環境暴露モデリンググループ

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環境暴露モデリンググループでは、化学物質のヒトや生態系へのリスク評価において、最も基礎となる暴露評価技術の開発を行っております。大気環境、室内環境、河川、海洋、及び媒体間移行(食品)における暴露評価モデル開発と排出量推定手法開発を中心課題として、研究を進めております。また、開発した手法やモデルを使って、リスクトレードオフ解析を行うなど、化学物質管理等の政策に生かしていくような仕事をしております。

メンバー紹介

■ 地域スケール大気モデル(ADMER) ■

ADMER（正式名称：産総研－曝露・リスク評価大気拡散モデル(national institute of Advanced Industrial Science and Technology - Atmospheric Dispersion Model for Exposure and Risk assessment : AIST-ADMER ) は，化学物質の大気中の濃度と暴露人口を，排出量と気象条件から計算するモデルです。

ADMERは、2002年から無償公開してきましたが、2008年8月から公開している最新バージョン(Ver.2.5)では、Google EarthTMの衛星写真上での濃度マップ表示、並列計算処理による高速化、操作性の向上、気象庁アメダスデータのダウンロード機能の搭載などの改良を行いました。

現在，ADMERは，簡便な操作性や入手の容易さ，さらに， PRTR制度が施行され様々な排出量データが容易に入手できるようになったことから，ユーザーが年々増加しており，国，自治体，教育機関，企業などすでに様々な場所で，大気系化学物質のリスク評価に活用されています。

ADMERは一般に公開されており，誰でも無償でダウンロードして利用可能です。ダウンロードやADMERの詳細については下記のWEBサイトを参照して下さい。
ADMER WEBサイト：http://www.aist-riss.jp/software/admer/

ADMER 2.5
ADMER Ver.2.5でのGoogle Earth^TMを用いた大気中のベンゼン濃度分布表示の例
日本各地を5km×5kmの基本グリッドに分割し、この解像度で濃度分布が表示される。グリッドを入れ子構造にして、基本グリッドの中を、1km×1km、 500m×500m、 100m×100mのサブグリッドに分割して詳細な濃度分布の表示もできる。

■ 次世代型広域大気モデル（ADMER-PRO） ■

溶剤・溶媒などで用いられるVOC類は，近年，PRTR対象物質からアルコールなどの非PRTRの有機化学物質への代替が進んでいますが，これらの代替物質の中は，そのものの有害性は低いものの，環境中での二次生成まで考えた場合，アルデヒドやオゾンなど有害性の高い物質の前駆物質となるものも多く，必ずしもリスク削減にはつながっていない可能性があります。このようなリスクトレードオフ問題を解析するためには，排出物質の大気中濃度に加えて，光化学反応等によって二次生成されるアルデヒド類等の分解生成物の大気中濃度を知る必要があります。

このような背景から，揮発性有機化学物質の大気環境中の反応及び沈着過程をモデル化し，三次元オイラー型の気象・拡散モデルに組み込むことにより，揮発性有機化合物の二次生成物質（主にオゾンとアルデヒド類）の大気環境中濃度が推定可能となる大気モデルの開発を進めております。

次世代ADMER

次世代型広域大気モデル（ADMER-PRO）の概念図

詳細については下記のWEBサイトを参照して下さい。

ADMER-PRO WEBサイト：http://www.aist-riss.jp/software/admer-pro/index.html

■ 室内空気暴露モデル(iAIR)　■

化学物質の暴露によるヒト健康リスクは，大気を含む一般環境経由の暴露の寄与よりも，室内暴露による寄与の方が大きいケースもあり，暴露総量を勘案した適切なリスク評価を行うためには，室内暴露の影響は無視できません。そこで，室内での暴露及びリスク評価手法の確立のために，製品からの放散量と，その室内での挙動を明らかにし，吸入経路を中心とした暴露量の推定を可能にする数理モデルの開発を進めております。

室内空気暴露モデル(iAIR)の概念図

詳細については下記のWEBサイトを参照して下さい。
iAIR WEBサイト：www.aist-riss.jp/software/iair/index.html

■ 全国109水系における化学物質の濃度推定モデル　■

河川における水生生物の生態リスクを評価するには，河川水中の化学物質の濃度を把握する必要があります。しかし，濃度観測の地点や回数は限られているため，観測データだけでリスク評価を行うことは難しい状況にあります。当研究グループでは全国１級109水系を対象とした時空間的に詳細な化学物質の河川水中濃度を推定できる産総研-水系暴露モデル（AIST-Standardized Hydrology-based AssessmeNt tool for chemical Exposure Load，通称AIST-SHANEL）の開発を行い、2010年秋にAIST-SHANEL Ver.2.0を公開しました。

このモデルを活用することにより、１つの水系から全国の水系まで、リスクの高い地域や時期を推定することができます。観測データがない地域の河川水中濃度も推定できます。さらに、業界の排出量削減対策や下水処理除去率の向上による濃度低減効果、化学物質の代替に伴うリスクの変化を定量的に予測することができます。

AIST-SHANELは無料で入手することができます。

詳細については下記のWEBサイトを参照して下さい。
AIST-SHANEL WEBサイト：http://www.aist-riss.jp/projects/AIST-SHANEL/

　　　　　　　　　　AIST-SHANEL　Ver.2.0の対象水系および計算結果の例

■　沿岸生態リスク評価モデル　■

海域における有害化学物質の環境濃度および生態系へのリスク評価を行うために、三次元流動モデル、生態系モデルと化学物質運命予測モデルとを結合したモデルです。モデルは沿岸域における年間を通した物理場や生物場の計算結果から季節毎の平均場としてデータベース化し、海水中の化学物質濃度の再現や予測に使用します。

この沿岸生態リスク評価モデルは誰にでも容易に扱えるように、GUI化し Windows上で運用できるように開発しました。
尚、下記の東京湾リスク評価モデル（AIST-RAMTB Ver. 1.2），伊勢湾リスク評価モデル（AIST-RAMIB Ver. 1.1），瀬戸内海リスク評価モデル（AIST-RAMSIS Ver. 1.0）は、CDにて無償配付しております。詳しくは下記のWEBサイトを参照して下さい。
沿岸生態リスク評価モデル WEBサイト：http://www.aist-riss.jp/projects/RAM/
RAM-TB負荷量
　 TBT予測負荷量　　　　　　　　　　　　 TBT沈降堆積量（計算値）の水平分布

東京湾リスク評価モデル（AIST-RAMTB Ver. 1.2） TBTの計算例

■　有害化学物質生物蓄積モデル　■

有害化学物質蓄積モデルとは、海洋において溶存態や生物への吸着態で存在する有害化学物質が食物連鎖(植物性プランクトン、動物プランクトン、小魚、・・・)を通して、ヒトが食する海洋生物(アナゴ、カレイ、キス、アサリなどの魚介類)へどれくらい蓄積されて行くか？を推定するものです。Windows版は、AIST-RAMTBと同様に、パソコン上で誰にでも容易に扱えるようになっています。計算結果は、時空間表示(水平・鉛直分布図、時系列図)、図のファイル保存や結果のテキスト保存等が可能です。有害化学物質生物蓄積モデルのWEBサイト：http://www.aist-riss.jp/projects/RAM/risk/CBAM_index.htm

図に有害化学物質生物蓄積モデルのWindows版東京湾マアナゴ(Conger myriaster)モデルの計算結果の表示例を示す。(図は東京湾におけるマアナゴにco-PCB(TeCB)が４年間でどれくらい蓄積されているかを計算した結果の水平分布(表層)、設定地点の時系列表示)