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第37回 地質調査総合センターシンポジウム 令和4年度 地圏資源環境研究部門 研究成果報告会開催のお知らせ

 地圏資源環境研究部門では、産業技術連携推進会議 環境・エネルギー部会 地圏環境分科会 知的基盤部会 地質地盤情報分科会と共催し、下記の要領で「第37回地質調査総合センターシンポジウム 地圏資源環境研究部門 研究成果報告会」を開催いたします。
●日時:2022年 12月7日(水)13:30~17:20(13:00 ~受付開始)
●場所:ステーションコンファレンス万世橋4階
 東京都千代田区神田須田町1-25JR 神田万世橋ビル3F・4F  
 ◆ JR 秋葉原駅 電気街口徒歩4 分
 ◆千代田線新御茶ノ水駅 A3 出口徒歩3 分
●題名:地圏資源環境研究部門の最新研究 ~新たなチャレンジと展望~
●参加申込:(締め切りました。多数のお申込みありがとうございました。)
※ ご登録いただいた個人情報については、本報告会の対応以外に利用致しません。
●参加費:無料、定員150 名/ 事後に一部動画配信あり(要事前登録)
動画配信は終了しました(2023年1月13日まで)
●CPD単位:対面でのご参加の方のみ、ジオ・スクーリングネット:CPD(3.5単位)の取得が出来ます。単位取得希望の方は、申込時に“CPD単位を希望する”にチェックを入れて下さい。
●ご不明な点は事務局(M-gsj-symposium37-ml (at) aist.go.jp)までお問合せ下さい。  ※(at) 部分を @ に置き換えて送信下さい。 

13:30~13:35開会のあいさつ
13:35~14:00地圏資源環境研究部門の概要 - 社会との接点を目指して -
研究部門長 今泉 博之

今年度は,産業技術総合研究所の第5期中長期計画(5 ヵ年)の3年度目に当たります. 第5期に臨んで当研究部門では,“持続可能な地圏の利用と保全のための調査と研究” をミッションに,重点研究課題として,1)地圏資源(Geo-Resource)の調査・研究および活用,2)地圏環境(Geo-Environment)の利用と保全のための調査・研究, 3)地圏の調査(Geo-Exploration)および分析(Geo-Analysis)技術の開発と展開,という3つの課題を定めています.
14:00~14:25微生物を培養して社会実装につなげる
- 深海底堆積物と休廃止鉱山での取組み -
地圏微生物研究グループ 片山 泰樹

産業技術総合研究所・地圏資源環境研究部門では,地下環境に棲息する未培養微生物を対象として,培養技術の開発と性質の解明に取り組んできた.本講演では, 微生物の培養が社会課題解決の一端を担う研究例として,深海底堆積物,及び,休廃止鉱山の微生物学的研究について,その社会的背景とこれまでの研究内容を紹介する.
14:25~14:50メタンハイドレート形成に関与した流体の起源推定:炭酸塩岩のリチウムに着目して
地圏微生物研究グループ 宮嶋 佑典 鉱物資源研究グループ 荒岡 大輔

本研究では,メタンハイドレートの胚胎する海底から湧出する冷湧水,および湧水から沈殿した炭酸塩岩の化学分析によって,地下を流れる流体の 起源を明らかにすることを試みた.特に炭酸塩岩は,サンプリング時に海水による汚染を受けないことや,過去に湧出した流体の情報を与える点で,流体の化学組成の優れた記録媒体として期待できる.
14:50~16:00ポスターセッション
16:00~16:25金属元素の安定同位体比分析手法の開発と資源・環境への応用
鉱物資源研究グループ 荒岡 大輔

安定同位体比は物質の起源や地質学・生物学的プロセスを解析するツールとして広く利用されてきた.近年では,水素,酸素,炭素などの従来から利用されてきた同位体比だけでなく, アルカリ金属・アルカリ土類金属元素や遷移金属元素の安定同位体比も高精度測定が可能になってきた.これまで,「金属元素の安定同位体比」という新しい環境解析ツールの分析手法開発と,地質・環境・生物などの実試料への応用に取り組んでおり,中でもアルカリ金属・アルカリ土類金属元素の同位体分析手法の開発と,資源・環境分野へ 応用した例について国際誌等に報告してきたので,本発表ではそれらの概要を紹介する.
16:25~16:50地熱井掘削用のPDC ビットの開発
地圏メカニクス研究グループ 宮崎 晋行

ビットに対して大きな負荷が作用する地熱井掘削においても,十分な掘削性能を有するPDC カッタとPDC ビットを開発し,室内試験や現場実証試験によりその性能を評価することを目的として,産総研は,三菱マテリアル株式会社, 株式会社クリステンセン・マイカイと共同で,JOGMECの地熱発電技術に関する委託研究「地熱貯留層掘削技術」を受託した.本稿では,本委託研究の概要とPDC ビットに関する今後の研究課題について述べる.
16:50~17:15微生物の自然浄化能を活用した地圏環境汚染の修復
地圏環境リスク研究グループ 川辺 能成、吉川 美穂

土壌・地下水汚染の浄化・修復手法には,土壌掘削や地下水揚水などの物理的な手法,薬剤を使用した化学的浄化,微生物や植物を活用した生物的浄化など,さまざまな手法があり, 対象物質や汚染規模,汚染深度などにより決定される.本講演では,生物的浄化のうち微生物を活用した土壌・地下水汚染の修復技術について,地圏環境リスク研究グループで取り組んできた事例を紹介する.
17:15~17:20閉会のあいさつ

国立研究開発法人 産業技術総合研究所
執行役員・地質調査総合センター長  中尾 信典


● ポスター発表一覧

発表者
タイトルと概要
小森省吾多様な設置環境に対応可能な広帯域MT法電磁探査システムの開発

本研究では,陸上・浅海底における従来のMT法観測体制に加え,従来型装置では対応の困難であった淡水湖底のような環境でも観測が可能となるよう,システム開発を進めてきた.北海道洞爺カルデラ地域において実施した広帯域MT法実証試験では,陸・湖・海の3域にまたがり 空間的に均一な観測点配置を実現できた他,高精度な3 次元比抵抗構造を推定することに成功した.
柳澤教雄地熱利用促進のための酸性熱水への最適材料の選定ツールについて

高温酸性熱水(pH5以下を想定)では,地熱配管やケーシングの腐食損傷が想定される.酸性熱水を利用した地熱発電を促進するため,NEDOの「地熱発電技術研究開発」事業の成果として,地熱技術開発(株)等と共同で最適な発電 設備の材料の検討に役立つシステム「地熱発電プラントリスク評価システム(酸性熱水対応版)」を開発した.
青木伸輔日本海東縁酒田沖のメタンハイドレート胚胎域における堆積物の地盤強度調査

経済産業省「国内石油天然ガスに係る地質調査・メタンハイドレートの研究開発等事業(メタンハイドレートの研究開発)」の一環として,表層型ガスハイドレート賦存域の海底地盤強度調査が日本海東縁酒田沖にて実施された. 船上からの原位置CPT は調査地点で採取した堆積物の力学試験結果をよく再現し,酒田海丘ではPS 検層による堆積物強度の推定が可能であることが示された.
後藤秀作山形県酒田沖海域での海底長期温度計測による熱流量測定

浅海域では海底水温変動が堆積物の温度を時間変化させるため,温度プローブを海底にさし込む方法による熱流量計測は困難である.本研究では海底水温と堆積物温度を長期間計測し,堆積物温度から海底水温変動の影響を除去する方法を適用 して熱流量を決定した.得られた熱流量を制約条件に海底下温度構造を推定した.
綱澤有輝微小域元素組成に基づく鉱物の存在形態の評価技術の開発

鉱床の開発可能性を判断するためには,鉱石品位だけでなく,不純物となり得る忌避元素や副産物となり得る有用元素が鉱石中にどのような存在形態であるかを評価することが重要である.微小域元素分析の分析点の鉱物種を元素組成に基づいて 分類できる画像処理のアルゴリズムを組み合わせることで,微量元素の定量と分析領域中の粒子抽出や解析を同時に実現する手法を開発した.
保高徹生休廃止鉱山の利水点管理ガイダンス

地圏資源環境研究部門,安全科学研究部門,経済産業省 産業保安グループと共同で,坑廃水の合理的な水質管理の概念である利水点等管理の適用を広げて行く上で礎となるガイダンス文書「休廃止鉱山における坑廃水の利水点等管理ガイダンス」及び「休廃止鉱山 の坑廃水が流入する河川における生態影響評価ガイダンス」を作成し,公開した.
西山直毅地化学反応と水理特性変化の評価に向けた高温超臨界CO2流通試験装置の開発

地熱貯留層に対してCO2を循環させて発電を行うCO2-Enhanced Geothermal System (CO2-EGS) では,CO2圧入に伴う地化学反応(鉱物溶解と沈殿)が起こり,圧入したCO2の一部が炭酸塩として地下固定されることが期待 されている.一方で,炭酸塩の生成は浸透率や毛管圧といった水理特性を変化させ,CO2循環に影響を及ぼす可能性が懸念される.本研究では,高温下でのCO2圧入に伴う地化学反応と水理特性変化を評価するために,高温超臨界CO2流通試験装置の開発を行った.
梅澤良介河川堤防における非打設電気探査

地表面に電極を打設しない非打設電気探査は,簡便かつ効率的に調査できるという特徴があり,これまで多くの技術開発が行われてきた.本研究では,吸水性・保水性の高いポリビニルアルコール(PVA) で作られたスポンジ電極を無人地上車両で牽引させながら直流電気探査 を行い,従来法と比較することで,その有効性を明らかにした.
吉原直志山地流域の河川水質に対する表層崩壊のインパクト

近年,斜面崩壊をトリガーとする河川水質汚染が確認されているが,表層崩壊(斜面表層の土壌の崩落)による河川水質変化の実態に着目した研究はほとんどない.本研究では,2018年の北海道胆振東部地震により表層崩壊が多発した37流域を対象として 地形解析と河川水質分析を実施することで,表層崩壊の発生規模が河川水中のCa2+,Mg2+,K+,HCO3-などの複数の溶存元素濃度と高い相関を示すことを明らかにした.
森本和也CO2回収・利用に向けた有機/無機複合吸着材の開発

既往のCO2回収技術で化学吸収液として用いられている有機物質あるいは固体吸着材として使用される無機多孔質材料の,いずれも単独では発揮できない選択的CO2吸着特性および脱離効率を有する有機/無機複合吸着材の開発を目指して検討を行った. 鉱物材料にアミン化合物を担持した試料の評価において,低濃度のCO2に対して選択的な吸着性能を示すことが明らかとなった.
杉田 創ヒ素吸着後の使用済Ca系吸着材の環境安定性に及ぼすケイ酸の影響

ヒ素吸着材としてカルシウム系吸着材が期待されているが,汚染水中のヒ素を除去した吸着材は,それ自体が多量のヒ素を含有するため,適切な処理を行わずに環境中に廃棄された場合,ヒ素の再溶出による二次的な環境汚染を引き起こす 懸念がある.本研究では,土壌やセメント系固化材等から溶出する可能性のあるケイ酸成分がヒ酸及び亜ヒ酸を含んだ使用済Ca系吸着材の環境安定性に及ぼす影響を評価した.
原 淳子環境中に放出されたジエン系合成ゴムの分解と副生成物の発生リスク

工業製品として広く使用されるジエン系合成ゴムの各種化学的分解促進試験を実施し,反応副生成物の同定およびその蓄積性について定量的な評価を実施した.さらに環境中に放出される合成ゴムの負荷量から有害性を有する副生成物の 発がん性についてリスク評価を行い,人体への健康リスクの試算から対策の必要性について検討した.
保高徹生新型コロナウイルス感染リスク計測評価研究ラボの取り組み

産総研の5領域(地質調査総合センター,情報・人間工学領域,エネルギー・環境領域,材料・化学領域,エレクトロニクス・製造領域)に蓄積された各種計測・可視化技術やAI,リスク評価技術を融合し新型コロナウイルス感染リスク計測評価研究ラボを設立し, マスギャザリングイベントを中心に感染リスクに関する研究を進め,科学的知見を蓄積・公開している.
町田 功越後平野G1層の広域地下水流動モデル

長岡から新潟市にかけて分布する,G1層と呼ばれる被圧帯水層を中心に,地下水位,水質,同位体などを調査し,特に,燕,三条,吉田にて知られていた高Cl- 濃度地下水の起源について考察をおこなった.また,これらの情報をもとに,G1層の広域地下水流動と地下水の 涵養域を考察した.
志賀正茂分子動力学法による二酸化炭素―水界面張力の温度依存性の推定

分子動力学法による計算の結果,二酸化炭素(CO2)-水界面張力は,300℃,10MPa では従来のCCS での条件(例:地下1km,40℃,10MPa)での値に比べて80%程度小さく,高温地熱貯留層ではCO2-水の二相流動に対する毛細管現象の影響は顕著に減少し,流れ のモードが従来CCSと異なる可能性が示唆された.多くの圧力条件では温度増加に対して界面張力は減少したが,CO2の臨界点近傍では増加傾向が見られた.
中島善人トリプルX線CTによる鉛土壌汚染サンプルの非破壊分析

鉛や水銀など人体に有毒な重元素で汚染された土壌サンプルは,容器を開封せずに重元素の原子番号と濃度を3次元スキャンできる分析手法が望まれている.そこで我々は,3種類の加速電圧を用いたトリプルX線CT法を採用すれば,鉛などの高い原子番号 の元素について原子番号と濃度を非破壊分析できることを計算機シミュレーションで確認した.
万福和子*、
宮原英隆、
鈴木正哉
アルミニウムケイ酸塩による二酸化炭素吸着剤の開発

二酸化炭素回収において,物理吸着法では一般的にゼオライトが用いられている.一方でランニングコストの観点から,ハスクレイを用い,加圧して二酸化炭素を吸着させ,大気圧で回収する方法が検討されている.今回ハスクレイ を二酸化炭素用に改良した結果,排ガスの濃度が18vol%以上において,ゼオライトよりも二酸化炭素の吸脱着量が多いことが示された.
鈴木正哉*、
万福和子
ビニールハウスにおける省エネ型結露防止システム

ビニールハウスにおける栽培においては,夜間結露が生じることにより,灰色カビ病などの病気が発生し,大きな被害となることがある.結露防止のため,除湿剤ハスクレイを用いた除湿システムを製作した.夜間はハウス内の高湿度な空気を流し除湿 を行い,昼間はハウス内の低湿度な空気を流し再生を行うことにより,一日中相対湿度90%以下にすることが可能となった.
地下水研究
グループ
地下水研究グループの紹介

地下水研究グループでは,社会への貢献や研究成果の反映先を意識した地下水の保全と開発・利用に関する研究を実施している. 主な業務には水文環境図の作成があり,これを基軸に地下水の資源・環境に関する情報を取りまとめている.また,高レベル放射性廃棄物の地層処分に係る沿岸域の深層地下水研究や領域融合研究にも力を入 れている.これら経常的な研究課題を通して,看板性の強化,知的基盤整備の加速化,研究シーズの創出に関わる研究などを担当している.
鉱物資源研究
グループ
鉱物資源研究グループの紹介

本グループでは,社会の動きに応じた各種鉱物資源のクリティカリティを考慮しながら,資源の安定確保に貢献する鉱床学的研究, 資源開発や素材製造に資する技術の開発や提供,精緻な分析・評価を実現する有用性の高い研究,鉱物資源開発に寄与する各種情報の収集と質の高い発信,などを行っている.国内外の研究機関や行政, 民間企業とも連携し,それぞれの役割分担に応じた適切な “橋渡し” を行うことで,国全体としての鉱物資源の安定確保に資することが活動目的である.
燃料資源地
質研究グループ
燃料資源地質研究グループの紹介

在来型の石油,天然ガスおよび石炭資源ならびに,メタンハイドレートやコールベッドメタン(CBM),シェールガス・オイル等 の非在来型燃料資源に関する探査手法・資源評価技術の高度化を目指し,その基礎となる鉱床成因モデルの構築,資源探査法の改良,資源ポテンシャル評価技術の研究開発を行う.特に当研究部門の重点研 究課題である「燃料資源に関する評価技術の開発」を遂行するため,地圏微生物,地圏化学および物理探査研究グループと連携しながら研究を進 める.
地圏微生物
研究グループ
地圏微生物研究グループの紹介

地圏における微生物の分布と多様性,機能,活性を評価することにより,元素の生物地球化学的循環に関する基盤的情 報を提供するとともに,資源開発,環境保全や地圏の利用に資する研究を行う.産業利用に資する地圏の評価として,地下資源に関する情報整備と評価技術の開発に取り組み,油ガス層や炭層,海底堆積物等 に生息する微生物の活動(メタン生成・消費,石油・石炭・ケロジェン分解等)の実態解明を目指す.
地圏化学研究
グループ
地圏化学研究グループの紹介

本グループでは,「燃料資源や地熱」,「鉱物資源・材料」,「地圏化学」,「持続可能な開発と環境管理に関する研究」を推進 し,「橋渡し」につながる技術シーズの創出や目的基礎研究の課題開拓等について戦略的に取り組んでいる.研究テーマは以下に示す5 つである.(1)燃料資源や地熱エネルギーに関わる地質学的・地化学的調 査研究,(2)機能性鉱物資源・材料に関わる化学的・鉱物学的・材料学的研究,(3)持続可能な開発と環境管理に関する研究,(4)土壌汚染等に関する標準化研究,(5)新型コロナウイルス感染リスク計測評 価研究
物理探査研究
グループ
物理探査研究グループの紹介

本研究グループでは,地熱・地中熱,鉱物資源,メタンハイドレート,地下水等の地圏資源の調査・研究,放射性廃棄物地層 処分,CO2地中貯留等の地圏環境の利用と保全のための調査・研究,さらに加えて地盤液状化,地滑り,断層, 火山等の防災分野等,広範囲な適用対象に対して,地圏の調査及び分析技術の開発の一環と して,物理探査技術の高精度化を目指し,各種探査法の適用研究を行っている.また,強靱な国土・防災への貢献のためにサステナブルインフラ研究ラボに参画し,インフラ関係の社会課題の領域間融合での解決 に積極的に貢献することを心掛けている
CO2地中貯留
研究グループ
CO2地中貯留研究グループの紹介

CO2地中貯留は,産総研第5 期中期計画の「産業競争力の強化に向けて各領域で重点的に取り組む研究開発」に含 まれる「産業利用に資する地圏の評価」,ならびに令和4年度地圏資源環境研究部門ポリシーステートメントにおいて,それぞれ重要課題の一つとして位置づけられており,一層の研究開発の促進が求められている. このような状況に鑑み,当グループでは,CO2地中貯留全般に資する研究開発を全面的に推進している.
地圏環境リスク
研究グループ
地圏環境リスク研究グループの紹介

当グループでは,自然由来重金属類評価のための基盤情報として表層土壌評価基本図の整備を実施している.また, 地圏環境に存在する有害化学物質のヒトへのリスクを評価できる地圏環境リスク評価システム(GERAS)の開発,微生物や機能性材料を活用した有害化学物質の浄化挙動の解明および浄化手法の開発,土壌汚 染評価のための各種試験手法の開発などの研究を実施している.
地圏メカニクス
研究グループ
地圏メカニクス研究グループの紹介

地圏メカニクス研究グループは,マルチスケール(カッティングスからテクトニックススケール)・マ ルチ分野(資源・環境・地震)・マルチアプローチ(実験岩石力学,地球物理学,構造地質学,数値計算)を包括・融合した地圏メカニクスに関する基礎研究と応用技術開発を行う.,地下資源の安定供給や地圏 環境の継続的利用と保全或いはリスク低減のための研究を展開し,安全で安心できる社会の実現に貢献することを目指す.
産業技術総合研究所 地質調査総合センター 地圏資源環境研究部門
住所
〒305-8567
茨城県つくば市東1-1-1
中央第7