズ 数値型 オートナンバー型 テキスト型 6 テキスト型 2 テキスト型 2 テキスト型 100 テキスト型 6 テキスト型 2 テキスト型 10 テキスト型 10 テキスト型 10 テキスト型 10 テキスト型 100 テキスト型 2 テキスト型 256 3.2 データ入力用ソフトウェアの構成と内容 3.2.1 データ入力用ソフトウェアの機能の構成 データ入力ソフトウェアの機能を分けると、図 3.2.1-1 の様に分類される。 第 3.2.1-1 図 データ入力ソフトウェアの機能構成 3.2.2 機能強化点 作業の効率化を図るために画面構成を変更した。ソフトウェアを起動すると次のような 初期画面が表示される。 第 3.2.2-1 図 データ入力ソフトウェアの初期画面 画面の左側が「業務フローウィンドウ」、右側が「作業ウィンドウ」。 ・「業務フローウィンドウ」 「業務フローウィンドウ」では、本ソフトウェアでのデータ入力の手順がツリー形式で 表示される。 入力作業を行う項目を選択すると、「作業ウィンドウ」に所定の画面が表 示される。 ・「作業ウィンドウ」 「作業ウィンドウ」では、業務フローウィンドウ等で指定した、入力画面が表示される。 業務フローウィンドウには、進捗を管理する「進捗管理インジケータ」が表示される。 各画面でのセルフチェックのチェックマークを付けると、「進捗管理インジケータ」に反映 される。 第 3.2.2-2 図 データ入力ソフトウェアの進捗管理インジケータ 3.2.3 入力項目変更箇所 本ソフトは、旧バージョンの入力ツールと比較して幾つかの追加および修正箇所がある。 旧バージョンの入力ツールで作成したデータを読み込んだ場合、本ソフトにおいて削除さ れた項目に関しては反映されない。また、一部のデータは、修正が必要となる。詳細は以 下の変更箇所を参照する。(下線の引かれている箇所) (1)全体 入力項目「特記事項」(名称変更)は、旧バージョンでの「備考」である。 (2)サブシステム 入力項目「仕様」(新規追加項目)は、サブシステムで対象とする製品の仕様を記入す る。 入力項目、画面「配分対象となる製品(主製品以外)」(新規追加項目および画面) は、サ ブシステムにおいて負荷配分を行う場合に配分対象となる製品(主製品以外)の情報を 入力する。一方配分対象とならない製品は、出力情報の「その他産物」において入力す る。 旧バージョンの入力ツールで作成したデータを読み込んだ場合、旧バージョンの出 力情報「出力製品」で入力されたデータは、全て「その他産物」に移行される。その際、 配分対象となる製品は、「その他産物」より削除し、別途、「配分対象となる製品(主製 品以外)」で入力する。 (3)入力および出力情報 入力項目「データ取得方法」(新規追加項目)は、入力情報の取得方法を「文献値」、 「実測値」、「推算値」、「聞き取り」、「その他」より選択する。 画面「搬入情報」(新規項目追加、修正等) ・「積載率」およびその「単位」を追加。 ・ 「手段」のプルダウンメニューに登録されているデータが変更となりました。旧バ ージョンでの内容とは関連がありませんので、旧バージョンの入力ツールで作成 したデータを読み込んだ場合は、改めて指定し直しす。 ・旧バージョンの「燃費」およびその「単位」、「燃料タイプ」が削除された。旧バ ージョンの入力ツールで作成したデータを読み込んだ場合は、反映されない。 画面「その他産物」(名称変更)は、旧バージョンでの「出力製品」である。配分対象 としない製品に関する情報を入力する。 画面「製品の素材構成」(画面追加)は、製品の素材構成に関する情報を入力する画面 である。 画面「処理委託廃棄物」及び「自家処理廃棄物」(項目追加)は、「委託先」を記述 する項目を追加。 第4章 データベースサーバの開発 4.1 データ提供サーバ 4.1.1 データ提供サーバ概要 検索ツールは Web 上で LCA データベースの検索及び参照を行うためのツールである。 検索ツールは、JavaServlet と Java Server Pages(JSP)で開発した。 4.1.2 構成 検索ツールは、以下の構成で実装した。 JSP ファイル Web サーバ ブラウザ Servlet コンテナ 検索ツールプログラム JDBC 入力 データ ベース LCI ファイル受信 プログラム ツール 今回開発を行う部分 第 4.1.2-1 図 検索ツールの構成 ・Web サーバ Web サーバは Apache を用いた。 ・Servlet コンテナ Servlet コンテナは、Tomcat 3.2 を用いた。 ・検索ツールプログラム Java で実装される検索プログラム。主に、データベースへのアクセス部分を実装した。 ・LCI ファイル受信プログラム Java で実装される LCI ファイルを受信するプログラム。 ・JSP ファイル HTML を生成するための JSP ファイル。 ・JDBC データベースに接続するためのドライバ。Oracle 社の JDBC ドライバ 8.1.6 を用いた。 4.1.3 画面遷移 トップページ ID、パスワード 連絡ページ ログインページ 産業分類検索ページ LCA データ検索ページ 検索結果一覧 (検索結果)ページ データ項目詳細ページ 新規ユーザ登録ページ 利用者情報 変更ページ 検索結果一覧 (サブシステム関連)ページ 検索結果一覧 (同一分類コード)ページ ダウンロードページ ダウンロード 第 4.1.3-1 図 画面遷移イメージ 4.1.4 画面仕様 (1)トップページ 第 4.1.4-1 図 トップページ画面 LCA データベース検索システムのトップページ。スタティックな HTML で作成する。 (2)ログインページ 第 4.1.4-2 図 利用者認証画面 ・処理概要 LCA データベース検索システムのユーザ認証を行う。 (a) 認証ボタン 入力された ID とパスワードで、利用者情報テーブルを検索し、登録されている利用 者かどうかチェックする。 (b) 新規ユーザ登録」へのリンク 「新規ユーザ登録」ページへ移動する。 (c) 「ID、パスワードを忘れてしまった場合」へのリンク 「ID、パスワード送信」ページへ移動する。 (3)新規ユーザ登録ページ 第 4.1.4-3 図 新規ユーザ登録画面 ・処理概要 入力されたユーザ情報を、仮登録ユーザとしてデータベースに登録する。 入力項目はすべて必須入力。 (a) 次へボタン 入力された内容のエラーチェックを行う。 チェック内容は以下の通り。 ・必須入力項目がすべて入力されているかどうかのチェック ・半角カナ、機種依存文字、外字が入力されていないかどうかのチェック 入力チェックが完了すれば、入力内容確認ページを表示する。 (b) クリアボタン 入力内容を初期表示状態に戻す。 (4)新規ユーザ登録確認ページ 第 4.1.4-4 図 新規ユーザ登録確認画面 (a) 戻るボタン 新規ユーザ登録ページに戻る。 このとき、以前入力した内容は保持される。 (b) 登録するボタン 入力された情報を、仮登録ユーザテーブルに登録し、ユーザ登録完了ページを表示す る。 (5)新規ユーザ登録完了ページ 第 4.1.4-5 図 新規ユーザ登録完了画面 ・処理概要 特になし (6)ユーザ情報変更ページ 第 4.1.4-6 図 ユーザ情報変更画面 ・処理概要 ユーザ情報の変更を行う。 入力項目はすべて必須入力。 (a) 次へボタン 入力された内容のエラーチェックを行う。 チェック内容は以下の通り。 ・必須入力項目がすべて入力されているかどうかのチェック ・半角カナ、機種依存文字、外字が入力されていないかどうかのチェック 入力チェックが完了すれば、入力内容確認ページを表示する。 (b) クリアボタン 入力内容を初期表示状態に戻す。 (7)ユーザ情報変更確認ページ 第 4.1.4-7 図 ユーザ情報変更画面 (a) 戻るボタン ユーザ情報変更ページに戻る。 このとき、以前入力した内容は保持される。 (b) 変更するボタン 入力された情報を、利用者情報テーブルに登録し、ユーザ情報変更完了ページを表示 する。 (8)新規ユーザ登録完了ページ 第 4.1.4-8 図 ユーザ登録完了画面 ・処理概要 特になし (9)LCA データ検索ページ 第 4.1.4-9 図 LCA データ検索画面(トップページ) ・処理概要 データベースに登録されているデータの検索を行う。 (a) 年度 検索の対象とする年度を指定する。 デフォルトでは最新の年度が選択される。 (b) 検索対象項目 検索対象となる項目は以下のとおり。 1.キーワード検索 「製品名」または「サブシステム名」に対して検索を行う。 複数の文字列を指定する場合は、半角スペース区切りで指定可能とし、各文字列 を AND で検索するか、OR で検索するかを指定する。 また、前方一致または、部分一致の指定も可能。 2.産業分類検索 分類コードで検索を行う。 「分類コード検索」ボタンで、分類コード検索ページに移動する。 また、前方一致または、完全一致の指定も可能。 3.入力工業会検索 データを入力した工業会で検索を行う。 (c) 条件指定 指定された条件において、AND で検索するか、OR で検索するかを指定する。 (d) 表示件数指定 検索結果のページごとの表示件数を指定する。 選択可能なページ数は、”10”、”20”、”30”、”40”、”50”。 デフォルトは、10 件。 (e) 検索実行ボタン 指定された条件で、データの検索を行う。 条件に一致するデータが存在した場合は、検索結果一覧(検索結果)ページを表示す る。 (10)LCA データ検索(データ ID)ページ 第 4.1.4-10 図 LCA データ検索画面(データ ID) ・処理概要 データ ID からデータベースに登録されているデータの検索を行う。 (a) 年度 検索の対象とする年度を指定する。 デフォルトでは最新の年度が選択される。 (b) データ ID 検索するデータ ID を指定する。 (c) 検索実行ボタン 指定された条件で、データの検索を行う。 条件に一致するデータが存在した場合は、検索結果一覧(検索結果)ページを表示す る。 (11)産業分類検索ページ 第 4.1.4-11 図 産業分類検索画面 ・処理概要 LCA データ検索ページの「分類コード検索」ボタンをクリックされた際に表示される ページ。分類コードの検索を行う。 (a) 中分類抽出ボタン 大分類コンボボックスで選択された分類の中分類を抽出するボタン。 (b) 分類抽出ボタン 大分類、中分類コンボボックスで選択された分類の小分類を抽出するボタン。 (c) 細分類抽出ボタン 大分類、中分類、小分類コンボボックスで選択された分類の細分類を抽出するボタン。 (d) 検索画面に戻るボタン LCA データ検索ページに戻る。 (e) 産業分類 確定ボタン LCA データ検索ページに戻る。 選択された産業分類のコードと名称は、検索ページの「産業分類検索」のページにセ ットされる。 産業分類検索で選択された分 類コードと名称が表示される。 第 4.1.4-12 図 LCA データ検索画面(トップページ) (12)検索結果一覧(検索結果)ページ 第 4.1.4-13 図 検索結果一覧画面 ・処理概要 LCA データ検索ページにおいて指定された条件に基づいて、データベースに登録され ているデータの検索結果一覧を表示する。 (a) 検索結果件数表示 検索結果件数と、表示されているデータの範囲を表示する。 (b) 検索結果一覧表示 検索結果一覧を表示する。 1.ダウンロード 該当データのダウンロードを行う場合は、これにチェックをつける。 2.データ ID サブシステム情報の「データ ID」を表示する。 3.分類コード サブシステム情報の「分類コード」を表示する。 4.サブシステム名 サブシステム情報のサブシステム名を表示する。 これをクリックすると、該当するプロセス情報の詳細ページに移動する。 5.製品名 サブシステム情報の「製品名」を表示する。 6.サブシステム関連入力データ表示ボタン これをクリックすると、該当するプロセスに属する入力データの一覧を表示する。 (c) 次ページ、前ページ表示 次ページ、前ページに移動する。 検索結果が表示件数より多い場合に表示される。 (d) ダウンロード確認ボタン ダウンロードページへ移動する。 (e) 再検索 LCA データ検索ページに移動する。 (13)検索結果一覧(サブシステム関連)ページ 第 4.1.4-14 図 サブシステム関連表示画面 ・処理概要 検索結果一覧ページにおいて「関連表示」ボタンがクリックされた際に、該当するプロ セスに属する入力データで関連付けが行われているプロセスの一覧を表示する。 (a) 索結果件数表示 検索結果件数と、表示されているデータの範囲を表示する。 (b ) 検索結果一覧表示 検索結果一覧を表示する。 1.ダウンロード 該当データのダウンロードを行う場合は、これにチェックをつける。 2.データ ID サブシステム情報の「データ ID」を表示する。 3.分類コード サブシステム情報の「分類コード」を表示する。 4.サブシステム名 サブシステム情報のサブシステム名を表示する。 これをクリックすると、該当するプロセス情報の詳細ページに移動する。 5.製品名 サブシステム情報の「製品名」を表示する。 6.サブシステム関連入力データ表示ボタン これをクリックすると、該当するプロセスに属する入力データの一覧を表示する。 7.同一分類コードデータ表示ボタン これをクリックすると、該当するプロセスと同じ分類コードのデータ一覧を表示す る。 (c) 次ページ、前ページ表示 次ページ、前ページに移動する。 検索結果が表示件数より多い場合に表示される。 (d) ダウンロードボタン ダウンロードページへ移動する。 (e) 履歴 検索結果一覧(検索結果)ページからの履歴を表示する。 (f) 再検索 LCA データ検索ページに移動する。 (14)検索結果一覧(同一分類コード)ページ 第 4.1.4-15 図 同一分類コード表示画面 ・処理概要 検索結果一覧ページにおいて「同一分類」ボタンがクリックされた際に、該当するプロ セスと同じ分類コードのデータ一覧を表示する。 (a) 結果件数表示 検索結果件数と、表示されているデータの範囲を表示する。 (b) 検索結果一覧表示 検索結果一覧を表示する。 1.ダウンロード 該当データのダウンロードを行う場合は、これにチェックをつける。 2.データ ID サブシステム情報の「データ ID」を表示する。 3.分類コード サブシステム情報の「分類コード」を表示する。 4.サブシステム名 サブシステム情報のサブシステム名を表示する。 これをクリックすると、該当するプロセス情報の詳細ページに移動する。 5.製品名 サブシステム情報の「製品名」を表示する。 6.サブシステム関連入力データ表示ボタン これをクリックすると、該当するプロセスに属する入力データの一覧を表示する。 (c) 次ページ、前ページ表示 次ページ、前ページに移動する。 検索結果が表示件数より多い場合に表示される。 (d) ダウンロードボタン ダウンロードページへ移動する。 (e) 履歴 検索結果一覧(検索結果)ページからの履歴を表示する。 (f) 再検索 LCA データ検索ページに移動する。 (15)データ項目詳細ページ 第 4.1.4-16 図 詳細データ表示画面 ・処理概要 検索結果一覧ページにおいて「サブシステム名」のリンクがクリックされた際に、該当 するプロセス情報を表示する。 表示する内容は、マスク情報に応じて変動する。 (a) 検索結果一覧へ戻る 直前の検索結果一覧ページへ戻る。 (b) 再検索 LCA データ検索ページに移動する。 (16)ダウンロードページ 第 4.1.4-17 図 ダウンロードページ画面 ・処理概要 検索結果一覧ページにおいて「ダウンロード」ボタンがクリックされた際に、カートに 登録されているプロセス情報の一覧を表示する。 (a) カート件数 ダウンロード対象として選択されたデータの件数を表示する。 (b) プロセス情報一覧 ダウンロード対象として選択されたデータの一覧情報を表示する。 (c) カート内容クリアボタン 選択されたカートの内容をすべてクリアして、データ検索ページに移動する。 (d) 削除ボタン 一覧の「削除」チェックボックスで選択された情報をカートから削除する。 (e) ファイル形式 ダウンロードを行うファイル形式を選択する。指定可能なファイル形式は、「LZH」、 「ZIP」、「TAR」の3種類。デフォルトは、「LZH」。 (f) ダウンロードボタン ダウンロード対象のデータを CSV 形式で作成した後、指定されたファイル形式でダ ウンロード用ファイルを作成し、ダウンロードを実施する。 ダウンロードするファイル名のデフォルトファイル名は、以下の形式で決定される。 「年(下2桁)」+「月」+「日」+「時」+「分」+「秒」+「乱数(3桁)」 ex) 2000/11/12 13:11:48 にダウンロードした場合のファイル名は、 「001112131148125.lzh」となる。 また、ダウンロードされるファイルに含まれる、CSV ファイルのファイル名は、「年 度(下2桁)」+「データ ID(6桁)」となる。 ex) 年度が 2000 年で、データ ID が 23 の場合は、「00000023.csv」となる。 (g) 再検索 LCA データ検索ページに移動する。 (h) 検索結果一覧へ戻る 直前の検索結果一覧ページへ戻る。 4.1.5 その他の機能 (1)ファイル受信サーブレット データ入力ツールからデータ送信が行われた際に、リクエストを受け付け、ファイルを 受信するサーブレット。 ・プロトコル ファイル送信の手続きは以下の手順で実施する。 (1)認証リクエスト 入力 ツール (2)認証結果 (3)ファイル送信 検索 ツール (4)ファイル送信結果 第 4.1.5-1 図 ファイル送信手順 (a) 認証リクエスト 検索ツールにユーザ ID、パスワードを送信し、認証を行う。 このリクエストは、GET で発行する。 (b) 認証結果 検索ツールが認証結果を送信する。このとき、検索ツールは公開鍵を結果と同時に送 信する。 送信形式は 4.1.2 に記述する。 (c) ファイル送信 ファイル転送のプロトコルは、「RFC 1867 Form Based File Upload」を利用する。 このリクエストは、POST で発行する。 送信形式は 4.1.3 に記述する。 (d) ファイル送信結果 検索ツールが送信結果を送信する。 送信形式は 4.1.2 に記述する。 ・送信結果 処理結果は HTML 形式で入力ツール側に送信され、本文に結果コードと理由を出力す る。 ステータス 0 1 2 理由 正常終了 認証エラー 異常終了 第 4.1.5-2 図 <HTML> <TITLE>result</TITLE> <BODY> STATE=1 REASON=認証に失敗しました </BODY> </HTML> ファイル送信結果のステータスと出力例 なお、認証に成功した場合の処理結果は、PKEY=<public key> の形式で公開鍵が付加 された HTML が送信される。 ・ファイル送信プロトコル 入力ツールからのファイル送信は、以下の形式でユーザ名、公開鍵、 MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions: RFC1521/RFC1522)タイプの形式で データが送られる。 Content-Type: multipart/form-data; boundary= ---------------------------10265533117308 -----------------------------10265533117308 content-disposition: form-data; name="username" [username] content-disposition: form-data; name="pkey" [publickey] -----------------------------10265533117308 content-disposition: form-data; name="ULF1"; filename="abc.lci" [... contents ...] -----------------------------10265533117308 content-disposition: form-data; name="ULF2"; filename="def.lci" [... contents ...] -----------------------------10265533117308-- 第 4.1.5-3 図 ファイル送信時の送信データ例 ・受信ファイル名 受信したファイルのファイル名は、以下の形式で決定される。 年2桁 + 月 + 日 + 時分秒 + 乱数(3桁) ex) 2000/11/13 10:50:23 に受け付けた場合で乱数が 853 の場合、ファイル名は、 「001113105023853.lci」となる。 4.1.6 Cookie 仕様 本システムは、Cookie を使用して、セッション ID 及びログイン情報の管理を行う。 Cookie の有効期限は1時間とする。Cookie に保存する値は、以下のとおり。 第 4.1.6-1 表 使用 Cookie 名前 JSESSIONID 値 セッション ID Jemai_lca_auth ユーザ情報 説明 Servlet コンテナが送信するセッション ID。セッションごとにユニークな値とな る。 ユーザレベルとユーザ名。各値のセパレ ータはスラッシュ(/)。 4.1.7 ファイル仕様 (1) CSV 形式ファイル仕様 データをダウンロードする際に出力する CSV ファイル。 CSV ファイルは、”#”で始まる「カテゴリ」、その次の行の「ヘッダ」、ヘッダ行以降、 空行までの「データ」で構成される。 各項目はカンマ(,)毎に区切られる。なお、以下の条件を満たす項目の場合は、項目の前 後をダブルコーテーション(“)で囲み、項目内にダブルコーテーションが存在した場合は、 ダブルコーテーションを2つ出力する。 ・項目内にカンマ(,)が含まれる場合 ・項目内にダブルコーテーション(“)が含まれる場合。 また、項目内に改行が含まれる場合は、¥n で置き換えて出力する。 #サブシステム情報 データ ID,分類コード,システム ID,システム ID(名称),製品名,サブシステム名,仕様,値,単位コード,単位コード(名称), 単位,重量,重量単位コード,重量単位コード(名称),配分方法コード,配分方法コード(名称),特記事項,作成日,更新日,送信 日,氏名,所属コード,所属,住所,e-mail,電話,FAX,時間的有効範囲 FROM,時間的有効範囲 TO,地理的有効範囲,技術的有効範 囲,品質情報,特記事項(品質情報),参考文献・その他参照,登録者名,版 2,305112,01, 製造, デ ジ タ ル 形 電 子 計 算 機 本 体 , ノ ー ト パ ソ コ ン ,Pentium III 600Mhz,1,A2, 個 ,,3,11,kg,01, 配 分 な し ,,2000/12/01,2000/12/05,, 電 気 太 郎 ,20, 日 本 電 子 工 業 振 興 協 会 , 東 京 都 港 区 芝 1-2,[email protected],03-1234-5678,03-4567-8901,2001/01/01,2001/12/31,日本,,1 ,文献より、プラスチック製品製造業全体 (対象製品として、フィルム、シート、棒、板、管、継手など)の生産量とエネルギ消費量の値を用いて、プラスチック 製品の平均的なデータを算定。,「平成 7 年版素形材年鑑」 (素形材センター、1996 年) 「平成 7 年プラスチック製品統計 年報」 (通産大臣官房調査統計局、1997 年), , #入出力データ 入出力データ区分,入出力データ区分(名称),項目 ID,項目名,産業分類コード,産業分類コード(名称),単位コード,単位コー ド(名称),単位,平均値,上限値,下限値,委託先,データ取得方法コード,データ取得方法コード(名称),特記事項 01,エネルギー,1,電力,351,電気業,61,kWh,,8,,,,,, 01,エネルギー,3,自動車ガソリン(航空ガソリンを含む),211111,自動車ガソリン(航空ガソリンを含む),,,,,,,,,, 03,素材,9,樹脂(PS),203717,ポリスチレン,11,kg,,0.02,,,,,, 04,部品,13,抵抗器,308411,抵抗器,A2,個,,190,,,,,, 04,部品,14,コンデンサ,308412,コンデンサ,A2,個,,300,,,,,, 04,部品,15,FDD,305113,外部記憶装置,A1,台,,1,,,,,, 04,部品,16,HDD,305113,外部記憶装置,A1,台,,1,,,,,, 23,環境負荷物質(大気),18,CO2,,,11,kg,,0.003,0.004,0.002,,03,推算値, 23,環境負荷物質(大気),25,SOx,,,,,,,,,,,, 24,環境負荷物質(水質),26,BOD,,,11,kg,,0.0005,,,,,, 24,環境負荷物質(水質),28,全リン,,,,,,,,,,,, 24,環境負荷物質(水質),29,全窒素,,,,,,,,,,,, #内部輸送データ データ区分,データ区分(名称),項目 ID,名称,手段コード,手段コード(名称),距離,距離単位コード,距離単位コード(名称), 距離単位,積載率,積載率単位コード,積載率単位コード(名称),積載率単位,特記事項 00,,1,鉄輸送,04,10t トラック(軽油),5,02,km,,95,C1,%(質量),, 04,部品,3,FDD 輸送,05,15t トラック(軽油),100,02,km,,98,C1,%(質量),, #サブシステムフロー図 NO,種別,属性,テキスト,X1,Y1,X2,Y2,X3,Y3,X4,Y4 1,3,0,FDD 製造,80,50,210,100,80,50,80,50 2,4,0,PC 製造,410,200,290,120,410,200,410,200 3,2,1,,210,70,260,70,260,160,290,160 第 4.1.7-1 図 ダウンロードデータ例 ・サブシステム情報 項目名 データ ID 分類コード システム ID システム ID(名称) 製品名 サブシステム名 仕様 値 単位コード 単位コード(名称) 単位 重量 重量単位コード フォーマット 追加 追加 「単位コード(重量)」→「重量単位 コード」に変更 追加 「配分方法」→「配分方法コード」 に変更 追加 重量単位コード(名称) 配分方法コード 配分方法コード(名称) 特記事項 作成日 更新日 送信日 氏名 所属コード 所属 住所 e-mail 電話 FAX 時間的有効範囲 FROM 時間的有効範囲 TO 地理的有効範囲 技術的有効範囲 品質情報 特記事項(品質情報) 参考文献・その他参照 登録者名 版 備考 追加 YYYY/MM/DD YYYY/MM/DD YYYY/MM/DD YYYY/MM/DD YYYY/MM/DD ・入出力データ 項目名 フォーマット 入出力データ区分 入出力データ区分(名称) 項目 ID 項目名 産業分類コード 産業分類コード(名称) 単位コード 単位コード(名称) 単位 平均値 上限値 下限値 委託先 データ取得方法コード データ取得方法コード(名 称) 特記事項 備考 追加 追加 追加 「データ取得方法」→「データ取得方 法コード」に変更 追加 ・内部輸送データ 項目名 データ区分 データ区分(名称) 項目 ID 名称 手段コード 手段コード(名称) 距離 距離単位コード 距離単位コード(名称) 距離単位 積載率 積載率単位コード 積載率単位コード(名称) 積載率単位 特記事項 フォーマット 備考 追加 「手段」→「手段コード」に変更 「単位コード(距離)」→「距離単位コ ード」に変更 追加 「単位(距離)」→「距離単位」に変更 「単位コード(積載率)」→「積載率単 位コード」に変更 追加 「単位(積載率)」→「積載率単位」に 変更 ・サブシステムフロー図 項目名 NO 種別 属性 テキスト X1 Y1 X2 Y2 X3 Y3 X4 Y4 フォーマット 備考 (2)ファイル仕様 検索ツールの環境設定ファイル。 各設定項目は、「設定項目=値」の形式で記述する。 設定項目は以下のとおり。 第 4.1.7-1 表 設定項目一覧 設定項目名 設定項目 作業用ディレク temp_dir トリパス jsp_dir 説明 ユーザがデータをダウンロードす る際に一時的にファイルを作成す るための作業用ディレクトリ 受信した LCI ファイルを保存する ディレクトリ Web サーバの JSP パス名 servlet_dir Web サーバの Servlet パス名 smtp.server db.url メール送信に使用するメールサー バのアドレス メール送信に使用するメールサー バのポート番号 メールを送信する際の送信者のア ドレス データベース処理に利用するドラ イバ名 データベースサーバの URL db.user データベースのログインユーザ名 db.pass log.level cmd.lha データベースのログインパスワー ド 出力する CSV ファイルのバージョ ン ログファイルの出力レベル LHA コマンドのパス cmd.zip ZIP コマンドのパス cmd.tar TAR コマンドのパス 受信ファイルデ ィレクトリ JSP エイリアス パス Servlet エ イ リ アスパス メールサーバア ドレス メールサーバポ ート番号 管理者メールア ドレス ドライバ名 accept_dir データベースサ ーバ URL データベースユ ーザ名 データベースパ スワード CSV ファイルバ ージョン ログレベル LHA コ マ ン ド パス ZIP コマンドパ ス TAR コマンドパ ス smtp.port admin_mail_address db.driver csv.version 4.2 4.2.1 管理ツール 概要 ・管理ツールの概要 管理ツールは LCA データベースのメンテナンスを行うためのツールである。 ・管理ツール制限事項 当管理ツールは複数の管理者が同時にメンテナンスを行うことを考慮しない。 なお、管理ツールの重複起動は不可とする。 ・印刷について 入金方法通知、ID パスワード発行の印刷には Microsoft Excel で作成された雛形ファイ ルを用いる。 これらの雛形ファイル内の文字列の置換処理には、Excel のマクロを利用する。 なお、管理者用端末にインストールする Excel のバージョンは、97 または 2000 とする。 4.2.2 画面遷移 メインメニュー データ登録画面 ステータス変更画面 データ削除画面 関連付けプロセス 検索画面 関連付け画面 利用者検索画面 利用者一覧画面 仮登録ユーザ 一覧画面 メール送信 仮登録ユーザ 詳細画面 印刷 ID、パスワード 発行画面 印刷 データベース 版管理画面 版作成画面 ユーザレベル設定 画面 データセット マスキング画面 入出力項目 マスキング画面 ユーザレベル マスキング画面 アクセスログ 画面 印刷 アクセスログ (データセット)画面 印刷 第 4.2.2-1 図 利用者情報 詳細画面 管理ツールの画面遷移イメージ 4.2.3 構成 以下に管理ツールのファイル構成を示す。 + |- [Root] 管理ツール ルートフォルダ |----LcaDBMgr.exe 管理ツール実行モジュール |--- planInfo.dat 入金方法内容定義ファイル(メール送信用) |--- planInfo.xls 入金方法内容定義ファイル(印刷用) |--- applyUser.xls ID,パスワード通知内容定義ファイル |--- AccessLog.xls アクセスログ印字内容定義ファイル |--- AccessLogDataSet.xlsアクセスログ(データセット)印字内容定義ファイル +--- [SQL] スキーマオブジェクト作成用 SQL フォルダ |--- *.sql +--- [TEMP] |- [LciData] |--- *.lci スキーマオブジェクト作成用 SQL テンプレートファイル 一時作業用フォルダ LCI データファイル格納フォルダ(他のサーバの共有フォルダ) 未登録データファイル |--- lcistatus.ini ステータス管理ファイル +--- [Trush] 削除ファイルフォルダ |---- *.lci +--- [Registed] 削除ファイル 登録済みファイルフォルダ |--- [20001115] |--- *.lci 登録日フォルダ(登録年月日ごとに作成する) 登録済みファイル |--- [20001117] |--- *.lci 4.2.4 画面仕様 (1) メインメニュー 第 4.2.4-1 図 メイン画面 ・処理概要 データベース管理ツール起動後に表示される画面 各ボタンをクリックすることにより、各画面を表示する。 第 4.2.4-1 表 コントロール名 年度コンボボックス データ登録ボタン データ削除ボタン データ関連付けボタン データダウンロードボ タン ユーザレベル設定ボタ ン マスタ保守ボタン 利用者管理ボタン 仮登録ユーザ管理ボタ ン フォーマット変換ボタ ン データベース版管理ボ タン アクセスログボタン アクセスログ(データ セット)ボタン 終了ボタン メインメニューの構成 移動先画面名 ― 備考 版 管 理 テ ー ブ ル (CM_version)に登録されて いる年の一覧を表示する。デ フォルトでは、最新の年度を 選択した状態にしておく。 データ登録画面 この画面では、選択された年 度のスキーマに対して処理を 行う。 データ削除画面 〃 データ関連付けプ 〃 ロセス検索画面 − データ検索ツールのログイン 画面の URL を指定して、ブラ ウザを起動する。 URL はオプション画面で登 録した「検索ツールアドレス」 ユ ー ザ レ ベ ル 設 定 この画面では、選択された年 画面 度のスキーマに対して処理を 行う。 使用不可 利用者管理検索画 面 仮登録ユーザ一覧 画面 使用不可 データベース版管 理画面 アクセスログ画面 アクセスログ(デー タセット)画面 − 管理ツールを終了する。 ・メニュー構成 メニュー ファイル(F) ツール(T) サブメニュー 終了(Q) オプション(O) 処理内容 管理ツールを終了する。 オプション設定画面を表示する (2)データ登録画面 第 4.2.4-2 図 データ登録画面 ・処理概要 メインメニューの「データ登録」ボタンが押されたときに表示されるダイアログ。 ウインドウタイトルには、メインメニューで選択された版の「年度」が表示される。 LCI データファイル格納に保存されている LCI データをステータスに応じてデータベ ースに一括登録する。 各ファイルのステータスは、ステータス管理ファイルから読み込む。 第 4.2.4-2 表 データ登録画面の構成 コントロール名 処理内容 登録者テキストボ プ ロ セ ス 情 報 を 更 新 す る 際 に 、 プ ロ セ ス 情 報 テ ー ブ ル ックス (PS_process)の「登録者名」に設定する値。 データベース登録時には、必須入力。 ファイル一覧スプ LCI データファイル格納フォルダに保存されているファイルの一 レッド 覧をファイル名でソートして表示する。 複数選択が可能。ただし、「ステータス変更」ボタンがクリックさ れた時に複数選択されていた場合は、エラーメッセージを表示す る。 表示する項目は以下のとおり。 ファイル名 --- ファイル名 作成日付 --- プロセス情報テーブルの「作成日」 データ ID --- プロセス情報テーブルの「データ ID」。 データ ID が0の場合は、空白で表示。 サブシステム名 --- プロセス情報テーブルの「サブシステム名」 分類コード --- プロセス情報テーブルの「分類コード」 製品名 --- プロセス情報テーブルの「製品名」 ステータス --- ステータス管理ファイルから取得。ステータス 管理ファイルに登録されていない場合は、空白。 削除ボタン 確認メッセージを表示して、選択された行を削除する。 このとき、ファイルを Trush フォルダに移動する。 (Trush フォルダが存在しなければ作成する) データ取り込みボ ファイルを開く「コモンダイアログ」を表示する。 タン コモンダイアログで選択されたファイルを、LCI データファイル 格納フォルダにコピーする。 コピー後のファイル名は次の命名規則で決定する。 年(2 桁)+月+日+時分秒+乱数(3桁).lci 例)2000/11/13 12:55:13 にコピーした場合(乱数 123) ファイル名は、「001113125513123.lci」となる。 ステータス変更ボ 「ステータス変更」ダイアログを表示する。 タン ステータスクリア 選択された行のステータスをすべてクリアする。 ボタン ステータスが設定されていた場合は、ステータス管理ファイルか ら該当する情報を削除する。 データベースに登 確認メッセージを表示して、スプレッドに表示されているデータ 録ボタン で、ステータスが設定されているデータをデータベースに登録す る。 新規の場合は、新たにデータ ID を割り振り、プロセスデータを追 加する。 更新の場合は、割り振られているデータ ID で更新する。 データベースに登録が完了したファイルは、LCI データファイル 格納フォルダの配下の登録日フォルダに移動し、ステータス管理 ファイルがら該当ファイルの情報を削除する。 (登録日フォルダは、存在しなければ作成する) 登録処理後は、ダイアログを閉じる。 キャンセルボタン ダイアログを閉じて、メインメニューに戻る。 ・ステータス管理ファイルについて ステータス管理ファイル(lcistatus.ini)は、Windows の INI ファイル形式とし、ステ ータスが設定されているファイル情報のみ登録される。 セクション名は、ファイル名から拡張子を取り除いたものとする。 第 4.2.4-3 表 ステータス管理ファイルで使用するキーと例 セクション名 ファイル名から拡張子を 除いたもの キー名 status data_id 例) [001113105512328] status=1 [001114054823659] status=2 data_id=82 説明 1 --- 新規 2 --- 更新 更新するデータ ID(新規 の場合無効) ・プロセスデータの登録について 1. ステータスが「新規」の場合 新規に割り振ったデータ ID(既にデータベースに登録されている最大のデータ ID+1) で、LCI データファイルのプロセス情報テーブル、フロー図情報テーブル、製品輸送デ ータテーブル、入出力データテーブルの情報をデータベースのプロセス情報テーブル (PS_process)、フロー図情報テーブル(PS_flow)、製品輸送データテーブル(PS_trans)、 入出力データテーブル(PS_IO)に登録する。 このとき、プロセス情報テーブル(PS_process)の登録者名(regist_user)に「登録者 テキストボックス」で入力された文字列を、登録日( regist_date)に登録した日付を更 新する。 2. ステータスが「更新」の場合 選択されたデータ ID に基づいて、データベースのプロセス情報テーブル(PS_process)、 フロー図情報テーブル(PS_flow) 、製品輸送データテーブル(PS_trans)、入出力デー タテーブル(PS_IO)から削除する。 選択されたデータ ID で、LCI データファイルのプロセス情報テーブル、フロー図情報 テーブル、製品輸送データテーブル、入出力データテーブルの情報をデータベースのプ ロセス情報テーブル(PS_process)、フロー図情報テーブル(PS_flow)、製品輸送デー タテーブル(PS_trans)、入出力データテーブル(PS_IO)に登録する。 このとき、プロセス情報テーブル(PS_process)の登録者名(regist_user)に「登録者 テキストボックス」で入力された文字列を、登録日( regist_date)に登録した日付を更 新する。 (3)ステータス変更画面 第 4.2.4-3 図 ステータス変更画面 ・処理概要 データ登録画面において、「ステータス変更」ボタンをクリックした時に表示される画 面。 ウインドウタイトルには、メインメニューで選択された版の「年度」が表示される。 データを新規登録するか、更新するかを選択する。更新の場合は、更新対象となるプロ セスを選択する。 第 4.2.4-4 表 コントロール名 選択されたデータファ イル情報 データ参照ボタン(選 択されたデータファイ ル) サブシステム名テキス トボックス 分類コードテキストボ ックス ステータス変更画面の構成 処理内容 データ登録画面で選択されたファイルの「プロセス情報」テー ブルから各値を取得し表示する。*1 データ ID --- プロセス情報テーブルの「データ ID」。0 の場 合は空白を表示。 サブシステム名 --- プロセス情報テーブルの「サブシステ ム名」 分類コード --- プロセス情報テーブルの「産業分類コード」 製品名 --- プロセス情報テーブルの「製品名」 データ登録画面で選択されたファイルから HTML ファイルを process.html のファイル名で Temp フォルダに出力し、新た にブラウザを起動して出力した HTML ファイルを表示する。 *参照ボタンが押されるたびに、新たにブラウザを起動する。 デフォルトでは、選択されたデータファイルの「プロセス情報」 テーブルの「サブシステム名」が表示される。 デフォルトでは、選択されたデータファイルの「プロセス情報」 テーブルの「産業分類コード」が表示される。 参照ボタン 検索ボタン 分類コード選択画面を表示する。 指定された検索条件(すべて AND)で PS_process テーブル を検索し、一致したプロセス情報を表示する。 サブシステム名は、部分一致で検索する。 検索条件が何も指定されていない場合は、すべてのデータを表 示する。 検索結果スプレッドシ 検索結果を「データ ID」の昇順で表示する。 ート 初期表示状態では、選択されたデータファイルが持つ、「サブ システム名」と「分類コード」で検索した結果を表示する。 表示する項目は以下のとおり。 データ ID --- PS_process テーブルの「データ ID」 サブシステム名 --- PS_process テーブルの「システム名」 分類コード --- PS_process テーブルの「分類コード」 製品名 --- PS_process テーブルの「製品名」 データ参照ボタン(割 検索結果スプレッドで選択されている行のプロセス情報を表 り当てるデータ) 示する。 オ プ シ ョ ン 画 面 で 設 定 し た URL + 「 ?command=item_detail&revision=2000&dataid=1 」 を 新 たにブラウザを起動させて表示する(revision には選択されて いる年度、detaid には選択されている行のデータ ID を指定す る)。 *参照ボタンが押されるたびに、新たにブラウザを起動する。 新規登録ボタン ステータス管理ファイルに新規登録情報を書き込み、ダイア ログを閉じ、データ登録画面に戻る。 更新ボタン ステータス管理ファイルに更新情報を書き込み、ダイアログを 閉じ、データ登録画面に戻る。 キャンセルボタン データ登録画面に戻る。 *1 *.lci ファイルの「プロセス情報」テ ーブルには必ず1レコードのみ存在する。 ・HTML ファイルの出力について 選択された LCI ファイルから、検索 ツールの「データ詳細」ページと同等 の HTML を出力する。 第 4.2.4-4 図 データ参照画面 (4)分類コード選択画面 第 4.2.4-5 図 分類コード選択画面 ・処理概要 分類コードを選択するためのダイアログボックス。 データ入力ツールの産業分類選択画面と同等の機能を有する。 第 4.2.4-5 表 分類コード選択画面の構成 コントロール名 検索ボタン 処理内容 ツリーコントロールにおいて指定された文字列の検 索を行う。(部分一致) 分類一覧ツリーコン 産業分類一覧テーブル(CM_industry)と特殊産業 トロール 分類テーブル(CM_ext_industry)の一覧をツリー 形式で表示する。 各項目は、”分類コード”+”[空白]“ + “分類名”で構成 される。 表示方法は、下記を参照。 OK ボタン 選択された分類情報を保持し、ダイアログを閉じる。 キャンセルボタン ダイアログを閉じる。 コードラベル 選択された産業分類の分類コードを表示する。 分類名ラベル 選択された産業分類の分類名を表示する。 単位ラベル 選択された産業分類の単位を表示する。 加工品名ラベル 選択された産業分類の加工品名を表示する。 分類一覧ツリーコントロール 表示方法について 産業分類テーブル(CM_industry)の分類コードは 2~6 桁の数値で構成される。 その桁数が変化するごとに、ツリー形式で階層あらわすものである。 例) 産業分類テーブル(CM_industry)に以下のデータが存在した場合 産業分類コード 01 011 0111 012 産業分類名 農業 耕種農業 米作農業 米作以外の穀作 また、特殊産業分類テーブル(CM_ext_industry)のデータは同テーブルの「上位コー ド」で示される産業分類コードの配下に分類コードと分類名を表示するためのものであ る。 例)上記の例に加えて、特殊産業分類テーブル(CM_ext_industry)に以下のデータ が存在した場合。 上 位 コ ー 産業分類コード ド 011 626600 産業分類名 製造工程からでたくず・廃物 (5)データ削除画面 第 4.2.4-6 図 データ削除画面 ・処理概要 メインメニューの「データ削除」ボタンが押されたときに表示されるダイアログ。 ウインドウタイトルには、メインメニューで選択された版の「年度」が表示される。 選択された行のプロセス情報を削除する。 第 4.2.4-6 表 コントロール名 参照ボタン 検索ボタン 検索結果スプレッド データ参照ボタン データ削除画面の構成 処理内容 分類コード選択画面を表示する。 指定された検索条件(すべて AND)で PS_process テーブルを 検索し、一致したプロセス情報を表示する。サブシステム名は、 部分一致で検索する。 ただし、表示するプロセスは、データセットマスキング情報 (Mask_dataset)にすべてのユーザレベルで登録されているデ ータのみが対象となる。 (データセットマスキング情報テーブル(Mask_dataset)をデ ータ ID で fetch して、5件のレコードが取得できた場合のみ表 示する) 検索結果を「データ ID」の昇順で表示する。 表示する項目は以下のとおり。 データ ID --- PS_process テーブルの「データ ID」 サブシステム名 --- PS_process テーブルの「システム名」 分類コード --- PS_process テーブルの「分類コード」 製品名 --- PS_process テーブルの「製品名」 検索結果スプレッドで選択されている行のプロセス情報を表示 削除ボタン 閉じるボタン *1 する。 オ プ シ ョ ン 画 面 で 設 定 し た URL + 「?command=item_detail&revision=2000&dataid=1」を新たに ブラウザを起動させて表示する( revision には選択されている年 度、detaid には選択されている行のデータ ID を指定する)。 *参照ボタンが押されるたびに、新たにブラウザを起動する。 確認メッセージを表示して、スプレッドで選択されたデータを削 除する。*1 ダイアログを閉じてメインメニューに戻る。 削除されたプロセスを参照している入力データが存在する場合は、その参照情報も同 時にクリアする必要がある。 ・データの削除について 選 択 さ れ た 「 デ ー タ ID」 に 基 づ い て 、 デ ー タ ベ ー ス の プ ロ セ ス 情 報 テ ー ブ ル ( PS_process )、 フ ロ ー 図 情 報 テ ー ブ ル ( PS_flow )、 製 品 輸 送 デ ー タ テ ー ブ ル (PS_trans)、入出力データテーブル(PS_IO)、データセットマスキング情報テーブ ル(Mask_dataset)から削除する。 また、入出力データテーブルの「関連付けデータ ID(process_link_id)」に削除したデ ータ ID を持つレコードが存在した場合は、そのレコードの「関連付けデータ ID」に”0” を設定する。 (6)関連付けプロセス検索画面 第 4.2.4-7 図 関連付けプロセス検索画面 ・処理概要 メインメニューの「入力データ関連付け」ボタンが押されたときに表示されるダイアロ グ。 ウインドウタイトルには、メインメニューで選択された版の「年度」が表示される。 関連付けの対象となるプロセスを検索する。 第 4.2.4-7 表 コントロール名 参照ボタン 表示対象コンボボックス 関連付けプロセス検索画面の構成 処理内容 分類コード選択画面を表示する。 「すべて」、「未関連付け」、「関連付け済み」の選択が 可能。 関連付け種別オプションボ 指定された「サブシステム名」と「分類コード」もつ タン プロセスを入力データが参照しているプロセスを検索 するか、それとも参照先のプロセスを検索するかを指 定する。 検索ボタン 指定された検索条件(すべて AND)で PS_process テ ーブルを検索し、一致したプロセス情報を表示する。 サブシステム名は、部分一致で検索する。 検索結果スプレッドシート 検索結果を「データ ID」の昇順で表示する。 表示する項目は以下のとおり。 データ ID --- PS_process テーブルの「データ ID」 サブシステム名 --- PS_process テーブルの「シス テム名」 分類コード --- PS_process テーブルの「分類コー ド」 製品名 --- PS_process テーブルの「製品名」 OK ボタン 関連付け画面を表示する。 キャンセルボタン ダイアログを閉じ、メインメニューに戻る。 検索方法 (1) 表示対象が「すべて」の場合 サブシステム分類とデータ分類で検索を行う。 (2) 表示対象が「未関連付け」の場合 プロセス情報(PS_process)に関連する入力データ(PS_IO テーブルの「入出力デ ータ区分」が”01”~”05”のもの)の「関連付けデータ ID(process_link_id)」に一つ でも null が存在するプロセス情報に対して検索を行う。 (3) 表示対象が「関連付け済み」の場合 プロセスデータに付随する入力データ(PS_IO テーブルの「入出力データ区分」 が”01”~”05”のもの)の「関連付けデータ ID(process_link_id)」がすべて null 以 外のものに対して検索を行う。 (7)関連付け画面 第 4.2.4-8 図 関連付け画面 ・処理概要 「関連付けプロセス検索」画面の OK ボタンが押されたときに表示されるダイアログ。 ウインドウタイトルには、メインメニューで選択された版の「年度」が表示される。 入力データにプロセス情報を関連付ける。 第 4.2.4-8 表 コントロール名 選択されたプロセス情報 入力データスプレッド 関連付け画面の構成 処理内容 「関連付けプロセス検索」画面で選択されたプロセスの情報 を表示する。 「関連付けプロセス検索」画面で選択されたプロセスが持つ 入 力 デ ー タ (PS_IO テーブルの「入出力データ区分」 が”01”~”05”)を入出力データ区分でソートして表示する。 選択している行が変れば、その行の「データ分類」に一致す るプロセス情報が、プロセス一覧スプレッドに表示される。 表示する項目は以下のとおり。 関連付けデータ ID --- PS_IO テーブルの「関連付けデ ータ ID」。 関連付けボタン 解除ボタン プロセス一覧スプレッド シート OK ボタン キャンセルボタン null または、0 の場合は、スペー スを表示。 データ区分 --- PS_IO テーブルの「入出力データ区分」 項目名 --- PS_IO テーブルの「項目名」 分類コード --- PS_IO テーブルの「分類コード」 入力データスプレッドで選択されているデータと、プロセス 一覧スプレッドで選択されているプロセスとを関連付ける。 入力データスプレッドで選択されている行の「関連付けデー タ ID」に、プロセス一覧スプレッドで選択されている行の データ ID をセットする。 入力データスプレッドで選択されている行の「関連付けデー タ ID」に空白を設定する。 分類 ID での検索結果または、サブシステム名と分類 ID で の検索結果を「データ ID」の昇順で表示する。 表示する項目は以下のとおり。 データ ID --- PS_process テーブルの「データ ID」 サブシステム名 --- PS_process テーブルの「システム 名」 分類コード --- PS_process テーブルの「分類コード」 製品名 --- PS_process テーブルの「製品名」 PS_IO テーブルの「関連付けデータ ID」を設定された関連 付けデータ ID で更新する。このとき、関連付けデータ ID に何も設定されていない場合は、”0”を設定する。ダイアロ グを閉じ、「関連付けプロセス検索」画面に戻る。 ダイアログを閉じ、「関連付けプロセス検索」画面に戻る。 (8)利用者管理検索画面 第 4.2.4-9 図 利用者検索画面 ・処理概要 メインメニューの「利用者管理」ボタンが押されたときに表示されるダイアログ。 入力された情報に基づいて、利用者情報の検索を行う 第 4.2.4-10 表 コントロール名 追加ボタン 検索ボタン キャンセルボタン 利用者検索画面の構成 処理内容 ユーザ情報詳細画面を表示する。 入力された検索条件に応じて、利用者テーブル (User_info)の検索を行う。利用者 ID は完全一致、 氏名は前方一致で検索する 検索条件に一致する利用者情報が存在した場合は、 利用者情報一覧画面を表示する。 なにも指定されなかった場合は、すべてのユーザを 表示する。 メインメニューに戻る。 (9)利用者一覧画面 第 4.2.4-10 図 利用者一覧画面 ・処理概要 利用者管理検索画面の「検索」ボタンが押されたときに表示されるダイアログ。 選択されたユーザ情報の変更及び、削除を行う 第 4.2.4-11 表 利用者一覧画面の構成 コントロール名 処理内容 利用者一覧スプレッド 検索条件に一致した利用者情報を表示する。 シート 表示する項目は以下のとおり。 利用者 ID --- User_info テーブルの「利用者 ID」 ユーザレベル --- CM_user_level テーブルの「レベル名」 氏名--- User_info テーブルの「氏名」 所属--- User_info テーブルの「所属」 メールアドレス--- User_info テーブルの「メールアドレ ス」 電話番号--- User_info テーブルの「電話番号」 FAX 番号--- User_info テーブルの「FAX 番号」 CSV 出力ボタン コモンダイアログを表示して、ファイル名の入力を行う。指 定されたファイル名で、スプレッドシートに表示されている 利用者の情報を CSV 形式に出力する。 変更ボタン 選択されている利用者の情報を変更するための「利用者情報 詳細」画面を表示する。 削除ボタン 確認メッセージを表示し、利用者情報の削除を行う。 閉じるボタン ダイアログを閉じ、利用者情報検索画面に戻る。 ・CSV ファイルについて 出力する CSV ファイルはカンマ区切りとし、1レコードのセパレータは改行とする。 CSV のフォーマットは、最初の1行はヘッダを出力し、次行からは利用者情報の一覧を 出力する。 また、文字列の前後はダブルコーテーションで囲み、文字列中にダブルコーテーション が存在した場合は、ダブルコーテーションを連続させて出力する。 出力する項目は、次の通り(利用者情報テーブルの1レコードのイメージをそのまま出 力)。 ・利用者 ID ・パスワード ・利用者レベル ・氏名 ・氏名(ふりがな) ・所属 ・所属(ふりがな) ・契約種別 ・郵便番号 ・住所 ・メールアドレス ・電話番号 ・FAX 番号 ・代表電話番号 ・使用目的 ・備考 "利用者 ID","パスワード","利用者レベル","氏名","氏名(ふりがな)","所属","所属(ふりがな)","契 約種別","郵便番号","住所","メールアドレス","電話番号","FAX 番号","代表電話番号","使用目的","備 考" "user1","user1","01"," ユ ー ザ 1 "," ゆ ー ざ ー い ち "," ○ ○ 工 業 会 "," ま る ま る こ う ぎ ょ う か い ","01","103-0001","東京都港区","[email protected]","03-1234-5678","03-1234-5678","03-1234-5678"," 自社製品の LCA 評価のため","" (10)利用者情報詳細画面 第 4.2.4-11 図 利用者詳細情報画面 ・処理概要 利用者管理検索画面の「新規」ボタン、または、利用者一覧画面の「変更」ボタンで表 示されるダイアログ。 利用者情報の入力を行う 第 4.2.4-12 表 コントロール名 OK ボタン キャンセルボタン 利用者詳細情報画面の構成 処理内容 新規の場合は、利用者情報をデータベースに追加する。 更新の場合は、利用者情報をデータベースに更新する。 入力チェックは、文字数、半角カナ、機種依存文字(下記参照)、 外字(F040~F9FC)のみ。 新規の場合は、利用者情報検索画面に戻る。 更新の場合は、利用者情報一覧画面に戻る。 ・機種依存文字のチェックについて 以下の機種依存文字を入力不可とする。 第 4.2.4-13 表 文字 ①∼⊿ ∪ ∩ ∠ ⊥ ≡ ≒ √ ∵ ∫ 使用しない文字 文字コード(Shift-JIS) 8740 ∼ 8799 81BE 81BF 81DA 81DB 81DF 81E0 81E3 81E6 81E7 (11)仮登録ユーザ一覧画面 第 4.2.4-12 図 仮登録ユーザ一覧画面 ・処理概要 メインメニューの仮ユーザ管理ボタンが押されたときに表示されるダイアログ。 選択されたユーザ情報の変更及び、削除を行う 第 4.2.4-14 表 コントロール名 仮登録ユーザ一覧スプレ ッドシート CSV 出力ボタン 入金方法通知(FAX)ボ タン 入金方法通知(メール送 信)ボタン 仮登録ユーザ一覧画面の構成 処理内容 仮登録ユーザ情報テーブル( Tentative_user)に登録され ているユーザ情報を、登録日の昇順で表示する。 表示する項目は以下のとおり。 ステータス--- Tentative_user テーブルの「ステータ ス」 氏名--- Tentative_user テーブルの「氏名」 所属--- Tentative_user テーブルの「所属」 メールアドレス--- Tentative_user テーブルの「メー ルアドレス」 電話番号--- Tentative_user テーブルの「電話番号」 FAX 番号--- Tentative_user テーブルの「FAX 番号」 表示されているスプレッドシートの内容を CSV 形式に出 力する。 確認メッセージを表示して、選択されている仮登録ユーザ の情報を元に、入金方法を印字する。 このとき、ステータスを「仮登録」から「入金待ち」に変 更する。 確認メッセージを表示して、選択されている仮登録ユーザ に、入金方法をメールで通知する。 このとき、ステータスを「仮登録」から「入金待ち」に変 更する。 ID、パスワード発行ボタ ID、パスワード発行ダイアログを表示する。 ン 変更ボタン 選択されている仮登録ユーザの情報を変更するための「仮 登録ユーザ情報詳細」画面を表示する。 削除ボタン 確認メッセージを表示し、仮登録ユーザ情報の削除を行 う。 閉じるボタン ダイアログを閉じ、メインメニューに戻る。 ・CSV ファイルについて 出力する CSV ファイルはカンマ区切りとし、1レコードのセパレータは改行とする。 CSV のフォーマットは、最初の1行はヘッダを出力し、次行からは利用者情報の一覧 を出力する。 また、文字列の前後はダブルコーテーションで囲み、文字列中にダブルコーテーション が存在した場合は、ダブルコーテーションを連続させて出力する。 出力する項目は、次の通り(仮登録ユーザ情報テーブルの1レコードのイメージをその まま出力)。 ・氏名 ・氏名(ふりがな) ・所属 ・所属(ふりがな) ・契約種別 ・郵便番号 ・住所 ・メールアドレス ・電話番号 ・FAX 番号 ・代表電話番号 ・ステータス ・使用目的 ・備考 ・登録日 ・入金方法通知日 "氏名","氏名(ふりがな)","所属","所属(ふりがな)","契約種別","郵便番号","住所","メールアドレス ","電話番号","FAX 番号","代表電話番号",”ステータス”,"使用目的","備考",”登録日”,”入金方法通知日” "ユーザ1","ゆーざーいち","○○工業会","まるまるこうぎょうかい","01","103-0001","東京都港区 ","[email protected]","03-1234-5678","03-1234-5678","03-1234-5678",”02”,"自社製品の LCA 評価のた め","",”2000/11/16”,”2000/11/17” ・入金方法通知について 入金方法をメール送信または、印字を行う。 送信するメール本文は「入金方法内容定義ファイル(planInfo.dat)」、印字する文書の 内容は「入金方法内容定義ファイル(planInfo.xls)」の内容を一部置き換えて出力する。 なお、メールのサブジェクトは、「入金方法のお知らせ」とし、オプション画面で設定 されたメールサーバと送信者の情報でメールを送信する。 ・文字列の置き換えについて 文書内のある特定のフォーマットの文字列を置き換える。 置き換える文字列は、%%TARGET%% の形式で指定される。 置き換え対象となる文字列は以下のとおり。 第 4.2.4-15 表 置換文字列とその内容 文書内に指定される置換文 置換する内容 字列 %%DATE%% コンピュータのシステム日付 を、YYYY/MM/DD の形式で置 き換える。 ex) 2000/11/6 %%DATE_WAREKI%% コンピュータのシステム日付 を、YYYY 年 MM 月 DD 日の 形式で置き換える。 ex) 2000 年 11 月 6 日 %%NAME%% 「氏名」に置き換える。 %%USEERID%% 「ユーザ ID」に置き換える。 %%PASSWORD%% 「パスワード」に置き換える。 (12)仮登録ユーザ詳細画面 第 4.2.4-13 図 仮登録ユーザ詳細画面 ・処理概要 仮登録ユーザ一覧画面の「変更」ボタンで表示されるダイアログ。 仮登録ユーザ一情報の変更を行う 第 4.2.4-16 表 コントロール名 OK ボタン キャンセルボタン 仮登録ユーザ詳細画面の構成 処理内容 入力された内容で、仮ユーザ登録情報テーブル (Tentative_user)を更新する。 入力チェックは、文字数、半角カナ、機種依存文字、外字 (F040~F9FC)のみ。 ダイアログを閉じて、仮登録ユーザ一覧画面に戻る。 ダイアログを閉じて、仮登録ユーザ一覧画面に戻る。 (13)ID、パスワード発行画面 第 4.2.4-14 図 パスワード発行画面 ・処理概要 仮登録ユーザ一覧画面の「ID、パスワード発行」ボタンで表示されるダイアログ。 正会員として登録する利用者の「ID」、「パスワード」、「ユーザレベル」を指定する 第 4.2.4-17 表 コントロール名 ユーザレベルコンボ ボックス OK ボタン キャンセルボタン パスワード発行画面の構成 処理内容 利用者レベルコード(CM_user_level)のレベル名 の一覧を表示する。 確認メッセージを表示して、対象となる仮登録ユー ザ情報(Tentative_user)のデータを利用者情報テ ーブル(User_info)に移動する。また、このとき、 「ID、パスワード通知書」を印字する。 移動後は、仮登録ユーザテーブルの情報は削除し、 仮ユーザ登録一覧画面のスプレッドから対象となる ユーザ情報を削除する。 ダイアログを閉じて、仮登録ユーザ一覧画面に戻る。 ダイアログを閉じて、仮登録ユーザ一覧画面に戻る。 ・ID、パスワード発行について ID、パスワード情報の印字を行う。 印字する文書の内容は、「ID、パスワード通知内容定義ファイル(applyUser.xls)」の 内容を一部置き換えて出力する。 置き換え方法については、前述の「文字列の置き換えについて」を参照のこと。 (14)データベース版管理 第 4.2.4-15 図 データベース版管理画面 ・処理概要 メインメニューの「データベース版管理」ボタンで表示されるダイアログ。 データベースの「版管理テーブル(CM_Version)」のメンテナンスを行う。 第 4.2.4-18 表 データベース版管理画面の構成 コントロール名 処理内容 データベース版情報スプ 版管理テーブル(CM_version)に登録されている情報を「年 レッド 度(year)」の昇順で表示する。 表示する項目は以下のとおり。 版名 --- CM_Version テーブルの「年度(year)」+”年度” 版新規作成 版作成画面を表示する。 閉じるボタン ダイアログを閉じ、メインメニューに戻る。 (15)版作成画面 第 4.2.4-16 図 データベース版作成画面 ・処理概要 データベース版管理画面の「版新規作成」ボタンで表示されるダイアログ。 指定された年度で版スキーマオブジェクトを作成する。 第 4.2.4-19 表 コントロール名 年度指定テキストボックス 作成するボタン キャンセルボタン データベース版作成画面の構成 処理内容 作成する版の年度を指定する。4桁の数値のみ指定可 能とする。 既に版管理コードで指定されている年度は指定不可。 また、指定可能な年度は、版管理コードに登録されて いる年度以上のもののみ。 指定された年度で新たに版スキーマオブジェクトを作 成する。 スキーマオブジェクト作成後は、版の年度と、作成し た ユ ー ザ の ID と パ ス ワ ー ド を 版 管 理 コ ー ド 「CM_version」に追加する。 ダイアログを閉じ、データベース版管理画面に戻る。 ・スキーマオブジェクトの作成について Oracle のスキーマオブジェクトを次の手順で作成する。 (ア) ユーザの作成 ユーザ名は、lca + 「指定された年度」、パスワードは、pass + 「指定された年度」 でユーザを作成する。 ex) 年度が 2000 の場合、ユーザ名:lca2000、パスワード:pass2000 となる。 (イ) マスタテーブルへの参照権限の付加 作成したユーザにマスタテーブルへの参照権限を付加する。 (ウ) テーブルの作成 以下のテーブルを作成する。 ① プロセス情報 ② フロー図情報 ③ 製品輸送データ ④ 入出力データ ⑤ 利用者レベル情報 ⑥ データセットマスキング情報 ⑦ 入出力項目マスキング情報 (エ) 最終年度からすべてのデータをコピー 版管理コードに登録されている最終年度の版のデータをすべて、新たに作成したス キーマにコピーする。 (16)ユーザレベル設定画面 第 4.2.4-17 図 ユーザレベル設定画面 ・処理概要 メインメニューの「ユーザレベル設定」ボタンで表示されるダイアログ。 第 4.2.4-20 表 コントロール名 利用者レベルコンボボ ックス デ ー タ セ ッ ト 設定ボ タン 入出力区分選択コンボ ボックス 入出力項目 設定ボタ ン ユーザレベルマスキン グ 設定ボタン 閉じるボタン ユーザレベル設定画面の構成 処理内容 設定する利用者レベルを選択する。 利用者レベルコード( CM_user_level)のレベル名の一 覧を表示する。 データセットマスキング画面を表示する。 入出力項目のマスキングを行う入出力データ区分の選 択を行う。 入出力データコード(CM_io)の入出力データ名の一 覧を表示する。 入出力項目マスキング画面を表示する。 ユーザレベルマスキング画面を表示する。 ダイアログを閉じ、メインメニューに戻る。 (17)データマスキング設定−データセットマスキング画面 第 4.2.4-18 図 データセットマスキング画面 ・処理概要 ユーザレベル設定画面の「設定(データセット)」ボタンで表示されるダイアログ。 データベースの「データセットマスキング情報( Mask_dataset)」ののメンテナンスを 行う。 第 4.2.4-21 表 コントロール名 レベル名ラベル マスク済みデータセット スプレッド 追加ボタン データセットマスキング画面の構成 処理内容 ユーザレベル設定画面で選択されたレベル名を表示する。 データセットマスキング情報( Mask_dataset)に登録されて いるデータ ID に関する情報の一覧をデータ ID の昇順で表示 する。 表示する項目は以下のとおり。 データ ID --- PS_process テーブルの「データ ID」 サブシステム名 --- PS_process テーブルの「サブシステ ム名」 分類コード --- PS_process テーブルの「産業分類コード」 製品名 --- PS_process テーブルの「製品名」 検索結果一覧スプレッドで選択されているプロセスをマスク 削除ボタン 参照ボタン 検索ボタン 検索結果一覧スプレッド OK ボタン キャンセルボタン 済みデータセットスプレッドに追加する。 マスク済みデータセットスプレッドで選択されているプロセ スのマスクを解除する。(この段階では、スプレッドから表示 を削除するのみ) 分類コード選択画面を表示する。 指定された分類コードで PS_process テーブルを検索し、一致 したプロセス情報を表示する。 検索結果を「データ ID」の昇順で表示する。 表示する項目は以下のとおり。 データ ID --- PS_process テーブルの「データ ID」 サブシステム名 --- PS_process テーブルの「システム名」 分類コード --- PS_process テーブルの「分類コード」 製品名 --- PS_process テーブルの「製品名」 マスク済みデータセットスプレッドに表示されているデータ ID をデータセットマスキング情報テーブル( Mask_dataset) に登録する。 ダイアログを閉じ、「ユーザレベル設定」画面に戻る。 ダイアログを閉じ、「ユーザレベル設定」画面に戻る。 (18)データマスキング設定−入出力項目マスキング画面 第 4.2.4-19 図 入出力項目マスキング画面 ・処理概要 ユーザレベル設定画面の「設定(入出力項目)」ボタンで表示されるダイアログ。 ユーザレベル設定画面で選択された「入出力データ区分」に応じて、入出力データテー ブル(PS_IO)から該当する入出力データ区分の一覧を「項目名」と「分類コード」で グルーピングし表示する。 第 4.2.4-22 表 コントロール名 レベル名ラベル 入出力データ区分 マスク情報スプレッド 入出力マスキング画面の構成 処理内容 ユーザレベル設定画面で選択されたレベル名を表示す る。 選択された入出力区分の名称を表示する。 入出力データテーブル(PS_IO)から該当する入出力 データ区分の一覧を「項目名」と「分類コード」でグ ルーピングし取得したデータを、項目名の昇順で表示 する。 表示する項目は以下のとおり。 項目名 --- PS_IO テーブルの「項目名」(表示のみ) 分類コード --- PS_IO テーブルの「分類コード」 (表示のみ) マスク --- Mask_io テーブルに上記「項目名」と「産 OK ボタン キャンセルボタン 業分類コード」に一致するレコードが存 在した場合は、チェックをつける。 マスクする入出力データ情報のみを、入出力項目マス キング情報(Mask_io)に更新する。 ダイアログを閉じ、「ユーザレベル設定」画面に戻る。 ダイアログを閉じ、「ユーザレベル設定」画面に戻る。 (19)ユーザレベルマスキング設定画面 第 4.2.4-20 図 ユーザレベルマスキング設定画面 ・処理概要 ユーザレベル設定画面の「設定(データフィールド)」ボタンで表示されるダイアログ。 データベースの「利用者レベル情報テーブル(Mask_level)」のメンテナンスを行う。 第 4.2.4-23 表 コントロール名 マスク情報スプレッド OK ボタン キャンセルボタン ユーザレベルマスキング設定画面の構成 処理内容 利用者レベル情報テーブル(Mask_level)のデータを 「利用者レベルコード」の昇順で表示する。 表示する項目は以下のとおり。 レベル名 --- Mask_ level テーブルの「レベル名」 (表示のみ) データセット --- Mask_ level テーブルの「データセ ットマスク」 入出力項目 --- Mask_ level テーブルの「入出力項目 マスク」 ログイン --- Mask_ level テーブルの「ログインマス ク」 (各マスクは、値が”1”の場合にチェックをつける) 利用者レベル情報テーブル( Mask_level)に更新する。 ダイアログを閉じ、「ユーザレベル設定」画面に戻る。 ダイアログを閉じ、「ユーザレベル設定」画面に戻る。 (20)アクセスログ画面 第 4.2.4-21 図 アクセスログ画面 ・処理概要 メインメニューの「アクセスログ」ボタンで表示されるダイアログ。 データベースの「ログテーブル(Log)」のスクリーニングを行う。 第 4.2.4-24 表 コントロール名 種別コンボボックス 日時(FROM∼TO) 検索ボタン ログ一覧スプレッド CSV 出力ボタン 印刷ボタン 閉じるボタン アクセスログ画面の構成 処理内容 選択項目として「すべて」と、ログ種別コードテー ブル(CM_log_category)の一覧を表示する。 デフォルト値はシステム日付。 指定された条件でログテーブル(Log)検索し、一 致したデータを表示する。 初期表示はなし。検索実行後、一覧が表示される。 なお、それぞれのヘッダをクリックすることによ り、クリックされたヘッダに対応するデータを昇順 でソート(日時のみ降順)して表示する。デフォル トでは、「日時」でソートされる。 スプレッドに表示されている内容を CSV ファイル に出力する。 スプレッドに表示されている内容を Excel 経由で 印字する。 ダイアログを閉じる。 ・CSV ファイルについて 出力する CSV ファイルはカンマ区切りとし、1レコードのセパレータは改行とする。 CSV のフォーマットは、最初の1行はヘッダを出力し、次行からログの一覧を出力す る。 種別,日時,ユーザ ID,IP アドレス データダウンロード,2000/12/27 10:23:35,user1,192.168.0.1 データ詳細閲覧,2000/12/27 10:20:18,user1,192.168.0.1 (21)アクセスログ(データセット)画面 第 4.2.4-22 図 アクセスログ(データセット)画面 ・処理概要 メインメニューの「アクセスログ(データセット)」ボタンで表示されるダイアログ。 データベースの「ログデータセットテーブル(Log_dataset)」のスクリーニングを行う。 第 4.2.4-25 表 コントロール名 種別コンボボックス 日時(FROM∼TO) 検索ボタン ログ一覧スプレッド データ参照ボタン アクセスログ(データセット)画面 処理内容 ログ種別コードテーブル( CM_log_category)から、カテゴリ ID が”02”(詳細ページ閲覧)、”03”(データダウンロード)の みを表示する。 デフォルト値はシステム日付。 指定された条件でログテーブル(Log)とログデータセットテ ーブル(Log_dataset)検索し、一致したデータを表示する。 初期表示はなし。検索実行後、一覧が表示される。 なお、それぞれのヘッダをクリックすることにより、クリック されたヘッダに対応するデータを昇順でソートして表示する。 デフォルトでは、「件数」でソートされる ログ一覧スプレッドで選択されている行のプロセス情報を表 示する。 オ プ シ ョ ン 画 面 で 設 定 し た URL + 「 ?command=item_detail&revision=2000&dataid=1 」 を 新 たにブラウザを起動させて表示する(revision には選択されて いる行の年度、detaid には選択されている行のデータ ID を指 定する)。 *参照ボタンが押されるたびに、新たにブラウザを起動する。 スプレッドに表示されている内容を CSV ファイルに出力す る。 スプレッドに表示されている内容を Excel 経由で印字する。 ダイアログを閉じる。 CSV 出力ボタン 印刷ボタン 閉じるボタン ・CSV ファイルについて 出力する CSV ファイルはカンマ区切りとし、1レコードのセパレータは改行とする。 CSV のフォーマットは、最初の1行はヘッダを出力し、次行からログの一覧を出力す る。 年度,データ ID,件数 2000,1,182 2000,3,97 (22)オプション設定画面 フォルダ選択ダイア ログを表示 第 4.2.4-23 図 オプション設定画面 ・処理概要 メインメニュー画面のメニューの「ツール」−「オプション」で表示される設定ダイア ログ。 各情報は、レジストリに保存される。 すべて必須入力。 保存場所は、「¥¥HKEY_CURRENT_USER¥Software¥JEMAI¥LCADB 管理ツー ル」の配下。 各値の内容は以下の通り。 第 4.2.4-26 表 名前 LCI_DIR LCADB_URL SID DB_USER DB_PASS MAIL_ADDR SMTP_SERVER オプション設定画面の構成 種類 備考 LCI データファイル 文字列 の格納パス データ検索ツールの 文字列 ログイン画面の URL Oracle の SID 文字列 データベースのユー 文字列 ザ名 データベースのパス バイナリ XOR を行って保存する。 ワード マスク値は、0xFF(255)。 メールアドレス 文字列 メール送信サーバア 文字列 ドレス 4.3 4.3.1 運用ツール 構成 データ The Internet Web サーバ (Linux) ファイヤウォール データ ベース データベース サーバ (Sun Soralis) 通知 プログラム バックアップ プログラム DAT メール サーバ 第 4.3.1-1 図 LCA データベースシステム運用の概要イメージ ・バックアッププログラム データベースの差分バックアップ、フルバックアップ及び、LCI データのバックアップ を行う。 ・通知プログラム 日次でサマリー情報をメールで送信するプログラム。 4.3.2 ログ 検索ツールは、利用者が以下の要求を行った際に、ログを出力する。 ログイン 詳細ページ閲覧 データダウンロード ユーザ新規登録 ユーザ情報変更 lci データの受信 ログイン失敗 これらの情報は、データベースに登録され、管理ツールでスクリーニングと閲覧が可能 となる。 (1)ログイン ログインを行った「ユーザ ID」、「クライアントの IP アドレス」をログとして保存 する。 また、ログインに失敗した時の情報も保存する。 (2)詳細ページ閲覧 詳細ページを閲覧した「ユーザ ID」、「クライアントの IP アドレス」及び、閲覧し たデータの「年度」、「データ ID」をログとして保存する。 (3)データダウンロード データをダウンロードした「ユーザ ID」、「クライアントの IP アドレス」及び、ダ ウンロードしたデータの「年度」、「データ ID」をログとして保存する。 (4)ユーザ情報変更 ユーザ情報を変更した「ユーザ ID」、「クライアントの IP アドレス」をログとして 保存する。 このとき、以前のユーザ情報は保存されない。 (5)lci データの受信 lci データを送信した「ユーザ ID」、「クライアントの IP アドレス」、「保存したファ イル名」をログとして保存する。 4.3.3 アクセスログ アクセスログの解析は、analog(http://www.analog.cx/)を用いて行う。 analog に関する資料は、添付資料を参照のこと。 4.3.4 管理者への通知 (1)エラー通知処理 システム上で、何らかのエラー が発生した場合は、都度、管理 者にメールで通知する。 通知するメールの例を右に示す。 Return-path: <[email protected]> Date: 26 Dec 2000 0:00:00 +0900 Message-ID: <20001226082524.24002. > From: [email protected] Subject:[Error]システムエラー MIME-Version: 1.0 Content-Transfer-Encoding: 7bit Content-Type: text/plain; charset=iso-2022-jp To: [email protected] X-UIDL: 262324d5325c5de0200345a587f34232 産業分類データの取得に失敗しました。 <more Information> (2)日次通知処理 日次処理で、管理者に以下の情報をメールで通知する。 ・新規登録されたユーザの人数 ・ユーザ情報を変更したユーザの 人数 ・lci データを受信した数 通知バッチプログラムの実行時間は、 毎日 0:00 とする。 通知するメールの例を右に示す。 Return-path: <[email protected]> Date: 26 Dec 2000 0:00:00 +0900 Message-ID: <20001226082524.24002. > From: [email protected] Subject:[Summary] 日次集計結果 MIME-Version: 1.0 Content-Transfer-Encoding: 7bit Content-Type: text/plain; charset=iso-2022-jp To: [email protected] X-UIDL: 262324d5325c5de0200345a587f34232 ・新規登録件数 3人 ・ユーザ情報変更件数 4人 ・lci ファイルを受信件数 5件 4.3.5 バックアップ (1)データベースバックアップ ・日次バックアップ 日次のデータベースのバックアップは、オンラインで行う。 バックアップ対象は、データ領域のみとし、実行時間は、毎日 3:00 とする。 ・月次バックアップ データのリカバリを用意にするため、月次でデータのフルバックアップを行う。 フルバックアップ中は、Web サーバ、データベースサーバの各サービスを停止さ せる。 なお、フルバックアップの実行は、管理者が手動で行う。 (2)lci データバックアップ Web サーバ側に保存されている lci データのバックアップを行う。 バックアップは、フルバックアップの際に行われる。 第Ⅳ編 インパクト評価研究会活動結果 要旨 インパクト評価においては、環境負荷物質の排出や有用な資源の投入に環境負荷を入力 とし、これによる潜在的環境影響量を評価することを目的とする。インパクト評価の前段 階であるインベントリでは、設備等の技術的情報を基に計測若しくは算定される。インパ クト評価では、環境負荷が発生した後の評価を行うため、その分析にあっては第一に影響 に至るまでの自然環境のメカニズムが理解されなくてはならない。そして分析結果は意思 決定を行うための重要な材料として活用されるので、大きく以下の二つの要求に応えなく てはならない。 (1)重要な環境問題や環境影響はなるべく包括的に、かつ、正確に評価されなくてはならな い。 (2)評価結果から何がわかるのか、なるべくシンプルで理解しやすい情報が提示されること が望ましい。 これらの双方の要求に応えるインパクト評価手法を構築することは容易なことではない。 前者に対しては、信頼性の高い自然科学的情報を収集しなくてはならない。環境影響まで のメカニズムは環境負荷物質や排出サイトによって全く異なるため、影響発生までの評価 はそれぞれの専門的知見が導入されなくてはならない。後者に対しては、自然科学的知見 に基づく情報から解釈して、合意形成に近づける指標を提示するための検討がなされなく てはならない。そして、これらの様々な環境評価に関わる膨大な英知が結集され、一つの 評価システムの中に導入されなくてはならない。 昨年度からインパクト評価研究会はこのような専門性の違いを考慮して、ダメージ関数小 委員会、経済評価小委員会、パネル法小委員会、本委員会の四つの専門部会に分割して、 専門性に応じた調査研究を部会単位で進めた。 ダメージ関数小委員会では、地球温暖化、オゾン層破壊、酸性化、富栄養化、光化学オキ シダント、人間毒性・生態毒性、土地利用、廃棄物、資源枯渇に関わるダメージ関数、す なわち、環境負荷の発生からカテゴリエンドポイントの潜在被害量の評価の構築に向けた 検討を行う。 経済評価小委員会とパネル法小委員会では、ダメージ関数により得た被害量評価結果を用 いて、人間の健康影響や生態系における生物種の絶滅などの保護対象間の比較や、カテゴ リエンドポイント間の相対的重要度の検討を行う。経済評価委員会ではコンジョイント分 析による評価、パネル法小委員会では専門家パネルの構成により、統合化に向けた検討を 実施する。 本委員会では、影響評価システムの枠組みを決めるための検討として、保護対象やカテゴ リエンドポイントの定義を行うとともに、各小委員会において得られた結果から評価シス テムの中に体系的に導入するための検討を行う。 調査報告はこれらの専門部会ごとに検討された事項を考慮して章立てされており、全部で 5 章で構成されている。本委員会では昨年度は影響評価システムをトップダウン的に検討す るべく、保護対象の定義に向けた検討を環境倫理の視点を導入して行った。本年度はさら にこれをダメージ関数の結果との連携を取るべく、カテゴリエンドポイントの定義に向け た検討を行った。その結果を第 1 章に示した。 本研究会では、統合化指標や保護対象の被害量を求めるのみでなく、日本版の特性化係数 リストを構築することも重要な検討項目の一つとして含めている。第 2 章では、次年度に 本研究会において日本版の特性化係数リストを構築するための検討を行うための情報を得 るべく、今年度はこれまでの特性化係数の開発に関わる研究事例を整理した。 第 3 章では、ダメージ関数小委員会において検討した調査結果について、インパクトカ テゴリ毎にまとめた。この検討は本プロジェクトが開始した時から実施してきた。この 3 年を通じて、ダメージ関数の構成と評価手順についての枠組みができあがった。 経済評価小委員会では、コンジョイント分析を用いて昨年度本委員会において設定した四 種の保護対象(人間の健康、社会資産、生物多様性、一次生産)間の重要度比較を本格的に実 施する際の課題を抽出ためのトライアルを実施した。コンジョイント分析を行うには、比 較対象である保護対象が受ける被害量に関するデータが定量的に表されていることが条件 となる。経済評価小委員会ではダメージ関数が構築されていない現状下で、デフォルト値 を設定して実施した。パネル法小委員会でも同様に保護対象の重要度についてパネル法に 基づいて検討した。第 4 章では両小委員会での検討結果と今後さらに検討を進める上での 課題等を示した。 第 5 章は本年度におけるインパクト評価研究会の活動成果のまとめである。本研究会に おいて目的とする影響評価システムの全体から見て、現在どの部分までの検討が進んだの か、次年度以降は何を検討するのかについて示した。 第1 章 1.1 カテゴリエンドポイントの定義 はじめに 近年インパクト評価に関わるアプローチは、ミッドポイントアプローチ、エンドポイン トアプローチの二つに分けて議論されることが多い(SETAC/UNEP)。前者では地球温暖化 やオゾン層破壊などの環境問題レベル(インパクトカテゴリ)に対する評価を、カテゴリ 毎に設定された特性化係数を利用して、潜在的影響量を評価する。この評価には放射強性 力のように環境問題につながる根本的要因にどの程度寄与するかという観点から評価する。 後者では、環境問題による最終的な影響の受け手として人間の健康や生物多様性などのエ ンドポイントレベルで発生する被害量を算定する。この評価を通じて、例えば温暖化によ るマラリア、オゾン層破壊による白内障、毒物暴露による発癌の影響のような異なるイン パクトカテゴリとして扱われる影響を損失余命などの被害単位を利用することで合理的に 影響項目間の比較を行うことが可能となる。このような特徴を活かすべく、 Eco-indicator’99, ExternE, EPS などの近年開発された世界的に著名な統合化手法は全て エンドポイントアプローチを採用する。しかしながら、このタイプの手法を構築するため には、人間や動植物の暴露評価、それに伴う被害量の評価をエンドポイント毎に算定しな くてはならない。周知のように、様々な環境問題を通じて発生する影響までのメカニズム は実に多様である。エンドポイント評価の開発には、それぞれの因果関係を定量的に評価 するために多くのモデルやパラメータを導入しなくてはならない。これらの調査には多大 な時間と労力を要し、かつ、適切に評価を実施するためのデータが不足する場合は不確実 性が大きくなる恐れがある。したがって、深刻な被害が懸念されていないことが学術的に 合意に至っている項目まで、長期間に渡って被害量評価を行うための調査研究を行うのは 非効率的である。影響評価システムの開発にあっては、重要な項目を選定してこれらを優 先的にダメージ関数の構築を行うことで偏った評価にならないようにすることに配慮する とともに、評価手法中に考慮されている項目を明確化することで透明性を担保することに 特に注意されなくてはならない。 影響評価手法はこれまでに多くのものが提案されているが、実施者はこれらの中から自 分の目的に沿った手法を選択して影響評価に適用してきた。従来型のミッドポイントタイ プの影響評価手法から選択するための判断基準の一つとしては、SETAC のインパクトカ テゴリのデフォルトリストがあった(SETAC1996?)。これを下に各手法がどのインパクト カテゴリを考慮して、どれを算定に含めていないかチェックすることができた。しかし、 インパクトカテゴリのリストでは、エンドポイントタイプの評価ツールを特徴づけるのに 十分ではない。例えば、同じ地球温暖化に関する評価でも、Eco-indicator’99 は温暖化に よる健康影響について評価するが、生態系への影響は含めていない。一方、EPS では、健 康影響のほかに生態系への影響も含めている。このように、エンドポイントタイプの手法 間を比較する上では、どのインパクトカテゴリについて評価しているのかチェックするだ 264 けでは足りず、カテゴリエンドポイントのレベルで検証されなくてはならない。現在、本 研究会では日本版のエンドポイントタイプの手法を構築すべく検討を進めている。ここで は、他の手法と同様に、地球温暖化、酸性化などの影響を考慮するが、他の手法には考慮 されることの少なかった影響、例えば生物多様性(特に生物種の絶滅)、社会資産(水産資源、 農作物の損失)なども評価に含めており、従来の手法が対象とする範囲と明らかに異なる。 評価手法が構築された暁には、実施者が目的に合致した評価手法を選択するために必要な 判断材料として、カテゴリエンドポイントのリストが提供されなくてはならない。 しかし、これまでにこのような試みは世界的に見ても全くなされていない。インパクト 評価研究会(本委員会)では、このような現状からカテゴリエンドポイントのデフォルトリ ストの作成に向けた検討を行ってきた。本章ではカテゴリエンドポイントリスト作成まで の経緯の概要とその結果について示す。 1.2 カテゴリエンドポイントを定義するまでの手順 カテゴリエンドポイントを定義するためには、インパクトカテゴリ毎に専門分野におけ る最新の合意事項が考慮されなくてはならない。そこで、委員会において議論するにあた り、はじめに事務局が準備したカテゴリエンドポイントリストのドラフトに対して、各専 門領域における評価の現状に詳しいダメージ関数小委員会の委員からコメントを受けた。 これに基づきドラフトを修正したものをベースとして本委員会においてカテゴリエンドポ イントを定義するための議論を行った。またこの選定にあっては、該当するインパクトカ テゴリの中で影響が懸念される項目を包括的にカバーすることを念頭に置きつつ、以下の ものを選定のための要件として設定した。 1. 専門分野において影響が出る可能性が高いと判断されているもの 2. 影響が出るかどうかは明確ではないが、出た場合は深刻な問題になると専門分野で判 断されているもの 3. 保護対象と同一の用語にしない。 4. 該当するインパクトカテゴリに寄与した結果、他のインパクトカテゴリに影響を及ぼ す場合は、間接項として二次的に寄与するインパクトカテゴリ名を示す。 要件 1 と 2 は影響が発生する確率と発生したときに予想される被害の大きさの双方を考 慮する環境リスクの考え方を定性的ではあるが背景として取り入れようとしたものである。 要件 3 はカテゴリエンドポイントは保護対象の下位概念であることを明示するため、要件 4 は複数のインパクトカテゴリに関係する項目を重複して示さないように配慮されたもの である。またこの議論により得られる成果物であるカテゴリエンドポイントリストは評価 手法の包括性をチェックするために利用されるべきものであり、リストと評価手法が採用 するエンドポイントとの対比により手法の透明性を向上するのに資することを目的として 265 いる。ここで定義された全てのエンドポイントについて算定されなければ評価手法として の意義が無いものとするものではない。また、この要件に示すように広義に見れば影響が 発生し得ると考えられるものであっても、専門領域において重要視されていない対象はリ ストから除外した。 1. 地球温暖化 当該環境問題を包括的に評価したものとしては、IPCC の第 3 作業部会に代表されるよ うに影響評価を経済的観点から見たものがある。Fankhauser の研究例では、地球温暖化 に関わる影響項目として、(1)浸水対策、(2)陸地損失、(3)湿地損失、(4)生態系損失、(5)農 業、(6)森林、(7)漁業、(8)エネルギー、(9)水資源、(10)人命・疾病率、(11)大気汚染、(12) 移住、(13)暴風雨(災害)にダメージコストを分類している。また ExternE では(1)沿岸地保 護、(2)湿地、(3)陸地、(4)移住、(5)農業、(6)水資源、(7)暖房(電気)、(8)暖房(燃料)、(9) 冷房、(10)生物多様性、(11)災害、(12)人間の健康に分類している。両者の検討によれば、 評価対象としてのエンドポイントは重複する項目が多く、ここで挙げられている項目が地 球温暖化の中で重要な項目として考えられる。 ここで挙げられた中では、人間の健康は保護対象レベルなので細分化する必要がある。 IPCC によれば、地球温暖化による健康影響に関わる項目として、(a)熱ストレス、(b)寒冷 ストレス、(c)病虫媒介感染症、(d)大気汚染による喘息やアレルギー、(e)社会経済に依存 する影響(栄養失調など)、(f)直接的な影響(けが、伝染病、水質汚濁による影響)、(g)災害 に分類している。(d)は光化学オキシダントに間接的に寄与する項目として考えられる。こ の部分に関わるエンドポイントは光化学オキシダントにおいて示すため、ここでは間接項 として設けることとした。事故や直接的な傷害については、環境負荷の発生に伴う環境影 響を扱う LCA の枠外として解釈して、ここではリストから除外した。また寒冷ストレス の減少については便益として、熱ストレスの被害とのバランスを見るのが一般的であるた め、両者を考慮した形で熱ストレスに関わる被害を取り扱う。感染症の中ではマラリアが 最も重要とされる検討例が多いが、ここではその上位概念である病虫媒介感染症をカテゴ リエンドポイントとする。 今回挙げた項目の中でも、海面上昇による土地損失(生態系が受ける影響)、気候帯変動 による植生の損失、気温上昇による農産物への影響、水資源の減少、気温変動による人間 の健康影響で世界全体のダメージの約 8 割をカバーすることができるとされており、当該 項目をカテゴリエンドポイントとすることで、地球温暖化の主要な影響態様をほぼカバー できるものと想定した。しかしながら経済指標として温暖化による影響を検討する場合、 堤防など温暖化による被害を最小化するために大量の資材が投入されることについて考慮 する必要があるものと考えられるため、新たにインフラストラクチャが付加された。 以上の議論を経て、当該項目に関わるカテゴリエンドポイントリストとして、以下のも のを想定した。 266 (1)陸地、(2)湿地、(3)生物種の多様性、(4)農作物、(5)森林、(6)水産資源、(7)エネルギ ー、(8)水資源、(9)熱ストレス(寒冷ストレス含む)、(10)病虫媒介感染症、(11)食料・水 不足による影響(飢餓など)、(12)災害、(13)インフラストラクチャ (間接):(14)光化学オキシダント 2. オゾン層破壊 オゾン層の破壊を要因とする影響は UNEP においてこれまでの知見を集約しており、 1998 年に報告書を公表している。この構成は以下の通りである。 第一章:地表への UV 照射、第二章:健康リスク、第三章:陸生生態系への影響、第四章: 水生生態系への影響、第五章:生物サイクルへの影響、第六章:対流圏、大気中濃度の変 動、第七章:材料への影響 本報告書によれば、上記の各項目中での主な影響態様としては以下のものがある。 健康リスク ・白内障、皮膚癌はモントリオール議定書(1987)に沿ったとしても抑制できないが、92 年と 97 年での規定に沿えば、来世紀中に増加を抑えることができる。 ・目への影響は皮膚色に関係なく影響を与える。 ・免疫系への影響は悪影響と便益とがあるが詳細が明らかでない。 ・皮膚への UV-B の照射は、肌の老化と皮膚癌のリスクの増加に寄与する。肌の老化は、 視力低下などの日常生活への支障をきたす障害として把握されるものではないもの として、カテゴリエンドポイントから除外した。 以上より健康影響に関わるカテゴリエンドポイントとしては、(1)白内障、(2)皮膚癌(悪性 黒色種、その他皮膚癌)、(3)免疫系の三項目が該当する。 陸生生態系 ・UV-B 照射量の上昇は植生、微生物、農作物等に影響を与えるが、修復プロセス等も 持ち合わせるものもある。 ・陸生生態系への影響は、個々の種に対してよりも、種間の相互作用に寄与する。しか し影響の程度の評価は困難である。 ・多年生植物への影響は年々蓄積される。単年生植物へは世代に渡って影響を与える。 ただしその程度は不明。 以上より、陸生生態系に関わる項目としては、(4)植生、(5)微生物、(6)農作物、(7)生物種 多様性が挙げられる。 水生生態系 ・UV-A と UV-B は植物プランクトンの成長や光合成、再生産等に悪影響を及ぼすため、 食物連鎖に影響を与える。 ・藻類や海藻は、動物プランクトン、サンゴ、両生類も UV-B 照射による影響を受ける。 ・UV-B は DOC 等により吸収分解されるが、温暖化や酸性化により DOC の分解が早ま 267 るため、UV-B の浸透が強まる。 ・極地等の生態系は大きく影響を受ける。それにより魚や捕食者への影響が発生する。 ・以上より、水生生態系に関わる項目としては、(8)生産者(植物プランクトン、藻類)、 (9)消費者(動物プランクトン等)が挙げられる。ここでは各種に分けると多岐に渡るた め、総称でまとめた。 材料 ・ポリマーの物理的、機械的特性に作用する。 ・安定材(photostabilizer)により UV の影響を緩和させることができる。 ・このことから(10)材料もエンドポイントとして想定できる。 以上の議論を通じて、オゾン層破壊に伴うカテゴリエンドポイントとして以下のものを 設定した。 (1)白内障、(2)皮膚癌(悪性黒色種、その他皮膚癌)、(3)免疫系、(4)植生、(5)微生物、(6) 農作物、(7)生物種の多様性、(8)生産者(植物プランクトン、藻類)、(9)消費者(動物プラ ンクトン等)、(10)材料 3. 酸性化 酸性化による有害影響が表れるとされる受容域および、確証は得られていないが何らか の負の影響を受けると考えられる受容域を次にまとめる。 (1) 自然環境 (a) 陸域 (ア)森林生態系 ・植物(樹木・草木・蘚苔類):活力低下、衰退、枯死、種構成変化等 (イ)土壌生態系 ・化学的環境:pH 低下、交換性塩基減少、無機 Al 溶出等 ・土壌生物(土壌動物・菌類等):生物相変化、活性低下など (b) 陸水域 (ウ)陸水生態系 ・湖沼・河川の化学的環境:pH 低下、アルカリ度減少等 ・水生生物(魚類・水生昆虫・藻類など):忌避行動、代謝障害など (2) 人間社会 (c) 人間の健康:眼・喉の痛み、水道水原水への障害 (d) 農業:穀物・野菜・果樹の生長や収量への影響、品質低下など (e) 人工物:建造物、文化財、石材、コンクリート、金属の劣化 酸性化の有害影響を受ける各エンドポイントの内、特に植生が重視されている。これは、 人間を含む陸上生物の生活の基盤であること、陸域全体を覆っていることから影響を受け た場合の回復に極めて多くのコスト及び時間を要すること、また陸域の酸性化防止はそれ 268 を集水域とする水域の酸性化防止にも繋がることなどの理由による。植生以外に重要な被 害としては水生生物に対する影響が挙げられる。閉鎖性が強く、また集水域の酸中和能が 乏しい陸水域は酸性化寄与物質の負荷により酸性化しやすく、陸水の酸性化が進むと、一 般的な水生生物が減少することが報告されている。欧米の湖沼では酸性化により魚類が死 滅するなどの重大な影響が起きている。水生生物特に魚類に対する影響ではサケ、マスに 対する影響から漁業に対する影響も考えられる。 上記に挙げた項目で酸性化により被害を被る対象が全て抽出されているものとした。そ の中で土壌生態系や、陸水生態系の化学的環境は中間プロセスに相当するので、エンドポ イントからは除外される。また硫酸塩や硝酸塩の吸入に伴う健康影響については、別のイ ンパクトカテゴリ(都市域大気汚染)において取り扱うものとした。その他の酸性降下物に 関わる健康影響(眼刺激など)は相対的に重要項目に当たらないと判断した。 以上の議論を通じて、酸性化に関するカテゴリエンドポイントは以下のように設定した。 (1)植物、(2)土壌生物、(3)水生生物、(4)農作物、(5)材料、(6)水産資源 4. 光化学オキシダント 当該項目に関わる検討については、これまでに国内外を問わず多くの疫学調査が実施さ れている。これによれば、運動能力への影響、呼吸器症状、息苦しさ等の自覚症状、眼の 痛み、咽頭痛、咳、喘息発作、心疾患、慢性気管支炎、医療機関への入院や受診に関する 調査が中心に実施されている。その中で肺機能及び呼吸器症状の変化、喘息に関する評価 事例が多い。 ヨーロッパの大気質ガイドラインにおいてはオゾンと他の光化学オキシダントによる ガイドラインを人間の健康影響と植物に対する影響について設定している。人間の健康影 響に関する研究については死亡率の増加、咽頭炎や呼吸器系の疾患の増加、運動能力の低 下、呼吸機能の変化、眼刺激に関するものがある。その中でも特に死亡率、肺機能への影 響に関する研究事例が多い。以上のように健康影響については、特に呼吸器系への影響が 中心に取り扱われているものと考えられる。 人間の健康以外に関する被害については、植物と動物に対する影響について検討されて いる。植物については特に作物の収量への影響に関するものが作物毎(トウモロコシ、大 豆、小麦など)に行われている。樹木に関する調査も国内で実施されており、スギやモミ、 ケヤキなどへの影響の評価式が算定されている。動物が受ける被害に関する研究は人間の 健康影響の外挿のために行った臨床的研究が殆どであるため、動物の生物多様性を脅かす との認識には至ってないものと推測される。また米国では、グランドキャニオンのような 景勝が見えにくくなること、航空機離発着時の危険性増大との関係で視程が悪化すること が問題となっている。さらに、オゾンは温室効果ガスとして機能するため、オゾン形成物 質の排出は地球温暖化に間接的に寄与する。最近の研究によると、温室効果ガスによる正 の放射強制力の 15%が対流圏オゾンによると見積もられている。 269 以上の議論から、本項目に関わるカテゴリエンドポイントとして、以下のものを設定し た。 (1)死亡率と肺機能への影響(呼吸器系疾患:喘息含む)、 (2)農作物、(3)森林、(4)視程 間接効果:(5)地球温暖化 5. 富栄養化 富栄養化に寄与する窒素酸化物等は水域のみでなく陸域にも影響を及ぼすため、被害を 受ける対象は水生生物への影響と陸生生物への影響とに大きく分けられる。いずれも栄養 素の付加による便益と過剰供給による被害の双方の影響を与え得る。 水生生物が受ける影響態様の中で近年富栄養化の影響として一般的に多くいわれるのは、 貧酸素現象による底生生物減少の問題である。この問題は、水域生態系に大きな影響を及 ぼし、さらに高次動物への食物連鎖や漁業を通じて、食糧資源の減少及び経済活動の制限 という問題に繋がっている。赤潮及びアオコの発生も水域生態系に大きな影響を及ぼす。 これにより魚介類が影響を受け、食物連鎖網の変化を引き起こす。赤潮及びアオコの発生 はイベント的な現象で、その発生機構が複雑であるために、負荷の発生からダメージを推 定するためには未解明な問題が多く残されている。しかし水域生態系に甚大な被害を及ぼ すものであるため、これらを経由して影響を受ける対象はカテゴリエンドポイントリスト に挙げられるべきである。また透明度の低下から藻場の減少、さらには魚類保育・生産機 能の低下に寄与する。異臭(味)や透明度の低下は、湖沼においては上下水道を初めとする 水利用に被害を及ぼすとともにレクリエーション機能の低下を招く。 以上より、(1)水生動物(底生生物含む)、(2)水、(3)レクリエーション機能、(4)水生植物、 (5)水産資源の 5 項目を富栄養化により影響を受けるカテゴリエンドポイントとした。 6. 人間毒性(都市域大気汚染、有害化学物質) 近 年 オ ー ス ト ラ リ ア の グ ル ー プ に よ っ て 行 わ れ た 研 究 (The Victorian Burden of Disease Study)では 1996 年と 2016 年におけるビクトリア州の健康影響の内訳を DALY (Disability Adjusted Life Years)により評価している。この結果の一部として、上位 12 項 目の DALY を男女別に示す。ここに挙げられるもので全体の健康影響の約 9 割を占める。 Men Rank Rank Women Rank Rank 1996 2016 1996 2016 心臓血管疾患 1 2 心臓血管疾患 1 2 癌 2 1 癌 2 1 精神障害 3 8 精神障害 3 4 神経感覚障害 4 5 神経感覚障害 4 3 慢性的呼吸器系疾患 5 3 慢性的呼吸器系疾患 5 9 270 不慮の傷害 6 6 筋骨格疾患 6 5 糖尿病 7 9 不慮の事故 7 7 故意の傷害 8 4 糖尿病 8 8 伝染病 9 13 消化器系疾患 9 6 筋骨格疾患 10 12 泌尿生殖器疾患 10 14 消化器系疾患 11 14 伝染病 11 15 泌尿生殖器疾患 12 7 故意の傷害 12 10 日本では上記のような評価結果は見られないが、厚生省の統計データから死因順位を得 ることができる。これによれば、悪性新生物、心疾患、脳血管疾患、肺炎、不慮の事故、 自殺、老衰、腎不全、肝疾患、慢性閉塞性肺疾患が上位 10 項目に挙げられる。この中で 不慮の事故、自殺、老衰、精神障害、伝染病、糖尿病は、有害物質の暴露に伴う影響とは 別の要因と考えられる。癌と呼吸器系疾患については、有害物質の暴露とそれにより発生 する影響評価に関わる評価事例は比較的多く、LCA においてもすでに評価事例がある。神 経系の疾患、筋骨格疾患、消化器系疾患、泌尿生殖器疾患、脳血管疾患、腎不全、肝疾患 については明確な量-反応関係は現時点で得られないものの、有害物質との関連は想定され る。上記の項目には挙げられなかったが、環境ホルモンを考えた場合、胎児への影響、免 疫異常、発育障害、神経系への影響、知能への影響、ストレスへの過剰反応等、多数の影 響態様が想定される。 当該項目に含まれる物質は発癌性物質、無機物質、有機系物質、重金属など多くのタイ プのものが包括され、単一のインパクトカテゴリとして取り扱うのは困難であるとの結論 に至った。また、影響を評価する際にモデルを導入するが、物質によって適切に評価でき るモデルは異なる。そこで、本項目については、モデルの適用範囲を考慮して、都市域大 気汚染(移流や変質を含むモデル)、有害化学物質(環境媒体に振り分けて暴露経路を明確に するためのモデル)の二種類のインパクトカテゴリに分けて設定することとした。前者には SO2, NOx, PM などが、後者には有機系化学物質、重金属などが該当する。 カテゴリエンドポイントの設定においては被害態様を特定することを原則としてきた。 しかし本項目においては、影響態様を決めるとカテゴリエンドポイントの項目数が多くな りすぎるため、ここでは部位や病態は区別せず、癌、急性疾患、慢性疾患、内分泌攪乱と いう最低限の区分けに留めた。 以上の議論より、人間毒性(都市域大気汚染、有害化学物質)におけるカテゴリエンドポ イントリストとして以下のものを設定した。 ・ 「都市域大気汚染」に該当するカテゴリエンドポイントリスト:(1)慢性疾患、(2)急性疾 患 ・「有害化学物質」に該当するカテゴリエンドポイントリスト:(1)癌、(2)慢性疾患(癌を 除く)、(3)急性疾患、(4)内分泌攪乱 271 7. 生態毒性 生態系を構成する生物は極めて多岐に渡るため、生物を特定したエンドポイントの設定 は殆ど無意味に帰する。したがって対象となる生物の範囲をある一定のレベルにカテゴラ イズしたものを取り上げる必要がある。最も一般的な分け方は、水圏陸圏等の生息する環 境媒体と動・植物が考えられる。排出された有害物質は、排出経路は様々であるが結局の ところ水圏に行き着く割合が大きく、毒性学に関わる研究は水生生物に対する影響評価が 他の生物種に比較して圧倒的に多い。しかし毒物の暴露による影響は吸入暴露の他、食物 連鎖に関係する摂取による暴露を通じて陸生生物や土壌生物にも影響を及ぼすので、水生 生物、陸生生物、土壌生物のいずれにも影響を与えるものと考えられる。 生物間の感受性の差は非常に大きく、かつ、影響態様も死亡以外にも生長阻害、繁殖阻 害、卵や仔魚への影響と様々存在するため、同一種であっても得られる閾値等は異なる。 生態系への影響としては個体への影響も重要であるが、特に問題視されるのは生物多様性 への絡みである。生物多様性の要素中では毒物暴露に伴う影響は生物種の絶滅リスクに関 わる研究が多いため、生物種の多様性のみとり上げる。 以上をまとめて、ここでは生態毒性に関わるエンドポイントの分類を生息する環境媒体 を考慮して、(1)水生動物、(2)水生植物、(3)陸生動物、(4)陸生植物、(5)土壌生物、(6) 生物種の多様性の六種類とした。 8. 資源消費 当該環境問題を取り扱う際には、資源の消費による問題をどのように捉えるか検討しな くてはならない。 資源そのものは、人間社会を持続する上で必要不可欠なものと考えられるが、資源の枯 渇そのものが人間の健康や生物多様性に直接被害を与えるものではない。資源は人間社会 基盤を維持継続する上での付帯的価値を有するものとして考えられる。したがって、本委 員会で設定した保護対象の中では「社会資産」の一要素として認識される。 ここでは資源が有する人間社会での付帯的価値に着目した形でカテゴリエンドポイント を定義する。資源は様々な種類があり、各鉱物毎に分類して考えるのが通常である。しか し全ての鉱物を別々にエンドポイントとして挙げるのは項目が多くなりすぎるため、サブ カテゴリに分類することで対応する。資源は大きく、生物、非生物に分かれる。さらに非 生物系資源の中では、鉱物資源と化石エネルギーとでは利用の仕方が大きく異なる。前者 は散逸的であるのに対して、後者は破壊的である。つまり前者は回収、リサイクルの効率 化により再利用の可能性を有するが、後者にはその可能性はない。この点から後者を重要 視した形で評価されるモデルが構築されることが多い。 ここでは資源を類型分けした以下の資源群をカテゴリエンドポイントとして設定する。 (1)鉱物資源、(2)化石エネルギー、(3)生物系資源 272 9. 土地利用 面整備事業環境影響評価技術マニュアル(建設省都市局)によれば、面開発が及ぼし得る 環境への影響を挙げている。これらは大きく以下の四項目に分類できる。 (1) 環境質の変化(気圏の変化、水圏の変化、土圏の変化) (2) 生態系への影響(要素として動物と植物を抽出) (3) 景観資源、眺望点、眺望阻害 (4) 触れ合い資源、活動阻害 土地の形状の変更や工作物の新設および増改築により環境に及ぼす影響を適切に評価 するために規定されている環境影響評価法では、環境要素を以下のように区分している。 ・環境の自然的構成要素の良好な状態の保持(大気環境、水環境、土壌環境その他の環 境) ・生物の多様性の確保及び自然環境の体系的保全(植物、動物、生態系) ・人と自然との豊かな触れ合い(景観、触れ合い活動の場) 面整備事業技術マニュアルは環境影響評価法の作成指示による基本的事項(後者)に基 づいているため、環境要素として両者とも非常に近い項目を提示している。ここではこ れらに挙げられている項目で土地利用による影響態様がカバーされているものと想定 する。 上に挙げられた中では、大気や水などの無機環境は LCA では中間計量物として捉えら れるため、エンドポイントから除外した。生態系への影響としては、生物多様性と生産者 双方に影響を与えるものと考えられる。いずれも保護対象レベルの項目となるため、カテ ゴリエンドポイントとして一定のレベルに細分したものを提示することが求められる。鷲 谷らによれば、生物多様性は(1)遺伝的多様性、(2)種の多様性、(3)生物群集としての多様 性、(4)景観の多様性の総括的概念として捉えられる。また景観資源等と触れ合い活動の場 は社会的に価値があるものと考えられるので、社会資産の一要素として捉えられる。 以上より、 (1)遺伝的多様性、(2)生物種の多様性、(3)生物群集の多様性、(4)景観、(5) レクリエーションの五項目を土地利用に関係するカテゴリエンドポイントとして設定する。 10. 廃棄物 廃棄物が発生すると破砕・焼却等の中間処理を経て、最終処分場において埋め立てられ る。廃棄物が関わる環境影響としては、(1)廃棄物の処理段階で発生する環境影響、(2)廃棄 物を埋め立てるために発生する環境影響、(3)廃棄物を埋め立てた後に発生する環境影響、 に大別される。(1)には焼却・破砕などの中間処理が該当する。これらのプロセスに関わる インベントリデータが得られれば、地球温暖化や大気汚染など別のインパクトカテゴリに おいて評価される。(3)には例えば有機物の分解に伴うメタンの発生、埋立地からの浸出水 の発生と地下水汚染などが該当する。ここでも同様に LCI においてインベントリが得られ ることを条件に別のインパクトカテゴリにおいて評価することができる。この部分は廃棄 273 物の埋立後に発生する影響なので、間接項として取り上げるのが適当であるとした。(2) では最終処分場の設置と運用に関わる負荷と処分場までの配送等がカウントされることと なる。 「廃棄物最終処分場環境影響評価マニュアル」(平成 11 年 11 月(財)廃棄物研究財団) においては、対象最終処分場事業の中で環境影響を及ぼす恐れのある要因についての区分 が示されている。 表 1.2-1 最終処分場に関わる影響要因の区分と一般に想定される行為 影響要因の区分 工事の実施 陸上埋立最終処分場 水面埋立最終処分場 最終処分場の設 建設用資機材の輸送 建設用資機材の輸送護岸の 置の工事 樹木の伐採 築造・土石の採取 切土・盛土 土石の水中投入 残土の運搬 浚渫 盛土財の搬入 杭打ち 基礎工事における掘削 主要施設等の設置工事 主要施設等の設置工事 土地又は工作物 最終処分場の存 施設(埋立地、主要施設等、管理等、搬入道路等)の立地・ の存在及び供用 在 廃棄物の埋立 存在 廃棄物の搬入 覆土材の搬入 埋立作業 廃棄物の存在・分解(埋立完了後も含む) 浸出液処理施設の稼働(埋立完了後の継続稼働を含む) 浸透水の放流・浸出液処理水の排出(埋立完了後の継続 的な放流・排出を含む) これらの影響要因については工事の実施という土地の改変、土地又は工作物の存在及び 共用という土地の維持に含まれるものであり、土地利用の一形態として考えられる。ただ し、最終処分場設置のための工事には輸送、伐採などの人為的行為が導入され、それに伴 う環境負荷が発生する。 以上のように廃棄物の発生に関わる問題としては、廃棄物の質的問題と量的問題がある と考えられるが、いずれも中間計量物として取り扱われるため、これに関係する直接のカ テゴリエンドポイントとしてではなく、間接影響として以下のように考えた。 (間接)(1)有害化学物質(浸出水、土壌汚染)、(2)生態毒性(浸出水、土壌汚染)、(3)土地利 用(土地改変、最終処分場の維持) 274 地球温暖化 オゾン層破壊 酸性化 光化学オキ シダント 生物多様性(1) 遺伝的多様性、生物種 多様性、群集多様性、 景観多様性 農作物 ○ ○ ○ ○ 陸生植物(森林、植生) ○ ○ ○ ○ 土壌生物 ○ ○ 水生植物 植物プランクトン、藻類 水生動物 動物プランクトン 富栄養化 ○ 大気汚染物 有害化学物質 生態毒性 質(人間) (人間) 土地 人間の健康 エネルギー 廃棄物 遺伝的多様性、 生物種多様性、 群集多様性、景 観多様性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 陸地、湿地 熱ストレス(寒冷スト 白内障、皮膚癌(悪性黒 レス含む)、マラリア、色種、基底細胞癌、有棘 餓死 細胞癌)、免疫系 癌、慢性疾患、 慢性疾患、 急性疾患、内 急性疾患 分泌攪乱 呼吸器系疾 患 ○ ○ 鉱物資源 ○ 生物系資源 ○ 水 ○ 水産資源 ○ 災害 ○ インフラストラクチャ ○ 材料 ○(利水障害) ○ ポリマー 視程 ○ 建築物、 文化財 ○ レクリエーション機能 間接 土地利用 遺伝的多様 性、生物種 多様性、群 集多様性 陸生動物 底生生物 資源消費 ○ 光化学オキシダント 地球温暖化 275 ○ 土地利用、 廃棄 物(将来世代) 有害化学物質、生態 毒性、土地利用 追記 ・インパクトカテゴリと関連があるエンドポイントに対して「○」もしくは要素の名称を 記載。 ・提示されたカテゴリエンドポイントに対してダメージ関数の検討を行っている項目につ いては、下線を付した。 ・環境問題を通じて別の環境問題に寄与する場合は間接項として最下欄に関連するインパ クトカテゴリ名を示した。即ち間接項に記載されたインパクトカテゴリにおいて示された カテゴリエンドポイントも含まれることとなる。 ・該当するセルに記載がないものは専門分野において特に重視されている項目ではないと いう意味である。無記載であっても影響が全くないというわけではない。 参考文献 Bare 2000: Jane C. Bare, Patrick Hofstetter, David W. Pennington, Helias A. Udo de Haes: Life Cycle Impact Assessment Workshop Summary: Midpoints vs Endpoints – The Sacrifices and Benefits, Int. J. LCA 5 (6) 319-326 (2000) Fankhauser, S., 1994: The social costs of greenhouse gas emissions: An expected value approach, Energy Journal 15 (2), 157-184 Goedkoop(2000): Goedkoop, M., Spriensma, R.: The Eco-indicator 99 A damage oriented method for Life Cycle Impact Assessment, Methodology Report (1999) IPCC (1996): Climate Change 1995, Cambridge University Press Mayerhover (1997): Mayerhover, P.; Krewitt, W.; Friedrich, R.: ExternE: Core project. Extension of the Accounting Framework; Final Report, The European Commission (1997) SETAC (1996): SETAC: Towards a Methodology for Life Cycle Impact Assessment (1996) Steen (1996): Steen,:B.: EPS-Default Valuation of Environmental Impacts from Emission and Use of Resources Version 1996 UNEP (1998): United Nations Environmental Programme: Environmental Effects of Ozone Depletion: 1998 Assessment 276 第2章 2.1 特性化係数開発に向けた研究の現状 はじめに 本委員会では、特性化、保護対象被害量、統合化による単一指標の三種類の評価を実施 することができる影響評価システムを開発するための検討を進めている。その中の一つで ある特性化係数のリストは放射強制力やプロトンの沈着量などミッドポイントレベルの評 価を反映する。特性化によれば、インパクトカテゴリの数だけ評価結果が得られるため、 複数製品間の比較を行った場合トレードオフの関係になる可能性が比較的高い一方で、主 観的価値判断を排除して自然科学的情報のみに基づいた評価が実現できるという利点があ る。本研究会では、これまでのダメージ関数の構築に向けた検討成果を利用して、日本版 の特性化係数を構築するための検討を次年度から本格的に行う予定である。一方、海外に おいてもこれまでに特性化係数の開発に向けた研究が活発に行われている。現在 SETAC Impact Assessment WG ではこれまで提案された特性化手法間の特徴比較をインパクト カテゴリ毎に行って、どの手法が優れているか提示するための検討を進めている。また CML では主な特性化手法について整理した LCA ガイド第二版を現在 編集中である。 (Guinee1998)そこで本年度は国際的に見て特性化係数の構築に向けた研究が現在どの レベルにあり、どの点が問題であるかについて整理すべく調査をおこなった。本章はその 調査結果のまとめである。 特性化係数構築に向けた検討の現状 2.2 現在、本研究会において開発中の影響評価システム中に導入される予定のインパクトカ テゴリにおいて、世界的にどのような特性化係数が提案されているかについて紹介する。 2.3 2.3.1 入力に関わる項目 非生物系資源の枯渇 本項目に関わる影響評価は CML(1992)で提案された資源の希少性に基づく評価が長 い間利用されてきた。ここでは、資源の消費量(mi)と当該資源の埋蔵量(Mi)との比で求め るというものである。 Abiotic depletion = ∑ i mi Mi 1992 年以降に提案された手法は、主に以下に示す 6 つのタイプに分類される。 (a) 重み付けをしないで原材料の使用量を積算(Lindfors et al 1995) 277 (b) 埋蔵量と消費量の比に基づいて重み付けをする(Guinee&Heijungs ら 1996) (c) 非生物系資源の代替プロセスを導入するのに要するコストや環境負荷から計算 (Pedersen1991, Steen1995)) (d) エネルギー量/エクセルギの積算(Finveden 1996, Ayres1998) (e) 将来において品位の低い資源を使用しなくてはならないことにより余計に発生する環 境影響を評価(Blonl et al1996, Muller-Wenk 1998,Goedkoop 1999)。 これらの中でどのアプローチが最良の方法であるか選択するためには、資源消費による 問題そのものをどのように捉えるかによって異なる。Guinee(1998)は以下に示す四種 の資源消費に対する問題の考え方を示している。 A. 資源そのものの減少が問題。 B. 使用可能なエネルギー/エクセルギが問題。 C. 現在の資源の採掘に関わる環境影響に注目。 D. 将来における採取による環境影響の変化に注目。 (A)を資源枯渇問題として捉えるならば(b)のアプローチを, (B)を重視する場合はアプロ ーチ(d)を, (C)として捉える場合は全て他のインパクトカテゴリにおいて評価されるため 特性化を実施しないこと, (D)に基づく場合はアプローチ(e)が合致すると考えられる。現時 点でどれが最も推奨できるという方法はないが、現在はグループ(e)に属する評価手法が提 案されることが多い。 2.3.2 生物系資源の枯渇 この項目は古くから問題の重要性は指摘されながら、未だ実例は殆ど無いのが現状であ る。これはインベントリが得られないこともあるが、実用に耐え得る影響評価手法が提案 されていないのが大きな要因として考えられる。CML による LCA ガイド(1992)では、 非生物系資源と同様に資源の希少性を考慮して、存在量や生産量の比を利用した手法が提 案された。 biotic depletion = ∑ BDFi × mi i BDFi = DRi 2 (Ri ) BDF: Biotic Depletion Factor (kg -1*yr-1), mi:資源 i の使用量(インベントリ), Ri: 資源 i の埋蔵量, DRi: Ri の消費量と生産量の差(年間の生産量が年間の収量(消費量)より高い場 合は負になる) 1992 年以降提案された手法は以下の二つのグループに類型化される。 (a) 現存量や消費量の比で重み付け(Guinee & Heijungs, 1996) (b) 生物多様性、生態維持機能などを指標として生態系の破壊を含める(Sas et al 1996) 278 本カテゴリにおいても前項と同様に、生物資源の消費に関わる問題をどのように定義す るかによって推奨される手法が異なる。以下の二種類の考え方に分類される。 A. 資源の減少そのものが問題として考える。 B. 資源の採取による環境影響に注目する。 前者の場合では、グループ(a)が最善となる。後者の場合、採取に伴う影響を土地利用など 他のインパクトカテゴリについて評価できれば足りるため、ここで特定の評価法を選定す る必要はない。しかしながら生物多様性の損失と生物維持機能の損失の評価方法について は現時点では発展途上の段階である。 2.3.3 土地利用(Depletion of land) これまで殆ど適用例が無かったが、近年急速に手法開発に向けた研究が行われている。 主に使用した土地の面積、時間、利用タイプに関わる情報が得られることを条件として、 生物多様性や生態維持機能にどのような影響をもたらすかについて検討した事例が多い。 これらのアプローチは大きく以下の三種に分類される。 (a) クラス分け 様々な生態系をタイプ毎にクラス分けを行う。インベントリにおいて特定されたクラス から異なるクラスに変化する際に影響が発生したものとしてカウントされる。このとき クラス毎に設定した重み付けが利用される。Heijung et al (1992)の他、Knoepfel et al (1995), Lindeijer et al (1998)がこのタイプを提案している。 (b) 生物多様性と生態維持機能 土地利用タイプが人為的改変または継続維持された場合に発生する被害量を生物多様性 と生態維持機能の観点から評価する。Goedkoop(1999), Mueller-Wenk(1998)は土地利用 により消失する生物種の割合を生物多様性に関わる指標として評価する。Lindeijer et al(1998)は NPP(Net Primary Productivity)を用いた生態維持機能に関する評価を実施 した。 (c) 機能的側面 土壌が有する様々な機能を取り上げ、土地利用タイプ毎にそれぞれの機能毎にランクづ けを行う。機能間の重み付けを実施して、土地利用前後の変化を統合化指標により評価 する。Eyerer et al (1997)と Baitz (1998)が採用している。 評価結果のわかり易さから見れば、グループ(b)が最良と考えられる。本項目に関わる評価 は土地利用を大きく転換と占有に分けて行うのが一般のようである。 ・Lindeijer(1998)は利用方式を分類した上で、生物多様性と生態維持機能の評価式として 以下のものを提案した。 279 (ⅰ) 土地の転換 α − α fin × loss of biodiversity = a ini αref loss of life support = a × (fNPPini − fNPPfin ) (ⅱ) 土地の占有 αref − αact loss of biodiversi ty = a × t × α ref loss of life support = a × t × ( fNPPref − fNPPact ) α は生物種数−面積についての関係式 S(種数)= α × log A(面積)のパラメータで面積あたりの種数の尺度として与えら れる。 fNPP : free Net Primary Productivity (自由純一次生産): NPP のうち農作 物など自然自身が利用できないものを差し引いたもの、 a :面積、 t :占有時間、 ini : 初期状態、 fin :最終状態、 ref :参照状態、 act :現状状態 生物多様性については Goedkoop のように生物種との絡みで見ている評価例として PDF(Potentially Disappered Fraction)があるが、生物種の多様性で最大の焦点とな る種の絶滅リスクをダイレクトに評価する試みははない。さらに、土地利用による影響 は生物多様性や生態維持機能のみでなく、景観、生息環境災害など他の影響も想定され 得る。現状ではこれらの影響を示す指標は無く、LCA において利用することはできな い。 2.4 出力に関する項目 2.4.1 気候変動 当該項目については Rotmans(1990)が提案した GWP(Global Warming Potentials)があ る。これは IPCC によりオーソライズされており、LCA においても温室効果を評価する際 の特性化係数として既に定着している。ただし 1992 年に IPCC 報告書において掲載され たが GWP は 94, 95 年に一部の温室効果ガスに対してアップデートされている。これらに ついては最新の結果を利用するべきである。 GWP は温室効果ガス 1kg の排出による赤外線の吸収に対する寄与を CO2 の寄与で割る ことで求められる。 280 T GWPT ,i = ∫0 ai ci (t)dt T ∫ aCO cCO (t)dt 2 2 0 ai: 物質 i における赤外線吸収定数(Wm-2ppm-1)、ci: 物質 i の大気中における残留濃度 GWP を利用するにあたっては、時間 T をいつに設定したものを代表値として利用す るかを決めなくてはならない。この決定のためには、(1)不確実性、(2)影響が及ぶ期間の 二つを考慮する必要がある。前者については GWP は大気中の温室効果ガスの濃度によ って左右されるため、時間が長いほど残留濃度の計算の不確実性が高くなる。後者は長 期間に渡って影響が及ぶというこの問題の特徴から見れば、対象期間は長い方が好まし いものと考えられる。 IPCC では 20、100、500 年の三種類を提示し、様々な使用目的に対応できるように 配慮されている。CML では相反する上記二つの論点を考慮して、100 年値を使用するこ とを暫定的に推奨している。 2.4.2 オゾン層破壊 オゾン層破壊については Solomon ら(1992)による ODP(Ozone Depletion Potential)を 提案し、UNEP/WMO においてオーソライズされている。これまでの LCA における本項 目の評価には ODP が広く利用されてきた。 ODP は一年間単位量あたりの ODS を排出したことによるオゾン破壊量を基準物質である CFC-11 の場合で割ったものである。 ODPi = δ[O3 ]i δ[O3 ]CFC −11 オゾン層破壊物質も、温暖化寄与物質と同様に長期間影響に関わる。ODP は大気中から完 全 に 消 失 す る ま で の 期 間 で 評 価 す る 場 合 (Total ODP) と 期 間 を 短 く 切 っ た 場 合 (Time-dependent ODP)がある。後者は以下の式で与えられる。 ∫ exp(−(t − ts ) τ i )dt MCFC 11 ni ODPi (T ) = ⋅ ⋅ ⋅α ⋅ T t s FCFC 11 M i 3 ∫ exp(−(t − ts ) τ CFC 11 )dt T Fi ts Fi: 物質 i の解離度、Mi:物質 i の分子量、ni: 物質 i1分子中の塩素原子数、α: 塩素と臭 素のオゾン層破壊効果を比較した係数、ts: 地表から成層圏下部に到達するまでの輸送時 間、T: オゾン層破壊に寄与する評価期間、τi: 物質 i の大気中寿命 T を無限大に取ったものが Total ODP に相当する。このように、ODP も GWP と同様に 対象時間の設定によって結果が異なることになるので、特性化係数を決定する際はこの部 分を考慮しなくてはならない。現在 LCA で良く利用される ODP の一つは CML(1992)で 281 採用する WMO(1991)である。この UNEP のモントリオールプロトコールが現在採用する Total ODP とは値が異なる。大気中寿命は時々刻々と変化するものであるため、新規に求 められた方を利用した方が望ましい。Hauschild と Wenzel は Time-dependent ODP を推 奨するが、国際的なオーソライズがされている点と実際に利用される頻度を考慮すれば、 UNEP による Total ODP を使う方が無難であると考えられる。 2.4.3 人間への毒物影響 化学物質、重金属などの暴露による健康影響の評価を取り扱う際には、有害物質の暴露 分析と暴露後に発生する被害評価の双方を取り扱わなくてはならない。従来のアプローチ (CML1992)では、排出先を考慮するものの、環境媒体間の移動と変質除去が考慮されてい ない即ち、運命分析が含まれていないことが多くの研究者から指摘されていた (Heijungs et al 1992, Lindfors et al.1995, Jolliet 1996, Guinee et al 1996, Jolliet & Crettaz 1997, Hauschild & Wenzel 1998)。この多媒体間の移動を含めたモデルは以下の二つに分けられ る。 (a) 単純な規則の下に媒体間の移動を評価する方法(Hauschild & Wenzel 1998) (b) モデルや経験則から媒体間の移動を評価する方法(Guinee et al, Jolliet & Crettaz 1997) Hauschild & Wenzel (1998)は以下の式から特性化係数を評価することを提案した。 EF(htc)ecom,i = fc, ecom,i × Tc,i × I c,i × BIOi × HTFi, c EF(htc)ecom,c,i: 物質 i がコンパートメント(大気・水・土壌)c に排出されたときの特 性化係数、ecom は排出先のコンパートメントで、c は有害物質が行き着くコンパートメン トを意味する。fc,iは配分係数(コンパートメント c に割り当てられる物質の割合)であるが、 運命分析の計算結果に基づくものではない。Tc,i は輸送係数(最後のコンパートメントから 摂取される割合)を示す。ここでは 7 種の暴露経路(大気、魚、土壌、植物、動物、ミルク、 地下水)を考慮する。Ic は摂取係数で一日体重 1kg あたりに摂取する量を示す。BIO は生 分解係数で、三階級に分類して設定する。HTF は物質 i の人間毒性係数で暴露経路と ADI などの摂取許容量から求められる。 以下の式のようにインベントリと特性化係数の積の和を排出先全てに行うことで影響 評価が行われる。 human toxicityc = ∑ ∑EF( htc)ecom,i × mecom, i i ecom 結果はコンパートメント毎に得られ、単一の指標に表されない。非常に単純な方法で運 命暴露経路を評価に取り入れた方法と言える。 Guinee ら(1996)は USES に基づき媒体間の移動と暴露を取り入れた特性化係数を開発 した。USES では多媒体運命分析モデルである Simplebox において物質のコンパートメン 282 ト間の移動とコンパートメント内の分解を考慮した運命分析を行い、PEC(予測環境濃度) を大気、水、農業土壌、産業土壌毎に評価する。Hauschild らのモデルより現実的である と解釈される。暴露後の評価全ての経路を通じての一日あたりのトータルの暴露量を ADI で割ることで算定する。最後に基準物質である大気中への 1,4 ジクロロベンゼンの結果で 割ることにより特性化係数(HTP)を求める。 PDI ecom,i HTPecom,i = PDI air ,1,4 −dichlorobenzene = StandardEmission × ADI i StandardEmission × ADI air ,1,4 −dichlorobenzene PDI ecom, i × ADI air ,1,4 −dichlorobenzene ADI i × PDIair ,1, 4− dichlorobenzene HTPecom,i:排出先 ecom における人間毒性の特性化係数、大気、水、農地、工業用地の四 種の HTP が物質毎に得られる。PDIecom,i は一日コンパートメント ecom に物質 i を 1000kg 排出したときの一日あたりの摂取量。Standard Emission;1000kg/day HTP を用いた影響評価は排出先に分類したインベントリとの積の総和をとることで算出 される。本カテゴリの研究レベルに沿った日本版の手法を開発するためには、まず日本版 の運命分析手法が構築されなければならない。現在日本でも運命分析の検討は進められて おり、これらの知見が導入されることが望まれる。 human toxicity= ∑ ∑ HTPecom,i × mecom, i i ecom 2.4.4 生態系への毒物影響 本項目における評価は、環境媒体中の濃度変動に大きく左右されるため、人間の毒性の 場合と同じく運命分析が非常に重要であると考えられる。 媒体間の移動を含めたモデルは以下の 2 タイプに分類される。 ・単純な割り振りで移動を含める方法(Hauschild& Wenzel 1998) ・モデルや経験則から媒体間の移動を取り扱う方法(Guinee et al 1996, Jolliet & Crettaz 1997) Hauschild & Wenzel (1998)は以下の式から特性化係数を求めることを提案した。 EF(etc)ecom,i = fc, ecom,i × BIO i × ETFc, i 水、土壌、廃棄物処理プラントをコンパートメントとして考慮する。 ETFc,i はコンパートメント c における物質 i の生態毒性係数で、PNEC 若しくは LOEC から得る。四種類の評価結果(水圏の急性影響、水圏の慢性影響、土壌での慢性影響、廃 283 棄物処理プラントでの急性影響)に分類した形で結果が得られる。計算は下の式で行われ る。 ecotoxicityc = ∑ ∑ EF(etc)ecom,i × mecom, i i ecom ただし本手法は暴露評価をかなりシンプルに評価した事例である。 Guinee ら (1996) は USES1.0 を 利 用 し て 、 PEC (Predicted Environmental Concentration)を算出し、PNEC を割ることで有害物質を特徴付け、これに基準物質であ る 1,4-dichlorobenzene の結果を割ることで特性化係数を算出した。 PECwaterecom,i AETPecom,i = PECwater 1,4 −dichlorobenzene PNECaquai PNECaqua1,4 −dichlorobenzene PECagricultural soil ecom, i TETPecom,i = PECagricultural soil 1, 4− dichlorobenzene PNECterri PNECterr1,4−dichlorobenzene 特性化係数は排出先のコンパートメントごとに求められる。これを用いて水生生態系と 陸生生態系への影響について評価した。暴露評価は Hauschild らよりも現実的なモデルに 基づいていると言える。ここでは 260 物質の特性化係数を作成されている。 Guinee らの結果は USES1.0 に基づくものである。現在は USES はバージョンが 3.0 にア ップデートされており、これを下に計算される方が望ましい。また日本版の特性化係数を 得るには、USES 等の同等のレベルに基づく日本版運命分析モデルが開発されることが望 まれる。 2.4.5 光化学オキシダントの形成 これまでの光化学オキシダント生成に関わる特性化は、Derwent ら(1990)による POCP(Photochemical Oxidant Creation Potential)を利用した評価が一般であった。 POCP は VOC の排出シナリオを評価するために開発されたものである。POCP の評価は 特定の VOC の排出量の変化(bi)に対するオゾン濃度の変化(ai)とエチレンの排出量の変化 によるオゾン濃度の変化の比で表される。 POCPi = ai bi aC2 H 4 bC2 H4 この指標は広く利用に供されてきたが、以下の点でこれを使用するには大きな問題を有す る。 284 (1) オキシダントは極めて多くの光化学反応の結果生成されるもので、気象条件に大きく 左右される。POCP はヨーロッパのバックグラウンドに基づくため、日本の手法にそのま ま適用するのは不適切である。 (2) POCP はヨーロッパ全体での年間排出量をゼロから現在の排出量に変えたときの変動 分を見積もるため、LCA で検討したい排出量の増分に伴う濃度変動を見るものとしては適 当なアプローチと言えない。 (3) オキシダントの前駆物質は VOC と NOx がある。POCP は VOC の評価のみしか適用 できず、NOx の排出による評価を行うことができない。特に NOx 制限である我が国は VOC のみの評価では片手落ちとなってしまう。POCP では NOx の大気中濃度が高いときと低 いときに場合分けをしているが十分な対応策とは言えない。 (4) 光化学オキシダントはいわゆるメソスケールレベル(20-200km)の問題といわれ、正確 に評価するためには地域差を考慮した形で係数が求められることが望ましい。 なお POCP は 1998 年にアップデートされており、ここではマージナルの評価がなされて いるため、上記(2)の問題は現時点でクリアしているものと言える。 Carter(1994)が開発した Incremental Reactivity では、北米の都市域を対象としたボッ クスモデルを用いるが、ここでも NOx の排出量による寄与は検討されていない。 NOx の寄与については、(1)NOx と VOC はオキシダントの形成に同等の寄与を及ぼす ものと仮定(Frischknecht (1998))、(2)NOx の係数を全ての NMVOC を合わせた運命係数 と等しいと仮定(Hofstetter (1998))したが、いずれも暫定的なもので NOx の特性化係数と して合理的とは言えない。Nichols et al (1996)や Hauschild & Wenzel (1998)は NOx のバ ックグラウンド濃度が高い場合と低い場合の二種類のリストを使用することを提案するが、 NOx の排出に伴う評価ではない。 以上のように、現時点で日本で使用するのに適した特性化係数を提案するには、上に示し た POCP が抱える四つの問題点を解決する必要がある。 285 2.4.6 酸性化 酸性化については、従来は CML(1992)で提案された Acidification Potentials: AP が利 用されることが多かった。AP は単位量の酸性化寄与物質を排出したときの H+イオンの相 当数を SO2 との関連で評価する。 ηi APi = η SO2 Mi MSO2 酸性化寄与物質が排出された場合、大気中で輸送される間に変質した酸が地表に沈着する ことが影響の要因となる。したがって、影響の深刻度は沈着までの過程、沈着した地域の バックグラウンド(生息する植生、土壌の質など)に左右される。CML のアプローチは このような情報が全く考慮されない。欧州ではこのような地域的情報を考慮した検討が早 い時点から進められてきた。 排出場所の違いを考慮したアプローチは大きく以下のものに分類される。 ・センシティブな地域以外は考慮しない(Hogan et al 1996) ・地方毎に設定した感受性に基づいて排出量を重み付けする(Hauschild and Wenzel 1998) ・最大シナリオと最小シナリオの評価(Lindfors 1996, Nichols et al.,1996) ・地方の感受性の考慮と運命分析モデルの導入(Potting et al 1998) 上の三種は全て排出から沈着までの輸送は考慮していない点に依然問題が残っている。 Potting らはヨーロッパの移流拡散モデルと酸性化モデルを利用して、以下の式に基づく 評価手法を提案した。 As = ∑ ms ,i × ∑ ts ,i, j × UEFs, j i j ( ) As: 地域 s での排出による酸性化影響、ms,i: ある地域 s における物質 i の排出量、j:RAINS モデルにおけるグリッドセル、 ts,i,j: 輸送係数:地域 j に沈着する ms,i の割合、 UEF(ha*ton-1): 物質 s が j に単位量沈着したことにより深刻な影響が発生し得る生態系の 面積 ここではΣj ts,i,j×UEFs,j をサイトスペシフィックの酸性化係数として設定する。 Potting による評価が最も酸性化問題を忠実に反映した評価手法であるものと考えられる。 その一方でこの方法は以下の問題点を同時に抱える。 (1) ここで考慮する生態系は陸上の植生を対象としている。したがって酸性化問題で重 視される水生生物に対する評価に適さない。 (2) 本手法も欧州を対象としたものである。日本の気象条件、土壌質とは全く異なる。 さらに日本は海に囲まれている地理関係上、日本で排出された酸性化寄与物質は本土に 286 沈着する割合は少ない。 (3) 酸性化寄与物質として SOx, NOx について評価するものの、他の物質 NH3, HCl に ついては評価に含まれない。 (4) 各国毎に特性化係数が求められているのは良いが、インベントリがこれに対応して いない場合(排出地域に関する情報がない場合)は適用することができない。 以上より、Potting の方法を日本にそのまま適用するのは不可能である。したがって日本 における酸性化に関する特性化を実施するためには、上記の問題をクリアした手法が開発 されなくてはならない。 2.4.7 富栄養化 本項目における特性化係数としては CML(1992)において提案された NP (Nutrification Potentials)が代表的である。ここでは単位量排出された富栄養化寄与物質がバイオマス生 成に寄与する程度から評価される。 NP = νi Mi νPO4 3− M PO4 3 − νι: 物質 i の潜在寄与量、Mi: 物質 i の分子量 ここでは藻類の平均組成を C106H263O110N16P として、これを効率的に増殖させる物質に対 して大きくカウントされる。燐 1 原子の寄与を 1 とすると窒素 1 原子は燐の 1/16 である。 この指標がこれまでの LCA の事例では多く活用されてきたが、これも以下に示す非常に 多くの問題を有している。 (1) 富栄養化は水域と陸域にも影響を与える。NP は藻類の組成から評価するが、水域に関 わる問題として扱われることはできても、陸生生物に対する影響としては不適切である。 (2) 富栄養化による水生生物への影響は閉鎖性水域に特に現れるため、非常にローカリテ ィの高い問題である。それにも関わらず、地域性が全く考慮されていない。 (3) 富栄養化が危惧される閉鎖系水域では、窒素制限と燐制限の場合がある。前者の場合 に燐が付加されても大きな問題とならない。水域のバックグラウンドが考慮されなくては 適切な評価とならない。 (3)の問題点に対して、Hauschild と Wenzel(1998)はどちらが制限因子かわかっている場 合は燐酸塩又は窒素酸化物のいずれかのみをカウントすることを提案している。ただしこ こでは BOD は考慮されていない。 (1)の問題に対しては Nichols ら(1996)は陸生生態系と二種類の水圏生態系(閉鎖系と海洋) の三つのサブカテゴリに分類することを提案した。Lindfors ら(1995)は陸生生態系につい ては窒素排出、水圏生態系については制限因子により細分することが必要であることを指 摘している。 1992 年以降に提案された手法は LCA において一般に利用されるに至っていない。これ は富栄養化による影響は水域毎に全く異なっており、この違いを考慮した上で汎用性ある 287 ものとするのは極めて困難であることが大きな要因であると考えられる。他のローカルレ ベルのインパクトカテゴリでは国や地方に排出地域を分類することはできても、この問題 は到達する水域に区別する必要があるため、国や地方レベルの細分は必ずしも適切なアプ ローチと言えない。例え排出地域で分類したとしても、これを LCA において広く利用さ れるために汎用性を持たせることは困難な課題である。 現時点では簡易型の方法として地域情報の導入を要求しない Heijung ら(1992)の手法を利 用せざるを得ない。このような中で制限因子が明確にわかっている場合は、制限因子に絞 った形で評価体系に導入することは可能である。窒素過剰に伴う陸生生物への影響は別の アプローチで算定される必要がある。これは窒素酸化物の大気中輸送が評価されなくては ならないため、酸性化に関わる問題と合わせて検討される必要がある。Goedkoop らは、 このような観点から富栄養化と酸性化により陸生植物が受ける潜在的被害量を PDF で評 価することを提案している。 参考文献 Baitz, M., 1998: Method to integrate land use in life cycle assessment. University of Stuttgart, Stuttgart Blonk, H. & E. Lindeijer, 1995: Naar een methodiek voor het kwantificeren van aantasting in LCA. Vooronderzoek in het kader van de LCA-methodiekontwikkelinmet betrekking tot de operationalidatie van aantastingvan ecosystemn en landschap. DWW. Delft. Finnveden, G., 1996a: “Resources” and related impact categories. PartⅢ in: Udo de Haes, H.A. (ed.).Towards a Methodology for Life Cycle Impact Assessment. Society of Environmental Toxicology and Chemistry.(SETAC)-Europe, Brussels. Guinée, J.& R. Heijungs, 1995: A proposal for the definition of resource equivalency factors for use in product Life-Cycle Assessment. Environ.Toxicol.14, pp:917-925. Guinée, J.,R. Heijungs,L.van oers,D.van de Meent,T.Vermeire&M.Rikken,1996:LCA impact assessment of toxic release.Generic modelling of fate,exposure and effect for ecosystems and human beings with data for about 100 chemicals. CML, Leiden, RIVM, Bilthoven. Hauschild, M & H. Wenzel, 1998: Environmental Assessment of products. Volume 2:Scientific background. Chapman & Hall, London. Heijungs,R.,J.Guinée,G.Huppes, R.M.Lankreijer, H.A. Udo de Haes, A. Wegener Sleeswijk, A.M.M.Ansems,P.G.Eggels, R. van Duin, H.P. de Goede,1992:Environmental Life Cycle Assessment of products. Guide and Backgrounds. Centre of Environmental Science(CML), Leiden University, Leiden. Heijungs, R., 1997a: Economic drama and the environmental stage. Formal derivation of algorithmic tools for environmental decision-support from a unified epistemological principle. Ph.D.-thesis Rijksuniversiteit Leiden, Leiden. Jolliet 1996 Jolliet & Crettaz 1997 Knoepfel,I.,1995: Indicatorensystem fúr die ókologische bewertung des transports von energie. Dissertation, nr.11146ETH,Zúrich. 288 Lindeijer, E.H. (1996). Normalisation and valuation. Part Ⅵ in: Udo de Haes. H.A.(ed). Towards a Methodology for Life Cycle Impact Assessment. Society of Environmental Toxicology and Chemistry. (SETAC)-Europe, Brussels. Lindeijer, E.,H. van Dobben, G.J.Nabuurs, E.Schouwenberg & D. Prins, 1998: Biodiversity and life support indicators for land use impacts in LCA. IVAM, IBN-DLO, Draft. Lindfors, L.G, K.Christiansen, L. Hoffman, Y. Virtanen, V. Juntilla, O.J. Hansen, A. Rønning, T.Ekvall & G. Finnveden, 1995: LCA-NORDIC Technical Reports No10.Nordic Council of Ministers, Copenhage. Lindfors, L.G, 1996: A Desk study on characterization methods applicable in EU Ecolabeling programs. In:Udo de Haes, H.A. et al. Practical guidelines for life cycle assessment for the EU ecolaveling program. Final report of third phase. Leiden. Meent, D. van de, T. Aldenberg, J.H. Canton, C.A.M. van Gestel en W.Sloff. 1990a: Streven naar waarden. Achtergrondstudie ten behoeve van de nota Milieukwaliteitsnormering water en bodem..RIVM report nr.670101 001, Bilthoven. Müller-Wenk, R., 1997: Safeguard subjects and damage functions as core elements of life cycle impact assessment. IWÖ-Diskussionsbeitrag nr. 42, St Gallen.Sas et al 1996 Murray, C.J.L. & A.D. Lopez, 1994; Quantifying disability: data, methods and results. Bull. of the World Health Organization, 72(3), pp. 481-494. Nichols, P, M. Hauschild, J. Potting & P.White, 1996: Impact assessment of non-toxic pollution in life cycle assessment. PartⅤ in: Udo de Haes. H. A.(ed). Towards a Methodology (SETAC)-Europe, Brussels. 289 第3章 3.1 3.1.1 ダメージ関数構築に向けた検討 地球温暖化 調査目的 地球温暖化を含む気候変動は、海水面の上昇、蒸散・降雨の変化等の影響をもたらし、 それらは森林や草地など自然(生態系)、農業漁業などの産業、エネルギーや水資源などの 資源消費、インフラや建築物、さらには人間健康(生命も含む)等へ被害をもたらす。本 調査では、最終的には二酸化炭素を含む温室効果ガスと、それらが気候変動を通じてもた らす様々な被害との関連をできるだけ関数の形で明らかにすることを目的とする 本年度は、エネルギー消費への影響の被害分野について、カテゴリエンドポイントの整 理を行ない、それぞれについて被害量を推定し(または、既存調査の中から選択し)、温室 効果ガスの排出との被害関数を検討するとともに、昨年度まで作成したダメージ関数につ いて再検討を行う。 3.1.2 調査の流れと手法 調査の流れを第 3.1.2-1 図に示す。 <ベンチマーク評価と漸増モデルによる評価> 地球温暖化の被害を算出する手法は、1990 年代中期の IPCC 第二次報告書あたりまでは、 二酸化炭素濃度 2 倍時の被害をベンチマークとして算出し、そこから関数の形を推定し内 挿することにより、年毎の被害を 算出するベンチマーク方式の被害 ●被害分野毎の被害項目の調査 ・Cause-effest chain の作成 ・評価対象・カテゴリーエンドポイントの整理 推定手法が主流であった。ベンチ マーク方式による被害の算出は、 分野毎の被害の比較が明快である ●被害項目の定量化 ・評価指標の設定 ●被害の各段階での関数 関係の調査 ことや、計算資源が少なくて済む 等の利点があるが、累積的な被害 の推定が難しいなどの問題がある。 その後、研究成果の蓄積と、計算 のためのハードウエアの進化によ ●CO2 排出量との関係→ダメージ関数の作成 ベンチソーク評価 ↓ 年毎(期間毎)被害評価 ↓ 年毎排出毎寄与の評価 り、年毎の被害をそのままシミュ 第 3.1.2-1 図 レーションしていく漸増モデルの 調査の流れ 開発が進んできた。本調査においては、上述の利点および調査の目的があくまで被害のオ ーダーを推定することであることを踏まえて、基本的にベンチマーク方式で被害の算出を 行っている。ただし、農業被害については、影響が複雑であることから、漸増モデルを使 って分析を行っている。 289 3.1.3 冷暖房エネルギー消費への影響 (1)評価対象と評価の考え方 a. 影響の流れ(cause effect chain) 冷暖房エネルギー消費への影響については、簡略化すると以下のようなフローが考 えられる。気温の上昇に よって、冷房エネルギー CO2 排出 放射強制力 の変化 CO2濃度 の変化 消費に関しては、主に中 低緯度緯度地帯で消費量 気温 上昇 (検討済み) が増加し、暖房エネルギ ー消費に関しては、主に 中高緯度緯度地帯で消費 夏季冷房負 荷増加 冬季暖房負 荷減少 夏季冷房用 エネルギー 増加 冬季暖房用 エネルギー 減少 地域別に推定 量が減少すると予想され る。 年間冷暖房エネルギー の変化 第 3.1.3-1 図 CO2 排出から冷暖房エネルギー消費への 影響の流れ b. 評価対象の整理(直接的影響と間接的影響) 冷暖房エネルギー消費への影響は、温暖化による他の影響と比べると整理し易い。 被害項目は、社会福祉に分類される。 第 3.1.3-1 表 温暖化による人間健康への被害項目等の分類 被害分野 カテゴリ・エンドポイント 被害項目 指標 冷暖房エネルギー消 費への影響 冷暖房エネルギー消 費の増減 ◎社会福祉 (資源) ◎冷暖房一次エネル ギー消費増減量 (2)評価の流れ 被害発生についての、地域の特性を考慮した上で、世界レベルでの被害量を算定する。 a. 現在および温暖化影響発生時の冷暖房 degree days の推定 GCM 出力データをもとに現在および将来の冷暖房 degree days を国別に推定する。 ○冷房 degree days(cooling degree days)の定義 冷房 degree days は日平均気温が基準気温を越えた日の上回った気温の差分を年間 で集計したものである。冷房に関しては、冷房を行う日のカウントの基準となる冷房 開始気温と、気温と差分をとる基準気温が異なる算出方法もある。暖房についても同 290 様。 CDD:冷房 degree days Tday:日気温 Tcb:基準気温 CDD=Σ(Tday − Tcb) 本調査では、冷房に関しては基準温度 22℃(冷房開始温度 24℃)、基準温度 14℃(冷 房開始温度 14℃)を利用する。後述する、温暖化の冷暖房エネルギー消費への影響の 算出方法は、冷暖房 degree days の絶対値を利用するのではなく、現在と将来の比を 利用するので、基準気温による影響は小さいと考えられる。 ○冷暖房 degree days 算出方法 過去の日平均気温データを元に、温暖化による世界平均気温の上昇分を日平均気温 も上昇するとして冷暖房 degree days を算出する。気温については、健康被害の際に 利用した気象庁の「世界気象資料」(1982 年∼1998 年)を参照する。これは、世界各 国の気象機関から全球気象通信システム(GTS)回線を通じて、地上実況気象通報式 (SYNOP)により報じられた地上気象観測成果を、気象庁統計室において統計処理 したデータである。1982 年 1 月から 1998 年 12 月までの日統計値(約 400 地点)の 気温データを含む。 b. 温暖化影響発生時の冷暖房 degree days 増加率の算定 国別現在および将来の冷房 degree days から地域別の増加率を算出する。暖房につ いても同様。 RCDDt:t 年の冷房 degree days 増加率 CDDt:t 年の冷房 degree days CDDb:基準年の冷房 degree days RCDDt=(CDDt/CDDb−1) c. 温暖気影響が無い場合の冷暖房用エネルギー消費増加の予測 ○現在の地域別の冷暖房用エネルギー消費推計 冷暖房用のエネルギー消費量の統計がある国の業務及び家庭部門のエネルギー消 費量に占める冷暖房用のエネルギー消費量の割合を用いて、他の地域の業務および家 庭部門のエネルギー消費量から冷暖房用のエネルギー消費量を求める。 ○将来の地域別の冷暖房用エネルギー消費予測 地域別の長期の冷暖房用エネルギー消費予測は、現在の冷暖房用エネルギー消費量 に家庭、業務別の冷暖房エネルギー消費予測式を利用して求める。 d. 温暖化影響による冷暖房用エネルギー消費増加の予測 温暖化影響による将来の冷房用エネルギー消費増加を次の式によって求める。暖房 についても同様。 291 DamageCEt=CEt×RCDDt DamageCEt:温暖化影響による冷房用エネルギー消費増加 CEt:t 年の冷房用エネルギー消費量 RCDDt:t 年の冷房 degree days 増加率 ○地域分類 ”Global Energy Perspective”では、将来(2050 年)のマクロ経済エネルギー社会 の変化について、世界を 11 の地域に分けて予測を行っている。本調査では、それぞ れの地域別に冷暖房エネルギー消費に対する温暖化の影響の予測を行う。11 の地域と は、AFR:サハラ以南アフリカ、CPA :計画経済アジア、EEU:東ヨーロッパ、FSU: 旧ソ連諸国、LAM:ラテンアメリカ、MEA:中東北アフリカ、NAM:北アメリカ、PAO: 太平洋 OECD、PAS: 太平洋アジア、SAS:南アジア、WEU:西ヨーロッパである。 ○気温の想定 1995 年以前の世界の日最高気温データを集計し現状の最高気温の分布とする。そこ から 1.5℃の上昇による被害を推計する。 ○将来の冷暖房用エネルギー消費量の予測 将来のエネルギー需給長期予測については、いくつかの研究機関によって行われて いる。それらは、人口や GDP 等のマクロデータとエネルギー関連技術、供給制約な どを元におおよその需給予測を行っているが、需要面についての細かな予測は行って いない。特に、冷暖房用のエネルギー消費量を地域別に予測したものは発表されてい ない。さらに、冷暖房用エネルギー消費については、現在の消費量に関しても日本を 始めとする先進国では統計があるものの、途上国に関しては参照できる統計がない。 本調査では、将来のエネルギー需給長期に必要ないくつかの将来のマクロ・パラメー タは、長期予測の中で信頼度が高いとされる IIASA、World Energy Council の”Global Energy Perspective”を参照し、冷暖房消費エネルギーに関しては日本の過去の消費量 の変化のデータをもとに予測を行うことにする。予測の基本的な考え方は以下のとお りである。 冷暖房エネルギー消費量は ・degree days に比例する。 ・人口に比例する。 ・GDP/capita と関数関係にある。ただし、GDP/capita がある大きさ以上になると制 限が加わる。業務のエネルギー消費については、短期の予測では業務床面積等を用い たほうがよいが、長期予測ではそれらの予測値が無いので、GDP/capita を利用する。 ・degree days 以外の地域別のエネルギー消費構造が影響する。 (消費量/GDP は国によって異なり、将来も変化する) 予測に用いた主な式とパラメータの出所は第 3.1.3-2 表のとおり(1990 年、2050 年)。 予測式から導かれる値に、日本と世界の各地域の Degree days の比と、日本と世界の 各地域のエネルギー消費量/GDP の比を乗じて各地域の予測とする。暖房エネルギー 292 消費に対応する GDP/capita のレベルの上限は、欧米と日本オセアニアに当てはまる ため、これらの国ではエネルギー効率の改善によって(エネルギー消費/GDP の改善)、 一人あたり暖房エネルギー消費量は減少することになる。 第 3.1.3-2 表 温暖化による冷暖房エネルギー消費影響予測に使用する主な式とパ ラメータ 項目 人口 GDP/capita エネルギー消費量/GDP 冷暖房 degree days GDP/capita とエネルギー消費量の関係式 出所 IIASA/WEC(1998): Global Energy Perspectives 「世界気象資料」(1982 年∼1998 年)の 400 地点の 内 353 地点の日気温データを利用。 日本の家庭、業務の冷暖房エネルギー消費と GDP/capita を元に関係式を導出。暖房に関しては暖房 エネルギー消費に対応する GDP/capita のレベルに上 限を設定し、それ以上は一定とする。 ○将来のシナリオ ”Global Energy Perspective”では、将来(2050 年)のマクロ経済エネルギー社会 の変化について、3つのケースと6つのシナリオが用意されている。本調査では、そ れぞれのシナリオに従って冷暖房エネルギー消費に対する温暖化の影響の予測を行う。 Case A は “High Growth”ケースと呼ばれ、技術進歩について限界が無く、そのた めの高い経済成長が続くケース。Case B は“Middle Course”ケースと呼ばれ、経済 成長や技術開発が中程度続く現実の延長線にあるケース。Case C は“Ecologically Driven”呼ばれ、環境問題や国際的公平が重視され国際的協調が行われるケースであ る。 (3) 影響評価 <ベンチマーク評価、2050 年> ベンチマークである 2050 年の degree days の変化を第 3.1.3-3 表に、エネルギー消費へ の影響を第 3.1.3-4 表に示す。 第 3.1.3-3 表 2050 年の温暖化よる冷暖房エネルギー消費影響による Degree days の変化 ■温暖化による冷房Degee days(CDD)の増減 人口加重平均 経済加重平均 増減率 温暖化 温暖化 人口加重 経済加重 地域 現在CDD CDD 現在CDD CDD 平均 平均 AFR 1,002 1,393 823 1,168 39% 42% CPA 402 579 411 594 44% 44% EEU 42 88 34 73 108% 113% FSU 92 149 69 116 63% 68% LAM 1,021 1,392 954 1,302 36% 36% MEA 1,056 1,333 1,222 1,521 26% 24% NAM 288 422 293 429 46% 46% PAO 371 535 370 533 44% 44% PAS 1,821 2,365 1,813 2,356 30% 30% SAS 1,737 2,191 1,752 2,206 26% 26% WEU 91 172 79 149 89% 90% 293 ■温暖化による暖房Degee days(HDD)の増減 人口加重平均 経済加重平均 増減率 温暖化 温暖化 人口加重 経済加重 地域 現在HDD HDD 現在HDD HDD 平均 平均 AFR 64 49 131 88 -23% -33% CPA 1,734 1,500 1,650 1,427 -13% -14% EEU 2,253 1,918 2,314 1,970 -15% -15% FSU 3,641 3,286 4,008 3,638 -10% -9% LAM 346 271 392 305 -22% -22% MEA 442 326 439 328 -26% -25% NAM 1,893 1,629 1,841 1,580 -14% -14% PAO 828 623 834 628 -25% -25% PAS 144 128 119 106 -11% -11% SAS 86 73 88 74 -15% -16% WEU 1,390 1,108 1,454 1,162 -20% -20% 第 3.1.3-4 表 2050 年の温暖化よる冷暖房エネルギー消費影響 (世界合計 単位:ktoe) ■温暖化による冷暖房エネルギー消費の影響(一次エネルギー) 世界合計 暖房エネルギー消費増加 冷房エネルギー消費増加 シナリオ 家庭 業務 暖房計 家庭 業務 冷房計 A -124,000 -101,000 -226,000 36,000 157,000 194,000 B -125,000 -60,000 -185,000 23,000 112,000 135,000 C -81,000 -44,000 -125,000 15,000 80,000 95,000 平均 -110,000 -68,000 -179,000 25,000 117,000 141,000 合計 -32,000 -50,000 -30,000 -37,000 <ダメージ関数の構築> 各年の被害の発生量は直線的に増加する、1995 年から 2050 年まで年毎の被害量を求め た。さらに、被害量(1995 年基準)の積算値を毎年の二酸化炭素排出量と 1995 年の排出 量の差分の合計で除して単位 CO2 排出量あたりの被害量を求めた(第 3.1.3-5 表参照)。以 下にダメージ関数の構築に利用した式を示す。 D:ダメージ関数(単位 CO2 排出量あたりのエネルギー消 費量変化量) [Damage(t )] t:対象年(1990 年∼2050 年までの各年) D= t Damage(t):対象年の被害量 [E (t ) − E (1990 )] t E(t):対象年の CO2 排出量 E(1990):1990 年の CO2 濃度排出量 ∑ ∑ ベンチマークである 2050 年の被害量が負、すなわち便益であったので、各年の被害量 も負となる。つまり、この被害量は単位 CO2 排出量によってエネルギーが節約される量 である。冷暖房エネルギー消費への影響はケース A でどちらも最大で、ケース C でどちら も最小になった。これは CO21 トンあたり現在の原油価格( $25/ガロン)で 80 円から 100 円程度の額である。 第 3.1.3-5 表 二酸化炭素排出量当たりの冷暖房エネルギー消費増加影響(kcal/kg-CO2) 暖房エネルギー消費増加 冷房エネルギー消費増加 合計 3.1.4 平均 -217 171 -46 最大 -274 235 -39 最小 -152 114 -38 健康被害 昨年度作成した健康被害についてのダメージ関数について再検討を行った。 (1) 死亡被害量の算出 ○ 熱ストレスの健康被害 熱ストレス寒冷ストレス健康被害については昨年の結果を4つのケースに再分類し て影響の検討を行ない。寒冷ストレスの D-R 係数と熱ストレスの D-R 係数の気温に 対して変化の違いでケース A とケース B を設定した。さらに気温の上昇に対する長 期的適応の有無で場合わけをして、合計 4 つのケースで分析を行った(第 3.1.4-1 表、 294 結果は第 3.1.4-2 表)。 第 3.1.4-1 表 ケース毎の Dose−Response 係数の設定 ケース 内容 A 寒冷ストレスから熱ストレスに変わる 1点の閾値を仮定(昨年と同じ) 。寒冷 ストレスの D-R 係数は、熱ストレスの D-R 係数より低い(2分の1)と仮定。 寒冷ストレスの D-R 係数は、熱ストレ スの D-R 係数より低いとする報告があ る た め ( Kunst Looman & Mackenbach 1993 等)。 死亡リスクの変化 (-10^7) 50 40 30 20 10 0 37 35 37 33 31 29 25 27 23 21 17 19 15 13 9 11 気温 ℃ 40 寒冷ストレスの閾値は、熱ストレスの 閾値より明確でないとする報告もある ため。 30 寒冷ストレスの D-R 係数の大きさは caseA と同じく、熱ストレスの D-R 係 数より低く仮定(2分の1) 。 0 第 3.1.4-2 表 気温 ℃ 死亡リスクの変化 (-10^7) 50 20 10 33 35 31 29 27 25 23 21 19 17 15 13 11 -10 7 9 高温側と低温側の2点の閾値をとる (凹型 DR 関数)。健康面での快適な気 温帯を仮定。 5 B 7 5 -10 二酸化炭素濃度 2 倍時の温暖化よる熱ストレスの健康被害 Does-Response 関数の形状 ケース A:V 型 ケース B:凹型 適応無し 死亡増加数 350,000 320,000 死亡減少数 740,000 510,000 適応有り 死亡増加数 160,000 140,000 死亡減少数 380,000 270,000 ○ マラリアによる健康被害 マラリアについては、松岡、甲斐(1994 年)のマラリア感染地域のシュミレーショ ンで利用されている 6 つの GCM 別に健康被害量を算出し比較を行った(第 3.1.4-3 表)。 第 3.1.4-3 表 GCM 種類 GFDL-30 CCC GISS OSU UKMET Qflux 平均 二酸化炭素濃度2倍時の温暖化よるマラリア被害 マラリア感染地域人口 1℃当たり 温暖化 感染者数 死亡者数 R 0>1.0 R 0>6.5 平均 1.5℃上昇 (千人) (千人) 4.48% 7.80% 6.14% 9.21% 25,137 102 2.60% 2.99% 2.80% 4.19% 11,445 47 3.51% 8.04% 5.78% 8.67% 23,652 96 2.24% 4.94% 3.59% 5.39% 14,698 60 3.82% 6.88% 5.35% 8.02% 21,896 89 3.25% 5.00% 4.12% 6.19% 16,883 69 3.32% 5.94% 4.63% 6.94% 18,952 77 295 (2) DALY の算出 本調査ではカテゴリーエンドポイントとして死亡被害を取り上げているが、他の健康被 害との比較を考慮して DALY によって評価を行った。DALYs(Disability Adjusted Life Years)は YLL(Life of Years Lost)と YDL(Years Lived Disabled)の2つの和をとっ たものであるが、今回取り上げているのは死亡被害なので YLL を算出することになる。 1死亡当たりの YLL は、熱ストレスおよび寒冷ストレス被害とマラリア被害では大きく 異なると考えられる。 ○熱および寒冷ストレスによる急性死亡被害の損失余命 熱ストレスおよび寒冷ストレスによる急性死亡被害は既に何らかの疾病がある高齢 者に偏って発生するため、YLL は少ないと考えられる。急性死亡被害の YLL は1年 以内の数字が与えられている例が見られるが、本田、内山は、「気温の影響がなくても、 1、2 週間のうちに死亡する人が、極端な気温によってやや早く死亡しただけ」とい う仮説を、年間の高温日数と年間死亡者数が比例関係にあることから退けており、こ の点から 1 年以内の短い YLL は否定される。ここでは、YLL=2 という仮説を採用す る。 ○マラリアの損失余命 マラリアに関しては WHO では流行地の5歳未満の子供、妊婦、非流行地から流行 地に移った人々等に死亡被害が発生していると報告しているように、被害者は幼児に 偏っているため、大きな YLL となると考えられる。ただし、被害が途上国で発生す る点は、YLL を少なくする方向に働く。ここでは、マラリア流行地であるアフリカ低 所得国の平均寿命が 50.4 年であることから、YLL=45 という仮説を採用する (3) ダメージ関数の算出 各年の被害の発生量は平均気温に比例するとして、1995 年から 2095 年まで年毎の被害 量を求めた。さらに、被害量(1995 年基準)の積算値を毎年の二酸化炭素排出量と 1995 年の排出量の差分の合計で除して単位 CO2 排出量あたりの被害量を求めた。以下にダメー ジ関数の構築に利用した式を示す。 ∑ [Damage(t )] D= ∑ [E (t ) − E (1990 )] t t D:ダメージ関数(単位 CO2 排出量あたりの死亡被害量 -死亡者数 orDALYs) t:対象年(1990 年∼CO2 濃度二倍時までの各年) Damage(t):対象年の被害量 E(t):対象年の CO2 排出量 E(1990):1990 年の CO2 濃度排出量 平均で被害量を見ると、死亡被害数では、寒冷ストレス減少による死亡被害減少(便益) 296 が熱ストレス被害を上回り、マラリア被害を含めても合計で便益を示す係数となった。し かし、DALY による評価ではマラリア被害の YLL が非常に大きいため、合計で被害が発 生する結果となった。DALYs による被害係数は、本調査と同様に impact pathway をたど る方式を採用した Eco-Indicator99 と同じく、1E-07 のオーダーとなった(第 3.1.4-4 表)。 第 3.1.4-4 表 死亡者数/kg-CO2 DALYs / kg-CO2 二酸化炭素排出量当たりの死亡被害量(/kg-CO2) 熱ストレス 平均 3.5E-08 7.0E-08 熱ストレス 最大 5.1E-08 1.0E-07 熱ストレス 寒冷ストレス 寒冷ストレス 最小 平均 最大 2.0E-08 -6.9E-08 -1.1E-07 4.1E-08 -1.4E-07 -2.1E-07 熱ストレス 最小 -3.9E-08 -7.8E-08 熱寒冷ストレス 熱寒冷ストレス 熱寒冷ストレス マラリア平均 マラリア最大 マラリア最小 平均 最大 最小 死亡者数/kg-CO2 -3.4E-08 -5.7E-08 -1.9E-08 1.1E-08 1.5E-08 6.8E-09 DALYs / kg-CO2 -6.7E-08 -1.1E-07 -3.8E-08 5.0E-07 6.7E-07 3.0E-07 死亡者数/kg-CO2 DALYs / kg-CO2 健康被害 平均 -2.3E-08 4.4E-07 健康被害 最大 -4.2E-08 5.5E-07 健康被害 最小 -1.2E-08 2.7E-07 *YLL(0,0) 今回算出された DALYs を YLL=$100,000 として評価すると$40/t-CO2 となり、他の 最近の研究による温室効果ガスのダメージコストやコントロールコストの 10%から半分 程度を占めることになる。この結果はオーダーレベルでは他の研究結果と整合している。 DALYs で 1E-07 レベルの大きさは、既存研究による他の影響物質の被害係数が 1E-04∼ 06 のオーダーにあるので係数としては一回り小さいが、インベントリデータでは通常、二 酸化炭素は大気汚染物質よりも 2、3 桁高いオーダーにあるので、健康被害の量としては 温室効果ガスは他の大気汚染物質と同等のものをもたらしていると考えられる。 3.1.5 農業影響 (1)感度分析の考え方 本年度の算定では、昨年度と同様に国立環境研究所が作成した農作物生産性モデルを利 用した。このモデルでは GCM の算定結果による将来の気温と降水量のデータを利用して おり、本調査では、GCM データとして、これまで算定に用いてきたマックスプランク研 究所のデータだけでなく、他の複数の GCM からの気温・降水量のデータを元に農作物の 生産性を算定し、これまでの算定結果の検証を行った。 検証については、世界をいくつかの国・地域に分類し、地域ごとの推定結果の比較を行 った。第 3.1.5-1 表に今回の分析に利用した GCM モデルを示す。各モデルの結果を比較 する場合、算定条件が異なるのでは意味がないため、ここでは、各シナリオで将来の CO2 297 濃度が等しい時点での結果について比較することとした。具体的には各シナリオの CO2 濃度 2 倍時(IS92a:2063 年、濃度 1%漸増:2043 年)での比較を行った。 第 3.1.5-1 表 モデル名 GCM モデルの概要 データ内容(CO2濃度のモデル) 開発機関 cons tant IS92a 1% 漸増 対象年 0.5% 漸増 CCSR/NIES 国立環境研究所 東京大学 日本 ● ● 1890∼2099 CSIRO-Mk2 CSIRO Atmospheric Research オースト ラリア ● ● 1881∼2099 ECHAM4/ LSG Max-Planck Institute イギリス ● ● 1861∼2099 Geophysical Fluid Dynamics Laboratory(GFDL) Natural Center for Atmosgheric Reserch The Canadian Centre for Climate Modelling and Analysis(CCCMA) アメリカ ● アメリカ ● カナダ ● ● HADCM2/ University of East Anglia イギリス ● HADCM3 注)全モデルとも硫酸エーロゾルの効果を含めた計算も行っている ● GFDL-R15-a NCAR1 CGCM1 ● 1950∼2057 ● 1990∼2036 1900∼2099 ● 1861∼2099 (2)地域別農業生産量に関する分析結果 第 3.1.5-2 表に世界全体の生産量推計結果を示す。結果をみると、全体的に IS92a シナ リオに沿った場合の算定結果が、1%漸増計算のモデルに比べ大きくなっている。 第 3.1.5-2 表 イネ 生産量 1990年 3 [10 t] IS92a 1%漸増 世界全体の生産量推計結果 トウモロ コシ コムギ ダイズ ジャガイ モ キャッサ バ 520,029 483,191 592,339 108,433 265,876 152,355 CCSR/ NIES 542,986 416,280 400,405 67,597 172,847 29,839 CSIRO 480,790 490,205 465,919 84,317 185,778 23,019 MPI 495,392 428,902 380,429 72,721 164,588 41,200 GFDL 430,848 312,098 362,110 52,972 153,365 22,555 CCCma 369,423 305,092 279,638 55,194 123,547 8,159 平均値 463,888 390,515 377,700 66,560 160,025 24,954 最大値 542,986 490,205 465,919 84,317 185,778 41,200 最小値 369,423 305,092 279,638 52,972 123,547 8,159 66,238 79,878 67,388 12,924 23,577 12,035 標準偏差 298 (3)農業影響と温室効果ガス排出量の関連についての検討 地球温暖化は大気中の温室効果ガスの濃度上昇によって引き起こされる。地球温暖化以 外の影響がなければ、農作物の生産量変化は温室効果ガスの濃度上昇による気候変動に起 因することになる。したがって、上記の年毎の農作物被害量に相対する CO2 排出量は、1990 年の大気中の CO2 濃度を一定に保つための排出量と各年のシナリオに沿った排出量の差 分ということになる(ケース 1 とケース 3 の差分をとる)。ダメージ関数の構築に利用し た式を以下に示す。 D:ダメージ関数(単位 CO 2 排出量あたりの農作物変化量) ∑ [P(t ) − P(1990 )] D= t ∑t [E(t ) − E(1990 )] t:対象年(CO 2 濃度二倍時) P(t),P(1990):対象年および 1990 年の農作物生産量 E(t),E(1990):対象年および 1990 年の CO 2 排出量 ダメージ関数の構築にあたり CO2 二倍時を対象として、ダメージ量と CO2 排出量の関係 を検討した。第 3.1.5-3 表にダメージ関数構築の式より、単位 CO2 あたりの被害量を推定 した結果を示す。他の温室効果ガスによるダメージ関数を以下の式により算出する。第 3.1.5-4 表,第 3.1.5-5 表に CH4 および N2O のダメージ関数を示す。 D(GHGs):単位 GHG 排出量あたりの被害量 D(GHGs) = D(CO2 ) × GWP(GHGs) D(CO2):単位 CO2 排出量あたりの被害量(肥料効果なし) GWP(GHGs):対象とする GHG の GWP 第 3.1.5-3 表 単位 CO2 排出量あたりの被害量(1990 年∼CO2 二倍時) 単位CO2排出量あたりの被害量 [ g/t-C ] 肥料 効果 イネ トウモロコシ 1%漸増(2043 年) MPI GFDL CCCma なし IS92a(2063年) CCSR/ CSIRO NIES 5,144.0 10,956.0 9,591.5 9,367.0 12,808.4 あり -1,996.7 4,346.6 2,857.4 6,677.2 10,347.7 4,446.4 10,347.7 なし 17,247.3 11,088.9 16,195.7 15,544.4 15,894.3 15,194.1 17,247.3 平均 9,573.4 最大 12,808.4 最小 5,144.0 -1,996.7 11,088.9 あり 11,752.2 5,030.8 10,604.5 13,500.4 13,873.6 10,952.3 13,873.6 5,030.8 なし 31,781.8 26,566.7 33,372.0 20,882.9 24,819.1 27,484.5 33,372.0 20,882.9 あり 26,017.9 20,326.0 27,753.4 18,498.8 22,696.9 23,058.6 27,753.4 18,498.8 29,424.4 17,247.3 11,088.9 7,050.0 15,544.4 16,071.0 29,424.4 7,050.0 ジャガイモ 9,997.2 8,607.7 10,884.8 4,738.1 7,249.2 8,295.4 10,884.8 4,738.1 キャッサバ 13,166.0 13,899.0 11,945.2 8,363.2 9,290.8 11,332.8 13,899.0 8,363.2 コムギ ダイズ 299 第 3.1.5-4 表 単位 CH4 排出量あたりの被害量(1990 年∼CO2 二倍時) 単位CH4排出量あたりの被害量 [ kg/t-CH4 ] IS92a(2063年) CCSR/ CSIRO NIES 396.1 843.6 イネ 1%漸増(2043 年) 平均 MPI GFDL 最大 最小 CCCma 738.5 721.3 986.2 737.1 986.2 853.8 1,247.1 1,196.9 1,223.9 1,169.9 1,328.0 853.8 2,447.2 2,045.6 2,569.6 1,608.0 1,911.1 2,116.3 2,569.6 1,608.0 2,265.7 1,328.0 853.8 542.9 1,196.9 1,237.5 2,265.7 542.9 ジャガイモ 769.8 662.8 838.1 364.8 558.2 638.7 838.1 364.8 キャッサバ 1,013.8 1,070.2 919.8 644.0 715.4 872.6 1,070.2 644.0 トウモロコシ 1,328.0 コムギ ダイズ 第 3.1.5-5 表 396.1 単位 N2O 排出量あたりの被害量(1990 年∼CO2 二倍時) 単位N2 O排出量あたりの被害量 [ kg/t-N2O ] 1%漸増(2043 年) GFDL CCCma イネ IS92a(2063年) CCSR/ CSIRO MPI NIES 5,847.0 12,453.3 10,902.3 10,647.1 14,558.9 10,881.7 14,558.9 5,847.0 トウモロコシ 19,604.4 12,604.4 18,409.1 17,668.9 18,066.6 17,270.7 19,604.4 12,604.4 コムギ 36,125.3 30,197.4 37,932.8 23,736.9 28,211.0 31,240.7 37,932.8 23,736.9 ダイズ 33,445.7 19,604.4 12,604.4 8,013.5 17,668.9 18,267.4 33,445.7 8,013.5 ジャガイモ 11,363.5 9,784.1 12,372.4 5,385.7 8,240.0 9,429.1 12,372.4 5,385.7 キャッサバ 14,965.4 15,798.5 13,577.7 9,506.2 10,560.5 12,881.7 15,798.5 9,506.2 3.1.6 平均 最大 最小 まとめ (1) 冷暖房エネルギー 既 存 の 将 来 の ( 2050 年 ) の マ ク ロ 経 済 エ ネ ル ギ ー 社 会 の 変 化 の 予 測 シ ナ リ オ IIASA/WEC(1998):”Global Energy Perspective”のパラメーターを元に、世界の地域別の 将来の冷暖房エネルギー消費の予測を行ない、冷暖房 Degree days の増減の予測を反映さ せることによって、温暖気影響による冷暖房用エネルギー消費増加の予測を行った。 世界の地域別の将来の冷暖房エネルギー消費の予測の部分で、日本の過去の冷暖房エネ ルギー消費の変化を参照しているため、この部分についてはさらに検討が必要である。 (2) 健康被害 昨年度まで作成した健康被害についてのダメージ関数について再検討を行った。熱スト レス寒冷ストレス健康被害については昨年の結果を 4 つのケースに再分類して影響の検討 を行ない、マラリアについては松岡甲斐(1994 年)の研究結果を 6 つのケースから影響 の検討を行った。しかし、結果としてはオーダーレベルではケースによって大きな変化は 無かった。 死亡被害量と DALYs による評価が、便益と被害に分かれたことは、結果の利用を難し くすると考えられる。死亡被害量と DALYs のどちらを利用するかは、人間生命の価値を 300 余命だけで計ってよいかどうかの判断の問題、あるいは年齢によって重み付けしてよいか どうかの判断の問題となる。これは、どこまで平等主義的な価値観を採用するかの問題で もある。もし人間の生命の価値を全て平等とするなら、死亡被害量を利用することになり、 余命の価値を平等とするなら DALYs を利用することになる。 (3) 農業被害 昨年度まで作成した農業被害についてのダメージ関数の再検討を行った。各作物の農作 物生産量の変化について、昨年度利用した GCM モデルも含め、5 つのモデルで算定を行 うことで算定結果の妥当性の検討を行った。作物や生産地域によって大きな差のある結果 となったが、イネを除いた作物の結果は全モデルで被害となり、イネにおいても 1 モデル を除き、被害が出る結果となっている。 現状では、気候変動に対する作物種の改良・灌漑等、人為的・生物学的両面の「適応」 を考慮していないため、「適応」の効果を今後どのように評価へ含めていくか検討が必要で ある。また、肥料効果の考え方や農作物生産量の将来推計についての精度向上は、現在、 専門家の間でも研究が進められているので、今後も研究の動向に注意しておく必要がある。 参考文献 <冷暖房エネルギー消費影響> IIASA, World Energy Council., 1998: Global Energy Perspective IEA, 1997, Indicators of Energy Use and Efficiency ExternE, 1998: Externality of Energy: Global Warming Damages. 日本エネルギー経済研究所、1998、「エネルギー・経済統計」 <健康被害被害> Honda Yasushi, Ono Masaji, Sasaki Akihiko and Uchiyama Iwao, 1998:Shift of the short-term temperature-morality relationship by a climate factor-some evidence necessary to take account of in estimating the health effect of global warming , Journal of Risk Research 1 (3),209-220(1998) Honda Yasushi and Uchiyama Iwao, 1998:Daily Mortality and Meteorological Factors in Japan , Global Environmental Research Vol.2 No.2 105-110 Association of International Research Initiatives for Environmental Studies 1998 Kalkstein, L.S. and Smoyer, K.E. , 1993:The impact of climate change on human health: some international implications, Experientia 49(1993) Kunst, A.E., Looman, C.W.N. and Mackenbach, J.P., 1993:Outdoor air temperature and mortality in the Netherlands, A time-series analysis. Am. J. Epidemiol. 137: 331-41 301 WHO, 1998:「21 世紀・健康・世界」(世界保健報告) 松岡 譲, 甲斐 啓子, 森田 恒幸, 1994:「地球温暖化によるマラリア流行への影響の見通 し」 <農業被害> FAO, 2000:FAO Statistical Database 高橋潔 他、1997:「二酸化炭素肥沃化効果を考慮した気候変動による穀物影響評価」『環 境システム研究 Vol.25』121-131 302 3.2 オゾン層破壊 3.2.1 調査目的および内容 これまでの LCA では等価係数(ODP:オゾン層破壊係数)を用いてオゾン層破壊の評 価を行っていたが,これはミッドポイントであって,各エンドポイントのダメージを定量 的に扱えないことからインパクト評価にとって不十分な指標であった。 インパクト評価的なアプローチとして,Eco-Indicator 991〉による皮膚癌をエンドポイ ントとしたダメージ関数が挙げられる。ただし,他のエンドポイントについてはまだ推計 されていない。同様な事例は日本ではほとんどみられず,本プロジェクトにおけるオゾン 層破壊ダメージ関数の構築は,日本国内のインパクト評価にオゾン層破壊の評価方法を確 立するための最初の段階に位置する調査といえる。 平成 10 年度にオゾン層破壊ダメージ関数に関する最初の調査を実施した。この調査で はオゾン層破壊物質(ODS)による皮膚癌罹患率への影響をあらわすダメージ関数を構築し た。これはオゾン層破壊影響の一側面をとらえたものであるが,オゾン層破壊の影響は多 岐にわたり,包括的に評価を行うためには各エンドポイントのダメージ関数が必要となる。 したがって本調査では,定量可能性のあるエンドポイントのダメージ関数を構築し,オ ゾン層破壊というカテゴリに一通りのインパクト評価方法を提示することを目的とした。 具体的には,① オゾン層破壊の Cause-Effect Chain の整理,② 平成 10 年度調査により 導出された ODS 排出から紫外線増加までの関係付けの見直し,③ 皮膚癌をはじめとする 各エンドポイントのダメージ関数の構築を行うことを目的とした。 オゾン層破壊の Cause-Effect Chain 3.2.2 オゾン層破壊の Cause-Effect Chain を既存の資料に基づき整理し,ダメージ関数の構築 対象とするエンドポイントを抽出した。その結果は第 3.2.2-1 表に示すとおりである。 第 3.2.2-1 表 大分類 小分類 皮 人 健 の 康 膚 眼 免 生態系 疫 陸 域 生態系 水 域 生態系 社 資 会 産 農作物 材 料 オゾン層破壊のダメージ関数の構築対象とするエンドポイント 主な影響 ・光老化,日光角化症 ・皮膚癌(有棘細胞癌,基底細胞癌, 悪性黒色腫) ・角膜疾患,翼状片 ・白内障(皮質型・核型) ・免疫系の失調 ・感染症などの増加 ・生物の細胞レベルの影響 ・植物生態系への諸影響(乾物生産の 低下,種間競合への影響など) ・植物プランクトンへの影響 ・動物プランクトンへの影響 ダメージ関数の構築対象 ・皮 膚 癌(悪性黒色腫,その他皮膚癌) *用いた疫学データの癌区分による ・白 内 障(型の区分なし) *II 度以上を対象とする ・対象外 *免疫系への影響指標がない ・陸 上 の 植 物 生 産(陸域 NPP ) *植生レベルで木本の生産力を対象 ・水 域 の 植 物 生 産(水域 NPP ) *植物プランクトンの生産力を対象 ・農 作 物 収 量(主要農作物) ・農作物への諸影響(乾物生産の低下, *全球で収量が多く U V に対する感受 病原体・害虫への影響など) 性が高い作物を優先的に考慮する ・質の低下(劣化,退色,変性など) ・対象外 ・耐用年数の低下 *定量的評価が困難とみられる 302 大 気 大循環 3.2.3 気 ・大気化学の変化 ・熱収支の変化 候 ・対象外 *定量的評価が困難とみられる オゾン層破壊のダメージ関数の構築フロー ダメージ関数の構築フローは第 3.2.3-1 図に示すとおりである。オゾン層破壊物質 (ODS)の排出から地上に到達する B 領域紫外線(UV-B)の増加までは各エンドポイン トで共通している。 Erythema補正 UV-B量 オゾン層破壊物質 (ODS) 排出 ODS排出−TCL増加回帰 対流圏ODS濃度 (TCL換算) TCL−EESC理論的関係 人の健康影響 に係る波長補正 成層圏ODS濃度 (EESC換算) EESC−t O 3回帰 オゾン全量 (t-O3) UVB−罹患率回帰 UVB−罹患率回帰 皮膚癌罹患率 (初期増加分) 白内障罹患率 (初期増加分) ODS大気中寿命補正 ODS大気中寿命補正 皮膚癌罹患率 (ODS寿命考慮) 白内障罹患率 (ODS寿命考慮) 全球皮膚色別人口分布 全球人口分布 全球の皮膚癌 罹患者増加数 全球の白内障 罹患者増加数 t O3−UVB半定量的関係 皮 膚 癌 白 内 障 <Human Health> 地上UV-B量 プランクトン影響 に係る波長補正 植物影響 に係る波長補正 PAS補正 UV-B量 PhAS補正 UV-B量 UVB−減収率回帰 UVB−成長率低下回帰 UVB−成長率低下回帰 主要作物減収率 (初期増加分) 陸域NPP減少率 (初期増加分) 水域NPP減少率 (初期増加分) ODS大気中寿命補正 ODS大気中寿命補正 ODS大気中寿命補正 主要作物減収率 (ODS寿命考慮) 陸域NPP減少率 (ODS寿命考慮) 水域NPP減少率 (ODS寿命考慮) 全球主要作物収量分布 全球陸域現存NPP分布 全球水域現存NPP分布 全球の 主要作物減収量 全球の 陸域NPP減少量 全球の 水域NPP減少量 農作物 陸域生態系 水域生態系 <Social Welfare> <Ecosystem> *ODS排出量と各エンドポイントのダメージ量の関係がダメージ関数と定義される. 第 3.2.3-1 図 オゾン層破壊のダメージ関数の構築フロー 303 3.2.4 オゾン層破壊物質の排出から紫外線量増加までの関係づけの見直し (1)全てのオゾン層破壊物質を対象とするための検討 モントリオール議定書 2)に掲げられる ODS を網羅した。ただし,平成 10 年度調査で対 象とした 13 物質を除き,具体的な計算を行うための情報が得られなかったことから,CFC 類ならば CFC-11,Halon 類ならば Halon-1211,HCFC および HBFC ならば HCFC-22 を比較物質として,当該物質の ODP と各比較物質の ODP の比を比較物質のダメージ関数 に乗じた。異性体をもつ ODS では ODP が範囲をもつが,本調査では最も大きな値を用い た。 (2)オゾン層破壊物質排出と対流圏塩素換算濃度の関係 TCL(Tropospheric Chlorine Loading:対流圏塩素換算濃度)3)を用いて,ODS の排出 に対して対流圏中の塩素( Cl)および臭素( Br)濃度の増加を与える回帰係数を作成した。 (3)対流圏塩素換算濃度と成層圏有効塩素換算濃度の関係 EESC(Equivalent Effective Stratospheric Chlorine:成層圏有効塩素換算濃度)3)を 用いて,成層圏においてオゾン破壊に寄与しうる Cl・Br 量を求めた。EESC は TCL と FC(Fractional Chlorine Release:塩素等遊離係数)の積であらわされる。 (4)成層圏有効塩素換算濃度とオゾン全量の関係 EESC とオゾン全量の相関を求めた。オゾン全量は大気柱の上端から地上までの全ての オゾン量を示すが,大気中のオゾンの約 9 割は成層圏に存在することから 4),オゾン全量 の変動は成層圏オゾンの変動あらわすと仮定した。複雑なオゾン破壊機構を簡便に扱うた めに,本調査では過去の EESC トレンド 4)を把握し,これと過去のオゾン全量トレンド 5) を 10°幅の緯度帯別・季節別の平均値に換算し,両者の相関を求めて回帰式を作成した。 (5)オゾン全量と UV-B 量の関係 地上観測より得たオゾン全量 6)を理論的な光学的厚さに換算した。この光学的厚さは太 陽からの直達光に対するものであるが,散乱光を含む全天光を直接に推計することはでき ない。そこで,オゾン全量と同時に観測された地上到達 UV-B 量 6)を利用して,大気上端 UV-B 理論値と地上 UV-B 観測値の減衰が直達光の減衰式によりあらわされると仮定した 上で,見かけの光学的厚さを求めた。次に理論的な光学的厚さと見かけの光学的厚さの相 関を把握し,理論値により見かけの光学的厚さを与える回帰式を作成した。そして,任意 のオゾン全量および太陽高度に対する地上到達 UV-B 量を与える式を作成した。 (6)年間 UV-B 量の波長補正 1998 年(基準年 1995 年+タイムラグ 3 年)における緯度帯平均の年間地上 UV-B 量を 推計した。この地上 UV-B 量推計値は,ODS 排出による UV-B 増加の程度を求めるため の指標としての位置づけが強い。地上 UV-B 量は波長帯別に季節平均日積算値を求めた上 で年間値を求めた。さらに UV-B の減衰は大気路程に強く規定されることから,日積算値 を求める際には太陽高度の変化を考慮した。すなわち,半日時間の 0(南中時)から H(日 出時もしくは日没時)までについて 10 等分した各時刻(0.0H,0.1H…1.0H の 11 点)に 304 ついて,地上到達 UV-B 強度を算出し,11 点の平均値を地上到達 UV-B 強度の平均値と した。 この UV-B 量は物理的な強度であるが,エンドポイントの人体,陸上植物体および植物 プランクトン体に対する紫外線の影響には波長依存性があるとされていることから,波長 による補正を加えた年積算値を算出した。 (7) オゾン層破壊物質の新たな排出による UV-B 量の増加 上記の関係を利用して,任意量の ODS の排出前後の UV-B 量を推計することができる。 この UV-B 量から 1998 年の UV-B 量を差し引いたものが ODS の新たな排出による UV-B 量の増加と位置づけられる。このままでは任意の排出量に対して逐一計算を行わなければ ならず扱いづらいため,ODS の排出量を 0,100,200 および 500 kt yr-1 と設定した場合 の UV-B 増加量を計算し,その直線性を確認したところ,全ての ODS について非常によ い直線性が得られたことから,直線の傾きを ODS 排出量に対する UV-B 増加量をあらわ す係数とした。この係数に ODS 排出量を乗じることで,各緯度帯における年間 UV-B 量 の増加が推計可能となる。 (8) オゾン層破壊物質の大気中寿命による補正 ある時点に排出された ODS が大気中に存在する間の影響を推計するには大気中寿命に よる補正が必要となる。大気中に存在している間の影響の総量は,排出時点での大気中濃 度を 1,完全に除去された時点の濃度を 0 とおいた場合の大気中濃度減衰式(指数関数) を大気中寿命について積分したものに等しい。本調査では排出された ODS が成層圏に入 り込むのに 3 年間かかると仮定したため,時間 t につき 3 年から無限大まで積分を行って 大気中寿命補正係数とした。影響があらわれ始めた時点におけるダメージに大気中寿命補 正係数を乗じて影響の総量とした。 3.2.5 (1) 皮膚癌のダメージ関数の見直し UV-B 量と皮膚罹患率との関係 平成 10 年度調査では IARC(International Agency for Research on Cancer)の統計 7) より各国・地域の皮膚癌罹患率を抽出し,これを皮膚色(白色,黄色および黒色)に区分 した。各国・地域の緯度から UV-B 量を求め,UV-B 量を独立変数,皮膚癌罹患率を従属 変数としてプロットして UV-B 量の変化に対する皮膚癌罹患率の回帰式を導出した(皮膚 色別,皮膚癌種別)。本調査では,このデータに加えてオーストラリアにおける白色人種 の皮膚癌罹患率 8)を利用した。回帰式の傾きを波長補正 UV-B 量の変化に対する皮膚癌罹 患率増加を与える係数とした。 IARC およびオーストラリアのデータより求めた白色人種の係数を比較すると,後者が 数十倍大きいという結果が得られた。本調査では,①移民から構成されるオーストラリア の皮膚癌罹患率は急速な UV-B 増加に対する応答に比較的近いとみられた,②波長補正年 間 UV-B 量に対して良好な相関を示した,③悪性黒色腫,基底細胞癌および有棘細胞癌の 305 それぞれにつき係数が得られたことから後者を採用した。黄色人種および黒色人種は IARC のデータから求めた係数を利用した。 (2) 各緯度帯の皮膚癌ダメージ関数の算出 3.2.4 で求めた ODS 排出−波長補正 UV-B 増加係数に UV-B 増に対する皮膚癌罹患率 増をあらわす係数を乗じることで,1 kt yr-1 の ODS の排出に対する皮膚癌罹患率の増加 分 [人 10 万人-1 yr-1] が求められる。この値は影響が現れ始めた時点のものと位置づけら れ,さらに大気中寿命補正係数を乗じて新たに排出された ODS が大気中に存在している 間の影響の総量 [人 kt-1] とした。これが緯度帯別の皮膚癌のダメージ関数と位置づけら れる。 (3) 全球の皮膚癌ダメージ関数の算出 各緯度帯の人種別人口(皮膚色で白色,黄色,黒色に 3 区分)を統計などに基づき推計 した。各緯度帯の人種別人口とダメージ関数の積和を取って,ODS 1 kt yr-1 の排出に対す る全球のダメージ関数を求めた。皮膚癌の全球ダメージ関数は第 3.2.5-1 表(末尾)に示 すとおりである。 3.2.6 (1) 白内障のダメージ関数の構築 UV-B 量と白内障罹患率との関係 白内障罹患率に関する疫学データが得られなかったことから,白内障の有所見率 9)デー タより罹患率を推計した。50 歳台,60 歳台および 70 歳台のデータを利用して,各年齢階 級の有所見率は中央値(50 歳台ならば 54.5 歳)におけるものと仮定してプロットし,回 帰曲線をひいた。有所見率は加齢とともに増加し最大値は 100 %であることから,回帰曲 線は最大値 100 のロジスティック曲線とした。その線形より 40 歳以上の人が II 度以上の 白内障に罹患すると仮定した。さらに 2 つの仮定をした。① 白内障有所見者と無所見者 の間で死亡率は変わらない,② ある期間における死亡者と生存者で白内障罹患率は変わら ない。これらの仮定により,白内障有所見率の回帰曲線の傾きは白内障罹患率をあらわし, 白内障有所見率の回帰曲線を微分して年齢 t 歳の白内障罹患率をあらわす式とした。この 罹患率を ASR(世界標準年齢階級人口)の罹患率に換算したものと有所見率が得られた各 地域の波長補正年間 UV-B 量をプロットし,直線の傾きを波長補正 UV-B 量の変動に対す る白内障罹患率の変動をあらわす係数とした。 (2) 各緯度帯の白内障ダメージ関数の算出 皮膚癌と同様に,緯度帯別の白内障のダメージ関数を算出した。ただし,白内障の罹患 は皮膚色による差異がないとされ,皮膚色による区分は行わなかった。 (3) 全球の白内障ダメージ関数の算出 緯度帯別ダメージ関数に各緯度帯の人種別人口を組み合わせることで,1 kt yr-1 の ODS の排出に対する全球のダメージ関数を求めた。 306 3.2.7 (1) 陸域生態系のダメージ関数の構築 UV-B 量と植生へのダメージとの関係 森林を構成する木本類への UV-B 影響を調べた例 10)は多いが定性的な情報がほとんどで あり,森林を構成する樹木では唯一テーダマツ(Pinus taeda)の情報が得られた 11,12)。 本調査ではテーダマツのデータに基づき波長補正 UV-B 量の増加と乾物成長率の減少の関 係を求めた。 (2) ダメージ関数の推計対象とした植生およびその分布 テーダマツは主にアメリカ東南部の低地などに分布する樹種である。高標高地に自生す る種はすでに高い UV-B 環境に適応しているためか UV-B 耐性が一般に強く,テーダマツ のように低地に自生する針葉樹に感受性の高いものが多い 10)ことから,ダメージ関数の推 計対象は,山岳域を除く針葉樹林帯とし,テーダマツから求めた関係をその全てにあては めた。オゾン層破壊による UV-B 増加は高緯度帯ほど顕著にあらわれるが,高緯度帯の森 林は針葉樹林が主体である。したがって,針葉樹林を対象としてダメージ関数を推計する ことにより,オゾン層破壊による影響を最も被ると考えられる植生をカバーすることが可 能と判断した。 全球の北方針葉樹林面積は 12.0×106 km2 とされる 13)。本調査では全球 1°×1°メッシュ 植生データ 14)から針葉樹が主体と考えられる凡例を抽出し,各緯度帯の面積を推計した。 その合計は 35.5×106 km2 となったが,北方針葉樹林に他の針葉樹林が合わさったものと 解釈した。針葉樹林の NPP は北方針葉樹林の平均値 13)である 8 t ha-1 yr-1 を一律に適用し た。各緯度帯の針葉樹林面積に単位面積あたり NPP を乗じて緯度帯全体の針葉樹林由来 の NPP とした。 (3) 全球の陸域 NPP(針葉樹林 NPP)ダメージ関数の算出 各緯度帯の針葉樹林 NPP と大気寿命補正後のダメージ関数の積和を取って,ODS 1 kt yr-1 の排出に対する全球のダメージ関数を求めた。 3.2.8 (1) 水域生態系のダメージ関数の構築 UV-B 量と植物プランクトンへのダメージとの関係 UV-B の増加は植物プランクトンに有害な影響を及ぼすと考えられる。一次バイオマス である植物プランクトンの生産力が損なわれるならば,水域(海洋・陸水)生態系全体に 影響を及ぼす可能性がある。 短波長域の紫外線は表層で急速に減衰するが,植物プランクトンは表層から光合成に必 要な太陽光が届く深さ(有光層)まで分布する。したがって,紫外線の増加により影響を 被る植物プランクトンは表層の一部であり,ダメージの推計には表層の植物プランクトン 密度および表層における紫外線の減衰を考慮した。 307 植物プランクトン密度は光合成量を指標するクロロフィル - a 濃度であわらした。全球 の分布は衛星観測 15)データより求めた。本調査ではピクセル単位でダメージを推計し,緯 度帯内の全ピクセルのダメージの合計を緯度帯のダメージとした。 クロロフィル - a 濃度は海洋表層における値であるが,本調査での利用において,紫外 線の影響を受ける表層内で,その濃度は深さにより変化しないと仮定した。 一方,水域表層内の紫外線強度はランバート則(直達光の減衰式に同じ)で説明され, 紫外線の消散係数はクロロフィル濃度に依存することが明らかにされている 16)。消散係数 は[m-1]の次元をもち,その逆数を紫外線の影響を受ける深さとした。 他のエンドポイントでは年間の UV-B 増加量に対するダメージを推計したが,植物プラ ンクトンのライフタイムを考慮するとダメージを推計するタイムスパンはより短い方が適 している。本調査では,UV-B 照射量と高緯度帯の海洋プランクトンの光合成速度の実験 データ 17)に基づき日ごとにダメージを推計した。 なお,先の実験は極域の海洋プランクトンに対する影響を対象としたものであり,UV-B 照射量もそれに見合った量で実験していることから,中∼低緯度帯の UV-B 量は回帰式の 適用範囲を超えていた。しかしながら,オゾン層破壊による UV-B 量の増加は高緯度で顕 著であり,海洋 NPP へのダメージは主として高緯度で起こると考えられることから,本 調査におけるダメージ関数も高緯度帯(北緯 50°以北または南緯 50°以南)のみを対象 とした。 (2) 全球の水域 NPP(海洋・陸水植物プランクトン NPP)ダメージ関数の算出 各緯度帯につき求めた 1 kt yr-1 の ODS の排出に対する大気中寿命補正後の NPP 減少 量 [t yr-1] を北緯 50°以北および南緯 50°以南の緯度帯について積算し,全球(ただし高緯 度帯のみ)のダメージ関数とした。 3.2.9 (1) 農作物のダメージ関数の構築 UV-B 量と農作物へのダメージとの関係 農作物に対する UV-B の影響に関する研究事例は数多い 18)。しかし多くは定性的な評価 であり定量的な情報はごく限られていた。 本調査では対照区に対する収量の変化を実験した結果を集めたグラフ 19)を利用した。作 物種はダイズ,イネ,エンドウマメおよびマスタードであった。これは多くの実験結果を 集約したものであり,個々の実験により条件が異なるが,オゾン層が約 20%減少した条件 を想定したと記載されており,これにしたがって波長補正年間 UV-B 量と収量減少の関係 を求めた。 (2) 全球の主要農作物の収量 FAO(国連食料農業機関)のデータベース 20)より 1998 年における各国の収穫量を抽出 し,各緯度帯の値を推計した。複数の緯度帯にまたがる国については,極域を除いて単純 に面積比で按分した。 308 (3) 全球の農作物ダメージ関数の算出 各緯度帯の農作物収穫量と大気中寿命補正後のダメージ関数の積和を取って,ODS 1 kt yr-1 の排出に対する全球のダメージ関数を求めた。 3.2.10 まとめおよび今後の課題 ① 不確定性: ② 見直し: 全体的に不確定性の評価が必要である。 随時新しい知見に基づく見直しが必要である。 ③ ODS 排出から地上 UV-B 量増加まで: 本調査では経験的な方法を用いているが,厳 密に解くためには ODS の大気循環および放射強制力を組み込んだモデルが必要であ る。 ④ 皮膚癌: オゾン層破壊で生じるような比較的急な紫外線の増加に対する罹患率は本 調査で求めた値よりも高い可能性がある。本調査の推計値は臭化メチルを除き Eco-Indicator 991)と同じオーダーであるが数倍大きかった。また,1%のオゾン層破壊 による悪性黒色腫を除く皮膚癌の増加率を求めた UNEP(国連環境計画)の事例 21) と比較すると,こちらも同じオーダーであるが数倍大きかった( UNEP:2%,本調査: 7%)。 ⑤ 白内障: 疫学データが赤道(シンガポール)から高緯度(アイスランド)までカバ ーしており推計の精度は比較的よいと考えられる。また,1%のオゾン全量減少による 白内障の増加率を求めた UNEP の事例と比較すると,本調査の推計値は UNEP の推 計値よりやや小さい値であるが同程度であった(UNEP:0。6∼0。8%,本調査:0。 5%)。 ⑥ 陸域 NPP: 推計値は針葉樹林のみを対象としたものであり,他の植生への影響も考 慮できるよう情報を収集して改良することが望ましい。本調査では紫外線の暴露によ る成長率の低下のみを対象としたが,再生産(結実や発芽など),病気(病原体の減 少による正の効果を含む),種間競合などへの影響も考慮できることが望ましい。 ⑦ 水域 NPP: クロロフィルの全球的な分布は衛星画像により比較的精度よい把握がで きた。一方,紫外線の暴露に対する炭素固定率の低下に関する知見が高緯度帯の海洋 プランクトンのみに限られていたため,ダメージ関数の推計は高緯度帯のみとした。 将来的には中緯度および低緯度への影響を含めて全球を対象とすることが望ましい。 ⑧ 農作物: 紫外線の暴露に対する感受性の情報は比較的豊富であったが,具体的な成 長率の低下に関するデータがごく限られていた。さらに情報を集めて主要な作物,特 に主食となる穀物に対するダメージ関数をそろえることが望ましい。 参考資料 1)Goedkoop, M.; Spriensma, R. (2000) The Eco-indicator 99, A Damage Oriented Method for Life Cycle Impact Assessment, Methodology Report 2nd Edition. 309 2 ) UNEP (2000) The Ozone Sectetariat / United Nations Environmental Programme. http://www.unep.ch/ ozone/home.htm 3)Daniel,J.S., Solomon,S., AlbrittonD.L. (1995) On the Evaluation of Halocarbon Radiative Forcing and Global Warming Potentials. Journal of Geophysical Research, 1 0 0 , No.D1, 1271-1285. 4)WMO (World Meteorological Organization) (1994) Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1994. World Meteorological Organization Global Ozone Research and Monitoring Project – Report No.37. 5)McPeter, R., Beach,E. (eds) (1996) TOMS Version 7 O3 Gridded Data: 1978-1993. (GSFC) Goddard Space Flight Center / (NASA) National Aeronautics and Space Administration. 6)気象庁(1998)オゾン層観測年報第 8 号. CD-ROM 版. 7)Ferlay,J., Black,R.J., Whelan,S.L. and Parkin,D.M. (1997) CI5VII: Electronic Database of Cancer Incidence in Five Continents 7 . IARC CancerBase No.2, IARC (International Agency for Research on Cancer) / WHO, CD-ROM with Booklet. 8 ) Armstrong, B.K. (1993) How much melanoma is caused by sun exposure?. Melanoma Research, 3 (6), 395-401. 9)佐々木一之,小島正美,佐々木洋,加藤信世,小野雅司, Jonasson, F., Cheng, H.M., Chew, S.J., Shui, Y.B., Taylor, H., McCarty, C., Robman, L. (1999 ) 3) 白内障の実 態把握並びに「白内障発症と紫外線暴露との関連性解明に関する国際比較研究」. A-4 紫外線の増加がヒトの健康に及ぼす影響に関する疫学的視点を中心とした研究, 地球 環境研究総合推進費平成 10 年度研究成果報告集, 環境庁, 31-42. 10)Teramura, A.H., Sullivan, J.H. (1991) Potential impacts of increased solar UV-B on global plant productivity. Photobiology (ed. by Riklis, E.) Plenum Press, New York, 625-634. 11)Sullivan, J.H. and Teramura, A.H. (1992) The effects of ultraviolet-B radiation on loblolly pine. 2. Growth of field-grown seedlings. Trees Structure and Function, 6, 115-120. 12)Naidu, S.L., Sullivan, J.H., Teramura, A.H. and DeLucia, E.H. (1993) The effects of ultraviolet-B radiation on photosynthesis of different aged needles in field-grown loblolly pine. Tree Physiology, 1 2 , 151-162. 13)Whittaker, R.H. (1979) 生態学概説−生物群集と生態系−(宝月欣二(訳)).培風館, 205. 14)Matthews, E. (1983) Global vegetation and land use: new high resolution data bases for climate studies, Journal of Climate and Applied Meteorology, 2 2, 474-487. 15)GSFC (Goddard Space Flight Center) (2000) SeaWiFS Project Home Page, NASA (National Aeronautics and Space Administration). http://seawifs.gsfc.nasa.gov/SEAWIFS.html 16)齊藤宏明,葛西宏海,田口哲(1993)(2)紫外線増加が植物プランクトンに及ぼす影 響の評価に関する研究.A-5 紫外線の増加が植物に及ぼす影響に関する研究,地球環境 研究総合推進費平成 4 年度研究成果報告集,環境庁,163-174. 17)Behrenfeld, B.J., Chapman, J.W., Hardy, J.T., Lee, H. II (1993) Is there a common response to ultraviolet-B radiation by marine phytoplankton?, Marine Ecology Progress Series, 102, 59-68. 18)Krupa, S.V., Kickert, R.N. 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ODS 311 第 3.2.5-1(2)表 全球の皮膚癌ダメージ関数(モントリオール議定書記載 ODS) (単位:人 kt-1) 皮膚癌種別 ODS 備 考 悪性黒色腫 その他皮膚癌 計 HCFCs HCFC-234 4.604E+0 2.735E+2 2.781E+2 Annex C Group I HCFC-235 8.551E+0 5.079E+2 5.165E+2 Annex C Group I HCFC-241 1.480E+0 8.791E+1 8.939E+1 Annex C Group I HCFC-242 2.138E+0 1.270E+2 1.291E+2 Annex C Group I HCFC-243 1.973E+0 1.172E+2 1.192E+2 Annex C Group I HCFC-244 2.302E+0 1.368E+2 1.391E+2 Annex C Group I HCFC-251 1.644E-1 9.768E+0 9.933E+0 Annex C Group I HCFC-252 6.578E-1 3.907E+1 3.973E+1 Annex C Group I HCFC-253 4.933E-1 2.930E+1 2.980E+1 Annex C Group I HCFC-261 3.289E-1 1.954E+1 1.987E+1 Annex C Group I HCFC-262 3.289E-1 1.954E+1 1.987E+1 Annex C Group I HCFC-271 4.933E-1 2.930E+1 2.980E+1 Annex C Group I HBFCs CHFBr2 1.644E+1 9.768E+2 9.933E+2 Annex C Group II HBFC-22B1 1.217E+1 7.228E+2 7.350E+2 Annex C Group II CH 2FBr 1.200E+1 7.131E+2 7.251E+2 Annex C Group II C2HFBr 4 1.316E+1 7.815E+2 7.946E+2 Annex C Group II C2HF 2Br 3 2.960E+1 1.758E+3 1.788E+3 Annex C Group II C2HF 3Br 2 2.631E+1 1.563E+3 1.589E+3 Annex C Group II C2HF 4Br 1.973E+1 1.172E+3 1.192E+3 Annex C Group II C2H 2FBr3 1.809E+1 1.074E+3 1.093E+3 Annex C Group II C2H 2F 2Br 2 2.467E+1 1.465E+3 1.490E+3 Annex C Group II C2H 2F 3Br 2.631E+1 1.563E+3 1.589E+3 Annex C Group II C2H 3FBr2 2.795E+1 1.661E+3 1.689E+3 Annex C Group II C2H 3F 2Br 1.809E+1 1.074E+3 1.093E+3 Annex C Group II C2H 4FBr 1.644E+0 9.768E+1 9.933E+1 Annex C Group II C3HFBr 6 2.467E+1 1.465E+3 1.490E+3 Annex C Group II C3HF 2Br 5 3.124E+1 1.856E+3 1.887E+3 Annex C Group II C3HF 3Br 4 2.960E+1 1.758E+3 1.788E+3 Annex C Group II C3HF 4Br 3 3.618E+1 2.149E+3 2.185E+3 Annex C Group II C3HF 5Br 2 3.289E+1 1.954E+3 1.987E+3 Annex C Group II C3HF 6Br 5.427E+1 3.223E+3 3.278E+3 Annex C Group II C3H 2FBr5 3.124E+1 1.856E+3 1.887E+3 Annex C Group II C3H 2F 2Br 4 3.453E+1 2.051E+3 2.086E+3 Annex C Group II C3H 2F 3Br 3 9.209E+1 5.470E+3 5.562E+3 Annex C Group II C3H 2F 4Br 2 1.233E+2 7.326E+3 7.449E+3 Annex C Group II C3H 2F 5Br 2.302E+1 1.368E+3 1.391E+3 Annex C Group II C3H 3FBr4 3.124E+1 1.856E+3 1.887E+3 Annex C Group II C3H 3F 2Br 3 5.098E+1 3.028E+3 3.079E+3 Annex C Group II C3H 3F 3Br 2 4.111E+1 2.442E+3 2.483E+3 Annex C Group II C3H 3F 4Br 7.235E+1 4.298E+3 4.370E+3 Annex C Group II C3H 4FBr3 4.933E+0 2.930E+2 2.980E+2 Annex C Group II C3H 4F 2Br 2 1.644E+1 9.768E+2 9.933E+2 Annex C Group II C3H 4F 3Br 1.316E+1 7.815E+2 7.946E+2 Annex C Group II C3H 5FBr2 6.578E+0 3.907E+2 3.973E+2 Annex C Group II C3H 5F 2Br 1.316E+1 7.815E+2 7.946E+2 Annex C Group II C3H 6FBr 1.151E+1 6.838E+2 6.953E+2 Annex C Group II Bromochloromethane 1.973E+0 1.172E+2 1.192E+2 Annex C Group III Methylb romide 1.070E-1 6.524E+0 6.631E+0 Annex E * 全球のダメージ関数:ある ODS 1 kt yr-1 の新規排出に対し,その ODS が大気中に存在し ている間に増加させる皮膚癌罹患者数の全球合計 [人 kt-1] である. * 物 質 名:ダメージ関数を直接に推計した ODS であることを示す. * 比較物質:HCFC 類,HBFC 類および Bromochloromethane は HCFC-22 とした. * 異性体を有し ODP の値が範囲を持つ ODS は,最大の ODP を用いた. 312 3.3 酸性化 3.3.1 調査目的および内容 これまでの LCA では等価係数(AP:酸性化ポテンシャル)を用いて酸性化の評価を行 っていた。これはミッドポイントの評価であり,各エンドポイントのダメージを定量的に 扱えないことからインパクト評価にとって不十分な指標であった。 インパクト評価的なアプローチとして,Eco-Indicator 991〉による絶滅リスクの評価や 既存の大気汚染影響評価モデルに等価係数とエンドポイントへの影響を盛り込んだ事例 2) が挙げられる。しかしながら,同様な事例は日本ではほとんどみられず,本プロジェクト における酸性化ダメージ関数の構築は,日本国内のインパクト評価に酸性化の評価方法を 確立するための最初の段階に位置する調査といえる。 平成 11 年度に酸性化ダメージ関数に関する最初の調査を実施した。この調査では日本 における酸性化原因物質の排出による陸域の純一次生産(NPP)への影響をあらわすダメ ージ関数を構築した。これは酸性化影響の一側面をとらえたものと位置づけられるが,酸 性化による影響は陸水域や材料への影響など広範囲にわたり,影響の程度を包括的に評価 するためには各エンドポイントのダメージ関数が必要となる。 したがって本調査では,定量可能性のあるエンドポイントのダメージ関数を構築し,酸 性化というカテゴリに一通りのインパクト評価方法を提示することを目的とした。具体的 には,① 酸性化の Cause-Effect Chain の再整理,② 平成 11 年度調査により導出された 酸性化原因物質排出から沈着量増加までの関係付けの見直し,③ 陸域 NPP のダメージ関 数の見直しおよび,他エンドポイントのダメージ関数の構築を行うことを目的とした。な お本文で「酸性化」とは人為的な原因物質排出に起因する環境の酸性化をあらわす。 酸性化の Cause-Effect Chain の再整理 3.3.2 平成 11 年度の調査でまとめた酸性化の Cause-Effect Chain に関する知見を,その後の 新しい情報などに基づき再整理し,ダメージ関数の構築対象とするエンドポイントを抽出 した。その結果は第 3.3.2-1 表に示すとおりである。 第 3.3.2-1 大分類 小分類 人の健康 陸 域 生態系 生態系 陸 水 生態系 社 資 会 産 農作物 材 料 酸性化のダメージ関数の構築対象とするエンドポイント 主な影響 ダメージ関数の構築対象 ・眼,のどの痛み ・対象外 ・水道水経由の障害など *定量的評価が困難とみられる ・森林生態系への影響(衰退,種構成 ・陸 上 の 植 物 生 産(陸域 NPP) 変化など) *植生レベルでの生産力(現存 NPP) ・土壌生態系への影響(活性低下,生 *土壌生態系は定量的評価が困難とみられる 物相変化など) ・淡 水 魚 類 現 存 量(サケ科魚種) ・水生生物への影響(現存量減少,種 *感受性が高く水産資源価値が高い 構成変化など) ・水 生 生 物 種 構 成(種数) *情報少なくダメージ関数算出不可 ・農作物への諸影響(収量への影響, ・対象外 品質低下など) *通常の酸性雨では影響を受けない ・材 料 劣 化 を コ ス ト 化(メンテナンス頻度増) ・劣化および耐用年数の低下など *メンテナンス頻度増加をコスト化 312 3.3.3 酸性化のダメージ関数の構築フロー ダメージ関数の構築フローは第 3.3.3-1 図に示すとおりである。酸性化原因物質の排出 から沈着量の増加までは各エンドポイントで共通している。 酸性化原因物質 排 出 発生源寄与率 対象とする エンドポイントなし <Human Health> 大気輸送モデル他 酸性化物質 沈着量増加 沈着量増加分が全て 酸として雨水pHを 低下させると仮定 沈着量増加分が全て 酸として土壌溶液pHを 低下させると仮定 沈着量増加分が全て酸として 土壌溶液pHを低下させるが 集水域内で中和されると仮定 プロトン沈着量 土壌溶液pH 集水域中和作用 Dose-response関数 pH−Al3+回帰 中和能を類型化 腐食量 土壌溶液Al 3+濃度 陸水pH 腐食量−メンテナンス増指標 Al3+−乾物成長率回帰 pH毒性モデル メンテナンス頻度増加 乾物成長率 サケ科 内的自然増加率 メンテナンス増コスト化 現存NPP分布 サケ科魚種現存量分布 コストダメージ 陸域NPP減少量 サケ科魚種 現存量減少量 材 料 陸域生態系 陸水生態系 <Social Welfare> <Ecosystem> *酸性化原因物質排出量と各エンドポイントのダメージ量の関係がダメージ関数と定義される. *推計の地理範囲は日本国内とする(海外発生源,海外への沈着は考慮しない). 第 3.3.3-1 図 酸性化のダメージ関数の構築フロー 313 3.3.4 酸性化の原因物質の排出から沈着量増加までの関係づけの見直し 平成 11 年度調査では酸性化原因物質として二酸化硫黄( SO2)および窒素酸化物(NOx) を対象とした。本調査ではアンモニア(NH 3)および塩化水素(HCl)を追加した。発生 源寄与率(Source-Receptor Relationship)は「国内において人為起源として排出された 原因物質のうち,国内に沈着したものの比」とした。したがって,海外起源原因物質の国 内沈着への寄与,および国内起源原因物質の海外沈着への寄与は考慮しなかった。 (1) SO2 および NOx の発生源寄与率 SO2 および NOx の発生源寄与率は,平成 11 年度調査で得られた結果すなわち大阪府立 大学池田教授の研究室で開発された大気輸送モデル(以降,大阪府立大モデルと記述)の 国内 6 地域の推計結果(1991 年)によった。ただし本調査では国内平均値を用いた。こ れは,インパクト評価のインベントリで地域別の寄与を与えることが困難であること,ま た後述の NH 3 および HCl では利用可能な情報が不足しており国内平均値の推計が限度で あったことによる。国内平均発生源寄与率は SO2:0.136,NOx:0.140 と推計された。 (2) NH 3 の発生源寄与率 排出から沈着までの関係をあらわす情報がごく少なく,国内における排出量および沈着 量を既存事例などに基づき推計し,その比を国内平均の発生源寄与率とした。1994 年度の NH 3 の国内総排出量 3)として 430 GgN yr-1 を得た。また,1987∼1989 年の NH 4 湿性沈 着の平均的な国内総沈着量 4 ) として 336 GgN yr-1 を得た。これは沿岸海域を含む 2 722,000km(南西諸島周辺は含まない) に対する沈着量であるため,陸域面積 370,532km2 (北方領土および南西諸島を除く)で按分して国内総沈着量 172 GgN yr-1 とした。乾性沈 着の総沈着量の情報はなかったため,1994 年度の各観測地点の乾性沈着量 5)を得て,これ を都市域・非都市域に区分して平均し,当該面積を乗じて乾性沈着の国内総沈着量 13 GgN yr-1 を得た。発生源寄与率は 0.432 と推計された。 (3) HCl の発生源寄与率 排出から沈着までの関係をあらわす情報が NH 3 よりもさらに乏しく,国内における排出 量および沈着量を既存資料に基づき推計し,その比を国内平均の発生源寄与率とした。 排出量については廃棄物焼却および石油・石炭の燃焼に伴う 1993∼1997 年度平均の排 出を対象とした。廃棄物焼却量 6)に焼却ごみの揮発性 Cl 含量 7)を乗じ,これに排ガス処理 装置の除去率 8)を勘案して大気排出量とした。その結果,排出量は 4,195 tCl yr-1 と推計さ れた。次に,石油・石炭の一次エネルギー消費量 9)を重量に換算して Cl 含量 10)を乗じ, これに精製時・燃焼時の除去率(排ガス処理装置に準じた)を勘案して大気排出量とした。 その結果,排出量は石油由来 137,373 tCl yr-1,石炭由来 3,156 tCl yr-1 と推計された。以 上により,廃棄物焼却,石油・石炭消費に伴う HCl 排出量の合計は 5 ヶ年平均で 144,724 tCl yr-1 となった。その他の人為起源には塩素系工業からの漏洩が挙げられるが無視した。 また自然起源には火山ガスが挙げられるが定量化が困難なことから考慮しなかった。 314 沈着量については 1993∼1997 年度の各観測地点の湿性・乾性沈着量 5)を得て,Na は全 て海塩起源と仮定して非海塩性 Cl の沈着量を求め,これを都市域・非都市域に区分して 平均し,当該面積を乗じて乾性沈着の国内総沈着量 57,041 tCl yr-1 を得た。 発生源寄与率は 0.404 と推計された。 (4) 各酸性化原因物質の新たな排出によるプロトン沈着量増加 各物質の発生源寄与率に排出量を乗じると国内への沈着量が求められる。これは国内の 総量であるため,国内面積で除して単位面積あたりの沈着量となる。しかしダメージ関数 に利用するためには,酸としての負荷量すなわちプロトン沈着量に換算する必要がある。 各原因物質の排出量が,SO2 は S,NOx および NH 3 は N,そして HCl は Cl としての重 量で与えられる場合,各物質の新たな排出による単位面積あたりのプロトン国内総沈着量 の増加は次式で与えられる。潜在的な酸とされる NH 3 について,本調査では,全てが硝化 されると仮定し 2 価の酸として考慮した。 H dep = 0.0228 EA( SO2 ) + 0.0268 EA( NOx ) + 0.166 EA( NH 3 ) + 0.0306 EA( HCl ) H dep EA(i ) 3.3.5 (1) : 単位面積あたりプロトン沈着量増加 [eq km-2 yr-1 ] : 物質 i の国内排出量(S,N あるいは Cl として:[tS/tN/tCl yr-1 ]) 陸域生態系のダメージ関数の見直し 推計方針 陸域生態系への酸性化ダメージの影響指標は平成 11 年度調査と同様に Al3+とした。新 たな酸性化物質の沈着により土壌溶液の pH が微小に低下し,それに伴い土壌溶液の Al3+ 濃度が増加する。そして,新たな沈着前後の Al3+濃度の変化から成長率の変化を求め,こ れを陸域 NPP に乗じてダメージ量とした。これは酸性化による植生への間接影響を評価 したものと位置づけられる。しかしながら,陸上植物に対する酸性化の影響には様々な機 作が挙げられ,またその定量的な関係には明らかになっていない部分が多く,特に酸性化 の間接影響については定説がない。それは間接影響が低濃度暴露にあたるものであり,影 響の検出が容易ではないこと,また他の影響要因(気象ゆらぎ,病虫獣害,人為影響)な どとの相互作用もあって,尚のこと影響要因の特定が容易ではないことに起因する。本調 査では,酸性化の間接影響はリスクとして存在することを前提に行ったと位置付けられる。 ダメージを集計するための計算単位を平成 11 年度調査の第 1 次メッシュ系(緯度方向 40′,経度方向 1°,約 6400km2)から第 2 次メッシュ系(緯度方向 5′,経度方向 7.5′, 約 100km2)へと改め解像度を上げた。また,平成 11 年度調査では気温の関数として求め られる潜在 NPP をダメージの対象としたが,本年度調査では現実性を増すために,現存 植生分布から推計した現存 NPP を用いてダメージ関数を導出した。 (2) プロトン沈着量増加による土壌 pH の微小な低下 315 (1) 酸性化物質の新たな沈着は全て土壌 pH の低下に寄与すると仮定して,浸透水の水素イ オン濃度の増加を求めた。浸透水量は年降水量 11)から年蒸発散量を差し引くことにより与 えた。年蒸発散量は月平均気温 土壌図 11)の関数である Thornthwaite 法により推計した。次に, 12) に 基 づ き 各 メ ッ シ ュ の 主 要 土 壌 タ イ プ を 抽 出 し た 。 そ の 土 壌 pH は FAO/UNESCO 土壌区分に対応する土壌 pH データセット 13)のメジアン値を与えた。新た な酸性沈着が生じる前の土壌溶液 pH は土壌 pH に等しいとした。土壌 pH を水素イオン 濃度に換算し,これに新たな沈着により増加した水素イオン濃度を加えたものを再び pH に換算して,新たな沈着が生じた後の土壌溶液 pH とした。 (3) pH 低下に対する土壌溶液 Al3+濃度増加の定量化 土壌溶液 pH と土壌溶液の Al3+濃度の関係は個々の土壌によって異なる。既存データに 基づき,黒ボク土,褐色森林土,赤黄色土,結晶性粘土鉱物(低地土,グライ土および未 熟土に適用)およびポドゾル土の pH−Al3+濃度近似式を作成した。 (4) 土壌溶液 Al3+濃度増加に対する植物の乾物成長率低下の定量化 アカマツ苗を対象とした Al3+濃度と乾物成長量の関係 14)を利用して近似式を作成した。 アカマツは日本における代表的な樹木の一つであるがアカマツ主体の森林は少ない。ただ し,他の樹種について同様な近似式が得られなかったため,陸域 NPP ダメージの推計に あたり,この近似式を全ての植生タイプに適用した。 (5) 日本における現存 NPP 分布の推計 第 2 次メッシュ系の現存 NPP は,環境影響と被害の関連の調査(土地利用,資源枯渇) の成果を利用した。これは第 5 回自然環境保全基礎調査をもとに作成された「自然環境情 報 GIS(環境庁自然保護局)」の凡例を 30 カテゴリに統合し,各カテゴリの土地利用分 類別の NPP 推定値 15)を利用してデータセット化したものである。 (6) 陸域 NPP のダメージ関数 pH−Al3+近似式を用いて pH 低下前後の Al3+を求めた。これを Al3+−乾物成長率近似 式に代入して Al3+増加前後の乾物成長率を求めた。両者の差を Al 3+増加前の乾物成長率で 除した値が現存 NPP に対するダメージ係数と位置付けられる。そして,ダメージ係数を 現存 NPP に乗じた値がダメージとなる。このダメージは ha あたりの値であり,さらに当 該メッシュの面積を乗じてメッシュ全体でのダメージとした(各メッシュの面積は緯度に より異なる)。各メッシュのダメージを集計し,これを国内全メッシュ(約 4700)につい て積算したものを現存 NPP の国内総ダメージとした。 単位面積あたりプロトン沈着量増加を 0,1,5,10,20,50,100,200 eq km-2 yr-1 と設定した場合の総ダメージを計算してプロットしたところ非常によい直線性が得られた。 そこで,直線の傾き 46.2 を単位面積あたりプロトン沈着量増加に対する陸域 NPP 総ダメ ージを与える係数 totDI とした。この係数を式(1)と組み合わせて,陸域 NPP ダメージ関 数とした。 316 DF ( NPPland ) = totDI ⋅ H dep = 46.2 { 0.0228 EA( SO2 ) + 0.0268 EA( NOx ) + 0.166 EA( NH 3 ) + 0.0306 EA( HCl ) } DF ( NPPland ) totDI 3.3.6 (1) : 陸域 NPP ダメージ関数 [t yr-1 ] : 陸域 NPP 総ダメージ係数 [t eq-1 km2 ] 陸水生態系のダメージ関数の構築 推計方針 酸性化による陸水生態系への影響として,淡水魚類現存量および水生生物種構成へのダ メージを取り上げた。淡水魚類では,主たる生息域が比較的酸性化が起こりやすい清浄な 河川や湖沼であり,また酸に対する感受性が高いとされ,かつ水産資源としての価値が高 いサケ科を対象とした。水生生物種構成に関しては,酸性化の影響を定量づける情報がご く乏しく情報の整理にとどめた。ここではサケ科のダメージ関数について報告する。 (2) 調査対象種の選定 日本に自然分布し,まとまった個体数のいる種として,アメマス(イワナ),オショロ コマ,サケ,カラフトマス,サクラマス(ヤマメ,アマゴ)およびベニザケ(ヒメマス) を対象とした。サケ科は降海型と陸封型で全く別種のようにみえるがダメージ推計の上で は同一種として扱った。ただし生活史の相違は考慮した。 (3) 影響指標の検討 pH および Al3+が水生生物に影響を及ぼす主な水質項目として挙げられるが,低 pH か つ高 Al3+が影響の激化につながるとは限らないという報告もある 16)。pH 単独の影響につ いて成魚の産卵行動への影響 17)および発眼卵期∼若年魚期への影響 18,19)の情報が得られ たことから本調査では pH 単独影響のダメージ関数を推計した。 (4) プロトン沈着量増加のうち河川に流出するもの 日本の土壌の pH は 5 台と自然に酸性に偏っているが,河川水の pH は 7 を超えるのが 一般的である。これは土壌を浸透した降水が陸水に浸出するまでの間に十分に中和を受け ているためであり,酸性化物質の沈着量が多少増加しても実際には浸出水の pH はほとん ど変化しないと予想される。しかしながら,リスク評価という観点から,新たな排出に起 因して増加したプロトンの一部は河川に浸出すると考え,中和の程度は当該地域の表層地 質に依存すると仮定した。 影響の推計単位は陸域 NPP と同様に第 2 次メッシュ系とした。既存の日本地質図 20)の 凡例を東京農工大学岡崎教授の助言を参考に 7 クラスに区分して,具体的な中和程度を母 材別に土壌のプロトン消費量を実験的に求めた事例 21)に基づき設定した。中和程度に新た なプロトン沈着量を乗じて,中和されずに河川水に浸出するプロトン量を求めた。 (5) 河川 pH の低下 降水のうち陸水に浸出する量は浸透水量に等しいと仮定した。新たな沈着が生じる前の 浸出水 pH は河川 pH に等しいと仮定し,環境省公共用水域水質年間値データファイルに 317 (2) 基づく各測定点の 1997 年度の河川 pH 年平均値を充てた。あるメッシュ内に複数の測定 点がある場合は算術平均を当該メッシュの河川 pH とした。測定点が 1 つもないメッシュ は第 1 次メッシュ(緯度方向 40 分,経度方向1度,約 6400km2)の平均値で補完した。 河川 pH を厳密に検討するためには上流からの流入を扱う必要があるが,サケ科の産卵 床は湧水が起こる場所に選択的につくられることを考慮して,あるメッシュの pH は当該 メッシュの浸出水 pH であらわされると仮定した。 pH 低下による成魚の産卵行動忌避 (6) pH 低下によるベニザケ雌の産卵行動(産卵床の掘り起こし)の顕著な抑制の情報 17)を 利用した。掘り起こし頻度の低下は産卵率の低下を直接に指標すると仮定し,ロジスティ ック曲線で近似した後に上限値で除して基準化し,これを pH と産卵率の関係式とした。 NestR = 1 {1 + NestR pH (river ) : : 1.794 ⋅ 10 21 ⋅ e −7 .503 pH ( river ) } (3) 産卵率(0∼1) 河川 pH pH 低下による卵期∼若年魚期の累積死亡率の増加 (7) pH に対する感受性が高いのは孵化稚魚∼浮上稚魚の期間とされる 18)。したがって,サ ケ科に対する pH の影響は,卵期∼孵化稚魚期∼浮上稚魚期∼若年魚期(ただし河川にと どまる間)までを考慮した。サケ科の pH と半数致死時間( T50)に関するデータ 18,19)を調 査対象種に適用した。 T50 は暴露に対して半数が致死するに要する時間であり,各生活史の継続時間がわかれば 累積死亡率の推計が可能である。累積死亡率の経時的変動は指数関数であらわした。 MR = 1 − e MR t (8) − ln 2 ⋅ t : : T50 (4) ある生活史の累積死亡率 ある生活史の開始時からの経過時間 [hr] サケ科の産卵域および生活史時間の推計 ダメージの計算は当該種の生息域(産卵域)が存在すると考えられるメッシュにつき行 うが,第一にサケ科各種の産卵域の推定が困難である。また,サケ科は卵期∼孵化稚魚期 までは産卵床近傍にいるが浮上後は拡散するという問題もある。これらを厳密に推定する ことは極めて困難であることから,水温などを指標として産卵の有無を決定し,若年魚期 の死亡率影響も産卵が行われると推定されるメッシュのみを対象に推計した。 サケ科各種の主な分布域の情報および産卵時期の情報を参考として,各メッシュの地理 的な位置および産卵時期の平均気温・平均水温の分布から産卵域を推定した。 平均気温は,月平均気温平年値 11) から余弦関数による気温モデルを作成して,年間の任 意の日の値を推定した。 318 平均水温は,年平均水温を年平均気温の関数 22) として与え,振幅を年間の月平均気温お よび月平均水温の最高−最低値の差の比に気温モデルで設定した気温振幅に乗じることで 与えた。 (9) 産卵行動忌避および死亡率増加による内的自然増加率の減少 個体群全体を考慮すると pH 影響による産卵行動忌避および卵期∼若年魚期の死亡率の 増加の総合的な影響 TIpH(0∼1)は各段階の影響の積によりあらわされる。産卵率への 影響を産卵忌避率 NAR = 1 − NestR とおき,全体の影響をあらわすと, TIpH = 1 − 4 ∏ ai i= 0 (5) = 1 − ( 1 − NAR ) ⋅ ( 1 − MR0 ) a0 a1 a2 a3 : : 1 − NAR = NestR 卵期の生存率 = 1 − MR ee 孵化稚魚期の生存率 = 1 − MR ha 浮上稚魚期の生存率 = 1 − MR ef a4 : 若年魚期の生存率 = : : 成魚の産卵率 = 1 − MR fi 内的自然増加率 r は単位時間あたり個体群増殖率を指し,繁殖ポテンシャル P (新たな 個体が一生の間に平均的に残す子孫数)の関数としてあらわすことができる。現存量への ダメージの推計には r の減少量,すなわち酸性化物質負荷量の増加前後における r の差分 が必要となる。個体群生態学では, r は P により近似されることが知られている 23)。 酸性沈着量増加前の pH を pH0 ,増加後の pH を pH1 とすると, r へのダメージは次式 であらわされる。平均世代時間(産卵にあずかる雌の生存率とその産仔数の積を重みとし た年齢の加重平均)は既存資料を参考に推計した。 rdamage = rpH 0 − r pH 1 = ln PpH 0 T − ln PpH 1 { ln { ( 1 − TIpH = ln ( 1 − TIpH pH 0 ) ⋅ P0 = (10) pH 0 ) } T T { )} − ln ( 1 − TIpH pH 1 ) ⋅ P0 ( 1 − TIpH pH 1 } (6) T T 現存量の推計 現存量の推計は困難な課題の一つである。移動性が高く全体の観測が難しい魚類は特に 実態の把握が困難である(水産庁養殖研究所生田研究員コメント)。そこで,現存量を成 魚としての値として扱うのはひとつの方法であり,また「現存量へのダメージを漁獲量へ のダメージに置き換える」のが最も現実的な方法と考えられる。人為的に採捕・採卵そし て稚魚放流される個体はダメージ関数の推計対象となる生活史において河川に存在しない ために除く必要があるが,自然再生産の現存量の算定は難しい。 319 このように現存量そのものの推計が困難であったため,各メッシュの現存量の割り付け は極めて困難であった。したがって,産卵域と推定されたメッシュの内的自然増加率への ダメージの平均値をダメージの基本値と考えた。 (11) ダメージ関数の導出 現存量の把握が困難であることから,中間的な評価指標である酸性化原因物質の排出に よる内的自然増加率への平均的なダメージを求めた。 単位面積あたりプロトン沈着量増加を何段階か設定し(0,1,5,10,20,50,100, 200 eq km-2 yr-1),サケ科各種につき産卵域と推定された全てのメッシュの内的自然増加 率へのダメージを計算して算術平均値を求めた。そして,プロトン沈着量と内的自然増加 率平均値をプロットして近似式を作成した。この近似式に各酸性化原因物質の発生源寄与 率を組み込んだものを内的自然増加率へのダメージ関数とした。各式に式(1)を組み込むこ とで新たな原因物質の排出に対する平均的な内定自然増加率の減少を求めることができる。 アメマス : rdamage = 2.92 ⋅ 10 −6 H dep + 1.33 ⋅ 10 −4 H dep (7-1) オショロコマ : rdamage = 3.07 ⋅ 10 −6 H dep + 7.45 ⋅ 10 −5 H dep (7-2) : rdamage = 3.89 ⋅ 10 H dep (7-3) カラフトマス : rdamage = 9.70 ⋅ 10 −6 H dep + 7.93 ⋅ 10 −4 H dep (7-4) サクラマス : rdamage = 4.04 ⋅ 10 −6 H dep + 2.42 ⋅ 10 −5 H dep (7-5) ベニザケ : rdamage = 8.80 ⋅ 10 −7 H dep + 3.20 ⋅ 10 −5 H dep (7-6) サケ 3.3.7 (1) 2 2 −6 H dep + 8.22 ⋅ 10 2 −5 2 2 2 材料のダメージ関数の構築 酸性化に対する材料の影響指標 建築物などに用いられている材料のうち,特に金属や一部の石材では酸性化の影響があ らわれやすいと考えられる。なお,建築物・材料への影響には文化的資産の損失という側 面もあるが,本調査では対象としなかった。本調査では ICP(International Co-operative Programme)の Dose-response 関数 24)を利用した。同関数では材料の腐食量を乾性沈着 影響および湿性沈着影響の両面から与えるようになっているが,「酸性化」の観点から本 調査では湿性沈着影響(プロトン沈着の影響)の項のみを考慮した。 (2) プロトン沈着量増加による材料腐食速度の増加およびメンテナンス頻度への影響 プロトン沈着量増加前後において,Dose-response 関数の乾性沈着項は不変と仮定した。 したがって,プロトン沈着量増加による各材料の腐食程度の増加は式(1)の Hdep と時間の 関数となる。 時間については,腐食がある程度進行すると(金属: 50µm,石材:4mm)メンテナンス が必要になると考え,Dose-response 関数の湿性沈着項をメンテナンスが必要となる時間 に変形した。 320 これにメンテナンスコスト(金属:3,000 円 m -2,石材:30,000 円 m -2)を乗じて,単 位面積あたりの年間コストダメージをあたえる式とした。 <金属> 亜鉛 : 銅 : 青銅 <石材> : 石灰岩 砂岩 : : MCD (3) MCD = 2.44 ⋅ 10 −4 ⋅ H dep (8-1) MCD = 3000 ⋅ 10 − log ( 8. 96 ⋅ 10 MCD = 3000 ⋅ 10 − log ( 1.50 ⋅ 107 MCD = 30000 ⋅ 10 MCD = 30000 ⋅ 10 : 6 − log ( 2.11 ⋅ 10 − log ( 1. 43 ⋅ 10 H dep ) 0. 89 (8-2) H dep ) 0 .76 (8-3) 8 8 H dep ) 0 .96 (8-4) H dep ) 0 .91 (8-5) 単位面積あたりメンテナンスコストダメージ [円 m-2 yr-1 ] 材料の存在量および暴露面積 具体的なダメージを求めるためには国内の主要材料の存在量および暴露面積の把握が必 要である。しかし,存在量の推計そのものが困難であることから本調査では具体的なダメ ージの推計を断念した。ExternE および ICP ではいくつかの都市において材料のストック を見積もる作業を行い,そのデータを全欧に外挿している。国内でも同様な事例があれば, 何らかの指標(例えば人口)を用いて推計が可能と考える。 3.3.8 まとめおよび今後の課題 ① 不確定性: ② 見直し: 全体的に不確定性の評価が必要である。 随時新しい知見に基づく見直しが必要である。 ③ 発生源寄与率: ④ 陸域 NPP: 経年変動などを考慮する必要がある。 特に pH 低下−Al3+増加−植物成長率減少の関係につき,随時新しい知 見に基づく見直しが必要である。また,BC/Al 比と植物成長率の関係など,他の指標 についても評価を行うことが望ましい。NPP へのダメージのコスト化も課題である。 ⑤ サケ科現存量: 産卵域や生活史時間などの基礎データに加え,pH 低下とサケ科への 影響ならびにそのモデル化(特に pH と累積死亡率の関係)に対する精査・見直しが 必要である。現存量の推計方法のさらなる検討が必要である。 ⑥ 水生生物種構成: 本調査ではダメージの推計を断念したが,国内における pH の変 化と水生生物の種構成の変化に関する知見が得られれば推計が可能と考える。 ⑦ 材料: 材料の単位面積あたりのダメージを与える関数の導出ができた。しかし,本 調査では国内における材料の存在量およびその暴露面積の推計を断念した。これらの 情報が得られれば具体的なダメージの推計が可能となる。 321 参考資料 1)Goedkoop, M.; Spriensma, R. (2000) The Eco-indicator 99, A Damage Oriented Method for Life Cycle Impact Assessment, Methodology Report 2nd Edition. 2)Huijbregts, M. (1999) Life-cycle Impact Assessment of Acidifying and Eutrophying Air Pollutatns, calculation of equivalency factors with RAINS-LCA. Interfaculty Department of Environmental Science, University of Amsterdam. 3)神成陽容,馬場剛,速水洋(2001)日本におけるアンモニア排出量の推計.大気環境学会誌, 36 (1),29-38. 4)藤田慎一,高橋章,速水洋,櫻井達也(2000)日本列島における硝酸イオンとアンモニウム イオンの湿性沈着量.環境科学会誌,1 3 (4),491-502. 5)酸性雨研究センター(2000)環境庁第 3 次酸性雨対策調査データ集(大気系,陸水系,土壌・ 植生系,総合影響)平成 5 年度∼平成 9 年度,CD-ROM 版. 6)総務庁統計局編(各年次)日本の統計.日本統計協会. 7)全国都市清掃会議・廃棄物研究財団(1999)ごみ処理施設整備の計画・設計要領.138. 8)志垣政信編著(1998)絵とき廃棄物の焼却技術(改訂 2 版).オーム社,p.86. 9)資源エネルギー庁長官官房企画調査課編(2000)総合エネルギー統計.通商産業研究社. 10)大喜多敏一(1982)大気保全学.産業図書,254pp. 11)気象庁(1996)気象庁観測平年値メッシュ統計値.CD-ROM. 12)ペドロジスト懇談会,土壌分類・命名委員会(1990)1/100 万日本土壌図. 13)Batjes, N.H. (1995) A Global Data Set of Soil pH Properties. Technical Paper 27, International Soil Reference and Information Centre (ISRIC). 14)李忠和,伊豆田猛,青木正敏,戸塚績(1997)水耕栽培したアカマツ苗の成長および栄養状 態に対する Al と Mn の単独および複合影響.p.374. 大気環境学会誌,32 (5),371-382. 15)岩城英夫(1981)わが国におけるフィトマス資源の地域的分布について.環境情報科学,1 0 54-61. 16)西村定一,伊藤時夫,山口元吉,矢田崇,伊藤文成,橋本康(1994)コイに対する低 pH と Al の複合毒性に与える飼育水硬度の影響.平成 6 年度日本水産学会春季大会講演要旨集, p.310. 17)Ikuta, K., Yada, T., Kitamura, S., Ito, F., Yamaguchi, M., Nishimura, T., Kaneko, T., Nagae, M., Ishimatsu, A., Iwata, M. (2000) Recent Studies on the Effects of Acidification on Fish in Japan. Global Environmental Research, 4 (1), 79-87. 18)生田和正,鹿間俊夫,緒田三郎,奥本直人( 1992)サケ科魚類の発眼卵と稚魚の耐酸性評価. 養殖研報,2 1 ,39-45. 19)Rombough, P.J. (1983) Effects of Low pH on Eyed Embryos and Alevins of Pacific Salmon. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 40 , 1575-1582. 20)地質調査所編(1995)100 万分の 1 日本地質図.第 3 版 CD-ROM 版. 21)上月佐葉子,東照雄(1997)多変量解析を用いた土壌有機・無機成分量によるわが国の森林 土壌の類型化とプロトン消費量に対する成分別評価.日本土壌肥料学雑誌,6 8 (3),272-284. 22)北野文明,中野繁,前川光司,小野有五(1995)河川型オショロコマの流程分布に対する水 温の影響および地球温暖化による生息空間の縮小予測.野生生物保護,1 (1),1-12. 23)田中嘉成,中西準子(1998)生態学モデルの生態リスク分析への適用―外挿法と生活史感度 解析の効用―.水環境学会誌,2 1 (9),616-623. 24)ICP Materials (International Co-operative Programme) (2001) Main Centre web page (Swedish Corrosion Institute) http://www.corr-institute.se/ICP-Materials/ 322 3.4 光化学オキシダント 3.4.1 調査目的及び内容 光化学オキシダント(主にオゾン)は、工場排煙や自動車排気ガス等に含まれる前駆物 質(揮発性炭化水素 VOCs 及び窒素酸化物 NOx)が、太陽光を受けて光化学反応を起こ すことにより生成されるものである。いわゆる光化学スモッグの問題を引き起こし、人間 に対しては呼吸器疾病等の健康被害を発生させ、生態系、特に植物に対しては葉の損傷や 成長の阻害等をもたらす。 光化学オキシダントの発生には、地域の気象条件、VOCs・ NOx の排出量や濃度等の 要因が影響しており、地球温暖化等のインパクトカテゴリに比して、地域性の強いインパ クトカテゴリである。このため、日本でのインパクト評価手法の確立が必要である。 従 来 、 光 化 学 オ キ シ ダ ン ト の イ ン パ ク ト 評 価 は 、 特 性 化 係 数 と し て の POCP ( Photochemical Ozone Creation Potentials :VOC 各成分によるオゾン生成能力をエ チレンとの比較で表現した指標)(Derwent & Jenkin,1990 等)を用い、インベントリの VOC 排出量をエチレン排出量に換算する手法が行われてきた(CML,1992 等)。 ここで使用されてきた POCP は、ヨーロッパにおける評価値であり、日本でこのような 特性化係数はまだ提案されていない。さらに、POCP は VOC 各成分のオゾン生成量をも とに算出されるため、これを用いたインパクト評価はミッドポイントでの評価となる。こ のため VOC 各成分の排出量とオゾンによる被害量との関連が明確でなく、エンドポイン トでのインパクト評価を行うには不十分である。 そこで、本調査では、日本における光化学オキシダントのインパクト評価手法として、 次の 2 点の調査を行うことを目的とした。 ・エンドポイントでのインパクト評価:エンドポイントでの被害量の評価手法の構築 ・ミッドポイントでのインパクト評価:特性化係数の評価 3.4.2 光 化 学 オ キ シ ダ ン ト の cause-effect chain 光化学オキシダントの前駆物質の排出 前駆物質 ( Precursor)の排出 Precursor の拡散と光化学反応 から、被害の発生までの因果関係を 光化学オキシダントの生成 cause-effect chain としてまとめたもの 光化学オキシダントによる被害の発生 が第 3.4.2-1 図である。 (1)前駆物質の排出から光化学オキシ ダントの生成まで 自然界にもともと存在するオゾン及び 人間の健康影響 2 ・オゾン ・PAN ・死亡率の増加 ・疾病の発症(活動の 制限) ・可視被害(葉などに目に見える障害が発生) ・成長率の低下 ・収量の低下 動物被害 の光解離」、「オゾ 物理的被害 ンの生成」という一連の反応サイクルを 通じ、平衡状態にある((1)∼(3)式)。 ・気象条件(太陽光、気温等) ・生体機能(肺機能等)の低下 植物被害 (農作物、森林) NOx は、 「NO 酸化によるオゾンの消費」、 「紫外線による NO ・窒素酸化物(NOx ) ・揮発性有機化合物( VOCs) ・死亡率の増加 ・疾病の発症(活動の制限) ・生体機能(肺機能)の低下 ・建物(外壁等)の劣化 ・金属の腐食 第 3.4.2-1 図 光化学オキシダントの cause-effect chain 322 (1) NO + O3 → NO 2 + O 2 :NO 酸化によるオゾンの消費 (2) NO 2 + hv → NO + O :紫外線による NO 2 の光解離 (3) O + O 2 + M → O3 + M :オゾンの生成 しかし、ここで VOCs 等の有機化合物が存在すると、オゾン、原子状酸素、ヒドロキシ ラジカル(OH)等による攻撃を受けて分解され、これを契機として、ヒドロペルオキシ (HO2)、アルキル(R)、アルコキシ(RO)、アルキルペルオキシ(RO2)、アシルオ キシ(RCO)、アシルペルオキシ(RCO 2)等、各種ラジカル類による複雑な連鎖反応が引 き起こされる。この過程で、NO がオゾンを消費することなく NO2 に酸化されるため、上 記の (2)(3)式の反応が顕著になり、オゾンの発生が促進される。 以上に述べたオゾンの生成は、気象の影響を強く受ける。例えば、オゾン生成に係る反 応系の多くは、日射や気温の上昇によって反応速度が増加する。また、大気中に排出され た NOx や VOCs の拡散は大気の運動に左右される。すなわち、日の出とともに地上付近の 安定層が崩壊し、大気の上下混合が盛んとなっていわゆる混合層が成長するが、混合層内 では NOx や VOCs が均一に拡散しやすくなる。一方、この混合層の成長に伴い、上空から 天然のオゾンが取りこまれ、混合層内のオゾン濃度に影響することとなる。 (2)光化学オキシダントによる被害の発生 a. 人間健康 光化学オキシダントによる人間への健康影響としては、呼吸器疾患、目への刺激、 運動能力の低下等が報告されている。 実験では、高濃度のオゾンや PAN が人間の各種器官に影響を与えることが確認さ れている。一方、実際の大気中の光化学オキシダントにより、どの程度の被害が発生 しているかについては、現在も研究が続けられており、研究によって結果(統計的有 意性の有無等)が異なっている。 本調査では、光化学オキシダントによる健康影響として、濃度と被害発生の数量的 関係が把握されている呼吸器疾患について、取り上げた。 b. 植物 光化学オキシダントの影響により、各種の植物に様々な被害が発生する。代表的な ものは、葉が変色する顕性被害と植物の成長阻害である。 経済的な観点からは農作物への被害が重要であり、過去の研究では、オゾン濃度と 収量減少との関係が数量的に分析されている。また、森林についても、オゾン濃度と 収量減少との関係が数量的に分析されている。本調査では、農作物と森林に対する影 響について、取り上げた。 323 3.4.3 LCIA 手法の構築 ここでは、光化学オキシダントの LCIA 手法を構築した。まず、エンドポイントでイン パクト評価を行う場合、あるいはミッドポイントでインパクト評価を行う場合の手法を構 築した。続いて、インベントリの排出地域の情報が含まれていない場合のインパクト評価 手法の構築を行った。 (1)エンドポイントとミッドポイントでのインパクト評価 a. エンドポイントでのインパクト評価 インベントリで得られたオゾン前駆物質排出量からカテゴリーエンドポイントでの 被害量を評価する手法を構築した。具体的には、オゾン前駆物質排出量と被害量との 関係を記述する関数(ダメージ関数)について、次の2つから構成されるものとした。 イ.オゾン前駆物質排出量からオゾン濃度の上昇値を評価する関数 ロ.オゾン濃度からカテゴリーエンドポイントでの被害量を評価する関数 イ.オゾン前駆物質排出量からオゾン濃度の上昇値を評価する関数 オゾン前駆物質としては、VOCs と インベントリ分析 NOx という特性の異なる 2 種類の物 VOC 排出量[kg/year] 質が挙げられる。ここでは、VOCs と ①体積に換算[m3/kg] NOx のそれぞれの排出量に対するオ 3 VOC 排出量[m /year] ゾン濃度の上昇値を評価した。 ②オゾン変換等量係数(OCEF) [m 3/ m3] i) VOC 排出量に対するオゾン濃度上 エチレン換算排出量 [m3 /year] 昇値の評価手順(第 3.4.3-1 図) ③エチレンのオゾン変換係数 (OCF) [ppm/(m 3/year)] まず、VOCs の各成分を、VOCs 各 成分とエチレンのオゾンの生成し易さ オゾン濃度上昇値 [ppm ] の比を表す係数で乗じて、エチレン換 第 3.4.3-1 図 VOC 排出量に対する オゾン濃度上昇値の評価手順 算の排出量に換算する。この時の係数 を オ ゾ ン 変 換 等 量 係 数 ( Ozone Conversion Equivalency Factor、略し インベントリ分析 て OCEF)と呼ぶ。 NOx 排出量 [kg/year] 次に、このエチレン換算の排出量に、 エチレン単位排出量あたりのオゾン濃 ①体積に換算[m3/kg] 3 NOx 排出量 [m /year] 度上昇値を表す係数を乗じて、オゾン ②NOx のオゾン変換係数(OCF) [ppm/(m 3 /year)] 濃度の上昇値を評価する。この時の係 数を、エチレンのオゾン変換係数 オゾン濃度上昇値 [ppm ] (Ozone Conversion Factor 、略して OCF)と呼ぶ。 第 3.4.3-2 図 NOx 排出量に対する オゾン濃度上昇値の評価手順 ここで OCEF は、 「VOC 各成分の OCF÷エチレンの OCF」で表され るものとした。 324 ii) NOx 排出量に対するオゾン濃度上昇値の評価手順(第 3.4.3-2 図) NOx 排出量に NOx の OCF を乗じて、オゾン濃度の上昇値を評価する。 ロ.オゾン濃度からカテゴリーエンドポイントでの被害量を評価する関数 LCIA 実施者は、 (1)で評価されたオゾン濃度の上昇値を Effect 関数に入力するこ とにより、カテゴリーエンドポイントでの被害量を評価する。ここで、Effect 関数と は、被害量とオゾン濃度との関係を表す関数とした。 b. ミッドポイントでのインパクト評価 a. で述べたように、光化学オキシダントのインパクト評価で、オゾン濃度評価の際 に VOC と NOx の排出の取り扱いには、注意が必要である。 ミッドポイントでのインパクト評価の場合、一般的には、数量的評価として VOC のみ考慮し、特性化係数としての POCP を乗じてエチレン排出量に換算する手法が採 用されてきた(例:CML(1992))。 本調査では、ミッドポイントでのインパクト評価として、VOC が単独で排出された 場合を取り上げた。a. で導入した OCEF(VOC 各成分のオゾン濃度への相対的寄与 をエチレンとの比で表す)を特性化係数として用いる手法を構築した。すなわち、 LCIA 実施者は、インベントリの VOC 各成分の排出量に OCEFを乗じることにより、 エチレンの排出量に換算するものとした。 (2)排出場所が特定されなかった場合におけるインパクト評価 ここでは、排出場所 が特定されなかった場 インベントリの排出量が VOC 1[kg]の場合 合におけるインパクト 地域Aでの1[kg]排出時の 地域Bでの1[kg]排出時の 評価手法として、イン オゾン濃度変化を評価 オゾン濃度変化を評価 地域Aでの1[kg]排出時の 地域Bでの1[kg]排出時の 被害量を評価 被害量を評価 地域C ベントリで得られたオ ゾン前駆物質排出量か 地域C らカテゴリーエンドポ イントでの被害量を評 価 す る 手 法 を 第 地域Aの重みを乗じる (全国中の排出量比率) 築した。 地域(A,B,C ・・・) 地域C 加算 3.4.3-3 図のように構 この図のように、各 地域Bの重みを乗じる 被害量を評価 第 3.4.3-3 図 排出場所が特定されなかった場合における インパクト評価手法 の被害量を重み付けし て平均的な被害量を算定するのではなく、各地域の被害量をそのまま(あるいは、上限と 下限のように)、幅を持たせて評価することも考えられる。 地域としては、光化学オキシダントの発生状況は、注意報発令日数が関東と関西に集中 (参考:「環境白書」平成 11 年度、環境庁)地域の気象条件(日射量等)によって、オゾ 325 ・・・ ンの生成状況が異なる。を考慮する。なお、濃度評価については、次のように分けて考え る。 ・関東 → 関東の OCF,OCEF(昨年度算定)を使用して濃度評価 ・関西 → 関西の OCF,OCEF(今年度算定)を使用して濃度評価 ・他地域 → 気象条件(日射量等)の違いを考慮して全国を数ブロックに分け、 各ブロックの OCF,OCEF(今年度算定)を用いて濃度評価。 3.4.4 ダメージ関数の構築 ここでは、3.4.3 で述べた LCIA 手法に必要となるダメージ関数(OCF・OCEF と Effect 関数)を構築した。 (1) OCF(オゾン変換係数)・OCEF(オゾン変換等量係数) OCF、OCEF については、光化学オキシダントの問題が顕著となる空間スケールはいわ ゆるメソスケール(20∼200km 程度)のオーダーである(大原・宇野,1997)。従って、 OCF・OCEF も例えば、関東、関西といった地域区分毎に算定する必要がある。昨年度調 査では、光化学オキシダントの形成が顕著な都市域の代表として、関東の OCF・OCEF を算定した。今年度は、関西の OCF,OCEF を算定した。また、排出場所が特定されなか った場合におけるインパクト評価手法に必要となる関東・関西以外の OCF,OCEF につい て、算定した。以下に評価手法と結果を述べる。 a. OCF・OCEF の算定手法 オゾンの発生過程は、多数の物質及び反応系が関与するとともに、複数の要因の影 響を受け、非常に複雑である。オゾン濃度を評価するための係数(OCF・OCEF)の 算定にあたっては、このような複雑な過程を表現した光化学モデルを用いる。以下、 OCF・OCEF の算定手順、算定ケース、算定に用いる光化学モデルについて述べる。 イ.算定手順 ここでは、VOC 及び NOx の OCF・OCEF を算定するための手順を示した。 i) VOC の OCF・OCEF の算定 エチレンの OCF は第 3.4.4-1 図のようにして算定する。 VOC 各成分の OCEF については、まず、第 3.4.4-1 図の②、③と同様の手順で、 VOC 各成分ごと ②エチレン感度分析シミュレーション ①ベースケースシミュレーション に排出量を増加さ せてシミュレーシ ③エチレンの 単位排出量あたりオゾン濃度上昇値(エチレンの OCF) ョンを行い、VOC 各 成分の単位排出量あ 第 3.4.4-1 図 エチレンの OCF の算出 たりのオゾン濃度上昇値(OCF)を算定する。次に、この VOC 各成分の OCF とエ チレンの OCF との比によって、OCEF を算定する。 326 ii) NOx の OCF・OCEF の算定 第 3.4.4-1 図の②、③と同様の手順で NOx 排出量のみを増加させてシミュレーショ ンし、NOx 単位排出量あたりのオゾン濃度上昇値(OCF)を算定する。 ロ.算定ケース OCF・OCEF は、2 つのオゾン濃度指標(日中平均濃度と 1 日ピーク濃度)を対象 に算定する。 季節としては、4季節平均及び年平均について算定する。オゾン形成は気象、大気 汚染状況に左右されるので、各季節ごとに平均的な気象・大気汚染条件を 1 ケースの み設定してシミュレーションする方法では、オゾン形成が精度良く再現されない恐れ がある。そこで、各季節ごとに気象条件(日射、気温)と大気汚染条件(NOx、VOC 濃度)を複数の階級に区分し、各階級ごとにシミュレーションする方法を採った。こ のシミュレーションから各階級の OCF・OCEF を求め、各階級の出現頻度を乗じる ことにより、各季節平均・年平均の OCF・OCEF とする。 ハ.光化学モデル OCF ・ OCEF 算 定 に 用 い る 光 化 学 モ デ ル は 、 EPA で 開 発 さ れ た PBM ( Photochemical Box Model )( Schere & Demerjian,1984)を鵜野・若松(1992)が修正した 上空からの物質取り込み 混合層の成長 モデルを用いることとした。 PBM は、計算領域の混合層以下の高さを1ボ 風 化学反応 ックスとして取り扱うボックスモデルであり、ボ ックス中への物質の排出、風による物質の希釈、 混合層の成長、それに伴う上空からの物質取り込 排出 移流による 流入 移流による 流出 み、及び各種化学反応がモデル化されている(第 3.4.4-2 図参照)。 鵜野・若松のモデルでは、化学反応のモデ 第 3.4.4-2 図 PBM の概念図 Schere & Demerjian(1984)より作成 ル と し て CBM-IV(Gery et al.,1989)改良したものが使用されている。 CBM-IV (Carbon-Bond Mechanism)は、炭化水素を炭素結合構造によって 8 成分(一重結 合炭素原子 PAR、エチレン ETH、エチレン以外の二重結合炭素原子 OLE、反応性の あるアロマティック環であるトルエン TOL とキシレン XYL、カルボニル基であるホ ルムアルデヒド FORM とそれ以外のアルデヒド類 ALD2、植物起源のテルペン類で あるイソプレン ISOP)に分類し、各成分で平均的な反応速度を用いるものである。 個別の炭化水素成分と CBM-IV での炭化水素成分との対応例を表 3.4.4-1 に示す。炭 化水素以外の物質(NO2 等)も含めて、取り扱われる化学種は合計 33 種である。 327 第 3.4.4-1 表 個別の炭化水素成分と CBM-IV の炭化水素成分の体積の対応例 EPA(1984)の一部を抜粋 *NR:unreactive 個別の炭化水素成分 PAR OLE ETH ETHYLENE PROPENE TOL XYL FORM ALD2 ISOP NR 炭素数 1.0 1.0 2 1.0 3 FORMALDEHYDE 1.0 1 BENZENE 1.0 5.0 6 ETHYL ALCOHOL 0.4 1.6 2 本調査で、鵜野・若松(1992)のモデルを採用した理由は、次の通りである。まず、 鵜野・若松の採用した PBM は汚染物質予測に必要な物理化学プロセスを全て含んで おり、汚染現象が混合層以下で生じている場合はその特徴をよくシミュレートする(鵜 野・光本,1994)。また、計算領域のボックス化と炭化水素成分の類型化により、多 大な計算時間を要しないモデルとなっており、各季節ごとに多数のケース(階級)を 設定してシミュレーションすることが可能である(ロ.参照)。 b. 関西を対象とした OCF・OCEF の算定 イ.光化学モデルの入力条件 気象条件は、地上気象観 測データ(気象庁)により 設定した。NOx,VOC 等の 140 初期濃度は、環境データベ 120 究所)の関東のデータによ り設定した。VOC の初期 濃度を CBM-IV の 8 成分 に分けるにあたっては、大 O3濃度 [ppb] ースファイル(国立環境研 観測値_地点平均 期間最大値 計算値 100 80 観測値_地点最大 期間最大値 観測値_地点最大 期間平均値 60 40 原ら(1997)をもとに設定し た。O3 の上空境界値は、 八方尾根のオゾン観測値 (長野県衛生公害研究所・ 20 0 5 10 15 20 時刻 [時] 国立環境研究所提供)によ り設定した。また、 NOx,VOC の排出量は、 「平 成 9 年度酸性雨予測手法の 開発調査」 (環境庁委託業務 (財)計量計画研究所 気象階級:日積算日射量=( 15.0 日最高気温=( 32.0 - 20.0) [MJ/m2 ], ) [deg], NOx,VOC 濃度階級:早朝 nox 濃度=( voc/nox 濃度比=( 第 3.4.4-3 図 (1998))をもとに設定した。 9.0 - 0.040)[ppm] ) 関西:夏季のベースケース計算結果及び 観測値(時別値) 328 - ロ.ベースケースシミュレーション(光化学モデルの検証) 各季節毎に、気象条件と大気汚染条件により複数階級(25 階級程度)を設定し、各 階級でベースケースの計算を行って、計算値と観測値を比較した。各季節とも、計算 値と観測値はよく一致し、光化学モデルの妥当性が検証された。第 3.4.4-3 図に、夏 季の1階級を取り上げ、時別オゾン濃度の計算値と観測値の比較を示す。 ハ.感度分析シミュレーション(OCF・OCEF の算定) 各季節・各階級ごとに、CBM-IV 各成分(ETH、PAR、OLE、FORM、ALD2、 TOL、XYL)あるいは NOx 排出量をベースケースシミュレーションより増加させて、 感度分析シミュレーションを行った。この結果から、CBM-IV の各成分あるいは NOx について、各階級における OCF・OCEF を算定し、これに各階級の出現頻度を乗じ て季節平均の OCF を算定した。 このようにして求めた CBM-IV 各成分の OCF から、EPA(1984) (第 3.4.4-1 表参 照)を用いて、個別の炭化水素成分の OCF を算定した。また、個別の炭化水素成分 の OCF とエチレンの OCF との比によって、OCEF を算定した。夏季平均の算定結 果の一部を第 3.4.4-2 表に示す。ここでは、インベントリで通常得られる排出量が質 量であることを考慮し、質量ベースでの OCF(図 3.4.3-1 のオゾン濃度上昇値の評価 手順の①∼③の係数を全て乗じて得られた値)・OCEF を示した。 第 3.4.4-2 表 関西:個別炭化水素成分の OCF・OCEF の算定例[夏季平均] [日中平均濃度] [1 日ピーク濃度] OCF OCEF OCF OCEF [ppm/(kg/year)] [kg/ kg] [ppm/(kg/year)] [kg/ kg] ETHYLENE 8.752E-11 1.000 ETHYLENE 1.175E-10 1.000 PROPENE 1.494E-10 1.707 PROPENE 1.870E-10 1.592 8.636E-11 0.987 9.881E-11 0.841 3.712E-12 0.042 5.285E-12 0.045 2.517E-12 0.029 3.584E-12 0.031 FORMALDE HYDE BENZENE ETHYL ALCOHOL FORMALDE HYDE BENZENE ETHYL ALCOHOL c. 関東・関西以外における OCF・OCEF の算定 前述したように、ここでは、全国を気象条件(日射量)の違いを考慮して数ブロッ クに分け、OCF,OCEF を算定した。地域ブロックは、北海道、東北、中部・北陸、中 国・四国、九州・沖縄とした。 季節としては、4 季節平均及び年平均の OCF・OCEF について算定する。関東・関 西のように複数の階級は設定せず、季節毎に、平均的条件を1ケース設定して算定す る。 329 北海道と九州を取り上げ、夏季平均における個別の炭化水素成分の OCF・OCEF(質 量ベース) の算定結果の一部について、第 3.4.4-3 表及び第 3.4.4-4 表に示す。 第 3.4.4-3 表 北海道:個別炭化水素成分の OCF・OCEF の算定例[夏季平均] [日中平均濃度] [1 日ピーク濃度] OCF OCEF OCF OCEF [ppm/(kg/year)] [kg/ kg] [ppm/(kg/year)] [kg/ kg] ETHYLENE 3.447E-11 1.000 ETHYLENE 3.459E-11 1.000 PROPENE 3.245E-11 0.941 PROPENE 3.071E-11 0.888 2.986E-11 0.866 2.695E-11 0.779 7.002E-13 0.020 5.118E-13 0.015 4.749E-13 0.014 3.471E-13 0.010 FORMALDE HYDE BENZENE ETHYL ALCOHOL 第 3.4.4-4 表 FORMALDE HYDE BENZENE ETHYL ALCOHOL 九州:個別炭化水素成分の OCF・OCEF の算定例[夏季平均] [日中平均濃度] [1 日ピーク濃度] OCF OCEF OCF OCEF [ppm/(kg/year)] [kg/ kg] [ppm/(kg/year)] [kg/ kg] ETHYLENE 9.303E-11 1.000 ETHYLENE 1.039E-10 1.000 PROPENE 1.435E-10 1.542 PROPENE 1.752E-10 1.687 5.894E-11 0.634 5.407E-11 0.521 3.361E-12 0.036 3.679E-12 0.035 2.279E-12 0.025 2.495E-12 0.024 FORMALDE HYDE BENZENE ETHYL ALCOHOL (2) FORMALDE HYDE BENZENE ETHYL ALCOHOL Effect 関数 オゾン濃度と被害量との数量的関係を表す Effect 関数のうち、人間健康に関するものを 第 3.4.4-5 表に、農作物と森林に関するものを第 3.4.4-6 表に示す。 330 第 3.4.4-5 表 オゾンの人間への健康影響に関する Effect 関数(年間ダメージ) Empire State Electric Energy Research Corporation [1995]に基づき作成 死亡* 文 Effect 関数 Endpoint Kinney and Ozkaynak (1991) ⊿Mortality(リスク)=365(日) *急性死亡を評価 呼吸器系の入院 ×3.3E-6(リスク/ppm 日)×⊿O3(ppm/日) ぜん息発作 ×13.7E-6(リスク/ppm 日)×⊿O3(ppm/日) Whittmore and Korn (1980)、Holguin ⊿AA(リスク)=365(日) (AA) ×0.188(リスク/ppm 日)×⊿O3(ppm/日) 軽微な行動制限日 et al. (1985)、Stock et al. (1988) Ostro and Rothschild (1989) ⊿MRAD(リスク)=365(日) (MRAD) 急性呼吸器疾患 Kinney and Ozkaynak (1992) Thurston et al. (1992) ⊿RHA(リスク)=365(日) (RHA) 献 ×4.67E-2(リスク/ppm 日)×⊿O3(ppm/日) Krupnick et al. (1990) ⊿ARS(リスク)=365(日) (ARS) ×0.137(リスク/ppm 日)×⊿O3(ppm/日) 第 3.4.4-6 表 農作物及び樹木の Effect 関数 ●農作物の Effect 関数:Weibull モデルで表現 コメの場合:RY(相対収率)=exp[C(O3-20)] C=-0.001822、O 3 は ppb 単位 他の作物:Y(収率)=exp{-(O3/β)m} Lesser(1990) β(ppm) m β(ppm) m Alfalfa(アルファルファ) 0.178 2.07 Kidney Bean(インゲン豆) 0.279 1.35 Corn(トウモロコシ) 0.124 2.83 Soybean(ダイズ) 0.107 1.58 Cotton(ワタ) 0.111 2.06 Winter Wheat(冬コムギ) 0.136 2.56 Forage(飼料) 0.139 1.95 ●樹木の Weibull モデルの Effect 関数:Y=exp{-(O3 暴露量/β)m} β m (O 3 暴露量:ppm.h) US-EPA の研究をもとに作成 β Aspen 112.0 1.197 Tulip poplar Douglas fir 376.7 1.844 Loblolly GAKA Ponderosa pine 206.2 1.029 Sugar maple Red alder 215.6 1.054 Eastern white pine Black cherry 108.9 1.146 Virginia pine Red maple 647.5 1.537 331 m 195.0 2.457 1452.8 1.000 73.5 23.028 273.8 2.596 2858.7 1.000 3.4.5 ダメージ関数を用いた被害量評価の一連の手続き ここでは、3.4.4 で構築した OCF・OCEF と Effect 関数を用いて、インベントリから 被害量を評価するまでの一連の手続きを示す。 物質は、エチレン、ベンゼン、ホルムアルデヒドという 3 物質を対象とし、各物質が年 間 1kg 排出されると想定した。地域は、関西地方を対象とした。 ダメージ評価の手順は、次の通りである。まず、各物質の排出量[kg/year]に対して、夏 季の日中平均濃度の OCF(第 3.4.4-2 表参照)を乗じることにより、オゾン濃度の上昇値 を評価した。続いて Effect 関数(第 3.4.4-5 表及び第 3.4.4-6 表)を用いて代表的な項目 の被害量を評価した。算定に当って用いた関西地方の人口は 1934 万人、コメ、大豆及び 小麦の収量はそれぞれ 393.8 千 t、3.762 千 t 及び 2.502 千 t である。 被害のうち、人間への健康影響については、Hofstetter(1998)による 1 患者あたりの DALY 値(急性死亡 0.75、行動制限日 1.40E-04、呼吸器系の入院 0.011)を用い、DALY の指標でも算出した。 結果を第 3.4.5-1 表に示す。 第 3.4.5-1 表 関西:エチレン、ベンゼン、ホルムアルデヒドに対する被害の試算結果 ホルム エチレン ベンゼン アルデヒド kg/yr 1.000 1.000 1.000 [ppm/(kg/year)] 8.752E-11 3.712E-12 8.636E-11 ppm 8.752E-11 3.712E-12 8.636E-11 cases/yr 2.04E-06 8.65E-08 2.01E-06 DALY s/yr 1.53E-06 6.49E-08 1.51E-06 cases/yr 2.89E-02 1.22E-03 2.85E-02 DALY s/yr 4.04E-06 1.71E-07 3.99E-06 cases/yr 8.46E-02 3.59E-03 8.35E-02 DALY s/yr 9.31E-08 3.95E-09 9.19E-08 排出量 オゾン 濃度評価 オゾン変換係数(OCF):質量ベース オゾン濃度上昇値 1) 急性 被害量* 死亡 被害量(DALY)* 人間への 行動 被害量* 健康影響 制限日 被害量(DALY)* 呼吸器系 被害量* の入院 農作物 3.4.6 被害量(DALY)* 米 被害量 t/yr 6.25E-05 2.65E-06 6.17E-05 大豆 被害量 t/yr 1.94E-06 8.22E-08 1.91E-06 小麦 被害量 t/yr 2.49E-07 1.05E-08 2.45E-07 まとめと今後の課題 以上の調査では、光化学オキシダントの cause-effect chain に基づき、ダメージ関数 (OCF・OCEF と Effect 関数より構成される)を用いて、インベントリでの前駆物質排 出量からエンドポイントでの被害を評価する LCIA 手法を構築した。また、OCEF を特性 化係数として用いることにより、ミッドポイントでの LCIA を行うことも可能となった。 OCF・OCEF は、地域の気象条件などの影響を受けるが、今年度は関西と全国各地域ブロ ック(北海道、東北、中部・北陸、中国・四国、九州・沖縄)について算定した。 332 今後の課題は、次の通りである。 ●Effect 関数を整備する。 (オゾン感受性の植物種による違いを考慮して、Effect 関数を適用するための方法を検 討) ●不確実性の解析を行い、それをもとに OCF・OCEF の精度向上のための再検討を行う。 ●VOC と NOx が同時に排出された場合のオゾン濃度評価手法を再検討する。 参考文献 ・ EPA, "User’s Manual for OZIPM-4(ozone isopleth plotting with optional mechanisms) ", VOLUME I,1984 ・ Schere,K.L. and Demerjian, K. 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Structured Approach to Combine Models of the Technosphere, Ecosphere and Valuesphere”, Kluwers Academic Publishers 334 3.5 3.5.1 富栄養化 調査目的及び内容 富栄養化に関連する環境基準の達成率は低く、特に、人間活動の集中しやすい閉鎖性水 域においては、水生生物や漁業への被害が生じ深刻な問題となっている。本調査では、富 栄養化関連負荷物質の発生が閉鎖性水域に及ぼす被害について定量的に評価する。 本調査では、①富栄養化による被害の整理、②[負荷発生→負荷流入→富栄養化状態変 化]の関連及び予測手法の検討、③富栄養化状態変化と被害との関係の検討、④代表的富 栄養化水域における[負荷流入→富栄養化状態変化→被害]関係の推定を行った。調査フ ローを図 3.5.1-1 に示す。 (1)対象とする富栄養化の被 害の選定 (2)負荷発生から環境影響に (2)a 負荷発生から閉鎖性 水域への流達過程の検討 至るプロセスの検討 評価手法の検討 (2)b 閉鎖性水域内での物 質動態の検討 (2)c 環境変化の評価方法 (モデル)の検討 (3)環境変化と被害との関係 の検討 (4)代表的富栄養化水域にお 被害関係算出 (4)a 流動シミュレーショ ンの実施 ける負荷と被害の関連算出 (4)b 水質シミュレーショ ンの実施 (4)c 被害の関連算出 図 3.5.1-1 3.5.2 調査フロー 富栄養化の被害の検討 富栄養化による被害として水中の溶存酸素濃度の低下(貧酸素化)が究極的であり(図 3.5.2-1)、それによる底生生物減少の問題が重視されている。貧酸素化による底生生物の 減少は、水域生態系に大きな影響を及ぼし、高次動物への食物連鎖や漁業を通して、食料 資源の減少及び経済活動の制限という問題につながる。 底生生物の減少による水域生態系への影響は、食物連鎖網の一部分を担う生物が消失す ることによる生態系への影響という面のみでなく、底生生物が水域の堆積物中における物 質循環に大きな役割を果たしているため、底生生物の消失は底泥の物質循環を滞らせ、そ 335 れが原因になってさらなる環境悪化を引き起こすという悪循環を生じさせる。 肥沃化段階 微小藻類バイオ 植物プランクトン 底生生物バイオ Enrichment phase マス↑ バイオマス↑ マス↑ 初期影響 魚類バイオマス↑ 生物種構成の変化 二次影響 光透過深度の減少 貧酸素/毒性植物プラ 行動への影響 ンクトンのブルーム 最終影響 アオサ、シオグサの現 Extreme effect 存量増加 究極的影響 毒性影響 種の消失 無酸素/現存量の減少 Ultimate effect 図 3.5.2-1 3.5.3 富栄養化による影響の一般的スキーム(Gray ,1992) 負荷発生から被害に至るまでの関係の検討 負荷(COD、T-N、T-P)の発生から被害に至るまでのプロセスは図 3.5.3-1 のとおり設 定した。 富栄養化関連物質(N、P、有機物:COD)負荷発生 水域への負荷流入 水域内の物質循環変化(有機物の生産や分解と関連する酸素動態) 底層水の貧酸素化 保護対象の影響評価 底生生物群集の貧弱化 生態系 漁獲量の減少 社会資産 漁獲金額の減少 図 3.5.3-1 富栄養化の被害対象 336 (1) 負荷発生から閉鎖性水域への流達過程 負荷発生源から閉鎖性水域へ到達するまでに、有機物の分解、生成により COD は増減 し、窒素及び燐も様々に形態変化する。陸域における負荷の発生量と水域への流入量の比 率は流達率と呼ばれるが、流達率は地形的条件や降雨等の気象条件などによって大きく変 動すると考えられる。しかし、この変動状況を検討するためのデータはほとんど存在しな い。本調査では、COD については環境庁で採用されている流達率を適応し、窒素及び燐 については形態変化してもそのほとんどはいずれ水域に到達すると考えた。 (2) 閉鎖性水域における物質動態 閉鎖性水域における酸素動態に関わるプロセスを図 3.5.3-2 に示す。図中細い枠は物質 の循環を示し、太い枠が物質循環に関連した酸素動態に関わるプロセスを示す(点線は酸 素供給、実践は酸素消費に関わるプロセス)。また、図に示したプロセス以外にも水域の 閉鎖性の強さや水深等の地形的な要素も貧酸素水塊形成に強く影響している。酸素動態に 関わるプロセスは、それぞれが地形特性や他の環境状態の影響を強く受けるものであり、 予測モデルにおける簡略化のためにこれらのプロセスを捨象することによって、それだけ 地域特性が考慮できなくなり、計算は現実と解離するという一面もある。 本調査では、貧酸素現象が問題となる夏季を対象として、対象水域に流入する富栄養化 関連負荷が増加した場合の貧酸素の状況を予測するために、対象水域の流動を計算して、 その結果から対象海域に出入りする水量を算出し、その結果を利用して対象海域内の物質 循環を計算することによって酸素の動態を計算する手法を採用する。 有機物の生産 負荷流入 光合成による酸素供給 大気からの酸素供給 成層による底層への酸素供給の遮断 有機物の沈降 生物の呼吸による酸素消費 栄養塩の溶出 水中有機物分解による酸素消費 硝化による酸素消費 堆積有機物の増加 底生生物の呼吸による酸素消費 図 3.5.3-2 (3) 外洋からの 酸素供給 堆積物分解による酸素消費 硫化物等(ODM)による化学的な酸素消費 閉鎖性水域における酸素動態に関わるプロセス 閉鎖性水域内での物質動態及び酸素動態の変化を予測するモデル 閉鎖性水域内での物質動態を表現するために用いられる数値シミュレーションモデル は、「流動モデル」と「水質モデル」から成る。本調査では水中の酸素動態を予測するた めに、流動モデルは、風、水の密度差及び潮汐によって駆動される流れを考慮した「マル チレベルモデル」(図 3.5.3-3 参照)を採用した。また、水質モデルは、水域内の植物プ 337 ランクトン、動物プランクトン、デトリタス、溶存態有機物及び栄養塩間の C、N、P の 動態を表現した「物質循環(生態系、富栄養化)モデル」(図 3.5.3-4 参照)を採用した。 これらのモデルは中田らによって開発されたものを一部改変したものである。流動モデル については鉛直方向に層区分し、水平方向に格子分割し、水質モデルについては、水平方 向に格子分割を行わなず鉛直方向の層区分のみ行った。 海上風 河川水の流入 日射 吹送流 潮汐 熱交換 潮汐流 密度流 図 3.5.3-3 マルチレベル流動モデルで考慮している流動を駆動する要因 日射 負荷流入 負荷流入 懸濁態有機物 溶存態無機燐 無 分 機 解 化 溶存態無機窒素 呼 吸 枯死 植物プランクトン 溶存態有機物 排 泄 沈 排糞・死亡 動物プランクトン 補 食 沈 降 降 無機態窒素・燐 溶出 図 3.5.3-4 水質モデルにおける物質循環の概念図 338 光 合 成 (4) 閉鎖性水域における貧酸素現象と底生生物の関連 ①貧酸素化による底生生物種類数の減少 貧酸素化による底生生物種類数の減少については、風呂田利夫(1991)、今林博道 (1989)などが報告している。本調査では、東京都による昭和 63 年度∼平成 9 年度 の底生生物調査結果を用いて、底層 DO と底生生物出現種類数の関係を検討した。 結果は、出現種数(y)と底層 DO 濃度(mg/l)(x)との回帰式は以下のとおりと なった。 y=0.3746x 2+2.0068x+0.9831 R2=0.4669(R=0.68) n=184 ②貧酸素化による底生生物現存量の減少 底生生物の死亡速度が、Baretta and Ruardji (1988)がオランダのエムスエスチ ャリーを対象とした物質循環モデルで使用し、鈴木輝明ら(1998)が三河湾における 底生生物の現場観測結果に適応させるように修正している。 W B = mor ∗ (1.0 − zox ) zox = MIN (1.0, ROX qox ) W :死亡量 B:メイオベントス、マクロベントス食性別現存量 mor :低い DO 飽和度 に よ る ベ ン ト ス の 相 対 死 亡 速 度 zox : 生 物 群 ご と に 異 な る 死 亡 に 至 る DO 飽 和 度 ROX :DO 飽和度 qox:それ以下では酸素不足で死亡に至る相対的な DO 飽和度 qox = 0.7 ∗ func ( ( func = (T k s )exp 1 + (T k s )exp )) T :水温 k s :半値定数(=25℃) exp:半値定数のまわりの機能的な応答 を表す指数 マクロベントス: mor = 1 .0 day−1 qox = 0. 7 ∗ func ( ks = 25 , exp = 20 ) 注意(この一連の影響評価のモデルでは、底生生物の変化が水中の物質循環及び酸 素動態に及ぼすフィードバック機構を考慮していない。) 3.5.4 代表的富栄養化水域における負荷と被害の関連算出 上記の「負荷流入→富栄養化状態変化→被害」関係の推定は、貧酸素化による被害が問 題となっている東京湾、三河湾、伊勢湾及び大阪湾について、貧酸素化が問題となる夏季 を対象として、以下の手順で実施した。 ①3次元流動モデルを用いて湾内の流動計算を実施する。 ②流動計算結果を引き継ぎ、鉛直方向に多層区分した1ボックスの水中(浮遊系)の 物質循環モデルを用いて、近年の負荷量を設定し貧酸素現象が生じる夏季を対象と して底層の溶存酸素濃度を計算する。 ③負荷量が±10%、±20%、±30%増減した場合について物質循環計算を実施し、負 339 荷量の変動と溶存酸素濃度の変動の関係を算出する。 ④負荷変動に起因した溶存酸素濃度変化による被害量を算出する。 (1) 現況計算 水質計算において算出される項目について、観測データ(計算対象年度の水質調査結果) と比較した結果を図 3.5.4-1 に示す。計算結果は全湾平均値であるので、観測値の最大最 小値及び平均値と比較しているが、計算結果は絶対値及び鉛直方向の傾向を捉えており、 現状の水質を再現しているものと判断した。なお、現況計算で使用した負荷量は表 3.5.4-1 に示すとおりである。 表 3.5.4-1 COD T-N T-P (2) 現況流入負荷量(t/日) 東京湾 286 281 23.0 伊勢湾 246 174 18.9 三河湾 87.7 46.9 5.1 大阪湾 222 256 17.2 負荷変動による環境変化予測 負荷量が±10%、±20%、±30%増減した場合の底層溶存酸素濃度の変化は表 3.5.4-2 のとおり予測された。 表 3.5.4-2 負荷変動時の溶存酸素濃度変化(単位:mg/l) 東京湾 30%減 N変動ケース 2.98000 P変動ケース 3.35683 NP変動ケース 3.35683 COD変動ケース 2.98168 20%減 2.98000 3.24017 3.24017 2.98111 底層DO濃度(mg/l) 10%減 現況 10%増 2.98000 2.98 2.98000 3.11380 2.98 2.84233 3.11380 2.98 2.84233 2.98056 2.98 2.97943 20%増 2.98000 2.70464 2.70464 2.97885 30%増 2.98000 2.57008 2.57008 2.97829 20%減 1.40150 1.41446 1.41580 1.40000 底層DO濃度(mg/l) 10%減 現況 10%増 1.40073 1.40 1.39926 1.40742 1.40 1.39217 1.40811 1.40 1.39138 1.40000 1.40 1.40000 20%増 1.39847 1.38390 1.38217 1.40000 30%増 1.39772 1.37799 1.37244 1.40000 20%減 2.36119 2.36268 2.36272 2.36000 底層DO濃度(mg/l) 10%減 現況 10%増 2.36001 2.36 2.35999 2.36131 2.36 2.35872 2.36133 2.36 2.35872 2.36000 2.36 2.36000 20%増 2.35998 2.35800 2.35747 2.36000 30%増 2.35997 2.35800 2.35627 2.36000 20%減 2.53182 2.56596 2.54322 2.53072 底層DO濃度(mg/l) 10%減 現況 10%増 2.53093 2.53 2.52907 2.54799 2.53 2.51200 2.53641 2.53 2.52353 2.53035 2.53 2.52965 20%増 2.52818 2.49928 2.52188 2.52928 30%増 2.52725 2.47489 2.50892 2.52894 伊勢湾 30%減 N変動ケース 1.40934 P変動ケース 1.42116 NP変動ケース 1.42303 COD変動ケース 1.40000 三河湾 30%減 N変動ケース 2.36290 P変動ケース 2.36409 NP変動ケース 2.36415 COD変動ケース 2.36000 大阪湾 30%減 N変動ケース 2.53274 P変動ケース 2.58499 NP変動ケース 2.55059 COD変動ケース 2.53107 340 東京湾・夏季 伊勢湾・夏季 DO(mg/l) btm 30m 25m 20m 15m 10m Max Min 平均 計算値 5.0m 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 0.5m DO(mg/l) 16.0 16.0 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 Max Min 平均 計算値 0.5m 水深 15m B-1m 伊勢湾・夏季 8.0 7.0 COD(mg/l) 6.0 Max Min 平均 計算値 5.0 Max Min 平均 計算値 4.0 3.0 2.0 0.0 btm 30m 25m 20m 15m 10m 5.0m 1.0 0.5m COD(mg/l) 10m 水深 東京湾・夏季 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 5.0m 0.5m 水深 5.0m 10m 15m B-1m 水深 東京湾・夏季 伊勢湾・夏季 4.50 0.50 4.00 0.40 Max 2.50 Min 2.00 平均 1.50 計算値 TN(mg/l) 3.00 0.20 btm 30m 25m 20m 15m 0.00 10m 0.10 0.00 5.0m Max Min 平均 計算値 0.30 1.00 0.50 0.5m TN(mg/l) 3.50 0.5m 東京湾・夏季 15m B-1m 0.100 0.300 Max Min 平均 計算値 0.200 0.150 0.100 TP(mg/l) 0.080 0.250 Max Min 平均 計算値 0.060 0.040 0.020 0.050 btm 30m 25m 20m 15m 10m 5.0m 0.000 0.5m TP(mg/l) 10m 伊勢湾・夏季 0.350 0.000 5.0m 水深 水深 0.5m 図 3.5.4-1(1) 5.0m 10m 15m B-1m 水深 水深 水質計算結果と観測値との比較(東京湾、伊勢湾) 341 三河湾・夏季 大阪湾・夏季 10.0 8.0 Max Min 平均 計算値 6.0 4.0 DO(mg/l) DO(mg/l) 14.0 12.0 2.0 0.0 0.5m 5.0m 10m 水深 18.0 16.0 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 15m B-1m Max Min 平均 計算値 1.0m 5.0m 三河湾・夏季 Max Min 平均 計算値 4 3 2 COD(mg/l) COD(mg/l) 5 1 0 5.0m 10m 水深 15m 16.0 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 B-1m Max Min 平均 計算値 1.0m 5.0m 三河湾・夏季 20.0m 7.00 6.00 Max Min 平均 計算値 0.30 0.20 TN(mg/l) 0.40 TN(mg/l) 10.0m 水深 大阪湾・夏季 0.50 0.10 5.00 4.00 Max Min 平均 計算値 3.00 2.00 1.00 0.00 0.00 0.5m 5.0m 10m 水深 15m B-1m 1.0m 5.0m 三河湾・夏季 10.0m 水深 20.0m 大阪湾・夏季 0.350 0.300 0.050 0.040 Max Min 平均 計算値 0.030 0.020 0.010 0.000 TP(mg/l) 0.070 0.060 TP(mg/l) 20.0m 大阪湾・夏季 6 0.5m 10.0m 水深 0.250 0.200 Max Min 平均 計算値 0.150 0.100 0.050 0.000 0.5m 5.0m 10m 水深 図 3.5.4-1(2) 1.0m 15m B-1m 5.0m 10.0m 水深 20.0m 水質計算結果と観測値との比較(三河湾、大阪湾) 342 (3) 負荷変動による被害予測 ①底生生物種類数及び湿重量 表 3.5.4-2 に示した溶存酸素濃度による底生生物への被害量を推定し、負荷1トン当 りの被害量を算出した。結果は、表 3.5.4-3 のとおりである。 表 3.5.4-3 窒素 燐 COD 東京湾 0.375 4.577 0.00153 負荷1トン当りの底生生物への影響(×10-3%) 種類数消失率 伊勢湾 三河湾 0.071 0.027 0.655 0.252 0.00000 0.00000 大阪湾 0.023 0.344 0.00154 東京湾 2.47 30.19 0.0173 湿重量減少率 伊勢湾 三河湾 大阪湾 0.423 0.246 0.222 3.89 2.26 3.30 0.0000 0.0000 0.0146 ②漁業生産 東京湾、伊勢湾、三河湾及び大阪湾で漁獲される水産生物種であって、かつ、生活 史の中で内湾が生息域として重要である底生生物及び魚類に対する富栄養化の被害を、 それぞれの湾について予測された富栄養化の進行による底生生物現存量の減少率と同 様の減少率で影響を受けるとみなし、関東、中部及び近畿農政局の漁獲統計データか ら、漁獲量及び漁獲金額に対する影響を推定した。 影響を受けると考えられる水産生物は以下のとおりである。 ヒラメ・カレイ類、タイ類、ボラ類、スズキ類、アナゴ類、アイナメ、キス、コ ノシロ、イサキ、ハゼ、エソ類、ハモ、サワラ類、イカナゴ、フグ類、ニギス類、 サヨリ、エビ類、カニ類、貝類、イカ類、タコ類、ナマコ類、シャコ、その他の 水産動物類、海藻藻類 各地方農政局資料から近年における上記水産生物種の漁業生産額を算出し、表 3.5.4-3 の底生生物への被害量にもとづいて、漁業生産額に対する被害を推定した。結 果は表 3.5.4-4 のとおりである。 表 3.5.4-3 及び表 3.5.4-4 の被害量について、インベントリとして算出される一般的 な項目の重量(kg)当たりの被害に変換した値を表 3.5.4-5 及び表 3.5.4-6 に示す。 表 3.5.4-4 N、P、COD 負荷(1トン)による漁業生産額の減少(万円) N P COD 表 3.5.4-5 NH4+ NO2 + PO43COD 東京湾 伊勢湾 三河湾 大阪湾 16.98 4.87 2.61 1.38 207.65 44.80 23.97 20.60 0.12 0.00 0.00 0.09 富栄養化における負荷(1kg)による底生生物への影響(×10-6%) 東京湾 0.291 0.114 1.493 0.00153 種類数消失率 伊勢湾 三河湾 0.055 0.021 0.022 0.008 0.214 0.082 0.00000 0.00000 大阪湾 0.018 0.007 0.112 0.00154 343 東京湾 1.92 0.75 9.85 0.0173 湿重量減少率 伊勢湾 三河湾 大阪湾 0.33 0.19 0.17 0.13 0.07 0.07 1.27 0.74 1.08 0.0000 0.0000 0.0146 表 3.5.4-6 富栄養化における負荷(1kg)による漁業生産額の減少(円) NH4+ NO 2+ PO 43COD 3.5.5 東京湾 132.1 51.7 677.6 1.2 伊勢湾 37.9 14.8 146.2 0.0 三河湾 20.3 7.9 78.2 0.0 大阪湾 10.8 4.2 67.2 0.9 まとめ及び今後の課題 ①流入負荷の増加による水域内の溶存酸素濃度低下に起因した底生生物の種類数及び湿 重量の減少並びに漁業生産額の減少が予測された。 ②今後、インベントリに対応して、排出先が特定されない場合に被害を算出するための 代表値を本調査結果から算出していく検討を行なう。 ③底層の酸素濃度には底泥堆積物内の物質循環に伴う酸素消費速度変化の影響が大きい と考えられているので、今後、堆積物―水間の相互作用を解明していく必要がある。 ④ここで算出した被害金額は、現状(東京湾、大阪湾:平成 11 年度、伊勢湾、三河湾: 平成 7、10 年度)における漁業金額を対象としており、近年の少ない漁獲量をベース にしている可能性がある。今後、ベースとすべき漁獲量、金額を検討する必要がある。 ⑤ここで使用した金額は漁業生産金額であり、社会への経済波及効果を考慮していない。 漁種別に見た場合にも、ここでの生産金額と小売価格とには当然ながら差があると考 えられ、その影響を考慮する必要がある。 参考文献 風呂田利夫(1991):東京湾内湾底生動物の生き残りと繁栄、沿岸海洋研究ノート、第 28 巻、第 2 号、pp. 160-169 今村博道(1989):富栄養海域における底生生物群集と貧酸素水塊の相互作用、沿岸海 洋研究ノート、第 26 巻、第 2 号、pp. 119-128. 松川康夫(1992):三河湾・東京湾、漁場環境容量、恒星社厚生閣 水生生物調査結果報告書(東京都環境保全局水質保全部)、1989∼1997 Baretta, J. and P. Ruardij (1988) : Ecological Studies 71, Estuary, Springer-Verlag, 353pp. 鈴木輝明、青山裕晃、甲斐正信(1998) :三河湾における貧酸素化によるアサリ(Ruditapes phillipinarum)の死亡率の定式化、J. Adc. Mar. Sci. Tech. Soci. Vol. 4, No. 1. 1998. pp. 35-40. 中田喜三郎、堀口文男、田口浩一、瀬戸口泰史(1983):沿岸海域の三次元生態−流体 力学モデル.Bull. Nat. Inst. Poll. & Res. (公害資源研彙報) 12 ,17-36. Gray, J. S., Eutrophication in the sea, in Marine Eutrophication and Population Dynamics, edited by G.Colombo, I. Ferrari, V. U. Ceccherelle, and R. Rossi, pp. 3-15, Olsen & Olsen, Fredensborg, Denmark, 1992. 344 3.6 3.6.1 人間毒性、生態毒性 はじめに (1)目的 本研究では、毒物の曝露による被害量を定義するダメージ関数を得て、日本の環境にお ける排出量に対するダメージ量を算出することを目的とする。保護対象としては人間の健 康及び生態系の健全性を扱う。本インパクト評価研究会は、人間の健康及び生態系の健全 性を各々、DALY(Disability-Adjusted Life Years)[1]と生物多様性を尺度として評価する 方針を定めた。本研究はその方針に従って、毒物の環境への排出による DALY の増加分と 生物多様性の減少分を算出することにした。さらに、生物多様性は最も簡単に生物種の多 様性とすることにした。 (2)実施事項 実施事項全体を図 3.6.2-1 にまとめる。各ダメージ関数の構築は以下の 2 つのフェーズ で構成する。なおこれ以降では、人間の健康及び生態系の健全性に対する影響は、環境毒 物学の分野でより一般に使われている、ヒト健康影響及び生態系影響と各々呼ぶ。 ① 吸入や摂取などによる曝露量を求める運命分析・曝露評価 ② 曝露後のヒト健康及び生態系に及ぼす影響を算定する影響評価 本研究において対象とする物質は、日本において環境基準値が設定されている 33 物質 [2]から選択した。 (3)構成 3.6 節の 3.6.2 以降は、次のような構成になっている。3.6.2 で影響評価の全体像を説明 する。3.6.3 でヒト健康影響評価、3.6.4 で生態系影響評価を説明する。その後に 3.6.5 でダメージ関数を説明し、3.6.6 で本研究をまとめる。 3.6.2 影響評価 (1)既存研究 LCIAの既存研究における毒物の影響評価手法でダメージオリエンティッドなものには、 Eco Indicator 99 (以下EI99) [3]やEPS[4,5]がよく知られている。これらの研究ではヒト健 康はDALYなどを指標に評価している。特に生態系影響は生物種数を指標とするものも見 られるが、科学的なモデルを用いた生物種数への影響評価は見当たらない。 (2)全体像 影響評価の全体像は第 3.6.2-1 図の下半分に相当する。運命分析・曝露評価モデルに入 力される排出量は速度として与えられ、ここでは排出量を 1[kg/yr]とする。そのため、ヒ ト健康及び生態系の影響評価の結果の単位には「1 年当たり」を表す[/yr]が付される。運 命分析・曝露評価モデルでは時間的な定常性を仮定しているため、経路別曝露量と媒体別 環境中濃度も時間に応じて変化しない一定値である。 345 3.6.3 ヒト健康影響評価 (1)方法 本研究では癌と呼吸器系疾患をヒト健康影響の対象とする。両者に対して、疾病の発生 確率と DALY の考え方を利用して、曝露量と被害量の関係を求める。発生確率は癌につい てはユニットリスク[6]を、呼吸器系疾患については疫学調査結果による E−R (Exposure 排出速度 [kg / yr] 運命分析・曝露評価 運命分析モデル 運命分析 日本の地域データ 媒体別環境中濃度 [kg / m3] 曝露評価モデル 曝露評価 日本の摂取データ 経路別曝露量 [kg / kg(bw).yr] 影響評価 絶滅評価モデル 絶滅リスク評価 疾病リスク評価 疫学等の知見 毒性実験データ 濃度-絶滅確率曲線 絶滅確率算出 DALY [DALY / person.yr] 絶滅確率 [1 / yr] 日本の人口分布適用 日本の環境適用 DALY [DALY / yr] 絶滅種数[種 / yr] ヒト健康影響 図 3.6.2-1 日本の現状濃 生息種 環境のサイズ 生態系影響 有害物質の LCIA における日本の排出量と被害量の関連付 – Response) relationship を利用する。DALY については、年齢による重み付けは採用せ ず、割引率[7]については 0%と 3%の 2 つの各場合について求める。 (2)収集データ ユニットリスク、疫学調査結果、DALY のデータは文献[7]を利用して収集した。 346 3.6.4 生態系影響評価 (1)指標 本研究では生物の種類数を指標とした。よって日本での毒物の排出量増加分に対して、 日本の生態系に生息する種の内の絶滅種数増加分の期待値を求めることになる。これをこ こでは”INES (expected Increase in Number of Extinct Species) ”と名づけることにする。 (2)問題 a. モデルの問題 本研究で運命分析・曝露評価は日本全体を一つの均一な環境とみなして行うため、 その出力も日本の環境に対して均一な値である。また、絶滅確率を評価するモデルは、 単一生物種に対する局所的な評価を行う。よって、INES を算出する過程で 2 つの側 面において大きなギャップが存在する。つまり、①空間的なギャップ(日本全体とい う空間に対して、絶滅評価では局所的な空間を扱う)、②生態系の構成種的なギャップ (日本の生態系全体に対して、絶滅評価では特定の種を扱う)が存在する。 b. データの問題 本研究で利用するデータは、①日本の現状濃度のデータ、②運命分析に利用する日 本の地域データ、③絶滅リスク評価に利用する種固有のデータ、④日本の生態系のデ ータの 4 種類である。この内③及び④のデータはアベイラビリティに関して大きな問 題を持っている。 (3)アプローチと利用モデル a. アプローチ 本研究では絶滅リスク評価を行う際に運命分析の結果を使って絶滅リスク評価を行 った後にその結果を空間的・種構成的に各々以下の方法で全体化することとする。 空間的側面は、以下の 2 つの方法を用いる。 ・ 方法 A:絶滅リスクの評価結果が全ての生息域において同様に成立することを仮 定して、日本全体に存在する全生息域に絶滅リスク評価の結果を適用する。 ・ 方法 B:絶滅リスク評価の段階で、日本全体を一つの「局所」とみなすべくパラ メータを設定することによって、日本全体を評価モデル対象とする。方法 B は、方 法 A と異なり、全体化の具体的な手順は伴わないことになる。 種構成的側面は、以下の手順を踏む。 i. 毒性に対する感度値を得られた生物種が属する生物類に対して、同一生物類の中の 生物種間での毒性に対する感度値が対数正規分布に従うことを仮定して、該当生物 類の感度値の平均値を求めておく。この手続きによる、感度値の平均値の求め方は、 米国 EPA の事例[8]等から比較的妥当性があると考えられる。 ii. i で求めた毒性に対する感度値を利用して絶滅リスク評価を行う。 iii. 生態系を構成する生物類間で絶滅確率が対数正規分布に従うことを仮定して、該 当生態系に属する生物種の絶滅確率の生物類間の平均値を求める。ここで用いる仮 347 定には、科学的な根拠はない。しかし、日本の生態系を構成する種の内での絶滅種 数の期待値を推定するという本研究の目的の下、現時点で得られる科学的知見を利 用して、推定するために設定した。 b. 利用モデル 本研究では田中の絶滅評価モデル[9,10]を採用する。採用理由は毒物の曝露を絶滅 確率に結びつけることのできるほとんど唯一のモデルだからである。なお、本モデル が評価の対象とする生物種は健全である1 ことを仮定している。つまり、いわゆる絶滅 危惧種は扱わないことになる。 イ.基礎となる考え方 Lande は生物種の絶滅に寄与するマクロ的な要因を分類、整理した上で、毒物曝露 による種の平均絶滅時間 T に対する寄与の大小関係を以下のスケール則としてまとめ ている[11]。 T = c ⋅ N 2 ( r / v ) −1 ただし、Nを初期の個体数、r、vを各々個体数増加の平均、分散、cを定数としてい る。Nを環境収容力Kと置き換えた上で、以下のように変形することが出来る。 d logT ≈ dr log K v ロ.モデルの中身 本モデルは、環境収容力K、内的自然増加率r、環境変動vという3つのパラメータを 利用し、汚染をrという内的自然増加率の変化に反映させる。ここで、有毒物質の曝露 レベルの変化はK、r 、vという3つのパラメータの値を変化させるが、絶滅確率の変 化の算出に際しては、以下の理由により環境収容力及び環境変動の変化は無視する。 ・ 影響のオーダーを比較すると、環境収容力の変動が与える影響は相対的に小さいこ とが判る。 ・ 環境変動:有毒物質の曝露レベルの変化が環境変動に与える影響を定式化するのは 理論的に非常に困難であると考えられる。 有毒物質の曝露濃度の差分に対応する絶滅確率の差分の間の関係を説明する。 i. 曝露濃度の差分と内的自然増加率の差分の間の関係 ここでは以下の近似式を利用する。これは、複数種複数物質に対する実験データ に対して統計的にフィッティングを行って得た式である[10]。 x dr = rx − r1 = −r1 ( ) β , β = 1.82 α αは内的自然増加率がゼロとなる濃度、βは濃度の増加に対して反応が増加する勾 配を表すパラメータである。また、内的自然増加率の現状値を r1 、曝露時を値 rx 、曝 1大部分の健全な個体群はこのような状況にあると考えられる。 348 露濃度を x とする。αも実験データに対して統計的にフィッティングを行って得た以 下の式[9]で求める。 ln(α) = ln( LC 50) ⋅ 0.84 + ln( 1.6) ii. 内的自然増加率の差分と絶滅確率の差分の間の関係 まず dr とスケール則を利用して d log T を求める。 d log T = ( dr / v) log K d log T = d log Tx − d log T0 ここで、絶滅に要する時間の初期値を T0 、曝露時を Tx 、環境分散を v 、環境収容 力を K とする。絶滅確率は「1世代の長さの時間以内に絶滅する確率」としている。 次に、 p = 1 T の成立を仮定した上で、以下の式を利用して絶滅確率の差分 dp を求 める。 dp = p0 (10 − d log T − 1) ただし、絶滅確率の初期値を p0 とする。 以上に説明した曝露濃度と絶滅確率の関係は以下の式にまとめられる。 p = p0 ⋅10 r1 ⋅log K x β ( ) v α (4)方法 a. 方針 イ.水生生態系 藻類、甲殻類、魚類に属する種を対象に絶滅評価を行い、それらの結果を水生生態 系全体へ敷延する。また、内陸の表層水上の水生生態系に限るものとする。 ロ.陸生生態系 生物種の毒性に対する感度が水生生物と等しく、表層水中の濃度は曝露濃度である と仮定して、水生生態系からの外挿を行う。 ハ.サイズ側面の全体化 ・ 方法A:琵琶湖のサイズの湖をモデルとして局所的な絶滅評価の対象とする。日本 全体にはモデル湖が3個存在するものとする。 ・ 方法B :琵琶湖のサイズの3倍の湖をモデルとして「局所的な」絶滅評価の対象と する。 二.種構成的側面の全体化 以下の手順を踏む。 i. 各類の中で、毒性実験データが得られる種の間に、対数正規分布を仮定し、類の 平均値を求める。 ii. 毒性実験データが得られる類の間に、対数正規分布を仮定し、全体の平均値を求 める。藻類、甲殻類、魚類の他の類の絶滅確率は全体の平均値とする。 349 b. 設定データ 絶滅リスク評価に際して設定するデータを説明する。 ・ バックグランド・リスク量( p0 と記す):毒物の曝露が全くない場合に存在する 絶滅確率のことを指す。ここでは 10-6 を用いる。 ・ 環境分散の初期値( v 0 と記す):表 3.6.4-1 に示すように、文献から収集したデー タを採用する。甲殻類は霞ヶ浦におけるミジンコの野外データ、魚類は琵琶湖に おけるコイの野外データを対象としている。藻類は実験室データを対象とした。 ・ 内的自然増加率の初期値( r0 と記す) :環境分散と同一のデータソースを参照した。 ・ 環境収容力(K と記す):霞ヶ浦におけるミジンコの野外データ 1012[12]を甲殻類 に対しては採用し、これを基にして、藻類、魚類に対しては文献[13]に示された比 を参考にして求めた。 ・ 生息地域の数(m と記す) :10[km2]以上の湖沼について国土地理院が集計した面 積(約 2,300[km2])を琵琶湖の面積で除した値約 3.4 に基づいて 3 と設定した。 (5)利用した毒性実験データ 米国 EPA のデータベース(ECOTOX)[14]、文献[15,16]の 3 つの情報源を利用した。 表 3.6.4-1 類に応じた設定値 藻類 甲殻類 魚類 内的自然増加率の初期値 r0 0.41 [19] 0.015 [18] 0.68 [20] 環境分散の初期値 v 0 0.043 [19] 0.03 [18] 0.11 [20] 環境収容力 K 1015 生息地域の数 m 1012 [18] 106 3 (注)r0、 v 0 は、藻類、甲殻類は 1 日当たり、魚類は 4 年当たり。 3.6.5 ダメージ関数 (1)運命分析・曝露評価 a. モデル ここでは既に LCIA の分野で利用されているボックスモデルをベースとした運命分 析・曝露評価モデルを改良した。具体的には①無機物質や重金属を分析可能、②地下 水部分が組み込まれている、③沿岸地域が組み込まれている、の3点を満たすように 改良した。なお、本モデルは排出量に対して線形性を有している。 b. 現状排出量 日本の環境における毒物の排出量の現状推定値を点源排出と非点源排出の 2 つに分 けて、各々文献[17]と文献[18]を参照して収集し、両者を合計することによって得た。 350 (2)結果 a. ヒト健康 単位量排出時の一人当りの DALY の増分を求めた。表 3.6.5-1 にまとめる。日本全 体の被害量は、日本の総人口を掛けたものとなる(本報告書では数値は省略した)。 b. 生態系影響 方法 A と方法 B を用いて算出した INES をここでは特に各々INES A と INES B と 呼び、表 3.6.5-2 及び表 3.6.5-3 にまとめる。 (3)考察 本項では生態系のダメージ本について考察する。 ① 現実とのギャップについての議論 本絶滅評価モデルの運用に際しては、例えば空間的側面において、現実とのギャッ プが存在する。本研究での運用に際して行った日本の環境のモデル化についての議 論は今後の課題である。 ② 絶滅危惧種の扱い 本研究で用いた絶滅リスク評価モデルは、健全種を対象としているが、実際には絶 滅危惧種の絶滅リスクが比較的に大きいと考えられるため、生物多様性への影響に ついて他のカテゴリとの比較を行う際には、注意が必要である。この点については、 今後絶滅危惧種を扱えるようモデルを拡張することが課題である。 ③ 指標についての議論 3.6.2.(2)で述べたように、EI99[3]においては生物多様性への毒物排出の影響を以下 の式によって得られる変数を指標としている。 351 第 3.6.5-1 表:単位量排出時の DALY(人間一人当り) DALY(割引率0%) [yr/person] DALY(割引率3%) [yr/person] 化学物質名(和名) 化学物質名(英名) CASナンバ 排出先 カドミウム 合計 Cadmium 発ガン 7440439 呼吸器系 六価クロム 合計 Chromium (+6) 発ガン 7440473 呼吸器系 砒素 合計 Arsenic 発ガン 7440382 呼吸器系 ジクロロメタン 合計 Di-chloro methane 発ガン 75092 呼吸器系 四塩化炭素 合計 Tetrachloromethane 発ガン 56235 呼吸器系 1,2-ジクロロエタン 合計 1,2-Dichloroethane 発ガン 107062 呼吸器系 1,1-ジクロロエチレン 合計 1,1-Dichloroethene 発ガン 75354 呼吸器系 1,1,2-トリクロロエタン 合計 1,1,2-Trichloroethane 発ガン 79005 呼吸器系 トリクロロエチレン 合計 Trichloroethene 発ガン 79016 呼吸器系 テトラクロロエチレン 合計 Tetrachloroethene 発ガン 127184 呼吸器系 ベンゼン 合計 Benzene 発ガン 71432 呼吸器系 二酸化硫黄 合計 Sulfur dioxide 発ガン 7446095 呼吸器系 一酸化炭素 合計 Carbon monoxide 発ガン 630080 呼吸器系 浮遊粒子状物質 合計 SPM 発ガン 呼吸器系 二酸化窒素 合計 nitrogen dioxide 発ガン 10102440 呼吸器系 大気 6.9E+01 6.9E+01 0.0E+00 1.8E+03 1.8E+03 0.0E+00 1.4E+01 1.4E+01 0.0E+00 1.4E-05 1.4E-05 0.0E+00 4.2E-04 4.2E-04 0.0E+00 7.3E-04 7.3E-04 0.0E+00 3.4E-04 3.4E-04 0.0E+00 9.7E-05 9.7E-05 0.0E+00 9.6E-06 9.6E-06 0.0E+00 1.2E-05 1.2E-05 0.0E+00 1.3E-04 1.3E-04 0.0E+00 7.8E-05 0.0E+00 7.8E-05 1.8E-05 0.0E+00 1.8E-05 7.7E-03 0.0E+00 7.7E-03 2.1E-04 0.0E+00 2.1E-04 表層水 1.0E-01 1.0E-01 0.0E+00 2.3E+00 2.3E+00 0.0E+00 2.8E-02 2.8E-02 0.0E+00 3.6E-05 3.6E-05 0.0E+00 4.9E-03 4.9E-03 0.0E+00 8.4E-04 8.4E-04 0.0E+00 8.7E-03 8.7E-03 0.0E+00 3.5E-04 3.5E-04 0.0E+00 4.9E-06 4.9E-06 0.0E+00 6.3E-06 6.3E-06 0.0E+00 4.5E-04 4.5E-04 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 PAF(potentially affected fraction) 土壌 5.8E+01 5.8E+01 0.0E+00 1.6E+03 1.6E+03 0.0E+00 1.2E+01 1.2E+01 0.0E+00 1.8E-03 1.8E-03 0.0E+00 2.4E-01 2.4E-01 0.0E+00 4.9E-02 4.9E-02 0.0E+00 2.1E-02 2.1E-02 0.0E+00 1.1E-03 1.1E-03 0.0E+00 3.3E-06 3.3E-06 0.0E+00 4.7E-06 4.7E-06 0.0E+00 6.0E-03 6.0E-03 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 × 面積 大気 5.7E+01 5.7E+01 0.0E+00 1.4E+03 1.4E+03 0.0E+00 1.1E+01 1.1E+01 0.0E+00 1.1E-05 1.1E-05 0.0E+00 3.4E-04 3.4E-04 0.0E+00 5.8E-04 5.8E-04 0.0E+00 2.7E-04 2.7E-04 0.0E+00 9.7E-05 9.7E-05 0.0E+00 7.6E-06 7.6E-06 0.0E+00 1.0E-05 1.0E-05 0.0E+00 1.1E-04 1.1E-04 0.0E+00 7.7E-05 0.0E+00 7.7E-05 1.7E-05 0.0E+00 1.7E-05 6.9E-03 0.0E+00 6.9E-03 2.1E-04 0.0E+00 2.1E-04 × 表層水 8.2E-02 8.2E-02 0.0E+00 1.8E+00 1.8E+00 0.0E+00 2.3E-02 2.3E-02 0.0E+00 2.9E-05 2.9E-05 0.0E+00 3.9E-03 3.9E-03 0.0E+00 6.7E-04 6.7E-04 0.0E+00 6.9E-03 6.9E-03 0.0E+00 2.8E-04 2.8E-04 0.0E+00 3.9E-06 3.9E-06 0.0E+00 5.3E-06 5.3E-06 0.0E+00 3.6E-04 3.6E-04 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 土壌 4.8E+01 4.8E+01 0.0E+00 1.2E+03 1.2E+03 0.0E+00 9.5E+00 9.5E+00 0.0E+00 1.5E-03 1.5E-03 0.0E+00 1.9E-01 1.9E-01 0.0E+00 6.7E-04 6.7E-04 0.0E+00 6.9E-03 6.9E-03 0.0E+00 8.5E-04 8.5E-04 0.0E+00 2.6E-06 2.6E-06 0.0E+00 3.9E-06 3.9E-06 0.0E+00 4.9E-03 4.9E-03 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 時間 この指標と本研究で指標とした INES を比べると、一般に評価対象の環境の面積が 大きくなると INES は小さくなるのに対して、EI99 の指標は大きくなる。これは本 研究ではその出発点で「生物種数」を評価指標とすることに定めたことによる。そ の後は絶滅リスク評価モデルを適用するという数学的な展開を行っているからであ る。指標としての適性についての議論も今後の課題である。 352 3.6.6 まとめ 本研究では、ヒト健康及び生態系の影響の各々に対してダメージ関数を構築し、現状得 られるデータを基にダメージ量を試算した。特に生態系影響では、理論生態学の分野で研 第 3.6.5-2 表:単位量排出時の INESA と INESB(その1) INESA [種/yr] 化学物質名(和名) 化学物質名(英名) CASナンバ カドミウム Cadmium 7440439 INESB [種/yr] 排出先 合計 藻類 甲殻類 魚類 その他 鉛 合計 Lead 藻類 7439921 甲殻類 魚類 その他 六価クロム 合計 Chromium (+6) 藻類 7440473 甲殻類 魚類 その他 砒素 合計 Arsenic 藻類 7440382 甲殻類 魚類 その他 総水銀 合計 Total mercury 藻類 7439976 甲殻類 魚類 その他 アルキル水銀 合計 Alkyl mercury 藻類 7439976 甲殻類 魚類 その他 ジクロロメタン 合計 Di-chloro methane 藻類 75092 甲殻類 魚類 その他 四塩化炭素 合計 Tetrachloromethane 藻類 56235 甲殻類 魚類 その他 1,2-ジクロロエタン 合計 1,2-Dichloroethane 藻類 107062 甲殻類 魚類 その他 1,1-ジクロロエチレン 合計 1,1-Dichloroethene 藻類 75354 甲殻類 魚類 その他 シス-1,2-ジクロロエチレン 合計 1,2-Dichloroethylene 藻類 540590 甲殻類 魚類 その他 大気相 表層水相 土壌相 大気相 表層水相 土壌相 7.1E-24 4.6E-24 4.2E-26 9.6E-29 2.5E-24 7.9E-23 3.0E-23 1.7E-26 2.7E-25 4.8E-23 5.7E-21 5.5E-21 4.7E-25 1.1E-27 1.3E-22 6.4E-24 9.8E-26 5.3E-26 5.6E-26 6.2E-24 5.8E-23 4.9E-23 8.8E-27 2.3E-27 9.2E-24 5.8E-23 4.9E-23 8.8E-27 2.3E-27 9.2E-24 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 1.0E-23 6.7E-24 6.2E-26 1.4E-28 3.6E-24 9.7E-23 3.7E-23 2.1E-26 3.4E-25 5.9E-23 7.0E-21 6.8E-21 5.7E-25 1.3E-27 1.6E-22 7.8E-24 1.2E-25 6.5E-26 6.9E-26 7.6E-24 1.3E-21 1.1E-21 2.0E-25 5.2E-26 2.1E-22 1.3E-21 1.1E-21 2.0E-25 5.2E-26 2.1E-22 4.7E-28 1.5E-29 1.3E-30 5.9E-30 4.5E-28 7.5E-29 1.0E-23 6.7E-24 6.2E-26 1.4E-28 3.6E-24 9.7E-23 3.7E-23 2.1E-26 3.4E-25 5.9E-23 7.0E-21 6.8E-21 5.7E-25 1.3E-27 1.6E-22 7.8E-24 1.2E-25 6.5E-26 6.9E-26 7.6E-24 1.3E-21 1.1E-21 2.0E-25 5.2E-26 2.1E-22 1.3E-21 1.1E-21 2.0E-25 5.2E-26 2.1E-22 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 2.5E-12 1.6E-12 1.5E-14 3.5E-17 8.6E-13 4.5E-11 2.3E-11 5.8E-15 9.8E-14 2.2E-11 4.1E-11 3.0E-11 1.6E-13 3.9E-16 1.1E-11 2.3E-12 3.8E-14 1.8E-14 2.0E-14 2.3E-12 2.0E-11 1.7E-11 3.0E-15 8.2E-16 3.2E-12 2.0E-11 1.7E-11 3.0E-15 8.2E-16 3.2E-12 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 3.6E-12 2.3E-12 2.1E-14 5.0E-17 1.3E-12 5.5E-11 2.8E-11 7.1E-15 1.2E-13 2.7E-11 5.1E-11 3.6E-11 2.0E-13 4.8E-16 1.4E-11 2.9E-12 4.7E-14 2.3E-14 2.5E-14 2.8E-12 4.5E-10 3.8E-10 6.9E-14 1.9E-14 7.3E-11 4.5E-10 3.8E-10 6.9E-14 1.9E-14 7.3E-11 2.9E-16 3.7E-18 4.9E-19 2.1E-18 2.8E-16 6.3E-17 3.6E-12 2.3E-12 2.1E-14 5.0E-17 1.3E-12 5.5E-11 2.8E-11 7.1E-15 1.2E-13 2.7E-11 5.1E-11 3.6E-11 2.0E-13 4.8E-16 1.4E-11 2.9E-12 4.7E-14 2.3E-14 2.5E-14 2.8E-12 4.5E-10 3.8E-10 6.9E-14 1.9E-14 7.3E-11 4.5E-10 3.8E-10 6.9E-14 1.9E-14 7.3E-11 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 1.3E-17 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 5.3E-31 1.3E-31 7.5E-29 8.1E-28 1.9E-28 2.7E-31 5.5E-30 6.1E-28 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 2.7E-28 2.6E-29 0.0E+00 8.0E-31 2.4E-28 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 2.2E-19 0.0E+00 6.2E-17 2.8E-16 6.7E-17 8.9E-20 2.0E-18 2.1E-16 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 4.4E-20 0.0E+00 1.2E-17 9.6E-17 9.8E-18 0.0E+00 2.7E-19 8.6E-17 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 353 究されている、絶滅リスク評価モデルを取り込み、LCIA の分野に適用した。この種の試 みは LCIA の分野において初めてのものである。今後は、他手法[3,7]の評価結果との比較 を行い本研究の手法の特徴を明確にした上で、モデルや手法の拡張、対象物質の拡大を行 うことが課題である。 第 3.6.5-3 表:位量排出時の INESA と INESB(その 2) INESA [種/yr] 排出先 化学物質名(和名) 化学物質名(英名) CASナンバ 1,1,1-トリクロロエタン 合計 1,1,1-Trichloroethane 藻類 71556 甲殻類 魚類 その他 1,1,2-トリクロロエタン 合計 1,1,2-Trichloroethane 藻類 79005 甲殻類 魚類 その他 トリクロロエチレン 合計 Trichloroethene 藻類 79016 甲殻類 魚類 その他 テトラクロロエチレン 合計 Tetrachloroethene 藻類 127184 甲殻類 魚類 その他 1,3-ジクロロプロペン 合計 1,3-Dichloropropene 藻類 542756 甲殻類 魚類 その他 チウラム 合計 Tiuram 藻類 97778 甲殻類 魚類 その他 シマジン 合計 Simazine 藻類 122349 甲殻類 魚類 その他 チオベンカルブ 合計 Thiobencalb 藻類 28249776 甲殻類 魚類 その他 セレン 合計 Selemium 藻類 7782492 甲殻類 魚類 その他 ベンゼン 合計 Benzene 藻類 71432 甲殻類 魚類 その他 二酸化窒素 合計 nitrogen dioxide 藻類 10102440 甲殻類 魚類 その他 大気相 表層水相 INESB [種/yr] 土壌相 大気相 表層水相 土壌相 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 4.1E-29 3.7E-30 0.0E+00 0.0E+00 3.7E-29 1.2E-18 1.2E-18 3.6E-29 1.3E-28 1.6E-23 9.8E+01 2.4E-12 1.8E-06 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 2.2E-27 8.4E-29 4.9E-30 2.8E-29 2.1E-27 7.0E-28 1.5E-29 8.5E-30 3.1E-30 6.7E-28 5.7E-26 3.9E-26 3.1E-29 5.5E-30 1.7E-26 1.6E-13 1.6E-13 4.9E-24 1.7E-23 2.2E-18 1.2E+06 2.9E-08 2.2E-02 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 4.8E-28 1.8E-29 1.1E-30 6.0E-30 4.5E-28 1.2E-28 0.0E+00 6.7E-31 2.7E-31 1.2E-28 3.3E-27 2.3E-27 1.9E-30 2.7E-31 9.7E-28 8.0E-16 8.0E-16 2.4E-26 8.5E-26 1.1E-20 2.1E+02 5.1E-12 3.8E-06 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 1.7E-14 4.9E-15 1.2E-17 4.0E-17 1.2E-14 2.4E-06 2.4E-14 2.4E-06 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 7.9E-16 3.1E-17 1.7E-18 9.9E-18 7.5E-16 2.4E-16 4.9E-18 2.9E-18 1.1E-18 2.3E-16 2.0E-14 1.4E-14 1.1E-17 2.0E-18 6.1E-15 2.4E-09 6.6E-10 1.6E-12 5.5E-12 1.7E-09 3.0E-02 3.0E-10 2.9E-02 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 1.7E-16 7.3E-18 3.6E-19 2.1E-18 1.6E-16 4.4E-17 0.0E+00 2.7E-19 8.9E-20 4.3E-17 1.1E-15 7.9E-16 6.2E-19 8.9E-20 3.3E-16 1.2E-11 3.3E-12 8.0E-15 2.7E-14 8.3E-12 5.2E-06 5.2E-14 5.2E-06 9.8E+01 2.7E-21 2.7E-21 1.8E-29 7.9E-28 3.2E-24 3.9E-13 3.9E-13 5.9E-25 8.8E-25 5.4E-19 2.3E-21 1.8E-21 8.1E-24 7.1E-27 4.4E-22 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 1.2E+06 2.3E-20 2.3E-20 1.6E-28 6.7E-27 2.7E-23 1.4E-11 1.4E-11 2.2E-23 3.2E-23 2.0E-17 2.8E-21 2.3E-21 1.0E-23 8.7E-27 5.4E-22 1.4E-27 4.4E-29 9.3E-31 7.1E-29 1.3E-27 0.0E+00 2.1E+02 1.3E-21 1.3E-21 8.3E-30 3.6E-28 1.4E-24 8.7E-14 8.7E-14 1.3E-25 2.0E-25 1.2E-19 2.8E-21 2.3E-21 1.0E-23 8.7E-27 5.4E-22 2.9E-28 3.7E-30 0.0E+00 7.3E-30 2.8E-28 0.0E+00 1.3E-08 9.5E-10 9.5E-10 6.4E-18 2.8E-16 1.1E-12 2.8E-08 2.6E-08 2.0E-13 3.1E-13 1.1E-09 1.3E-11 1.8E-13 2.8E-12 2.6E-15 1.0E-11 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 1.6E-04 8.1E-09 8.1E-09 5.4E-17 2.4E-15 9.5E-12 1.0E-06 9.7E-07 7.5E-12 1.1E-11 4.1E-08 1.6E-11 2.2E-13 3.5E-12 3.1E-15 1.2E-11 5.1E-16 1.6E-17 3.1E-19 2.6E-17 4.7E-16 0.0E+00 2.8E-08 4.3E-10 4.3E-10 2.9E-18 1.3E-16 5.1E-13 6.2E-09 6.0E-09 4.6E-14 7.0E-14 2.5E-10 1.6E-11 2.2E-13 3.5E-12 3.1E-15 1.2E-11 1.4E-16 2.4E-18 0.0E+00 2.7E-18 1.4E-16 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 0.0E+00 354 参考文献 [1] Murray, Ch.J.L.: Rethinking DALYs, Chapter 1, Lopez A.D. eds., The Global Burden of Diseases, Volume I, WHO / Harvard School of Public Health / World Bank, Harvard University Press, Boston, 1996. [2] 環境庁:EIC ネット, http://www.eic.or.jp [3] Goedkoop, M. and Spriesma, R.: The Eco-indicator 99 – A Damage Oriented Method for Life Cycle Impact Assessment - , Methodology Report, Amersfoort, 1999. [4] Steen, B.: A Systematic Approach to Environmental Priority Strategies in Product Development (EPS) Version 2000 - General System Characteristics, CPM Report 1999: 4, Chalmers University of Technology, 1999. [5] Steen, B.: A Systematic Approach to Environmental Priority Strategies in Product Development (EPS) Version 2000 - Models and Data of the Default Method, CPM Report 1999: 5, Chalmers University of Technology, 1999. [6] WHO: Air Quality Guidelines for Europe, Geneva, 1987. [7] Hofstetter, P.: Perspectives in Life Cycle Impact Assessment, Kluwer Academic Publishers, 1998. [8] US.EPA: Guidelines for Deriving Numerical National Water Quality Criteria for the Protection of Aquatic Organisms and Their Uses, PB85-227049, US. EPA, 1985. [9] Tanaka, Y. and Nakanishi, J.: Model Selection and Parameterization of the Concentration-Response Functions for Population-Level Effects, Environmental Toxicology and Chemistry, SETAC, to appear. [10] Tanaka, Y. and Nakanishi, J.: Mean Extinction Time of Populations under Toxicant Stress and Ecological Risk Assessment, Environmental Toxicology and Chemistry, Vol. 19, No. 11, pp. 2856-2862, SETAC, 2000. [11] Lande, R.: Anthropogenic, Ecological and Genetic Factors in Extinction and Conservation, Researches on Population Ecology, Vol. 40, No. 3, pp. 259-269, 1998. [12] 田中嘉成:化学物質の生態リスク分析-個体群レベル影響解析への進展-、第 3 回 化学物質のリスク評価・リスク管理に関する国際ワークショップ、 pp. 34-43、2000. [13] オダム: BASIC ECOLOGY 基礎生態学, [14] US.EPA: http://www.epa.gov/ecotox/cgi-bin/ecotox_search [15] Zande-Guinee, E. et al.: Effect Factors for the Aquatic Environment in the 三島次郎訳, 培風館,1991. Framework of LCA, RIZA werkdocument 99.080X, RIZA, 1999. [16] 環境庁:平成 7∼9 年度生態影響試験事業総括表, 環境庁, 1997. [17] (社)経済団体連合会:第 3 回経団連 PRTR(環境汚染物質排出・移動登録)調査 結果報告、2000. [18] 環境庁環境保健部環境安全課:PRTR パイロット事業中間報告、1998. 355 3.7 土地利用、資源枯渇、廃棄物 3.7.1 土地利用による影響評価の他事例調査と範囲の検討 (1)他事例の調査 これまでに実施された研究事例のうち、参考文献[1][2][3]についてサーベイし、LCA に おける土地利用による影響評価のレベルを把握した。その結果、以下の点などが判明した。 a. インベントリとの関係について • 影響評価の前提となる土地利用のインベントリとしては、「維持(占有)」と「改変 (変化・転換)」に分けて、土地利用の態様(種類)別に、面積と期間(前者のみ) を把握することが一般的である。 b. 土 地 利 用 に よ る 影 響 評 価 で 取 り 扱 う 影 響 の 範 囲 、 他 の イ ン パ ク ト カテゴリとの関係 • 土地利用により想定される被害として、[1]では[Baitz et al.,1998](独語)による 土地の各種の機能を紹介した上で、自身の先行提案[16][26]に基づきつつ《生息地 の喪失、生物的生産能力の変化、洪水及び地すべりの増大、気候変動、資源の喪 失》について扱うべき範囲の検討を行っている。[3]では土地利用に関連する原因 ―結果鎖が下図のように示され、太実線部がオペレーショナル化されている。評 価範囲に含められなかったうち、景観への影響、断片化、乾燥(地下水採取)に ついて特に言及されている。 環境への干渉 直接の物理的影響 概念的影響 喪失課題への影響 保護対象への影響 土地の占有 自由バイオマス 生産の減少 自然の発達空間 への影響 局所的な 種の喪失 生物の採取 生息地の喪失 断片化 地下水採取 乾燥 分断 資源 (局所的な) 生物多様性の 喪失 個体数の減少 土地利用 (変化及び占有) 低減された 土地(の質)の 利用可能性 生態系への影響 生態系の質 生命支持への 被害 表面封鎖 土壌の劣化 侵食 土壌圧縮 審美的影響 景観への 形態学的影響 地質学的影響 人類の幸福 文化史への影響 第 3.7.1-1 図 土地利用に関連する原因―結果鎖(IVAM ER & IBN-DLO[3]) 355 • 調査した事例においては、土地利用による影響評価の実施は生態系への影響に限定 されていた。ただし、[Baitz et al,1998]では、土地のもつ自然の機能(侵食防止) などについて物理的な指標を多数設定し、それへの影響評価について検討している。 • Eco-Indicator99[2]では、土地利用に伴う農薬散布などの付随的な行為については、 他のインパクトカテゴリ(生態毒性)に委ねられる一方、施肥は環境への排出とし て計上しないとされている。土地利用とそれ以外のインパクトカテゴリの仕分けに 当たっては、土地利用付随行為について生態毒性等他のカテゴリと事前に整合させ ておくことが必要。ただし、土地利用の影響評価は、コンピュータモデルでなく、 多数の実事例の資料を直接的に利用することによる場合も多いことから、実際的に 完全に仕分けする(二重計上を排除する)ことは、困難な場合が多いと思われる。 c. 評 価 対 象 及 び 評 価 対 象 の 指 標 に つ い て • 生態系の被害は[1][2]においては、主に生物種数(種の多様性)に着目したもので ある。 [3]においては(地域の)種数を生態系の多様性という面から評価する指標 と、生命支持という概念を示度する自由純一次生産量(fNPP)という指標の両方を 用いている。fNPP は、NPP のうち、たとえば、畑であれば収穫物の分を差し引 いた数値である。 • 種数についての評価は、全て維管束植物が対象となっている。植物で全生物分類を 代表させるという考え方及びデータ制約に基づくものとされている。[1]は人工的 な土地利用が増加することによりどれだけレッドリスト記載種割合が増えるであ ろうかを指標としている。 [2][3]はいずれも、種数−面積関係の曲線を表現するパ ラメータを用いた比較的類似した定式化であり、いずれも、種数の減少について、 参照状態で除しており、改変については改変前が参照状態、占有については「自然 の状態」が参照状態とされている。[2]では指標の名称を PDF と呼称している。 d. 改 変 と 占 有 の 関 係 、 両 者 の 統 合 に つ い て • [3]では、「占有」の評価は占有前後の土地の状態をどう設定するかという問題が生 ずるとし、改変と占有の被害量の統合を行っていない。[1]では、改変について「再 生時間」を被害量に乗じている。つまり、回復時間 30 年の改変の被害量は 30 年 間分の占有の被害量と同一である。[2]では、改変については、PDF に回復時間を 乗じている。 e. 改 変 ・ 占 有 さ れ る 対 象 区 域 の 外 部 へ の 影 響 に つ い て • [2]では、改変・占有対象区域の外部についても被害が発生するとし、これを検討 しており、その被害量は対象区域の被害量の一定割合であるとしている。一方、[3] ではそういった周辺部については考慮せず、ただし、分断(断片化)が取り上げる べき問題だが、同研究における手法では被害を表すことができないのが課題として いる。 • [1][2]はいずれも評価対象範囲が欧州と限定的だが、[3]は枠組みの検討のほか、オ 356 ペレーショナルな手法とするために、むしろ全球規模での参照値を緯度、高度など のおおまかな区分別に与えることに主眼を置いている。さらに、各種資源に対する デフォルト値(占有)を提示し、欧州での廃棄物埋立、道路交通等での試算を行っ ている。 (2)範囲の検討 本調査における評価対象の範囲について、我が国における認識をあらわす代表例として 「面整備事業環境影響評価技術マニュアル」[27]により検討した。地形・地質、景観及び 触れ合い資源と、動物、植物及び生態系とが影響範囲とされており、前者は社会資産保護 対象、後者がインパクト評価研究会の定義における生態系(本調査の範囲)に対応すると 考えられた。環境影響評価におけるマニュアル等によれば、この他にも、防災や土壌汚染 という人間の健康保護対象への関連も提示されうる。 357 3.7.2 我が国における土地利用による影響評価手法の開発検討 インパクト評価研究会では、生態系が受ける被害の一部は純一次生産量(乾物生産 量,NPP)の減少でもって評価される。よって、ここでも、第一に、土地利用による乾物生 産量の減少によって評価を行った。本年度の調査においては、まず陸域の生態系を検討し、 当初示された枠組みに基づいて、これを具体化し、下図の手順で日本全国、県別及びメッ シュ毎の特性化係数の算定、及び、規格値(年間の被害量の集計量)の算定を行った。 (4)土地利用 回復時間テーブル 改変後土地利用 改変前土地利用 改変前土地利用 (5)1)土地利用改変 態様毎の潜在NPP 改変後土地利用 全国でどのような 土地改変(前→後) が、どれだけ行わ れているか。 × (5)1)土地利用改変の 特性値テーブル 改変後土地利用 改変前土地利用 改変前土地利用 改変態様毎に改 変箇所に応じた潜 在のNPPの全国平 均値を算出 (知見収集) 既存モデル 気象データ 改変後土地利用 改変前土地利用、 改変後土地利用か ら潜在自然植生に 回復するまでの時 間 スタート (1) (7)2)現況年間の土地 利用面積改変テーブル 改変態様毎の回 復期間における NPP喪失量の評価 (7)2) 土地改変行為による 年間影響量 (1) (1) (7)3) 土地利用の維持改変に よる規格値 NPP潜在量マップ (既存資料) NPP潜在量マップ (2) (3) (7)1) 土地利用の維持に よる年間影響量 (7)1) 差引 (5)1) (3)1) 現況土地利用マッ プ 第 3.7.2-1 図 植生別変換 (知見収集) NPP現況量マップ (5)1)現況土地利用種別 に応じた集計による維 持の特性値の算出 潜在−現況NPP 調査フロー(土地利用の純一次生産量指標による影響評価) 358 (1)評価方法の枠組み 土地利用態様を、大きく、土地利用の転換(土地利用の変化、土地の改変)と土地利用 の維持(土地の占有、土地の存在)とに分けて、評価方法の枠組みを設定した。本調査結 果を用いた土地利用評価においては、前者は土地利用の転換前後の種別、後者は現況土地 利用種別ごとに、本調査の結果算出された特性値に、土地の面積と占有時間(改変の場合 は面積のみ)を乗じることで、影響量が求められる。 (2)被害量評価の考え方 NPP NPP ◆土地利用を改変 b→a に改変し ( 期間: t0→t1)、状態aを維持( 期間:t1→t2) ※いずれも太実線が、評価対象の土地利用状態の推移を示している。 ◆土地利用状態aを維持(期間:t0→t1) p(潜在) p(潜在) C2 B b(改変前) C1 A C0 第 3.7.2-2 図 t2 B 維持行為単独によるインパクト: ・Bで評価する b(改変前) 改変行為単独によるインパクト: ・Aは評価しない ・そのかわりに、Cについて C0+C1を評価する。 a(改変後) t0 t1 C2 t3 t4 A C1 C0 維持行為単独によるインパクト: ・Bで評価する 改変行為は存在しないため、Cに ついては評価しない。 a(改変後) time t-1 t0 t1 t2 t3 time 被害量評価の考え方(土地利用の純一次生産量指標による影響評価) a. 利用種別 a を維持した場合:潜在 NPP(NPPP)との差でもって単位面積当りの被 害量を評価する: L2=(NPP P-NPP a)×年数 (この場合の特性値は NPPP-NPPa で ある。) b. 利用種別 b を利用種別 a に改変した場合:基本的な考え方としては、改変前の土地 利用への回復段階での NPP の将来の潜在的減少量を先取りして評価することとする が、人工的土地利用間での遷移は自然状態では生じない。そのため、改変前・後のそ れぞれの土地利用種別から潜在自然植生の状態に戻るのに必要であろう時間(Ta→p, Tb→p)(年)を用い、単位面積当たりの改変行為自体の特性値を、次式で定義する: L0=αa→p(NPPp−NPPa)×(Ta→p)−αb→p (NPPp−NPPb)×(Tb→p) ただし、αは一律、 1/2 とする(線形に NPP が回復するとする)。 以上より、n 年間の土地利用の維持も含め、改変した場合の単位面積当たりの被害量は、 次式のとおりとして算出される: L1 b→a=L0+L2×n (year) 359 (3)調査結果(特性値、規格値のテーブルを含む) ※メッシュ評価(マップ作成)は東経 122 度∼149 度北緯 24 度∼46 度の範囲において、 45 秒×45 秒のメッシュサイズで行った。 a. 潜 在 純 一 次 生 産 力 の マ ッ プ 作 成 筑後モデル[28]により、気象庁観測平年値と農業環境技術研究所地球環境研究チー ムから提供を受けた気候メッシュデータによって、潜在純一次生産力のマップ化を行 った。 b. 現 況 土 地 利 用 の マ ッ プ ( 全 国 植 生 図 ) 作 成 第 5 回自然環境保全基礎調査をもとに作成された「自然環境情報 GIS」(環境庁自 然保護局)(ベクター形式)より全国の現況土地利用(植生)のマップを、約 900 に 及ぶ植生群落カテゴリを NPP の視点より設定した 30 カテゴリの土地利用種別に統合 して作成した。 c. 現 況 土 地 利 用 に お け る 純 一 次 生 産 力 の 推 定 土地利用種別毎の NPP を岩城[4]等に基づいて設定し、これと②とより、現況土地 利用における全国での NPP のマップを作成した。これは、衛星データ(NDVI)を用い た算定、[4]以外の文献の検討、既存集計資料等による県別での試算等の考察結果を踏 まえている。 第 3.7.2-3 図 潜在 NPP(左)と現況 NPP(右) (t/ha・年) d. 回 復 時 間 の 評 価 土地利用状態 a から自然状態 p に回復(二次遷移)するまでに必要な時間 Ta→p に ついて、遷移度[29]という概念において用いられている回復時間より設定した(0∼100 年)。 e. 特 性 化 係 数 の 算 出 : 利 用 状 況 a の 維 持 利用状況 a を維持した場合の特性化係数を右表のように算定した。なお、ここで用 いた NPPp は、現在の土地利用が同一カテゴリであるピクセル(a)に対応した潜在 NPP の平均値である。すなわち、たとえば、分類 29 の都市緑地であれば、[4]に基づき NPPa は、5t/ha・年としている。一方、NPPp については、現在の土地利用が都市緑地で 360 あるようなメッシュを②で作成した現況 土地利用図について走査し、その位置を全 第 3.7.2-1 表 特性化係数 L2(NPP 指標、維持) (t/ha・年) て特定する。次に、この特定された位置の メッシュについて、第 3.7.2-3 図の潜在 NPP のマップからそこの位置の NPPp の 値を拾い、これを全特定メッシュについて 行い平均をとることによって計算された ものであり、この場合は 13t/ha・年であ った。よってその差である 8t/ha・年が都 市緑地という土地利用維持に対する特性 化係数となる。 f. 特 性 化 係 数 の 算 出 : 利 用 状 況 b →a に改変 利用状況 b を a に改変した場合の特性化 係数を第 3.7.2-2 表のとおり算定した。 第 3.7.2-2 表 改 変 前 の 土 地 利 用 状 況 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 土地利用種別 常緑広葉樹林 ブナ林 カバ林 ナラ林 天然性針葉樹林 マツ林 スギヒノキ林 落葉針葉樹林 高山低木林 亜熱帯低木林 低山常緑低木林 低山落葉低木林 竹林 常緑果樹園 茶畑 落葉果樹園 桑畑 畑地 水田 休耕田 ササ草原 禾本草原 両生的草原 水中草原 特殊草原 大型植物群 小型植物群 人工草原 都市緑地 その他 NPPP 9 11 9 11 11 12 12 10 9 − 14 11 13 15 14 13 13 12 13 13 9 12 14 9 11 8 11 10 13 13 NPPa 8 6 6 6 8 8 10 6 5 8 8 6 10 10 7 10 10 12 11 5 8 8 15 1 1 15 1 8 5 1 L2 1 5 3 5 3 4 2 4 4 − 6 5 3 5 7 3 3 0 2 8 1 4 -1 8 10 -7 10 2 8 12 特性化係数 L0(NPP 指標、改変) 1 0 − − − − − − − − − − − − − − − − 60 − − − − − − − − − − − − 改変後の土地利用状況 2 3 4 5 6 7 8 9 10 − − − − − − − − − 0 0 0 0 0 0 0 100 − − 0 − − 0 0 0 − − 0 0 0 0 0 0 0 − − 0 − − 0 0 0 0 − − 0 0 0 0 0 0 0 − − 0 − 0 − 0 0 0 − − 0 − 0 0 0 0 0 − − -122 − − -118 -112 − -115 0 − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − -84 -128 -75 25 − − − − − − − − − − -190 − -255 − − − − − − − − − − − − − − − − − − − -250 -140 − − − − − − − -140 -180 − − − − − 37 − 50 -26 66 − − -198 − -52 − -200 -99 − − − − − − − − − − − − − − − − -53 -162 − − − -221 -59 -100 − -114 -128 -95 − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − -396 − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − -426 − − − − − -98 − -126 -144 -103 − − -410 − − − − -390 − − − − − -656 − -543 -610 -450 − − 361 11 − − − − − − − − − − 0 − − − − − − − − − − − − − − − − − − − 12 − 117 75 119 126 121 147 103 -25 − − 0 178 -15 -130 38 60 158 85 − 16 -14 − − -363 − − -5 -206 -415 13 − − − 0 − − − − − − − − 0 − − − − − − − − − − − − − − − − − 14 − 235 − 200 − 220 170 − − − − − 230 0 − − − − 50 − − − − − − − − − − − 15 − − − 280 − 280 293 − − − − − − 150 0 150 − − − − − − − − − − − − − − 改 変 前 の 土 地 利 用 状 況 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 16 − -28 − 68 − 148 101 − − − − − − 0 − 0 − 100 50 − − -83 − − − − − − − -450 17 − − − − − 160 175 − − − − − − − − − 0 100 − − − − − − − − − − − − 改変後の土地利用状況 18 19 20 21 22 23 24 25 -60 − − − − − − − -164 50 − 99 116 − − − -116 − − 36 − − − 455 -73 22 − 101 103 − − − -73 − − − − − − − -40 64 − 54 151 − − 396 28 77 − − 220 − − 604 -93 − − 54 91 − − 450 -236 − − -51 − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − -203 − − − − − − − 130 − − − 360 − − − -100 − − − − − − 443 − − − − − − − − -100 − − − − − − 446 -100 − − − 73 − − − 0 50 − − 180 − − − -50 0 300 − 126 − − 494 − − 0 − − − − − -192 − − 0 − − − 353 -187 − 176 − 0 − − − − − − − − 0 − − -555 − − − − − 0 − -545 − − − − − − 0 − − − − − − − − − − − − − − − − -200 − − − -24 − − − -350 − − − -189 − − − -550 -500 -200 -354 -376 − − -6 26 − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − 0 − − − − 27 − 584 − 614 − − 609 − − − − − − − − − − 544 − 194 − − − − − − 0 − 194 -6 28 29 − − 143 510 73 − 173 395 80 − 258 425 229 404 114 250 -42 − − − − − 22 − 310 − 100 − -50 − 100 − 100 − 200 350 150 300 -150 − 10 − 16 172 − − − − -346 − − − -343 − 0 150 -150 0 -350 -200 30 630 544 420 532 565 603 572 492 304 − − 396 640 450 300 450 450 550 500 200 360 370 − − 6 − 5 350 200 0 (t/ha) g. 規 格 値 ( 全 国 ・ 県 別 の 年 間 合 計 影 響 量 ) の 算 出 作成した現況、潜在 NPP マップより、県毎及び全国合計の現況と潜在の NPP の差 分を集計した。(沖縄県についてのみ気候メッシュデータでなく那覇市の平年値で代 表させた) 土地改変(異なる土地利用種別への転換量のマトリックス)面積については、第 3 回自然環境保全基礎調査(昭和 58 年∼昭和 61 年)から第 5 回同調査(平成 6 年∼平 成 8 年)への変化を 10 年間分とみなして、この変化分の 10 分の 1 を年間の土地改変 面積とした。 以上より算出された規格値を下表の左側に、県面積で割り戻したものを右側に示す。 県別規格値は占有と改変の相関係数が 0.69 であるが、県面積で割り戻すと 0.38 とな る。 362 第 3.7.2-3 表 規格値 北海道 青森県 岩手県 宮城県 秋田県 山形県 福島県 茨城県 栃木県 群馬県 埼玉県 千葉県 東京都 神奈川県 新潟県 富山県 石川県 福井県 山梨県 長野県 岐阜県 静岡県 愛知県 三重県 滋賀県 京都府 大阪府 兵庫県 奈良県 和歌山県 鳥取県 島根県 岡山県 広島県 山口県 徳島県 香川県 愛媛県 高知県 福岡県 佐賀県 長崎県 熊本県 大分県 宮崎県 鹿児島県 沖縄県 合計 維持(Gt) 14.5 2.5 3.4 2.2 2.5 2.2 4.6 2.2 2.1 1.9 1.6 2.4 1.3 1.5 3.9 0.9 1.3 1.2 1.7 4.0 3.2 3.2 2.7 2.5 2.0 1.9 1.4 3.6 1.2 2.2 1.2 3.1 3.3 4.2 3.0 1.4 0.8 2.3 2.9 2.5 1.1 2.5 3.0 2.9 3.7 3.2 0.7 123.5 全国・県別・面積当たり年間規格値(維持、改変、合計) 改変(Gt) 0.8 0.2 0.3 0.2 0.4 0.2 0.7 0.5 0.6 0.2 0.1 0.5 0.1 0.1 0.4 0.2 0.2 0.1 0.1 0.5 0.4 0.2 0.3 0.3 0.2 0.2 0.1 0.7 0.2 0.1 0.1 0.3 0.2 0.4 0.2 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2 0.2 0.5 0.2 0.0 12.4 合計(Gt) 15.3 2.6 3.7 2.4 2.9 2.4 5.2 2.7 2.8 2.2 1.8 2.9 1.4 1.5 4.3 1.0 1.4 1.3 1.8 4.5 3.6 3.4 3.0 2.8 2.2 2.1 1.5 4.2 1.3 2.3 1.3 3.4 3.5 4.6 3.2 1.6 0.9 2.4 3.1 2.7 1.1 2.7 3.3 3.2 4.2 3.5 0.7 135.9 面積当り 北海道 青森県 岩手県 宮城県 秋田県 山形県 福島県 茨城県 栃木県 群馬県 埼玉県 千葉県 東京都 神奈川県 新潟県 富山県 石川県 福井県 山梨県 長野県 岐阜県 静岡県 愛知県 三重県 滋賀県 京都府 大阪府 兵庫県 奈良県 和歌山県 鳥取県 島根県 岡山県 広島県 山口県 徳島県 香川県 愛媛県 高知県 福岡県 佐賀県 長崎県 熊本県 大分県 宮崎県 鹿児島県 沖縄県 合計 維持(kg/ha) 1.9 2.6 2.2 3.0 2.2 2.4 3.3 3.6 3.3 3.1 4.3 4.6 5.9 6.0 3.1 2.0 3.1 2.9 3.8 2.9 3.0 4.1 5.3 4.4 5.0 4.0 7.2 4.3 3.2 4.6 3.4 4.6 4.7 5.0 4.9 3.5 4.4 4.0 4.0 5.0 4.3 6.1 4.1 4.6 4.8 3.5 3.0 3.3 改変(kg/ha) 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3 0.2 0.5 0.9 1.0 0.4 0.4 1.0 0.6 0.2 0.3 0.4 0.4 0.2 0.2 0.4 0.4 0.3 0.6 0.4 0.4 0.5 0.8 0.8 0.4 0.2 0.3 0.4 0.3 0.5 0.3 0.3 0.3 0.2 0.3 0.4 0.3 0.4 0.3 0.4 0.6 0.2 -0.1 0.3 合計(kg/ha) 2.0 2.8 2.4 3.2 2.5 2.6 3.8 4.4 4.3 3.5 4.6 5.6 6.5 6.2 3.4 2.4 3.4 3.1 4.0 3.3 3.4 4.3 5.9 4.8 5.4 4.5 8.0 5.1 3.6 4.8 3.7 5.1 5.0 5.5 5.3 3.7 4.8 4.2 4.3 5.5 4.7 6.5 4.4 5.0 5.4 3.8 3.0 3.6 面積(km2) 78,413 9,606 15,278 7,285 11,612 9,323 13,782 6,094 6,408 6,363 3,797 5,156 2,187 2,414 12,582 4,246 4,185 4,188 4,465 13,585 10,598 7,779 5,150 5,774 4,017 4,612 1,892 8,387 3,691 4,724 3,507 6,707 7,111 8,475 6,110 4,144 1,875 5,675 7,140 4,968 2,439 4,091 7,402 6,337 7,734 9,186 2,266 372,760 (4)今後の課題・展開 土地利用統計を基にした分類による土地利用現況図上に、今回作成した各種マップを展 開することにより、特性化係数を現在の植生区分を基にした分類から土地利用統計を基に した分類に組替えることが可能である。これにより、道路や建物用地といった土地利用種 別、あるいは、森林や田といったおおまかな分類での特性化係数が提示できるため、実際 の LCA における本土地利用影響評価手法の利用がより容易となろう。なお、土地利用種 別の設定については、[2]と[3]でも考え方に違いがあり、今後さらに検討が必要であるが、 LCA に土地利用の影響を組み込むためには、資源・廃棄物・交通など代表的な活動種別に 363 対してその土地利用によるデフォルトの影響量を提示することが重要であると思われる。 また、我が国において土地利用を含む LCA の実施がほとんどなかったことを考えれば、 ケーススタディの実施には、本手法の利用方法のガイドとなるほか、土地利用を LCA に 含めることの重要性についての議論を提起しうることが期待できる。 さらに、NPP の設定値は[3]でも述べられているように、その推定に幅のあるものであ り、特に絶対量に意味をもたせる場合、一つの影響評価手法体系においては整合性のある データセットを使用することが望まれる。国外土地利用の影響評価や他のインパクトカテ ゴリにおける影響評価にも活用できるよう、土地利用影響評価に NPP を用いる他の手法 体系等とも比較検討しつつ、NPP のデータセットを展開・再吟味することも有用であろう。 3.7.3 生物多様性に対する被害の指標についての検討 生物多様性の観点より、生物種数への影響を表す指標について検討し、ダメージ関数の 構築に向けた検討(枠組みの構築とケーススタディによる影響量の算定)を行った。 具体的には、保全生態学での議論[5][6]や我が国の生物多様性国家戦略[30]を参考に、生 物多様性について、特に種の多様性について着目することとし、その中でも、植物種の多 様性の重要性及びデータ入手上の制約から維管束植物種を対象とし、被害量の指標として は、我が国のレッドリスト判定[8][10]において採用されている絶滅確率について、これの 土地改変における増分を算定することとし、これを用いたライフサイクル影響評価の枠組 みを設定するとともに、ケーススタディを実施して、LCA においてオペレーショナルなも のとするための今後の方向性を検討した。ここでの評価指標は本研究会の生態毒性分野 [31]において INES という呼称で提示されているものと、対象種などは違うが、単位等も 含め基本的に同一の指標である。 なお、土地利用の維持(あるいは改変の中長期影響)については評価が行われず、 • エッジ効果、断片化(分断)による影響が含まれない。 • 潜在的な生育地の喪失による絶滅リスクの増大といった要因が含まれない。 • 評価対象範囲がデータ面から日本に限られている。 という問題がある。一方、海外の既存のオペレーショナルとされる手法[2][3]に比べ、 • 被害量の指標の意味・算定手順が明快、かつ、生態毒性インパクトカテゴリでの出 力(被害量の指標)との統合が相対的に容易。 • 期待多様性損失(「失われた系統樹の長さ」を枝分かれの数の逆数の期待値で評価 する)などによって、種間の重み付けが可能[7]という展開が示されている。 といった利点を有する。 本手法を今後 LCIA で用いうるものとするためには、多数の環境影響評価事例を収集し、 影響量の算定結果を積み重ねることでデフォルト値を構築するなどの作業が求められる。 364 3.7.4 廃棄物処分による影響評価 廃棄物の最終処分態様のうち埋立による土地利用について検討した。土地利用ダメージ 関数への入力は、土地利用面積、利用中あるいは利用前後の土地利用形態、さらに土地利 用期間である。それらを与えるためのデータの収集整理を行った。具体的には、廃棄物を 1t または 1m3 埋め立てるのに必要な土地面積を既存の文献[32]等をもとに推定した。廃棄 物処分体積と改変面積との関係は主に最終処分場の諸元・分布等から算出される。この結 果を 1m3 の廃棄物最終処分に伴う人工地(処分場)への土地の改変面積と想定し、これと 占有期間(閉鎖後の用途に供するまでの年数)などを設定したものである。このような考 え方によって、廃棄物の最終処分による影響を評価できるよう検討した。 3.7.5 資源消費・枯渇による影響評価 (1)資源消費による品質低下に伴う被害評価方法の枠組みの検討と影響評価事例の調査 資源消費による「被害」を評価するために、その「被害」をどのように考えるべきかと いう検討を行って、資源の品質低下による被害量評価の基となる考え方を整理した。また、 海外での検討事例(Müller-Wenk[16]、Eco-Indicator99[2],EDIP[33])についてサーベイ し、主に資源の品質低下の評価検討に基づいた影響評価(前二者)の現状を明らかにした。 • 資源問題としては、物理的・技術的な消耗・枯渇、安定供給にかかわる問題及び資 源の供給・消費に伴う環境問題が指摘される[19]。このうち、最初の問題のみを取 り上げた。ただし、資源の供給・消費に伴う環境問題のうち土地利用は本調査の枠 内である。(なお、[3]では、各種資源種について土地の占有に対して影響量を算定 している。) • 資源の類型としては、主に金属資源、化石燃料などを想定し、土石資源、再生可能 資源、太陽エネルギーや水資源などについては調査しなかった。 • 資源消費による影響評価は、そもそも、資源の消耗・枯渇による被害をどのように 考えるかが問題である。(鉱物・化石)資源の性質・分布・量は天与のものであり、 一度掘り出せば二度と同じものをそこから得ることはできないという特徴[20]に 着目し、資源自体に内在的な価値を求めれば、枯渇・消耗自体が直接的に被害とし て定義される。そうでなければ、地域間・世代間の公平が問題とされていることか ら考えても、ここでは特に将来世代の被害を評価することにならものと考えられる。 なお、枯渇については、枯渇の生ずる可能性の程度や時期の評価、資源の代替性な どの論点があることを考えれば、枯渇により生ずる被害量の(直接的)推定は極め て困難であろう。 • 我が国の資源地質学、資源経済学などの分野での専門家の資源問題に対する見方 [20][21][22]として、資源種にもよるが基本的には鉱石中の目的金属の品位の低下 を許容すれば、技術的には採掘可能で枯渇しないが、選鉱や製錬に必要なエネルギ ー量や付随する廃棄物発生量などが膨大になり、経済的な意味での資源にならない 365 であろうという考え方が多く取られているように思われた。この考え方は他の資源 分野ライフサイクル影響評価事例(手法)[16][2]の背景を成す思考と共通するもの と思われる。 • すなわち海外事例(Müller-Wenk[16]、Eco-Indicator99[2])においては、資源消 費による残余鉱床の品質低下によって将来における資源入手に必要となるエネル ギー量が増大すること(超過エネルギー)を問題にしている。ただし、その利用法 は異なる。すなわち、前者では、この超過エネルギーの値に比例させる形で、既存 の資源ごとのインベントリ結果を「割り増し」することで品位低下による追加的な 「仮想環境負荷」を求め、これを実際のインベントリに合算する枠組みを提示して いる。同時に、エネルギー資源については内在的な価値を認め、これを保護対象に 設定していることから、将来世代の被害を問題にしつつ、資源の希少性をエネルギ ー資源に集約して評価する形となっている。ただし、彼の計算によれば仮想環境負 荷は実際の環境負荷に比べてきわめて小さなものでしかない。一方、後者では、超 過エネルギーの絶対的な値には意味がないとして、資源種間の相対的な重み付け係 数としてのみ用いている。その結果数値が資源という保護対象の被害評価指標とな っている。 • 両者において、超過エネルギーの算定はいずれも共通の二つの文献([17]等)に基 づいたものであり、情報が利用可能な資源種は限られている。累積採掘量−品位の 関係曲線が評価可能な資源種数(金属で 12)を制約する条件となる。一方、我が 国での同種の議論[19][20][21][22] で引用されているデータはいずれも同じ論文 [18]のものである。よって、本手法での評価可能資源種を増やすには、統計資料の 収集整理や別途の同曲線の推計方法の検討などの作業が必要であることがわかっ た。品位と必要エネルギーの関係は、我が国の文献においても、少なくとも我が国 の(かつて操業されていた)事例に対するデータが入手できるだろうことはわかっ たが、[16]のこの部分の計算(設定)はかなり大雑把なもので、この点に関する追 加的データは、超過エネルギーの値の信頼性評価には利用できても、評価可能資源 種の拡大にはつながりにくい。 • また、[16][2]での超過エネルギーとは、将来のある一時点で資源を入手する際の超 過エネルギーである。しかし、本調査での被害評価の枠組みの検討からは、将来の ある時点というより、将来のある時点までの累積的な超過エネルギーを問題にする べきではないかとも思われた。なお、(超過的な)仮想環境負荷を算出するにあた っては、エネルギーに比例させるだけでなく、廃石や剥土量などの主要な負荷につ いては別途に資料収集・算定して特性を把握することが好ましいのではないかとも 考えられる。 (2)資源消費に伴う土地利用による影響評価 資源消費に伴う土地利用による影響評価は、まず潜在的な純一次生産量の減少により把 366 握する枠組みを構築することを本調査での方針としている。しかし、土地利用は影響評 価の構築のみでなく、インベントリ調査も発展途上の段階にある。特にインベントリに ついては、入手することが困難である国外の土地利用状況について調査することが重要 である。国内の製品が海外の土地利用に絡む影響の態様としては、資源採掘による利用 が最も重要なものと考えられる。ここでは、これまでに土地利用に関わる調査を実施し てきた IKP(Stuttgart University)との共同調査により、資源採掘に関わる土地利用面 積、利用態様、利用地域について明確化することで、海外の土地利用を我が国の影響評 価に導入するための基礎データを得ることとした。 参考文献: [1] Müller-Wenk, “Land Use – The Main Threat to Species – How to Include Land Use in LCA”, 1998/[2] Pré,“The Eco-indicator 99 – A damage oriented method for Life Cycle Impact Assessment – Methodology Report & Methodology Annex”,2nd ed.,2000/[3] Lindeijer et al.,"Biodiversity and Life Support Indicators for Land-use Impacts in LCA",1998(RWS DWW)/[4]岩城「わが国におけるファイトマス資源の地 域的分布について」環境情報科学,10(2),1981/[5]鷲谷・谷原「保全生態学入門−遺伝子か ら景観まで」文一総合出版,1996/[6]鷲谷・松田「生態系管理及び環境影響評価に関する 保全生態学からの提言(案)」,応用生態工学,1,51—62/[7]岡・松田・角野「「期待多様性 損失」指標による生態リスク評価とリスク便益分析」,1999,環境経済・政策学会/[8] 松田 「環境生態学序説」,2000,共立出版/[10]環境庁自然保護局野生生物課「改訂・日本の絶 滅のおそれのある野生生物―レッドデータブック―8 植物 I(維管束植物)」, 自然環境 研究センター,2000 /[16] Müller-Wenk,“Depletion of abiotic resources weighted on base of “virtual” impacts of lower grade deposits used in future”,1998/[17]Chapman & Roberts,“Metal Resources and Energy” , Butterworths , 1983/ [18] Page and Creasey, “ORE GRADE, METAL PRODUCTION, AND ENERGY”, Jour. Research U.S. Geol. Survey, 3(1),9—13, 1975/[19] エネルギー・資源学会「エネルギー・資源ハンドブ ック」オーム社,1997/[20]立見「鉱物資源を考える(1)」地質ニュース,380,6—17,1986 /[21] 西山「資源経済学のすすめ 世界の鉱物資源を考える」中公新書, 1993/[22]佐藤 「 21 世 紀 の 鉱 物 資 源 問 題 」 地 質 ニ ュ ー ス ,449,10—16,1992 / [26] Müller-Wenk “Safeguard Subjects and Damage Functions as Core Elements of Life-Cycle Impact Assessment”,1997/[27]建設省都市局都市計画課「面整備事業環境影響評価技術マニュア ル」1999/[28]清野,内嶋「自然植生の純一次生産力の農業気候学的評価(2)日本における純 生産量の評価」農業気象,41,139—144,1985/[29]沼田「植物生態学論考」東海大学出版 会,1987/[30]環境庁自然保護局「多様な生物との共生をめざして 生物多様性国家戦略」 大蔵省印刷局,1996/[31]平成 12 年度第 5 回インパクト評価研究会資料,2001/[32]田中 「環境安全な廃棄物埋立処分場の建設と管理」,技報堂出版,2000/[33]Hauschild&Wenzel “Environmental Assessment of Products Volume2 Scientific background” , Chapman & Hall, 1998 367 第4章 統合化指標構築に向けた検討 4.1 経済評価によるインパクト評価手法の開発 4.1.1 目的と手法 (1)本年度の目的 本ワーキンググループでは、過去2年間(平成 10 年度、11 年度)にわたって LCA デ ータの経済的評価に関する研究をおこなってきた1。そこでは、製品 LC インベントリーデ ータに対する消費者の評価を明らかにすることを試みてきた。平成 10 年度は、家庭用エ アコンを取り上げ、消費者が購入時に LC インベントリー分析で得られた温暖化ガス、SOx 等の大気汚染ガスに対する評価のコンジョイント分析による把握をおこなった。さらに平 成 11 年度では、同じカテゴリに対する評価を、より精緻なデータ作成をおこない、テレ ビ、パソコン、自動車、住宅という複数製品についての評価をとらえ、それらの相互関係 を分析した。平成 12 年度は、これらの研究を踏まえ、当初、次のような課題を設定した。 1)コンジョイント分析による保護対象比較の検討 保護対象(人間の健康、生態系の健全性、資源の枯渇)について、代表的に考えられて いる指標を取り上げて、コンジョイント分析による評価ウェイトを測定する。 本調査の遂行に当たっては以下の事項をおこなう。 ①昨年度パネル法小委員会において実施した調査票を参考にして、Eco-Indicator 99 に おいて保護対象間の比較をおこなうのに利用した調査票と同趣旨の調査票を作成し、回答 者に保護対象の考え方と被害量に関する情報を提供する。この際に回答者が環境影響につ いて認識するための必要な情報について検討し、調査票は適時修正する。 ②LCA 日本フォーラム会員と一般消費者を対象としてアンケート調査を実施し、パネル 法による昨年度の結果との比較をおこなう。 ③次年度実施する予定の 3 項目(人間の健康、社会資産、生態系)の比較をおこなうた めの課題を抽出する。 2)複数品目間のインパクトカテゴリ重要度比較の追加調査 昨年度本調査では、それぞれのインパクトカテゴリの問題の重要度について複数製品を 対象に実施した結果、同じインパクトカテゴリに対する評価額が製品間で異なるものとな ったが、本年度は、一人一人の回答者に対して LCA により得られたデータを提示し、そ のデータが持つ意味を回答者に意識させることで、評価結果がどのように変動するかにつ いて検討する。具体的には、一般消費者に広く普及しているテレビと自動車を対象として、 各製品の LCA による結果を利用しておこなう。 特に、1)の保護対象に対する評価は、それまでの製品に対する消費者とは大きく様相 1 これについては、平成 10 年度は『コンジョイント分析による製品インパクト評価の事例研究』、同 11 年度は『経済的手法による LCA データの統合指標の作成可能性に関する事例研究報告書』を参照 366 を異にするもので特に力を入れた。保護対象は、前年度までに用いた直接の環境負荷物質 排出データに対する評価ではなく、より統合された対象に対する評価となっている。(図 4.1.1-1) インベントリー データ インパクトカテ ゴリ カテゴリエンド ポイント 保護対象 図 4.1.1-1 また、評価する主体も消費者ではなく、一般市民が基本となる。 保護対象に対する評価が得られれば、それによって統合指標が可能になり、LCA の利用 可能性が広がりまたその結果が強い政策的意味を持つことになる。また、もう一方でイン ベントリーデータの作成手法に比較し、インパクトカテゴリ、カテゴリエンドポイント、 さらには保護対象となるにつれて手法的には未確立で、データ作成上の困難が増していく という関係もある。また、保護対象についての評価の段階では、自然科学的手法による指 標の作成は困難で、何らかの形での人間の主観的評価、経済的評価、社会的評価という要 素が入ってこざるをえない。 保 護 対 象 間 の 相 対 評 価 の 試 み で は 、1997 年 に ス イ ス の ETH ( Eidgenossische Technische Hochschule)のT.Brunner によって開発されたパネル法、さらにそれを改良 し実際に重み付けのテストをおこなった T.Mettier の研究がある。さらに日本でも、2000 年1月にテストがおこなわれた。この方法は基本的に回答者に重み付けの整数比を直接回 答するという方法が用いられている。しかし、一般に、回答者がそういった数字を思い浮 かべることが困難であり、また、何らかの示唆をおこなうとそれによるバイアスが発生す るという問題点を持っている。 本研究では、回答者からある環境政策のプロファイルを提示し、そのうちのどれが望ま しいかを答えるだけで、回答者が持っている保護対象間の潜在的な評価ウエイトを取り出 すことができる、コンジョイント分析という手法を用いた。 本調査のなかで1)の研究に用いた手法は、選択型コンジョイントといわれるもので、 いくつかの属性とそのリストからなるプロファイルが複数示され、そのなかから最も望ま しいプロファイルを選択してもらうものである。また2)の分析に用いた手法は ACA (Adaptive Conjoint Analysis)といわれるもので、個人の自己申告データとプロファイ ルデータの両方を用いて、部分効用をとらえる手法で、Sawtooth Software 社のコンピュ ータソフトとして実現しているものである。一般に、プロファイルデータだけを用いる手 法では多数の属性を扱うと、回答者が混乱し信頼性のあるデータが得られないという問題 を持っている。しかし、ACA の場合は自己申告データや、推定予定の一部の属性だけを示 したプロファイルに対する選好を、選択と評定によってとらえ、結果として多数の属性の 部分効用を推定できるようになっている。 367 4.1.2 保護対象間相対評価の調査 (1)保護対象の選定 保護対象としては、LCA プロジェクトのインパクト評価研究会の定義に従った。それに よれば、まずプライオリティの高い保護対象として「人間生活」と「生態系」が設定され る。これを保護対象選定の第1フェーズとする。さらに、「人間生活」を「人間の生命」と 「社会資産」に分解し、また、「生態系」を「1次生産」と「生物多様性」に分解し、合計 四つの保護対象が選定される。これを第2フェーズとする。この第 2 フェーズの保護対象 が、さらに分解される第3フェーズも考慮されているが、結局、指標化の可能性が考慮さ 第3フェーズ れてこの第2フェーズを保護対象の定義として採用している2。 第1フェーズ 人間の生活 第2フェーズ 人間の生命・健康 社会資産 (2)シナリオの設定 呼吸器系疾患 生物資源 農作物 1次生産 生態系 死亡 生物多様性 本調査で 採用 植生 藻類、プランクトン 絶滅種 影響種数 本調査で用いるコンジョイント分析においては、保護対象に関する状況が仮想的に設定 されたさまざまな組み合わせ(プロファイル)を提示して、望ましいものを選択してもら うことなるが、その際、そのプロファイルが何の意味を持っているかを、回答者にわかり やすい形で説明する必要がある。今回は、このプロファイルを、国の環境政策に関する選 択肢として提示することにした。この点を理解していただくために、用いた調査票の前文 を示しておこう。本調査の調査票の前文を示す。全体については、付表参照。 本アンケートでは、わが国の好ましい環境を中長期的に保全するための課題として、 以下のようなものを取り上げます。 (1)環境問題にともなう健康被害の回避 (2)国内に生息する多様な生物種の絶滅回避 (3)森や干潟などの生態系の保全と活力の維持 (4)石油等の再生できない資源の適切な利用 これらの課題を取り組む場合、税金の支出などによる費用もかかります。そのために、 すべての課題に等しい力を注ぐのではなく、国民がより大切に考えているものを重視しな がらすすめていく必要があります。すなわち、それぞれの課題が他の課題とくらべてどれ ほど重要なものか、それぞれの課題の間の大切さの違いが明確にならなければなりません。 また、税金の支出の程度については、広く国民に受け入れられるものでなければならない でしょう。 2 伊坪徳宏、稲葉敦「被害算定方の影響評価評価手法開発のための保護対象の定義」参照 368 (3)レベルの設定 a. 健康被害 日本における環境からくる健康被害については、現状ではデータが存在していない ことがわかった。そこで、現状の大気汚染の認定患者数を 65,741 人(平成 10 年)と して今後 10 年間に日本の大気汚染患者数がどのようになるかでレベルを設定した。 具体的には、 現状のまま / 1%(約 660 人)増加 / 1%減 / 5%減 である。他の健康被害との関係は、喘息のDARYから相対的に求めることは可能で あり、事後的な計算課題とする。 b. 種の多様性 環境白書(平成 12 年版)によると、日本で確認されている動物約 1360 種のうち、 20 種(1.5%)が絶滅し 245 種(18%)が絶滅の危機にさらされている。また、シダ 植物、種子植物などの維管束植物(私たちが日常みる草や木のほとんど)7078 種のう ち 17 種(0.2%)がすでに絶滅し 1400 種(約 20%)が絶滅の危機にさらされている。 そこで、レベルは動物+維管束植物の種が今後 10 年のうちにどのようになるかと いう視点で設定した。具体的には、 新たな絶滅なし/ 2 種が新たに絶滅/ 10 種が新たに絶滅/ 5 種が新たに絶滅 とした。また、現状の絶滅速度についてのデータが存在していないので、最後の「5 種が新たに絶滅」を現状の絶滅速度として設定した。ただし、郵送調査の場合は、「新 たな絶滅なし」を「現状維持」という表現にしていた。 c. 純1次生産力 清野他によれば、日本全体の純一次生産性 NPP は 379.5Mt/年と推計されている 3。 この純一次生産性は、同じ面積の森林地を1として、樹園地 0.8、耕地 0.81、草地 0.625 で計算している。したがって、この生産性のなかにはこれらの要素がすでに考慮され ていることを前提にする。ところで、日本の国土面積は全体で 3765 万ヘクタールで、 そのうち全森林面積は、1990 年において 2521 万ヘクタール、その後、1995 年には 2515 万ヘクタールで、0.1%ほど減少している。さらにこの間、土地利用形態の変更 などによって純一次生産力の源泉となる豊かな生態系が減少している可能性は高い。 これらの事実を踏まえて、属性とそのレベルを、今後 10 年間で日本全体の純一次 生産力の変化として設定する。具体的には、 現状の生産力を維持 / 0.1%減 / 0.1%増 /0.4%増 である。ただし、純生産性の 0.1%(0.38Mt/年)の変化とは、森林面積でみれば、 東京都の面積の 25.8%の変化を意味する。 3 清野豁、内嶋善兵衛、「自然植生の純一次生産力の農業気候学的評価(2)日本における純生産量の評 価」、農業気象1985 369 d. 社会資産 資源については、次のような考え方にもとづいてレベルを設定した。 イ.資源被害はエコインディケーター99 を用いる。 ロ.階層主義者の Surplus Energy(以下 SE)を用いて、原油、石炭、石油製品(燃 料油)、LNG、LPG の化石資源を対象として限定する。 ハ.国内の年間SE総量を原油換算し、それを原油価格(20$/バレル)と為替レー ト(105 円/$)で金額にかえ、1世帯( 4449.6 万世帯)当たりの金額を考える。 二.過去、10 年間(1989 年から 1998 年)までの、世帯当たりSEの変化をグラフ であらわすと次のようになる。 Surplus Energy(円)/世帯 14000 13500 13000 12500 12000 11500 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 ホ.10 年間の平均は 13,096 円となる。 へ.そこで、この属性を、「あなたの年間の化石燃料の使用に起因した将来世代に対 する1世帯当たりの負担額を今後 10 年のうちに、現在のお金で換算していくら にするか?」というものに設定する。 ト.レベルとしては、10 年間の変化分を、つぎの 4 つのレベルにする。 現状を維持する/20%(2,600 円)増加/20%(2,600 円)減少/40%(5,200 円)減少 ただし、最初のパイロットテストである LCA 日本フォーラム会員への郵送アンケ ート調査の際は次のレベルでおこなっている。 現状(13,000 円)のまま/15,000 円に増加/10,000 円に減少/6,000 円に減少 変更の理由は、郵送パイロットテストにおいて、次に述べる課税に対する反応が明 確にならず、その原因の一つが、二つのよく似た貨幣額がレベルとして並べられるこ とであると考えられたためである。 e. 税支出 税支出については、対策のための今後 10 年間の直接税+間接税の増加について問 う。レベルとしては、この間おこなわれた仮想評価法などによる定時額を参考にして 決めた。 現状のまま / 年間 1,000 円 / 年間 5,000 円 / 年間 10,000 円 (4)郵送パイロット調査 まず、前年度にパネル法で実施した調査との比較の意味も含めて、LCA 日本フォーラム 370 会員に対する郵送調査をおこなった。同時にこれは、その後の本調査のパイロット調査と しての意味ももたせた。調査概要は次のとおりである。 調査対象 :LCA 日本フォーラム会員対象 調査方法 :質問紙郵送法 有効回収数:221s(設定 460s、有効回収率 48.0%) :2000 年 11 月 18 日∼12 月 1 日(途中 1 回督促ハガキ送付) 調査期間 コンジョイント部分について詳述しよう。 プロファイルは直交デザインによって、8 バージョン、8 バージョンには 8 つの質問リ ストを掲載した調査票になっている。質問リストの一例を示すと次のようなものである。 課題 政策1 政策2 政策3(現状維持) 大気汚染による健康被害患者数 1%(660 人)増加 現状のまま 現状のまま 生物種の多様性 10 種あらたに絶滅 5種あらたに絶滅 現状を維持する 生態系の純一次生産力 現状を維持する 0.1%増加 現状を維持する あなたの世帯の年間エネルギー 利用による将来世代の負担額 6,000 円に減少 15,000 円に増加 現状を維持する 年間 10,000 円追加 年間 5,000 円追加 追加負担なし 1 2 3 あなたの世帯の税金の追加額 (1 年あたり) 1∼3のうち、もっとも望ましいもの 1つに○をつけてください。→ この質問リストが、それぞれプロファイルを異にして、回答者一人当たり8つ与えられ る。そして、そのバージョンが 8 種類あるということである。 ここにあるようにプロファイルは政策 3 に現状を示し、それらからの変化のバリエーシ ョンを政策 1 と政策 2 に示している。政策 3 はすべての質問リストにおいて現状が与えら れている。コンジョイント結果データによって、それぞれの属性の評価水準を推計すると 次のようになった。 変数名 健康被害 生物多様性 1次生産力 社会資産 税支出 係数 標準誤差 -0.247945 0.095553 0.807573 -0.031217 -0.007775 0.023644 0.012952 0.262802 0.005783 0.010075 T値 -10.48661 7.377267 3.072937 -5.398493 -0.771669 P値 0 0 0.002 0 0.44 ただし対数尤度は-1832.1054 となっている。また推計係数の単位は次のようになっている。 健康 大気汚染健康被害患者1%増加 絶滅種 1種の絶滅回避 1次生産力 1%増加あたり 社会資産 将来世代の 1,000 円負担増に対して 税金 1,000 円追加あたり(今後 10 年間) 371 統計的な面では、税支出を除いてすべて有意となっている。税支出が有意にならなかった ためにそれぞれの評価水準を貨幣額表示することは困難だが、相対ウエイト自身は求めら れている。 (5)面接パイロット調査 郵送パイロット調査の結果を踏まえて、調査票をさらに修正し、本調査と同じ形式の会 場テストでの調査を実施した。調査概要は次のとおりである。 調査対象:20∼59 歳男女 回収数 :50 人 調査方法:モールインターセプトによる会場テスト(質問紙) 調査日 :2001 年 1 月 10 日 調査場所:東京・渋谷 コンジョイント部分については、直交デザインそのものは同じだが属性の表現を変えた。 まず、生物種の多様性で、「現状維持」という表現をいれていたが、「現状維持」が新た な絶滅がないと想定していて、種が減りつつあるという現実とそぐわないものになってい た。そこで、「現状維持」の代わりに「新たな絶滅種なし」を入れ、「5 種が新たに絶滅」 を「5 種が新たに絶滅(現状のペース)」と変更した。 また、化石エネルギーの使用による将来世代に負担額を、水準の金額表示から今後 10 年間の変化分に対する割合(%)表示に変えた。 コンジョイント部分については、個人に対する提示数やバージョン数は郵送調査と同じ である。また、プロファイル選択リストの例は以下のようになる。 課題 政策1 政策2 政策3 大気汚染による健康被害患者数 1%(660 人)増加 5%(3300 人)減 現状のまま 生物種の多様性 10 種新たに絶滅 5種が新たに絶滅 (現状のペース) 5種が新たに絶滅 (現状のペース) 生態系の純一次生産力 現状の生産力を維持 0.1%減少 現状の生産力を維持 20%減少 (2,600 円減少) 40%減少 (5,200 円減少) 現状を維持 年間 1,000 円追加 年間 5,000 円追加 追加支出なし 将来世代の負担額 (あなたの世帯の1 年間の化石エネ ルギー利用による) 税金の追加額 (1 世帯あたり,今後 10 年間,毎年) 政策 3 に現状が常に与えられるなど、基本的な構成は同じで、属性や水準の表現が少し 変わってきている。推計結果を示しておこう。 変数 健康被害 係数 -0.221902 標準誤差 0.033589 T値 -6.606334 種の多様性 1 次生産力 社会資産 税金 0.192938 0.843737 0.003117 -0.070273 0.024552 0.388411 0.003538 0.016407 7.858374 2.172277 0.881035 -4.283252 P値 0 0 0.03 0.379 0 ただし、対数尤度は、-369.5868 である。資源を除いてすべて有意で符号も合致している。 372 この原因は、回答者の将来世代の負担に対する重要性認識が希薄なこと、およびサンプル 数が少なかったためと考えられる。この点はのちにもう一度触れる。 (6)面接本調査 本調査は、面接パイロット調査に用いた調査票を一部修正しただけで実施した。 調査概要は以下のとおりである。 調査対象:20∼59 歳男女 回収数 :150 人 調査方法:モールインターセプトによる会場テスト(質問紙) 調査日 :2001 年 1 月 29 日∼30 日 調査場所:東京・渋谷 コンジョイント部分の結果を示しておこう。 変数名 係数 標準誤差 T値 P値 健康被害 -0.158149 0.018355 -8.616286 0 生物多様性 一次生産力 社会資産 税金 0.167564 0.886576 -0.005122 -0.048816 0.012436 0.208303 0.00199 0.009517 13.474143 4.256181 -2.573723 -5.129478 0 0 0.01 0 また、単位は以下のとおりである。 健康被害 1%(660 人)の大気汚染被害者増加 生物多様性 1生物種の絶滅回避 一次生産力 生態系1次生産力の1%増加 社会資産 現在世代の化石エネルギー利用による将来世代1%( 130 円)の負担増 税金 (今後 10 年間)税金の 1,000 円の増加 すべての係数が統計的な有意性をもって推計された。 (7)保護対象に対する重要性認識状況 ここでは、アンケートのなかで回答者に求めた、各保護対象に対する重要性認識の状況 を分析しておこう。まず、環境問題による健康被害の回避である。郵送パイロット調査、 面接パイロット調査、本調査についてそれぞれの結果は次のグラフに表されている。 結果としては、ほとんどの 回答者が減少させるべきであ るという回答をしている。 環境問題による健康被害の回避 100% わからない 80% 患者数が増加してもや むをえない 現状のままでよい 60% 40% ある程度減少を目指 すべき 大幅に減少させるべき 20% 0% 本調査 373 パイロット 郵送 国内に生息する多様な生物種の絶滅回避 続いて、生物種の絶滅回避 に関する重要性の認識結果の 100% グラフを示すと次のようにな 80% る。郵送調査における、生物 60% 種の多様性保護の重要性認識 40% が、他の調査に比べて低いこ 20% とが、一つの特徴としてとら 0% わからない ある程度の絶滅を許 容せざるをえない 1∼2種の絶滅にと どめる 現状の種数を完全 に保全すべき 本調査 えることができる。郵送調査 パイロット 郵送 は LCA フォーラム会員に対するものだったが、ある程度専門知識をもっている人間には、 種の絶滅が部分的には避けられないという認識が相対的に多いことを示している。 森や干潟などの生態系の保全と活力の維持 次に生態系の1次生産力に 対する重要性認識の結果をグ 100% ラフで示すと、次のようにな 80% る。 60% ここでは、本調査における 40% 現状を維持する程度という選 20% 択肢に対する支持が低下して 0% わからない 本調査 いる。パイロット以前におい パイロット 郵送 現状を下回ってもや むをえない 現状の水準を維持 する程度でよい 現状よりもやや増加 させた方がよい 現状を大きく上回る 水準にすべき て、「現状維持」を最初の回答選択肢に置いていたことが原因かもしれない。 石油等の再生できない資源の適切な利用 次に、社会資産に対する重 要性の認識である。グラフは 次のようになる。 100% 80% パイロット調査における重 60% 要性の認識が低い。これがパ 40% イロットにおけるこの係数の 20% 有意性がなかったことの要因 となっている。本調査におい わからない 0% 本調査 パイロット 郵送 やや増加してもやむ をえない 現状の水準を持続 する程度でよい ある程度減少させる べき 現状よりも大幅に減 少させるべき ては、若干回復していること が示されている。この回復と、標本数の増大が本調査におけるこの係数の有意性の背景に あると考えられる。 (8)本調査でえられた相対ウエイトについての分析 まず、本調査のコンジョイント分析の結果を若干変形すると次のようになる。 374 保護対象 円 単位 健康被害 3239.7 1%大気汚染被害 生物多様性 一次生産力 社会資産 3432.6 1816.2 1049.2 1生物種 0.1%の1次生産力 将来世代1300円の負担 ここで、数字は1世帯あたりのそれぞれ1単位の保護対象を保護するための支払い意思 額を表している。 一つ、社会資産における将来世代の1世帯あたりの負担増額の 1300 円という単位につ いて考慮すべき点を述べておこう。この 1300 円という金額は現在価値を表しているので、 将来世代の実際の支払額が人々の主観的な割引率によって、割り引かれていると考えなけ ればならない。例えば、将来世代というのが 50 年後の世代をあらわし、割引率を3%で 考えてみよう。その場合、将来世代にとっては 5533 円をあらわしている。すなわち、1 世帯単位でみて、現在世代は 50 年後の世代の 5533 円の SE を削減するために 1050 円毎 年支払う用意があるということである。さらにそれを 100 年後にすると、24,257 円の将来 世代の負担に対する支払い意思額となる。また、この表の場合、1000 円は 10 年間にわた って追加支出することを意味しているので、たとえば、割引率を 3%とした場合、金額単 位は 8786.1 円となっている。この数字で、上記の支払い意思額を書き直すと次の表のよ うになる。 保護対象 健康被害 円 28464.3 生物多様性 一次生産力 社会資産 30158.9 15957.0 9218.8 単位 1%大気汚染被害 1生物種 0.1%の1次生産力 将来世代1300円の負担 この二つの表に表された数字は、意味上は同じだが感覚的重みは違っている。たとえば、 健康被害の場合、年間払う額は 3,240 円だが、それを 10 年間払うので総支払い意思額は 現在価値で 28,464 円になる。たとえば、それぞれの課題に毎年どれだけ税金が投入され ることを国民が許容するかを見るには、前者の表の支払い意思額に総世帯数 4,450 万世帯 をかけることによって得ることができる。それを表にすると次のようになる。 保護対象 健康被害 生物多様性 一次生産力 社会資産 億円 1441.5 1527.4 808.1 466.9 単位 1%大気汚染被害 1生物種 0.1%の1次生産力 将来世代1300円の負担 この金額の妥当性については、一般にコンジョイント分析において、支払い意思額属性 に対する過小評価があらわれている可能性がある。それは、逆にそれぞれの保護対象のウ 375 エイトを金額表示すると過大評価になっている可能性を意味している。 (9)まとめ 保護対象に対するコンジョイント分析は、新しい試みであるために属性やレベルの設定、 あるいはそれに先立つシナリオの創作などにおいて先行研究を十分参考にできないという 困難があった。しかし、結果的に、この手法の有効性を示した結果が得られたと考える。 3 回の調査の自由回答をみても、全体としてこちら側の意図は予想されたように理解さ れたと思われる。ただ、コンジョイント分析そのものがまだ開発過程の手法であり、特に ①プロファイルを提示していることによる範囲バイアスの存在、②税金に対する過小評価 の問題、など解決しなければならない課題が少なからず存在している。 4.1.3 複数品目間のインパクトカテゴリ重要度比較 (1)調査内容 本年度は、昨年度実施したテレビと自動車について同じ調査内容を一人の回答者が回答 るという形式でおこなった4 。調査概要は次のとおりである。 調査対象:22∼59 歳 回収数 :83 人 調査方法:モールインターセプトによる会場テスト(ACA+質問紙) 調査製品:自動車、テレビ 調査日 :2000 年 12 月 1 日 調査場所:東京・銀座 (2)調査結果 コンジョイント調査によってえられたデータは、属性に対する重要性評価、ペアワイズ 評価、完全評定の3種類があるが、ここではペアワイズ評定の結果のみを用いる5 。 a. テレビ推計結果 推定係数 画面サイズ BS対応 BS−MN BS−MN−文字 電気代 リサイクル率 CO2 AIR 価格 標準誤差 0.02112 0.18755 0.4056 0.32055 -0.13128 0.06578 -0.46111 -0.09425 -0.02615 0.0049 0.078 0.0764 0.0764 0.0321 0.0222 0.109 0.03 0.0031 T値 4.35 2.4 5.31 4.2 -4.09 2.96 -4.23 -3.15 -8.35 P値 0 0.016 0 0 0 0.003 0 0.002 0 統計的にはすべての値が有意に推計されている。 昨年度の調査内容については『経済的手法による LCA データの統合指標の作成可能性に関する事例研 究報告書』を参照。 4 376 b. 自動車推計結果 排気量 燃費 リサイクル率 CO2 AIR 価格 推定係数 0.32403 標準誤差 0.068 T値 4.76 0.03345 0.09419 -0.14365 -0.03203 -0.26468 0.0093 0.0607 0.0668 0.0161 0.0723 3.61 1.55 -2.15 -1.99 -3.66 P値 0 0 0.121 0.032 0.047 0 リサイクル率が有意ではなかった。CO2 と AIR については、5%の有意水準を持った 係数となっている。 c. 結果の分析 今回の調査の中心課題は、複数の製品を同時に回答者に提示することによって、前 年度調査で確認されたライフサイクルデータに対する評価のばらつきが矯正されるか どうかを、確かめることである。価格については、過小評価、過大評価がありうる可 能性があるために、ここでは、CO2 と AIR(SOx 換算大気汚染量)の相対比の変化 に注目しよう。そのために SOx、1㎏の評価を 1 として、CO2、1000 ㎏評価値を計 算すると次のようになる。 TV(複) 4.892414 TV(単) CAR(複) CAR(単) 3.559003 44.84858 42.16022 これから明らかなように、テレビと自動車を同時に回答することによって、同じ 1000 ㎏の CO2 に対する評価のずれは広がっている。 今回は、特にテレビと自動車という CO2 に対する排出スケールが大きくちがってい るものを取り上げた。結論として、そうしたスケールの大きさによって回答者が自分 の正しい評価値を示せなくなってしまう可能性が確かめられたことになる。この、ス ケールバイアスのようなものをどのように正していくかが大きな課題として残されて いる。 5 ACA の完全評定データについては、回答者を意図的に誘導するものであるという批判がある。 377 4.2 パネル法の開発 4.2.1 小規模アンケートの実施 保護対象の重要度比較のために、昨年度はヨーロッパで開発された ETH 法をお手本に して国内の LCA 専門家を対象としたパネルテストを実施した。1) このテストでは多くの 有用な知見が得られたものの、重み付けの対象となった保護対象は、人間健康、生態系健 全性、資源の 3 つであり最近のインパクト評価研究会の流れ2)とは明らかに異なる。 ま た、LCA 専門家でさえも質問内容が難しすぎる等多くの課題が残された。 そこで、今年 度は保護対象としてインパクト評価研究会で最終決定された 4 項目を選び、更に一般市民 層でも十分に理解できるような質問票を作成し、小規模なパネルテストを実施した。 す なわち、質問票の被害情報を示す表現方法として、文字・数字情報の代わりに、できるだ け画像情報やグラフ情報を多用することを心掛け、これらの効果を調べることを主眼に置 いた基礎検討を行った。 4.2.2 画像・グラフ情報を取り入れた質問票の作成 国内用の保護対象として経済評価グループが表現した下記 4 保護対象3)を本パネルテス トでも踏襲した。経済評価グループが実施するコンジョイント分析法による結果と比較考 察できる可能性があるからである。 1) 環境問題にともなう健康被害の回避 2) 国内に生息する多様な生物種の絶滅回避 3) 森や干潟などの生態系の保全と活力の維持 4) 石油などの再生できない資源の適切な利用 なお、本節の中では上記 1)∼4)までの 4 つの保全・保護されるべき対象(保護対象)を各々、 人間健康、生物多様性、生態系活力、非再生資源と略記する。 これらの保護対象はインパ クト評価研究会が定義した保護対象とは厳密には一致していないことに注意してほしい。 特に、「生態系の保全と活力の維持」は植物(一次)生産量を一般市民が分かり易いように 翻訳した表現であることや、「石油などの非再生資源」は社会資産の一部に過ぎない点など である。 国内被害状況を示す画像・グラフ・図表類は、分かり易さとデータ鮮度を考慮し て多くはインターネット公開情報を引用した。4 つの保護対象が受けた国内データとして、 1)については東京都における最近の大気汚染(光化学オキシダントおよび NO2 の濃度)の 現状、2)については我が国における絶滅のおそれのある野生生物の種数、3)については昭 和 41 年以降の人工林と天然林の面積推移、4)については国内のエネルギー需給統計と将来 見込みを化石資源別に示すとともにエネルギー資源の海外依存度に関する情報を示すこと にした。 また必要に応じ世界の被害状況を表す情報も併用した。 なお、引用複写にあた っては公開元に引用目的を説明した、許可済みのものに限ったことを付記する。4)、5)、6)、 7)、8) 昨年度の ETH 法準拠の国内パネルテストでは被害情報が理解し難いという意見に次い 1 で、回答欄が冗長過ぎるという意見が多数あった。 そこで今年度は回答者が記入すべき 回答スペースを出来るだけ簡素化することを念頭におき、保全・保護されるべき保護対象 を順位法および金額配分法で答えてもらうに留めた。これ以外の関連質問として、昨年度 の ETH 法準拠国内パネルテストと同様に価値観に関する質問および個人情報に関する質 問も付加した。 4.2.3 アンケート方法 (財)地球環境産業技術研究機構〔RITE〕の全職員 138 名および早稲田大学学生 53 名を 調査対象とする無記名方式のパネルテストとした。質問票の発送日を 2001 年 1 月 15 日、 回答期限日 1 月 26 日とし、回答余裕期間として約 10 日間を見込んだパネルテストとした。 その結果、回答期限日までに RITE で 71 票の回収(回収率=51%)を、早稲田大学では 26 票(回収率=49%)を回収することができた。全回収票は 97 票であるが、この中で論 理性に矛盾のある回答 7 票を無効とし全 90 票について分析を行った。また回答者の価値 観と分析結果の関係の把握を目的として、昨年度実施の ETH 法準拠パネルテスト1)に同 じく Hoffstetter/Thompson9)による’Cultural Perspective’に基づいた質問も行いデータ 分析を行った。 4.2.4 アンケート結果 以下、回答者の個人情報、順位法と配分法で求めた重み付け結果、および回答者の価値 観が重み付けに及ぼす影響等について簡単にまとめた。 (1)回答者の個人情報 回答者の個人情報を図 4.2.4-1 と図 4.2.4-2 に示した。 全回答者の内、RITE 研究者が最 も多く約 4 割であった。 また凡そ 6 割の回答者が LCA について、ある程度の知識を保 有している。 早稲田大学 29% RITE研究 42% RITE事務 29% 図 4.2.4-1 回答者の職種 2 6) LCAという言葉を今回初 めて聞いた 21% 1) LCAの最近の議論・情報 を常にフォローしている。 6% 2) LCAの最近の議論・情報 を時々フォローしている。 10% 3) 私自身はLCAを活用し ている(したことがある)が、 最近の議論・情報について はフォローしていない。 10% 5) LCAについては、名前を 聞いたことがある程度であ る。 14% 4) LCAについては、おおよ その基本的考えを知ってい る。 39% 図 4.2.4-2 回答者のLCA レベル (2)保護対象が受けた被害量の重要度(順位法) 保護対象が受けた被害量を順位法で回答させた結果を回答数の多い順からまとめた。 (表 4.2.4-1 および図 4.2.4-3)これらの結果から、4 つの保護対象の中では、人間健康を 最重要と考え、資源の重要度が最も低いという見方をした回答が大多数を占めることが分 かった。 なお、同様な傾向は昨年度実施した ETH 法準拠国内テスト結果1)においても認 められた。 また、順位法に基づいて 4 つの保護対象についての相対重要度を求めた結果を表 4.2.4-2 に示した。 誤差などを考慮すると、人間健康:生物多様性:生態系活力:資源= 35: 20:25:20 程度の重み付けとするのが妥当であろう。 表 4.2.4-1 保護対象の重要度ランク結果一覧 4保護対象が受けた被害量の重要度順位注) 回答数(全90) 人間>生態>多様性>資源 15 人間>資源>生態>多様性 13 人間>生態>資源>多様性 12 人間>多様性>生態>資源 9 生態>多様性>人間>資源 8 生態>多様性>資源>人間 5 人間>多様性>資源>生態 4 人間>資源>多様性>生態 4 その他 20 注)上表中、人間=人間健康、生態=生態系活力、多様性=生物多様性、資源=非再生 資源 3 人間>生態>多様性>資源 17% その他 31% 人間>資源>生態>多様性 14% 生態>多様性>資源>人間 6% 生態>多様性>人間>資源 9% 人間>多様性>生態>資源 10% 人間>生態>資源>多様性 13% 図 4.2.4-3 保護対象の重要度(%) 表 4.2.4-2 保護対象の重み付け結果(順位法) 保護対象 人間健康 生物多様性 生態系活力 非再生資源 相対重要度(%) 33 20 27 20 (3) 保全・保護されるべき保護対象(配分法) 保護対象の重要度を数値で回答する質問では従来の質問方法を変更した。 すなわち、従 来行ってきた質問は、例えば「もっとも重要であると答えた保護対象は、重要度がもっと も低いと答えた保護対象に比べて何倍程度重要か?」、あるいは「・・に、合計が 100 に なるように重要度を割り振ってください」如き質問方法であった。 しかし、回答者に重 要度のイメージをより正確に描いてもらうためには、このような単純に無次元数値を尋ね るよりも、回答者に身近な金額単位で質問する方法の方が良いだろうとの助言10)を受け て、「今、あなたの手元に 100 万円があり、これを環境影響の対策費用に充てると仮定し た場合、あなたならどの項目にいくら充てますか」という質問内容に変更することにした。 この設問に対する有効回答数は 90 であった。各保護対象(人間健康、生物多様性、生態 系活力、および非再生資源)の相対重要度についてのヒストグラムを各々図 4.2.4-4∼図 4.2.4-7 に示した。 さらに、各保護対象についての重要度の平均値、中央値および標準偏 差を表 4.2.4-3 に示した。 その結果、相対重要度は前記の順位法による結果とほとんど同 一となった。 統計上の誤差を考慮すると、国内における保護対象の重み付けは、人間健 康:生物多様性:生態系活力:非再生資源=35:20:25:20 と予想される。 4 n=90 mean=34.4% median=40% st. deviatn.=15.0% 40 35 度数 30 25 20 15 10 5 上 円 万 ∼ 円 79 以 万 円 80 70 ∼ 69 万 円 60 ∼ 59 万 円 50 ∼ 49 万 円 40 30 ∼ 39 万 円 万 29 ∼ 20 10 ∼ 0∼ 19 9万 万 円 円 0 全体を100とした場合の相対重要度( %) 図 4.2.4-4 人間健康の重み付けに対する度数分布 n=90 mean=19.4% median=20% st. deviatn.=10.6% 40 35 30 度数 25 20 15 10 5 上 円 80 70 万 ∼ 円 79 以 万 円 60 ∼ 69 万 円 50 ∼ 59 万 円 40 ∼ 49 万 円 30 ∼ 39 万 円 万 29 20 ∼ 19 10 ∼ 0∼ 9万 万 円 円 0 全体を100とした場合の相対重要度( %) 図 4.2.4-5 生物多様性の重み付けに対する度数分布 n=90 mean=26.5% median=30% st. deviatn.=11.9% 40 35 20 15 10 5 上 円 円 万 80 70 ∼ 79 以 万 円 60 ∼ 69 万 円 50 ∼ 59 万 円 40 ∼ 49 万 円 30 ∼ 39 万 円 万 29 ∼ 20 10 ∼ 19 9万 万 円 円 0 0∼ 度数 30 25 全体を100とした場合の相対重要度( %) 図 4.2.4-6 生態系活力の重み付けに対する度数分布 5 n=90 mean=19.8% median=20% st. deviatn.=11.9% 40 35 度数 30 25 20 15 10 上 円 円 万 ∼ 79 以 万 円 80 70 ∼ 69 万 円 60 ∼ 59 万 円 50 ∼ 49 万 円 40 30 ∼ 39 万 円 万 29 20 ∼ 19 ∼ 10 0∼ 9万 万 円 円 5 0 全体を100とした場合の相対重要度( %) 図 4.2.4-7 非再生資源の重み付けに対する度数分布 表 4.2.4-3 保護対象の重み付け結果(配分法) 人間健康 生物多様性 生態系活力 非再生資源 平均値(%) 34 19 27 20 配分法(n=90) 中央値(%) 40 20 30 20 標準偏差(%) 15 11 12 12 (4)ETH 法準拠国内パネルテスト結果との比較 昨年度実施した ETH 法準拠国内パネルテストでは、保護対象として人間健康、生態健 全、化石資源の 3 つを暫定選択し、被害量(世界/ヨーロッパ/日本での混合被害量情報) としては各々、DALY 値、生物多様性、および化石資源の超過エネルギーという数値・文 字情報を与えて回答者に重み付けをしてもらった。 この ETH 法準拠テストと今年度テ ストによる保護対象の重み付け結果を対比したものを図 4.2.4-8 に示す。 今年度テスト では、新たに付加された保護対象である生態系活力への重要度が 27%加わった分、人間健 康が約 2 割減、生物多様性が約 5 割減という結果になっている。(なお、化石資源に対す る重み付けは両者で変化なし)両テストの最も大きな違いは、今年度テストでは、1)被害 量を原則国内の被害とし画像情報化としたこと、および 2)生態健全が生物多様性と一次生 産量の指標としての生態系活力に二分された点である。 そこで今年度テストの重み付け 結果から生態系活力を除いた系で ETH 法準拠テストと比較すれば、画像情報の効果や被 害情報を国内に限定した影響が明らかに出来る可能性がある。 図 4.2.4-9 は、今回の重 み付け結果から、生態系活力の部分を除いて全体を 100%とした相対重要度と比較したも のである。 生態健全(生物多様性)に対するウェイトが減少し、その分人間健康の重要 度が微増、化石資源のウェイトが約 4 割も向上していることが分かる。 6 これらの変化の 原因を特定するためには、更に多くのテストや分析が必要であると考えている。 人間健康 ETH法準拠国内テスト (2000年1月) 生態健全 42% 38% 人間健康 画像情報付与テスト (2001年1月) 生物多様性 34% 0% 化石資源 40% 非再生資源 生態系活力 19% 20% 20% 27% 20% 60% 相対重要度 80% 100% 図 4.2.4-8 ETHETH法準拠国内テスト結果との比較 法準拠国内テスト結果との比較 図 5.2.4-8 人間健康 ETH法準拠国内テスト (2000 年1 月) 生態健全 42% 38% 人間健康 画像情報付与テスト (2001年1月) 20% 非再生資源 生物多様性 47% 0% 化石資源 20% 26% 40% 相対重要度 60% 27% 80% 100% 図 5.2.4-9 ETH法準拠国内テスト結果との比較 (生態系活力を除いて100%配分した場合) 図 4.2.4-9 ETH 法準拠国内テスト結果との比較(生態系活力を除いて 100%配分した場合) (5)回答者の価値観把握と重み付け結果に及ぼす影響 質問票の中では、価値判断を、個人主義、平等主義および階層主義の 3 つに類型化する ための設問(全 9 問)を行った。 各主義について 3 つの質問を行い、その結果に基づい て回答者の価値観の把握を試みた。例えば、個人主義に関する質問は以下の 3 問である。 ■より高い能力を持つ人は、もっと稼ぐべきだ。 ■ハードな仕事をする一番大きな理由は、稼ぐためである。 ■生活の質を改善するためには、持続的な経済発展が必要である。 回答の選択肢として、 「反対である」、「どちらでもない」、「賛成である」、「分からない」の 4 つを与え、この順番に、1、3、5 の得点を与えて 3 問についての平均得点と標準偏差を 求めた。 なお、「分からない」という回答は得点化の対象外とした。次いで、有効回答の 90 票について、度数分布の平均値(AVcg )、中央値(Med)と標準偏差(σcg )を求めた。 例と して、個人主義に関する 3 問の平均得点についての度数分布を図 4.2.4-10 に示した。 こ の場合の平均値は 3.49 である。 同様な方法で、平等主義、階層主義について平均得点と 標準偏差を求めた。 結果を表 4.2.4-4 にまとめた。 価値観によって各保護対象の相対重 要度がどのように変化するかを調べるために、各主義につき、平均得点が AVcg以上〔弱い 層別条件〕および平均得点が 5〔強い層別条件〕に該当する回答者に絞り込んだ場合、 7 5.0 0 4.5 0∼ 4.9 9 4.0 0∼ 4.4 9 3.5 0∼ 3.9 9 3.0 0∼ 3.4 9 2.5 0∼ 2.9 9 2.0 0∼ 2.4 9 1.5 0∼ 1.9 9 1.0 0∼ 1.4 9 0.5 0∼ 0.9 9 度数 n=90 mean (AVcg)=3.49 median (Med)=3.67 st. deviatn.(σcg)=0.86 40 35 30 25 20 15 10 5 0 平均得点 図 5.2.4-10 個人主義に関する設問の平均得点(度数分布) 表 5.2.4-4 各主義に関する設問で得られた平均得点の統計処理 個人主義 平等主義 階層主義 N AVcg Med σcg 90 90 90 3.49 4.29 3.84 3.67 4.33 3.67 0.86 0.77 0.77 平均得点≧AVcgの 平均得点=5の 該当数 該当数 54 10 62 36 41 15 相対重要度がどのように変化するか調べた。(なお、「平均得点=5」ということは、各主 義に関する 3 つの設問に全て賛成したことを示す。) このような層別時の該当数も表 4.2.4-4 中に併記した。 次いで、3 種類の主義傾向を順次強めた場合、すなわち、層別な し(全回答者平均)→弱い層別(平均得点が AVcg以上)→強い層別(平均得点が 5)と、 段階的に絞り込んだ場合に、4 つの保護対象に対する相対重要度がどのように変化するか 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 無し 層別 20 21 20 27 24 21 19 18 34 37 層別 弱い 17 非再生資源 生態系活力 生物多様性 人間健康 42 層別 強い 図 4.2.4-11 個人主義傾向が相対重要度に与える影響 8 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 20 20 17 27 26 24 19 21 34 34 無し 層別 21 非再生資源 生態系活力 生物多様性 人間健康 37 層別 層別 弱い 強い 図 4.2.4-12 平等主義傾向が相対重要度に与える影響 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 無し 層別 20 22 20 27 26 23 19 18 34 34 層別 15 非再生資源 生態系活力 生物多様性 人間健康 41 層別 弱い 強い 図 4.2.4-13 階層主義傾向が相対重要度に与える影響 を、個人主義、平等主義、階層主義毎に各々図 4.2.4-11、図 4.2.4-12、図 4.2.4-13 に示し た。 以上の層別検討から、各主義について次のような傾向があることが分かった。 1) 個人主義傾向が強まるに従い、生態(生物多様性と生態系活力)に対する重要 度が低下し、人間健康に対するウェイトが増加する。 2) 平等主義傾向が強まっても、生態(生物多様性と生態系活力)に対する重要度 の増加は昨年度パネルテスト結果ほどは顕著ではない。また、強く層別すると 予期に反して人間健康に対するウェイトが高まる。 3) 階層主義は個人主義傾向に良く似た挙動を示す。 これらの傾向は、昨年度実施した ETH 法準拠国内テスト実施時の傾向とは微妙に異な 9 る。 例えば、平等主義について言えば、主義が強まるに従い順次生態系に対するウェイ トが高まった昨年度結果と異なり、むしろ強い層別下では人間健康の相対重要度が高まる ことや、昨年度テストで顕著な傾向が認められなかった階層主義者が個人主義に類似した 挙動を示す点などである。このような挙動変化の原因を特定するためには現時点でのデー タ量や分析量は余りにも少ない。 今後予定されるテスト結果と併せて解析することが求 められよう。 以上の結果を、主義別にグラフ化したものを図 4.2.4-14 に示す。なお、図 中の各主義の値は強い層別下で得られた重要度である。 平均 34 個人 19 42 27 平等 17 37 階層 0% 10% 20% 21 21 41 40% 17 23 50% 60% 相対重要度 70% 人間健康 生物多様性 生態系活力 非再生資源 20 24 15 30% 20 20 80% 90% 100% 図 4.2.4-14 保護対象の相対重要度(平均および各主義別) (6)4 つの保護対象の主成分分析 今回実施したテストで回答者が 4 項目の保護対象の重み付けを行う際に、各保護対象に ついて独立した基準で判断しているのか、あるいは類似した基準で判断しているかについ て考察するため、配分法で得られた相対重要度について主成分分析(バリマックス回転 11) 有り)を行った。第1因子(固有値寄与率=54%)および第2因子(固有値寄与率=30%) の負荷量について、各々、横軸および縦軸にプロットした負荷量散布図を図 4.2.4-15 に示 した。 その結果、二つ目の保護対象である「国内に生息する多様な生物種」と三つ目の 保護対象である「森や干潟などの生態系の活力」は、共に負荷量散布図の第 3 象限内に近 接して位置することから、類似した判断基準で重み付けが行われていることが示唆される。 多分、ともに生態系に関連する保護対象であるためであろう。 また、これら以外の保護 対象については、人間健康は第4象限、非再生資源は第 1 象限に位置することから全く独 立した判断基準で重み付けが行われていることが示唆される。 10 1. 第2因子 非再生資源(配分法) 0.5 0 生態系活力(配分法) 生物多様性(配分法) -0.5 -1. -0.5 0 第1因子 0.5 人間健康(配分法) 1. 図 4.2.4-15 負荷量散布図(第 1 因子×第 2 因子) 4.2.5 まとめ LCA プロジェクトで決定された 4 つの保護対象(人間健康、生物多様性、生態系活力、 非再生資源)の重み付けをパネル法によって行った。 一般市民でも理解し易いことを念 頭に起き、各保護対象が受けた国内被害情報を、画像、グラフなどでビジュアル化し、ま た回答欄も出来るだけ簡素化した質問票を試験的に作成した。そして、パネルテストの対 象を(財)地球環境産業技術研究機構〔RITE〕の全職員および早稲田大学学生とした小規模 アンケートを実施した。 得られた知見を以下にまとめた。 1) 回収票は 97 票、回収率は 51%であった。 回収票の内、有効票 90 票を分析対象と した。 2) 保護対象として人間健康を最重要と考え、非再生資源の重要度が最も低いという見 方をした回答が大多数を占めた。 3) 4 保護対象の重要度を配分法で求めた結果、人間健康:生物多様性:生態系活力: 非再生資源=35:20:25:20 であった。 順位法で求めた相対重要度も同等の結果 を与えた。 4) 価値観の影響を調べるため、個人主義、平等主義、階層主義に層別した場合、保護 対象の重要度がどのように変化するか調べた。 その結果、全主義とも人間健康重視、 平等主義が残り二つの主義に比べてやや生態系(生物多様性と生態系活力)を重視 する傾向にあることが分かった。 5) 主成分分析の結果、回答者の多くは生物多様性と生態系活力の 2 つの保護対象を類 似した判断基準で重み付けしていることが示唆された。 参考文献 1) 例えば、「インパクト評価の統合化(パネル法)に関する調査」平成 12 年 2 月 11 〔RITE〕 : 原田ら、第 4 回エコバランス国際会議講演集、p201 (2000) 2) 稲葉ら、「第 4 回エコバランス国際会議講演集」、p213, p217 (2000) 3) 本報告書(5.1 節) 4) ㈱九州テクノリサーチ (http://www.k-t-r.co.jp) 5) 国立環境研究所環境情報センター (http://www.eic.or.jp/eanet) 6) 長野県企画局 (http://www.pref.nagano.jp/index.htm) 7) (財)省エネルギーセンター (http://www.eccj.or.jp) 8) 資源エネルギー庁 (http://www2.enecho.go.jp/energy) 9) 例えば、Thompson S. C. G et.al., “Ecocentric and Anthropocentric Attitude toward the Environment”. Journal of Environmental Psychology, 14, p149-157 (1994) 10) 早稲田大学栗山浩一講師ヒアリング(2000 年 11 月) 11) 清水功次 「マーケッテイングのための多変量解析」第 6 章 (産能大学出版部 1998 年) 12 第5章 まとめ 影響評価手法のガイドラインについて規定する ISO14042(1)では、影響評価を以下のよ うに分類している。 (1) インパクトカテゴリ、カテゴリインディケータとモデルの設定 (2) 分類 (3) 特性化 (4) 正規化 (5) グルーピング (6) 重み付け この中で、(1)から(3)までを自然科学的知見によって評価できる範囲として必須要素とす る一方で、(4)から(6)を任意要素として位置づけている。 本委員会では、ISO14042 との整合性を有し、かつ、特性化から単一指標を求めるまで の一貫した日本版の影響評価システムを開発すべく検討を進めている。これは多様な LCA 実施者の目的に対応すべく配慮されたものであり、最終成果として想定する以下の三種の リストから自分の目的に合致したリストを選択し、影響評価に適用することができる。 (ア) 特性化係数リスト (イ) 保護対象被害係数リスト (ウ) 統合化係数リスト エンドポイント評価はミッドポイントレベルにおける評価を経由する。ダメージ関数で 対象とする環境影響までのメカニズム中のどの段階をミッドポイントとして選択するかに より(ア)特性化係数リストが設定される。ダメージ関数での検討結果はカテゴリエンド ポイントの被害量として表され、ここでいう、(イ)と(ウ)を評価する上での重要な基礎情報 となる。このように、整合性のある影響評価システムを構築するため、即ち、信頼性の高 い評価リストを提示するためには、理に適ったダメージ関数が設定されることが第一の要 件となる。このような観点から、本研究会ではダメージ関数リストを作成するための検討 を最大の焦点として位置づけて、プロジェクト開始時から検討を進めてきた。第 3 年次に あたる本年度はダメージ関数リストの一次案の構築に向けた検討を行った結果、ほぼ主要 なカテゴリエンドポイントに対するダメージ関数を求めるまでに至った。ダメージ関数の 検討成果の概要は、地球温暖化、オゾン層破壊などのインパクトカテゴリに分けて第三章 に示した。ここでは環境問題として特に重視されながら殆ど LCA において議論されてこ なかった生物多様性や水産資源、農作物を含めた社会資産に対する影響をプラクティカル なレベルで推算することができる評価体系づくりに特に注力を傾けた。 ダメージ関数を通じた被害量の評価は排出地域におけるバックグラウンドの情報量や環 境科学の理論的完成度などに大きく依存するため、LCA の影響評価手法中に全ての重要な エンドポイントを包括することを目指すのは非現実的である。そのため、同じエンドポイ ントタイプの手法であっても、方法により考慮される項目は異なる。本委員会では現在開 発中の影響評価手法がどの範囲まで対象としているのか明確化することを目的として、カ テゴリエンドポイントのリストを構築するための議論を行った。表 5.1(p. )に今回の議論で 設定されたカテゴリエンドポイントのリストと現在本研究会において検討しているダメー ジ関数において対象とされるカテゴリエンドポイントを比較したものを示す。カテゴリエ ンドポイントリストはそれぞれの環境問題に対する知見によって決まるため、今後各分野 での研究が進展するのに伴って随時修正することも想定に入れている。下線のない項目の 中で特に重要と考えられる項目、例えば、富栄養化による利水障害や生物系資源の消費な どについて、今後調査に含めて行くかどうか判断する必要がある。 本システムの目標の一つである統合化リストを提供するためには、社会的合意にできる だけ近い形で保護対象間の比較がなされなくてはならない。この分析には例えば人間の健 康や生態系のような経済社会において商取引されないものと農作物や材料などの市場が成 立する項目が合理的に評価される必要がある。本研究会では当該部門の評価手法としてコ ンジョイント分析とパネル法に着目し、保護対象間の比較のための適用可能性を見出すた めの検討を平行して進めている。前者は経済学の分野で CVM(Contingent Valuation Method)と並び、仮想市場額を評価するツールとして広く適用されている。経済評価小 委員会では、コンジョイント分析による保護対象四項目(人間の健康、社会資産、一次生産、 生物多様性)の金額評価の事前調査を試みた。本手法により、保護対象(コンジョイント分 析では属性と呼ぶ)間の相対比較が可能となり、かつ、属性の内の一つに金額に関わる情報 が入ることを条件に、他の項目に対する仮想市場額を評価することができる。計三回(郵送 (LCA フォーラム会員)、面接パイロット、面接本調査)の調査を通じた今回のトライアルに よれば、ほぼ全ての項目において評価者の理解不足に伴う誤差は小さく、統計的に有意な 結果が得られた。これは本手法を LCA の統合化に利用する意義が十分あることを示唆す るものである。また今回の調査を通じて、(1)各項目の被害量に対する金額が大きく推定さ れる恐れがある、(2)プロファイルの提示する範囲によってバイアスを受ける可能性がある という二点の課題が明確になった。前者は支払意思額に関わる属性、即ち、税金の支払額 を過小評価する傾向があり、これが他の属性の評価額を大きく見積もる結果につながるこ とを意味する。保護対象間の比較を相対的に行う場合は問題がないが、金額換算する際に は問題となる恐れがある。支払意思額が回答者に適切に理解されるための情報が提供され るように留意する必要がある。後者はプロファイルを提示する範囲を質問票を作成する側 が設定することが、結果に大きな影響を及ぼし得るという問題である。これについては様々 なタイプの範囲を設定した上で複数の調査を実施し、それらを比較することで範囲バイア スがどの程度導入され得るか分析する必要がある。 パ ネ ル 法 は 従 来 か ら LCA の 統 合 化 に お い て 多 く の 検 討 が な さ れ て き た 。 特 に Eco-indicator’99 で採用された Cultural theory を利用した保護対象間の相対比較は有名 である。コンジョイント分析によれば、比較対象である保護対象がそれぞれ有する被害単 位(例えば損失余命 1 年、生物種 1 種)ごとに貨幣価値が算定される。そのためには保護対 象毎に定量的な情報が回答者に理解しやすい形で提供されることが必要条件となる。この 定量的な情報は全ての項目において比較可能であるように一定のレベル(例えば 1 年間あ たりの総被害量)に統一されていることがベースとなるのが望ましい。パネル法の場合は、 必ずしも定量的でなく、定性的な情報であっても分析することは可能である点において、 評価のための柔軟性に富む。 EI’99 では三項目(人間の健康、生態系の質、資源)に対する比較を行った。パネル法小委 員会では本委員会において設定された四項目における重要度の相対比較を行い、昨年度実 施した三項目間の比較結果との差異について検証した。また保護対象に対する重要性の考 え方は、各個人が有する環境主義によって異なることが想定されるため、Cultural theory で採用する環境主義間の違いによる結果の差異についても検討した。相対的に見て人間の 健康に対する重要性が高く見積もられ、資源に対して低く考える割合が高かった。ここで は、それぞれの保護対象が受ける影響を象徴する図表を提示することにより、環境問題の 現状を効率的に認識することを心がけた。この図表はあくまで実施者の理解を助けるもの でバイアスの要因にならないように配慮されなくてはならない。また、得られた結果は項 目に対する相対的な重み付け係数(例えば 1/人間の健康)として解釈される。この場合の人 間の健康が被害量としての単位を有しないと得られた結果が何に対する重み付けか不透明 となるとともに、ダメージ関数との関連づけもできない。また、質問票における説明が回 答者の価値判断に大きく影響を与えることが想定されるため、客観的な分析に基づく情報 が提供されることが求められる。これらの課題点を解決するためのアプローチが今後求め られる。 本年度の調査を経て様々な知見を得ることができた。今後はこの成果を受けて、目標で ある日本版の影響評価手法を構築するための更なる検討が必要である。図 5.1 に今年度本 研究会において実施した内容と次年度以降調査研究を進める内容について最終成果との関 連と共に示した。本年度の成果である(1)カテゴリエンドポイントリストの構築、(2)ダメー ジ関数の一次案の構築、(3)保護対象間比較のトライアルが次年度以降の調査研究の基礎と なっている。以下に今後検討することが求められる点について示す。 ① 日本版特性化係数リストの構築:ダメージ関数の評価体系を利用して、インパクトカ テゴリ毎に日本における環境問題への寄与度について評価するための特性化係数リス トを構築する。 ② 保護対象被害量の算出:ダメージ関数から求められるカテゴリエンドポイントの被害 量を集約して保護対象の被害量を求めるための検討、さらに、保護対象間の比較によ る単一指標化向けた検討を行う。現時点では健康影響には DALY、生物多様性には潜 在的絶滅種数、一次生産を生産量(乾物量)、社会資産は被害コスト(市場額を基本にす る)を被害量の単位にする予定である。 ③ 不確実性評価:ダメージ関数の評価には多くのモデルやパラメータが導入される。信 頼性を向上するための重要なポイントを明確にするためにも不確実性の評価がなされ る必要がある。 ④ 保護対象被害量リストの構築:上記②とダメージ関数リストを利用して、環境負荷に より発生する保護対象が受ける潜在被害量を算定するための一覧表を作成する。 ⑤ 規格値の算出:カテゴリエンドポイントの被害量から保護対象の潜在被害量への変換 ツールに環境負荷物質の年間排出量を掛け合わせることで、保護対象の年間総被害量 を推定することができる。年間排出量を最新のデータに更新し、規格値の算定を保護 対象毎に実施する。 ⑥ 統合化手法の確立:保護対象間比較を正当に行うためにコンジョイント分析・パネル 法のクオリティを向上させるための検討を進め、日本人の社会学的視点を反映した最 適な手法を開発する。 ⑦ 統合化リストの構築:上記④、⑥の成果から統合化指標の算定を行う。この結果から、 環境負荷物質の排出に伴う環境影響が外部コストなどの単一指標で表わされる。 海外との研究事例との比較 現在影響評価手法はエンドポイントタイプとミッドポイントタイプのアプローチに大き く分かれる。両者の特徴をまとめるべく国際的な議論が展開されている。現時点では(1) 特性化については両者の特徴を考慮し、相互に活用していくことが重要。(2)統合化につい ては主観的価値判断の基準を明確化でき、比較対象数が少なくできるという観点からエン ドポイントタイプの方が注目を集めている。 当委員会において開発している影響評価手法は、ミッドポイントタイプの特性化手法と エンドポイントタイプの保護対象と統合化手法の構築を進めており、上記の二点に合致し た手法論を採用している。このようなアプローチを採用する手法は国際的に見ても少ない。 これは極めて複雑な影響までのメカニズムを包括的に捉えるためには、非常に多くの専門 的知見が一つのシステム上に導入されなくてはならない困難さが主な理由であると考えら れる。表 5.1 に本委員会で検討中の評価手法の概要を他の手法(EPS (2), ExternE(3), Eco-indicator’99(4))と比較した。ここで示した手法はいずれも国際的に著名な影響評価手 法である。第一に全ての方法においてエンドポイントの被害量を求めていることに注目し たい。また最終成果の利用方法は、EPS、EI’99 は本プロジェクトと同様にリストを利用 したアプローチを採用する。これは実施者が容易に本手法の成果を LCA に利用できるよ う配慮したものである。評価に含めることができるエンドポイントの範囲は特に生態系に 関わる評価など含める点で概ね他の手法に比べて広い。特に資源輸入国であり、国土が狭 い我が国における評価手法を構築するため、特に研究が求められる問題領域である廃棄物 や資源消費、土地利用に対する評価が重視され、これらの問題が定量的に他の環境問題と 同レベルで議論できる枠組みを作り上げるための検討を行っている。このような観点から 本プロジェクトにおいて開発中である評価システムは、国内のみでなく国際的なレベルで 注目を集めている。 参考文献 (1) ISO14042 ISO14042: Environmental management. Life cycle assessment. Life cycle impact assessment, (2000) (2) BENGT STEEN: A Systematic Approach to Environmental Priority Strategies in Product Development (EPS). Version 2000-Models and Data of the Default Method, 1999 (3) EUROPEAN COMMISSION: Externe Externalities of Energy, 1995 (4) PRé Consultants: The Eco-indicator 99 A damage oriented method for Life Cycle Impact Assessment, 1999 エンドポイント ミッドポイント インベントリ インベントリ インパクトカテゴリ インパクトカテゴリ カテゴリエンドポイント カテゴリエンドポイント 保護対象 保護対象 統合化 統合化 ①リスト作成 オゾン層破壊 CFC-11 白内障 人間の健康 単一指標 皮膚癌 植物 ①特性化係数 リスト構築 生物多様性 ②保護対象 への集約 ②ダメージ関数リスト 一次案作成 ③不確実性分析 ①統合化手 法の確立 ④保護対象被害量リスト構築 ⑤規格値算出 検証 検証 ②統合化リスト構築 (1)特 性 化 係 数 リ ス ト(11種 ) 最終成果 最終成果 ③保護対象間 比較トライアル 酸性化 オゾン層破壊 地球温暖化(1/kg) CO2 :− CH4 : − N2O :− CFC-11 :− 検証 (2)保 護 対 象 被 害 量 リスト(4種 ) 一次資産 生物多様性 人間の健康(DALY/kg) CO2 :− CH4 : − N2O :− CFC-11 :− 図 5.1 各年度のおける実施事項と本研究会の想定する最終成果との関係 (3)統 合 化 リスト(1種 ) 統合化指標(Cost/kg) CO2 :− CH4 : − N2O :− CFC-11 :− :本年度実施事項 :次年度実施事項 :最終年度実施事項 表 5.1 環境影響統合化手法間の特徴の比較 手法名 EPS ExternE 考慮されている 環境負荷物質 Input(資源:81+土地:5=86) 13 Output 169 対象地域 保護対象 スウェーデン ・ 人間の健康・生態系の生産 能力・非生物系資源 ・ 生物多様性(審美性) ・ 人間の健康 (5) ・ 生態系の生産能力(6) ・ 非生物系資源 (81) ・ 生物多様性(1) ・ (審美性) インパクトカテ ゴリ 評価プロセス 統合化方法 単一指標 ヨーロッパ 定義なし 定義なし ・ 健康 ・ 生態系 ・ 材料 インベントリ→カテゴリエン インベントリ→ ドポイント→単一指標 物理的被害→単 一指標 CVM(文献) CVM(文献) ダメージコスト ダメージコスト 被害指標(健康) YOLL 被害量評価手法 アベレージ 利用方法 リスト化(インベントリと係数 の積) YOLL マージナル ソフトウェア使 用 EI ’99 LCA プ ロ ジ ェ ク ト 人間の健康 364 生態系の質 172 資源 40 ヨーロッパ ・ 人間の健康 ・ 生態系 ・ 資源 ・ 資源・地球温暖化 ・ オゾン層破壊・発癌性物質 ・ 呼吸器系疾患・生態毒性 ・ 酸性化/富栄養化 ・ 土地利用・放射線 未定 日本 ・ 人間の健康・社会資産 ・ 生物多様性・一次資産 ・ 地球温暖化・オゾン層破壊 ・ 人間毒性・生態毒性 ・ 酸性化・富栄養化 ・ 光化学オキシダントの生成 ・ 土地利用・鉱物資源 ・ エネルギー資源・廃棄物 インベントリ→保護対象→単 インベントリ→特性化→カテゴリ 一指標 エンドポイント→保護対象→単一 指標 パネル法 (コンジョイント分析、パネル法 ) インディケータ (ダメージコスト or インディケー タ) DALY DALY マージナル マージナル(主として) リスト化(インベントリと係数 リスト化(インベントリと係数の の積) 積) 第Ⅴ編 環境調和型製品(エコプロダクツ) 展示会 要旨 本展示会は、“エコプロダクツ 2000”と称し、平成 12 年 12 月 14 日(金)∼12 月 16 日(土)の 3 日間、東京ビッグサイト東展示場 4 及び 5 ホールにおいて、305 社/団体の 出展を得て開催された。来場者は 67,838 人で昨年より 2 万人増であった。 本展示会の目的である環境調和型製品の市場作りとしての啓発は、アンケート結果の分 析、組織委員会・実行委員会の検討などから昨年以上に効果を上げたとみることができる。 本展示会は LCA ないし LCA コンセプトを反映した環境調和型製品を一堂に展示するこ とにより、 ① LCA 手法を使った環境適合設計、環境ラベルタイプⅢなど LCA の応用に関する 企業間相互の啓発を図る。 ② 環境経営に LCA 的志向、LCA に基づく意思決定の重要性を教示する。 ③ 購買者の商品選択に LCA 的判断の必要性を教示する。 などの活動を通じて、LCA プロジェクトの推進を支援することも目的としている。 本年度も、LCA の実施がまだ一部企業に限られていることから、LCA ベースのラベル 表示の可能な製品を基本的出展基準とするものの、当面は製品改善の 11 項目のうちいず れかを満たすものを環境調和型製品(エコプロダクツ)として展示した。 本展示会を企画・実施するに当たっては、組織委員会、実行委員会の下、基準検討パネ ル、広報動員パネル、及びシンポジウム企画パネルによる詳細な検討が行われ展示会に臨 んだ。 385 第1章 1.1 開催概要 エコプロダクツ展示会開催の目的 地球温暖化等の昨今の環境問題は企業に厳しい対応を迫っている。そうした状況は今更 述べるまでもないが、平成 12 年 6 月の国会では廃物処理法と再資源利用促進法をはじめ 廃棄物の適正処理とリサイクル推進の 6 法が拡充強化又は新規制定された。エコプロダク ツに直接的に関わる立法措置としては、政府調達における「グリーン購入法」が制定され た。こうした規制措置は平成 13 年度から順次施行に入ることになっておりエコプロダク ツへの社会的関心を一層高める社会的状況が生まれたといえる。一方、エコファンドにみ られるグリーン投資・融資動きは企業を従来の業績のみで評価するばかりでなく、環境側 面からも評価しようとするものであり、評価、選別される企業にとって無視できない動向 といえる。こうした情勢は、環境管理に取り組む企業にエコプロダクツの面での取り組み を進める圧力になっている。 本展示会は、以上のような背景の下で、エコプロダクツを開発、提供している生産者で ある企業にアピールの場を提供し、それにより市場に出回っている数多くのエコプロダク ツを消費者、購買者に認識してもらうという意図の下に開催するものである。併せて、そ の裏腹の関係において、消費者、購買者にエコプロダクツとは何か、エコプロダクツを使 うことによるエコライフの在り方を啓発することを狙いとしている。 本調査研究としての本来の目的は、LCA ないし LCA コンセプトを反映した環境調和型 製品を一堂に展示することにより、 ① LCA 手法を使った環境適合設計、タイプⅢ環境ラベル等の応用に関する企業間相互 の啓発を図る。 ② 環境経営に LCA 的志向、LCA に基づく意思決定の重要性を教示する。 ③ 購買者の商品選択に LCA 的判断の必要性を教示する。 等の活動を通じて LCA プロジェクトの推進を支援することである。そこで、本展示会の 出展品であるエコプロダクツとは、表 1.1 に示すエコプロダクツ基準に該当する製品とし ている。すなわち、製品をライフサイクルで評価するという基本的考え方を強く企業にも 購買者にも要求した。 386 表 1.1 エコプロダクツの基準 表は、成果報告書原本をご覧ください。 NEDO図書・資料室にて閲覧可能です。 387 1.2 開催結果 ∼エコプロダクツ 2000 <名 称> 地球と私のためのエコスタイルフェア <会 期> 2000 年 12 月 14 日(木)、15 日(金)、16 日(土) <会 場> 東京ビッグサイト <主 催> 社団法人産業環境管理協会、日本経済新聞社 <後 援> 通商産業省、新エネルギー・産業技術総合開発機構、厚生省、農林水産 東展示場 4・5 ホール(東京都江東区有明 3−21−1) 省、運輸省、建設省、環境庁、東京都、埼玉県、神奈川県、(社)経済団 体連合会、(社)経済同好会、日本経営者団体連盟、日本商工会議所、東 京商工会議所、(社)日本青年会議所、(財)社会経済生産性本部、日本 貿易振興会、 <協 賛> グリーン購入ネットワーク、(財)日本環境協会、(社)日本消費生活ア ドバイザー・コンサルタント協会、日本生活協同組合連合会、全国大学 生活共同組合連合会 大学生協東京地域センター、オークヴィレッジ、 オーガニックライフ協会、(社)日本環境教育フォーラム、(財)地球・ 人間環境フォーラム、消費科学連合会、全国牛乳パックの再利用を考え る連絡会、全国消費者団体連絡会、(財)日本環境財団、(財)日本消費 者協会、(財)日本産業協会 <協 力> <入場料> 1.2.1 日経エコロジー、日経 ECO21、環境会議 無料 出展状況 2 年目のエコプロダクツ展となり、昨年度の出展社に加え新規の出展があった。昨年度 288 社/団体が本年度 305 社/団体となり、出展分野別企業数は表 1.2 のとおりである。 1 社で複数の分野に出展しているので合計社数は昨年 357 であったのが本年度は 513 社す なわち、出展品数が大幅に増加した。日用品が昨年に引き続き多いが、オフィス家具は 5 倍に増えた。 表 1.2.1-1 エコプロダクツ 2000 分野別出展社数 分野 社数 分野 素材・部品 48 その他機器 日用品 住宅・住宅関連 衣服 建築・建設 文具 エネルギー・充電 OA 機器・事務機情報機器 自動車・輸送機器 65 22 39 39 52 23 27 13 家電 サービス 食品 オフィス家具 趣味・娯楽 エコ情報 容器・包装 (計) 388 社数 25 17 18 13 21 10 29 49 (513) 1.2.2 主催者コーナー 本展示会の趣旨を来場者に理解してもらうため、入場口に主催者コーナーを設けた。 循環型社会成形推進基本法、エコプロダクツの基準、LCA、タイプⅢ環境ラベル、グリ ーン購入情報について、パネル提示と説明及び特設ステージでのミニ講演により来場者に アピールした。 また、エコプロダクツのみを集めて 1 つのリビング及びオフィスを再現し、来場者の理 解を深めた。 1.2.3 併設シンポジウム、アトラクション 来場者動員のためのインセンティブとして、展示会に併設するいくつかのシンポジウム を開催した。また、一般消費者を対象とした 13 に上る種々のアトラクションも実施した。 これら併設イベントを表 1.2.3-1 及び表 1.2.3-2 に示す。なお、併設シンポジウム、アトラ クションはそれぞれの主催者の自主的な資金により運営された。 表 1.2.3-1 併設シンポジウム 名称 記念シンポジウム(1) 「循環型社会への挑戦−求められる新たな経済 システム」 記念シンポジウム(2) 「循環型社会とエコプロダクツ−企業にとって エコ的モノづくりとは」 グリーン購入シンポジウム 「直前に迫る法施行と行政の取り組み」 エコデザイン 2000 ジャパンシンポジウム 389 主催者 参加人数 エコプロダクツ 2000 主催者 779 人 エコプロダクツ 2000 主催者 895 人 グリーン購入ネットワーク 304 人 エコデザイン学会連合 239 人 表 1.2.3-2 併設アトラクション コーナー エコプロダクツ入門 協力者 日本消費生活アドバイザー・コンサルタント協会環境特別委員会 グリーン購入ネットワーク (社)日本広告業協会・環境広告部会 グリーンコンシューマー コーナー グリーンコンシューマー東京ネット(アイシスガイアネット、北 区リサイクラ−活動機構、グローカルネイバーフッド、生活協同 組合東京マイコープ、多摩市グリーンコンシューマー地域実験プ ロジェクト実行委員会、東京都生活学校連絡協議会、東京都地域 婦人団体連盟、2000 東京都消費者月間実行委員会、法政大学船 橋研究室)東京都生活文化局消費生活部企画調整課 環境ブックフェア 青山ブックセンター 記憶のデザインガーデン オープンハウス・エコデザイン研究所 環境と健康を考えた住ま ひと・環境計画 いづくりコーナー エコロジー・リフォームネットワーク シックハウスを考える会 オーガニックライフビレ オーガニックライフ協会 ッジ 食の学校 エコプロダクツ工房 オークヴィレッジ 自然体験活動コーナー 自然体験活動指導者研究会・日本環境教育フォーラム 環境報告書展 環境 goo(NTT−X) 環境就職・インターンシ アイセック日本委員会 ップ相談会 アクアピース・ネットワーク/アクアピース・カレッジ エコ・リーグ TOKYO ク リ ー ン ア ッ 環境学習研究会 プ・ウェルカム 21 1.2.4 来場者の状況 会期 3 日間を通した来訪者数は 67,838 人に達した。この来場者数は、昨年度の 2 万人 増であり地道に増加していること及びウィークデーの来場者のアンケートの分析から、ビ ジネスから個人としての来場目的の人が増えていることが分かる。来場者数の状況は、昨 年同様、金曜日(12 月 15 日)が最も多かった。昨年、金曜日が多かった理由を、記念シ ンポジウムもあった初日のためとしたが、本年の結果と合わせてみるとウィークエンドの 金曜という理由と分析できる。休日は一般来場者・家族連れが多くなり本展示会の目指す 状況であるが、ウィークデーより人数が少ないことからは今後の対応が必要である。なお、 小学校の 5 年生、6 年生が集団で社会科の課外授業として来場したことは今後の来場者の 来場増につなぐことができたと考えている。また、森首相、川口環境庁長官が 16 日に視 察、ベトナム、台湾からそれぞれ数名の政府高官、韓国から 30 人の視察団が訪れたこと は今後の来場者の構成と数に影響があると考えられる。 390 表 1.2.4-1 エコプロダクツ 2000 来場者数 日 付 人 数 21,129 12 月 14 日(木) 27,607 12 月 15 日(金) 19,102 12 月 16 日(土) 67,838 合 計 (昨年 47,449 人) 1.2.5 広報・パブリシティー 出展の案内は平成 12 年 2 月から配布を始めた。昨年の出展社、1部2部上場会社、各 種工業会・組合・団体等々である。また、来場者案内は 10 月に入ってから本格化し、ポ スター2 種類、機関誌、新聞、各種専門誌(環境、健康、イベント等)及び交通広告(電 車内、駅貼)、テレビ CM、出展社及び関連会社からのチラシとインターネットホームペ− ジ、1 都 3 県(東京、神奈川、埼玉、千葉)の環境 NGO 連絡会、東京都の環境イベント とのタイアップ企画、併設アトラクション協力団体を通しての案内を行った。その結果が 昨年より出展社、来場者増につながったと考えられる。開催期間のテレビなどの取材は 10 番組、18 分 47 秒であり、エコプロダクツ 2000 会期中に取材で来場した報道機関は、媒 体数で 173、人数で 264 名に達した。(昨年:113 媒体、176 名)森首相、川口環境庁長官 視察のテレビニュースは地方まで伝えられた。 391 第2章 2.1 展示会分析 エコプロダクツの基準 昨年度、エコプロダクツの出展基準については委員会を作り検討し、15 項目の改善内容 を抽出し、1 項目以上の改善がされていれば出展を許可した。本来、LCA を行った製品を 展示するのが目的であるが、現段階では製品の数が少数となってしまう。本年度は更に環 境調和型製品設計の専門家を入れた委員会を設置してエコプロダクツそのものの基準を検 討し作り上げた。基本となる考え方はライフサイクルで製品・サービスを評価することで あり、LCA の考え方を基礎としている。表 1.1 にあるように、消費者を中心に据えて、使 用前、使用中、使用後、そして、それらライフサイクルのステージに分類できない項目(そ の他)と大きく 4 分類し、基準を分かりやすく整えた。改善の行為による影響評価のカテ ゴリは何か、そして、その改善の内容をできるだけ定量的に示す(インベントリ分析結果) よう指導した。 また、循環型社会形成の 3R(Reuse,Recycle,Reduce)を意識した項目設定を行った。 昨年度は形成したエコプロダクツ基準に合致するかどうか微妙な製品が一部出展された が、本年度はそのような製品の出展がほとんどなくなった。LCA を行い数値を提示した製 品、LCA ではないが定量的表示をした製品が増えた。 2.2 展示造飾・展示方法等 エコプロダクツ展として、出展品だけでなく、出展社を区分けする壁・柱その説明に用 いるパネル・照明等も物でありエコプロダクツで構成するよう出展社への協力を要請した。 約半数の出展社が実行したという結果に留まったが、このような試みは我が国では初めて であり、今後出展社の理解を更に深めて展示会全体を環境調和型にしていく。 いったん展示された製品は売り物とならないためこれまではすべて廃棄されていたが、 できるだけ廃棄物が出ないよう配慮された。 出展社に協力要請のポイントは次のとおりである。 2.2.1 ◎ 環境配慮のポイント 地球温暖化への配慮(CO2排出量抑制) 電気、ガソリン、ガス消費の抑制→展示会場内での省電力化 ◎ 省電力化、リサイクル、リュースの推進 廃棄物量の削減→ブース造型装飾物に関する設計・施工上の工夫 ◎ 廃棄時の環境配慮 造作・装飾物の適正材料の使用と廃棄時の適正処理 →造型・装飾物へのエコプロダクツの使用と廃棄時の分別・リサイクル ◎ 廃棄処理についての管理強化 392 最終処理に至るまでの管理強化 →発注者としての廃棄物の実態把握、確認書管理 ◎ 環境配慮に関わる事前チェックと事後評価 明快かつ具体的なチェック基準の設定 →造型装飾物に関するチェックのためのシステム作り ◎ 展示会での 2 つ命題 第一義的命題(展示会プロモーションの目的) 「意図したメッセージ(製品、ソリューション、コンセプト 等を通じて可能な限り、効果的に訴求し、企業イメージア ップや即売促進活動につながる)」 第二義的命題(企業としての社会的使命) 「良き企業市民として、地球環境保全に関して充分な配慮を 行う」 現状を鑑みた上で、2 つ命題のバランス/兼ね合いを図ること 2.2.2 環境配慮への基本アプローチ 第 1 ステップ:リユース対応 第 1 ステップとして、最初に計画しなければならないことは、廃棄物の発生をい かに抑制していくかである。これは廃棄物の発生につながる造型・装飾物の製作量 をいかに低減させるかであり、リユース品でのブース構成(リース/レンタル品も しくは独自保有のシステム造型品等のリユース品でのブース構成)がもっとも有効 的な対応策である。 第 2 ステップ:装飾の簡易・小型化と環境配慮素材の登用 第 2 ステップとしては、リユース品での対応が不可であり、新規に造形物、装飾 物を制作しなければならないときには、 ① 造型・装飾物の簡易・小型化(プロモーション機能を損なわない範囲での、 ブース壁面、床面及び展示台等の小型、省略化) ② その材料として、マテリアルリサイクルされた素材、使用後にマテリアル リサイクルが可能な素材の登用 ③ 廃棄物としての処理時に有害物を発生させる素材の排除、もしくは廃棄物 処理時にそれらを分別できるような製作工夫 等への配慮が必要である。 393 第 3 ステップ:適正廃棄物処理の推進 第 3 ステップとしては廃棄物処理への対応であり、これは事業者(発注者)の責 任が最も重大である。リユース、リサイクルなど再利用が見込めず、最終的にやむ を得ず発生する廃棄物については適切な中間処理を経るなど、環境への負荷を極力 少なくした上で適切な処理を実施する必要があり、それらの管理を事業者自ら積極 的に行うことが重要である。 2.3 エコプロダクツ展の傾向と効果 本展示会に関する出展社全社に対してアンケートを実施し、269 社から回答を得た。ま た、来場者に対しては、会期の 3 日間時間を決めてアンケートを実施し、1506 人から回 答を得た。 その結果を図 2.3.2-1∼図 2.3.2-6 に示す。 製品出展社と来場者とに分けて集計整理したが、これは、製品及び環境に対する認識度 が異なるであろうとの考えによる。主な点は次のとおりである。 2.3.1 出展社 ① 各社の経営トップクラスの来場が多くあり、本展示会への全社での取り組み姿勢 が現われていた。 ② 出展目的は昨年同様自社製品又は会社の取り組み PR である。 ③ 参加したかいがあったと回答した会社の割合が昨年より増えた。 ④ 対象とする来場者は一般消費者であるが、本年度の来場者の割合をみるとまだ不 十分である。 ⑤ 環境情報開示を目的とした会社は 17%と、まだ少数である。 2.3.2 来場者 ① 開催日を金土日曜日から木金土曜日に変更したのは、学校の課外授業で来られる 曜日を増やすという理由もあったが、この効果は小学校の社会科見学、教師の集 団視察となって現われた。また、土曜日は女性の割合が 2 倍(木曜日 14%→土曜 日 27%)になっていることから、休日にほんとうの一般来場者が得られる。 ② 製造業の割合は昨年同様大きいが、製造業以外の人の割合が今回は増え、来場者 層の幅が拡がってきた。 ③ 仕事ではなく個人的興味から来場した人が増え( 27→38%)、本展示会の目指す方 向(一般来場者増)にある。 ④ 来場したことによりエコプロダクツを理解した人は 90%を越えた。 ⑤ 個人的興味から来場した人は、エコプロダクツを積極的に(値段でなく)購入す る意思を示す割合が昨年より増えたが、仕事関係者は昨年と変わっていない。 394 ⑥ 関心を持ったエコプロダクツは個人的興味の来場者と仕事関係の来場者とも家 電・日用品等昨年と変わらないが、両者間の関心度合いは昨年は大きく開いてい たが、今回はあまり差がなくなった。これはエコプロダクツに対する理解が一般 にも浸透してきたことを示すと判断される。 図は、成果報告書原本をご覧ください。 NEDO図書・資料室にて閲覧可能です。 395 第3章 LCA 実 施 又 は 定 量 的 環 境 表 示 製 品 LCA を行ってその製品の展示と結果を表示していた出展社はキヤノン、リコー、INAX、 コニカ、ミノルタ、キングジム、セイコーエプソン、ヒューマンインターフェースであっ た。(昨年度は 3 社であった。)製品数は 9 種類(複写機、プリンタ、カメラ、書類ファイ ル、ユニット浴室、セラミック壁材、洗面化粧台、洋風便器、液晶プロジェクタ)、53 製 品に上った。(図 3.1 に例を示す。)また、LCA までいかないが、リサイクル率、省エネル ギー、有害物質の量等の具体的数値を表示している企業は多数となった。また、LCA を実 施している旨の内容を環境報告書に又はパネル説明している企業も多数となった。(図 3.2 に例を示す。) 環境報告書は環境報告書展コーナーを独立して設置し、来場者への情報提供を行ったと ころ、来場者の関心は高い結果が出ている。(図 2.3.2-6)またインターネットホームペー ジに環境報告書を掲載し LCA 結果を表示している企業も出てきた。 398 表は、成果報告書原本をご覧ください。 NEDO図書・資料室にて閲覧可能です。 図 3.1 展示会での LCA 結果の表示例(A 社 B 製品) 399 LCA の展開 LCA(ライフサイクルアセスメント)は、製品の 生産から廃棄までの全ライフサイクルを通じて 環境に与える負荷を把握し、評価する手法であ る。C 電機グループでは、通商産業省工業技術 院資源環境技術総合研究所( NIRE)から LCA ソフトの提供を受けるとともに、C 電機独自の評 表は、成果報告書原本をご覧ください。 価方法の開発にも取り組み、モデル機種を選定 NEDO図書・資料室にて閲覧可能です。 して評価を行っている。下記の<表 1>は、LCA を実施した D 製品 2 機種の主な仕様。<表 2> は、D 製品の製造から廃棄までの各段階におけ る CO2 排出量の算出結果で、CO2 排出量は製造、 廃棄段階よりも使用段階に占める割合の大きい ことが分かる。この結果を受けて、当社では省エ ネルギー製品の開発に重点的に取り組んでいる。 また<表 3>は、当社独自ルールによる環境負 荷の評価結果を示しており、製品 D1 が製品 D2 に 比較して総合評価において、10.6 ポイント改善さ れていることが分かる。 図 3.2 環境報告書に記載の LCA 結果の例(C 社 D 製品) 400 第4章 まとめ LCA 実施と環境情報表示の製品は市場に出てきたがこれを理解し購入につながるまで には時間が必要であろう。今回の展示会では主催者コーナーに循環型社会構築のための法 律、LCA の概念、本調査研究プロジェクト、タイプⅢ環境ラベル、グリーン購入などにつ いて、一般の人に理解してもらえるよう、すなわち、ライフサイクルで思考するように掲 示し説明を行った。出展者は大幅な増とはならなかったが来場者は大きく伸び特に一般来 場者が増えたことは地道に LCA の概念を一般にも知ってもらう機会(基盤)が広がって いると考えることができる。 出展者来場者とも関東近県が多いことから他の地域からの参加を増やすこと、東南アジ アをはじめ海外からの来場を進めること、出展造型自体の環境調和を進めることなどが今 後必要である。LCA は多くの関連産業・地域を考慮して評価される訳であるから、このよ うに幅広い範囲の参加・来場を促進することによって広範なデータを必要とする LCA 実 施を促進することにもなると考えられる。 401 本報告書の内容を公表する際はあらかじめ新エネルギー・ 産業技術総合開発機構(NEDO)環境技術開発室の許可を 受けてください。 電話 FAX 03(3987)9368 03(5391)1744
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