David Randall (2012) Atmosphere, Clouds, and Climate

  • David RANDALL, 2012: Atmosphere, Clouds, and Climate (Princeton Primers in Climate). Princeton University Press, 277pp. ISBN 978-0-691-14375-0 (pbk.)

プリンストン大学出版が2010年から出しはじめた気候入門書シリーズの4冊め(これまでに出たもののリストはあとにつける)。とくにこの巻の話題は気候システムのうち大気、そのうちで全球規模のエネルギー循環・水循環を中心としたものであり、わたしの[気候システム論]の教材とは大きく重なる。Hartmann (1994) Global Physical Climatology [読書ノート]では日本の大学学部の授業ひとこま(90分×約15回)には詳しすぎるのだが、Randallの本はちょうどよい分量だと思う。

第1章は基礎概念。気候と気象の関係、大気の組成、大気の層構造(対流圏そのほか)、風、水の相変化の潜熱。そして気候システム全体のエネルギー収支の概観(詳しい説明はあとで)。

第2章は放射過程(電磁波吸収・射出)。太陽放射と地球放射。定量的扱いは時間も空間も平均した定常0次元だが、緯度・季節による変化にもふれる。緯度ごとの放射収支の不均一から、大気と海洋の運動によるエネルギー輸送があるはずだという話になる。ほとんどわたしの授業の筋立てと同じ。0次元モデルの大気として黒体の板でなく0と1の間の値をとる射出率を考えるところだけが細かい。

第3章は、地表面と大気との間のエネルギー伝達を起こす放射以外のプロセスとして、乱流と積雲対流をいっしょに扱っている。著者の研究の主題である積雲対流の役割についての記述に特徴がある。反面、ページ数が限られているので当然だろうが、境界層の乱流の扱いはごく簡単だ。成層安定度について、温位ではなくstatic energy (エンタルピーと位置エネルギーの和)に基づく定式化を使う(これは1970年代以後の熱帯気象ではふつうだと思う)。CAPEが重要なキーワードになっている。熱帯のエネルギー循環にとっての積雲対流の役割を古典となったRiehl and Malkus (1958)の論文に沿って述べている(50年たってもこの結論は正しいのだそうだ)。数式が多いところは付録にまわされており、乱流や対流によるエネルギーなどの輸送量を平均場の量とそれからのずれに分けた定式化、および地表面での交換量の「バルク空気力学型」定式化はこの章の付録となっている。

第4章では大気の大循環をエネルギーの流れに注目して述べる。熱帯の主役はHadley循環、温帯の主役は温帯低気圧だ。モンスーンと熱帯低気圧にもふれている。気圧傾度力・コリオリの力などの力学的概念が使われる。付録では球面上の運動方程式の形と角運動量保存則が示される。

第5章は気候システムの中にあるフィードバックについて。全球平均気温についてのものを想定する。雪氷アルベドフィードバック、水蒸気のフィードバック、雲のフィードバック(複数)、気温減率のフィードバックと、複数のフィードバックが組み合わさることをどう扱うかの話がある。

第6章は水循環。現実の全球規模の水蒸気、降水量、蒸発量の分布を見る。とくに熱帯での分布には東西の不均一もあり、それは海面水温の高いところで積雲対流が活発という構造を持っていることを指摘する。全球平均にもどって、水循環の速さが何によって決まっているか、また気候が温暖化すれば水循環はどうなるかを考察する。

第7章は予測可能性の問題。主として天気予報の限界の問題をLorenzのカオス論に沿って論じている。天気は予測不可能でもその確率分布は予測可能である可能性を示唆する。

第8章は大気と海・陸との相互作用。海との関係ではENSO (エルニーニョ・南方振動)、陸との関係では植物の葉の気孔の役割を話題にしている。

第9章は「フロンティア」と題して研究途上の話題にふれる。題目は、成層圏、Madden-Julian振動(熱帯の数十日周期の現象)、エーロゾル、非常に高い分解能の気候モデル、他の惑星の気候。

なお、第1章の出だしに、英語圏の気候の話によく出てくる “Climate is what we expect, weather is what we get” という名言が使われているが、これがRobert HeinleinのSFからの引用だということを今回初めて知った。少し調べたところ、1973年に出たTime Enough for Love (日本語題名は「愛に時間を」)にあるらしい。本の中のどんな文脈か確認する元気は今のところない。(Heinleinの小説には興味深く読めたものもあるのだが、これはあらすじを見た限りでは興味がわかない。)

同じシリーズの既刊本 [2017-02-18 リスト改訂]

  • David ARCHER, 2010: The Global Carbon Cycle (Princeton Primers in Climate). Princeton Univ. Press, 205 pp. ISBN 978-0-691-14414-6. [読書メモ]
  • Michael L. BENDER, 2013: Paleoclimate (Princeton Primers in Climate). Princeton University Press, 306 pp. ISBN 978-0-691-14555-6. [読書メモ]
  • Joanna D. HAIGH & Peter CARGILL, 2015: The Sun’s Influence on the Climate (Princeton Primers in Climate). Princeton University Press, 207 pp. ISBN 978-0-691-15384-1. [読書メモ]
  • Andrew P. INGERSOLL, 2013: Planetary Climates (Princeton Primers in Climate). Princeton University Press, 306 pp. ISBN 978-0-691-14505-1.
  • Shawn J. MARSHALL, 2011: The Cryosphere (Princeton Primers in Climate). Princeton Univ. Press, 288 pp. ISBN 978-0-691-14526-6 (pbk.) [読書メモ]
  • David SCHIMEL, 2013: Climate and Ecosystems (Princeton Primers in Climate). Princeton University Press, 222 pp. ISBN 978-0-691-16196-0.
  • Geoffrey K. VALLIS, 2011: Climate and the Oceans (Princeton Primers in Climate). Princeton Univ. Press, 231 pp. ISBN 978-0-091-15028-4 (pbk.) [読書メモ]

折り返しのあとに詳しい目次をつける。
Continue reading

植田 宏昭 (2012) 気候システム論

  • 植田 宏昭, 2012: 気候システム論 — グローバルモンスーンから読み解く気候変動。 筑波大学出版会 (発売:丸善出版), 235 pp. ISBN 978-4-904074-21-3.

同じ題名の教材ウェブページ群[気候システム論]を作っている者としては、それとの関係を述べておく必要がありそうだ。

わたしの教材は気候に関する話題に初めてふれる学生向けのもので、ここ数年は理科系の学部2年生向けの授業で使っている。植田さんの本はそれよりも上級向けで、初級の気象学(小倉義光「一般気象学[読書ノート]、浅井冨雄ほか「基礎気象学[読書ノート]など)の勉強をひととおりすませた人向けだと思う。初級と違って次の段階の教科書はあまり多くの部数売れるものではないと思うが、大学として奨励する方針があって出版会の企画にとりあげられたのだろう。このような流れが続いてほしいものだ。

内容も意外なほど重なりが少ない。わたしの授業が気候の基本場(おおざっぱに言えば平均場、ただし移動する温帯低気圧を考慮することは必要)の理解をめざしているのに対して、植田さんの本は気候の変動、とくにENSO(エルニーニョ・南方振動)に代表されるその年々変動の構造の理解に重点があるのだ。各節の表題に英語を示しているように、世界に通じる話題ではあるのだが、世界にもこのような観点で整理した本はあまりないような気がする。

著者が基本的に気象学者であることを知っている人にとっては意外なことに、前半ではおもに海洋のほうに重点を置いて大気と海洋の力学の概念が説明される。ENSOやそれと微妙な関係にあるインド洋ダイポール現象の理解のために必要な概念を優先したのだ。海洋の深層循環にはふれていない。

第3章の「モンスーン気候力学」が著者の特徴のあるところだ。3.1節ではモンスーンの基本として、日周期の海陸風と同様に海陸の加熱差によって駆動される循環という見かたと、大気中の熱源への応答として起こる循環という見かた(ここでの熱源は大気のうち乾燥大気のもつ静的エネルギーが加えられるところであり、主として積雲対流に伴って水蒸気が凝結するところだ)、3.2節では観測データに基づいた熱源の実態を述べる。それから、モンスーンの始まり・終わりなどの季節進行を、場所による違いやジャンプ型の変化にも注目し、大気と海洋表層や陸面との相互作用の観点で説明しようとつとめる。3.3節では年々変動を扱い、おもにENSOとモンスーン変動の連関、それから日本の天候の年々変動と熱帯・亜熱帯のモンスーンの連関を論じる。

3.4節は、それまでに書ききれなかった話題に簡単にふれたという感じのところで、まず(地球温暖化の基本について読者はすでに勉強していると想定して)温暖化に伴うモンスーンの変化についての研究成果を紹介している。話はとんで、古気候について、地球の軌道要素変化に伴う日射量変化の基本を述べ、それに関連するシミュレーション研究を紹介している。またとんで、日変化(昼・夜の交代に伴う積雲対流などの変化)について観測データに基づいて論じている。

序論の1.1節に、Weart 「温暖化の発見とは何か[読書ノート]からの引用として、「20世紀前半の気候学は気温や降水量などを測候所で記録し、統計を編集する単調な仕事で、良くも悪くも安定した学問」だったと書かれている。この認識にはわたしは必ずしも賛成しないのだが、訳者の立場で文章を修正するわけにもいかず、訳注をつけるほど異論に自信がなかった。北アメリカの気候学の状況としてはそのとおりだったのかもしれない。しかしヨーロッパでは地球の軌道要素変化に伴う日射量変化を計算したミランコビッチの仕事があり、しかもそれはケッペンとR.ガイガーが編者の気候学教本Handbuch der Klimatologieの第1巻(1930年出版)に採用されている。その内容は福井英一郎(1938)「気候学」 の中でも重視されている。気候を物理的要因によって定量的に説明しようという動きはあったのだ。ただし、同じ時代の気象学は温帯の毎日の天気の変化を記述することに重点があったので、それとの接点は乏しかったかもしれない。

折り返しのあとに、目次(章・節の構成)を示す。
Continue reading

川端 裕人 (2012) 雲の王

  • 川端 裕人(ひろと), 2012: 雲の王。集英社, 365 pp. ISBN 978-4-08-771455-5.

フィクションは原則として読まないわたしだが、気象が主題となれば別。著者がネット上で予告していたのを見て発売日に買い一気に読んだ。昨年中に雑誌に連載されていたそうだが、それは小説の雑誌なので、わたしが気づかなかったのは当然だ。

科学解説者でもある著者による的確な現代気象学の説明と、科学的に絶対ありえないファンタジーとが、(気象学の授業中に思いついたたとえをすれば)固体・液体の雲粒と気体の空気がいっしょに動いているように、混ざっている。

ただし、そのファンタジーは、いわば飾りを取り除けばけっこう現実的でもある。ある地方の人々が超能力をもつことになっているが、それは風や温度や水蒸気の状態を感じる能力であり、短時間の予測にはつながるのだが、今の科学でもむずかしい長時間の予知ができるわけではない。まして、気象を変える超能力ではない。超能力をもつ人の間でも個人差が大きいし、超能力を使えば体力を消耗する。そして、せっかく警告ができたとしても災害が完全に防げるわけではないので、超能力者の悩みは常人よりも深いかもしれない。現代気象学が発達すると超能力の領分は狭まっていく。それでよいのだ、ということになっているようだ。

気象予測に役立つかどうかを別にすれば、人間のもつ環境感知能力のうちに、まだ同定さえされていないものもあることは、ありそうなことだ。

現代の科学技術を使った人間活動は気象を変えている。それには意図しないものもあれば、意図的なものもある。(先月日本語版が出たばかりのFlemingの本[読書メモ]の主題と重なる。) 小説中では、善意の活動が意図しない気象災害をもたらすと予測されたので意図的気象改変が試みられるのだが、それが成功したかどうかはよくわからないままだ。

SFといえなくはないがむしろ(わたしの勝手な分類では)科学技術社会論小説。Crichtonの日本語版題名が「恐怖の存在」となっている本についても[読書ノート]で同じことを書いたけれど、大きな違いは、Crichtonの本には悪意をもつ人が出てくるけれども川端さんの本には出てこないこと。

吉岡 斉 (2012) 脱原子力国家への道

  • 吉岡 斉, 2012: 脱原子力国家への道 (叢書 震災と社会)。 岩波書店, 224 pp. ISBN 978-4-00-028521-6.

新版 原子力の社会史[読書メモ]にまとめられた日本の原子力事業の歴史(本書第5章はその要約にあたる)をふまえた政策提言の本。震災前に出された「原発と日本の未来[読書メモ]と主張は基本的に変わらないが、そのときの「国の補助をやめて全費用を電力事業者に負担させれば原子力発電は自然にすたれる」という主張とならんで、国主導で脱原発に向かう(電力事業者には方針転換を強制するので補償が必要だろうが)形もありうると言っている。

著者は政府の事故調査検証委員会(畑村委員会)のメンバーであり、その話題は第3章にある。2011年12月の中間報告書にもとづく紹介だ。委員会は2012年7月に最終報告書を発表する予定で、本書にはそこで何が話題となるかの言及はあるが、内容はまだだ。なお、この委員会の事務局は検察官が主となっており、吉岡氏は事務局のまとめかたの態度(個別事実をきちんと述べ、一般化に向かわない。事実がなかったか、わからなかったか、調べてないかを区別していない。)についても述べている。

また第4章には、産官複合体の意思決定の例として、著者が総合資源エネルギー調査会の部会の臨時委員をつとめたときの経験を述べている。委員は政策の細部に影響を与えることはできても、基本方針は官僚が決めたものを追認するしかない進行だった。ただしこれは2003-2005年のことだ。震災後、おそらく著者にとって満足ではないだろうがいくらかはひどくない方向に変化していると思う。

日本の原子力政策の根本に、「核武装の技術的潜在力」をもちたいという意志があったというのは著者の持論であり、6-4節の表題に「国家安全保障のための原子力」、本文中に「核武装スタンバイ戦略」という表現も出てくる。わたしが思うには、実際そういう意志をもった人もいて日本政府の政策に影響を与えていたにちがいないが、「エネルギー一家」(4-7節の表現)の人々の意識は違っていたのではないだろうか? 「エネルギー安全保障」ということばを使ったが軍事とは直接関係なく、1970年代以来国際紛争が続く「中東」の石油への依存を減らすために、依存先を核燃料に分散させたほうがよいと考えたのだと思う。このとき再処理技術の実用可能性を前提として核燃料の利用価値を高く見ただろう。ただし、その背景に、人々が幸福に生きるためには経済が成長し続けることが必要であり、そのためには、利用可能なエネルギー資源をふやす必要があるという考えが、ドグマのようにあった(今もある)だろうと思う。このような議論が本書にはない。

他方著者は、今後の見通し(7-8節)で、日本がいま原子力に頼っているぶんぐらいはエネルギー需要の自然減ですむだろうと見こむ。その要因は人口減少、製造業の衰退、化石エネルギー価格の値上がりや所得低下による消費者の節約などである。わたしはもっともだと思うことが多いが、日本の政策に影響を及ぼす人たちの多くは、この要因の多くを望ましくないこととして、それを避ける政策をとることを前提に将来見通しをたてたがるのではないだろうか。著者はすでに自然減が始まっているとも言うが、その主要部分はいわゆるリーマンショックによる経済活動縮小によるものだ。これを節約の成功とみなすことにわたしは賛成なのだが、日本社会の多くの人は悪い冗談だと思うだろう。著者の主張に説得力をもたせるためには、経済成長の必要性という(延長された)20世紀の時代精神に切りこまなければならないようだ。

原子力の長所とされた「供給安定性」「環境適合性」「経済効率性」は福島の事故で反証された、というのが著者の主張だ(1-1節)。それ自体はもっともだと思うが、 原子力の環境負荷が化石燃料よりも大きいのは、著者が言うほど自明でない。子孫の世代に及ぶことは共通だが、温室効果は全地球に及ぶ。放射性汚染物質も全地球に広がりはするが実質的な影響が及ぶ場所は相対的には狭いだろう。

今後も原子力発電という技術を使うかどうかを考えるうえでは、現実に起きたことだけでなく、偶然的事情が違っていたら起きた可能性のあることも論じるのはもっともだ。爆発によって発電所全体が制御不可能になり、さらに爆発が起きて数百km先まで避難が必要なレベルの汚染が生じる、というシナリオ(2-5節)ももっともな気がする。ただしそれを想定した避難訓練をすることは非現実的な気がする。だからこのような技術は使ってはいけないのだ、と、この場合は言ってもよい気がするが、あらゆる技術についてそう対処しているわけでもない。

他の核事故・核災害との比較(2-7節)のうちの、「周辺住民の深刻な被曝問題」のところで、福島については「年間20ミリシーベルトという極端に甘い線引きが実施されている。年齢による放射線への感受性を考慮しない校庭・園庭での活動規制基準が運用された」とし、チェルノブイリについて「日本よりも厳しい基準が運用されている。(福島市、郡山市などは退去区域に入る。)」と書いている。著者は福島市・郡山市などから(充分な除染がされるまで)子どもを退去させるのが正しいと考えているのだろうか? もしそうだとしてわたしはそれに反論するほどの情報を持っていないが、おそらく福島市などの状況は空間的不均一が大きく、線量分布を計測して人の行動範囲を決めるべき状況なのだと思う。

あとがきの中で除染について、「森林については樹木を全て伐採してから表土を深く取り除く」必要があると言っている。放射性物質をそこから除くことが最優先ならそうすべきだろうが、そうしても、結局、取り除かれた土は(低レベル)放射性廃棄物となり、環境中の物が比較的動きにくく人に接しにくいところに置くしかない。森林生態系の機能の損失を考えると、このような措置を広域に行なうことは望ましくないと思う。(異常に汚染の強いところがあればそこに限定してやるべきだ。) 廃炉を撤去するのが筋なのだが現実的にはその場で隔離するしかなさそうなのと同様だ。ただし、原子力発電という技術に伴う費用の見積もりのために仮想的に汚染された全域の除染を考えてみる意義はあるかもしれない。

原子力工学の知見は失わないようにし、目的を設定しなおした「脱原子力工学」として組みかえられる必要がある(8-4節)。これはわたしとしても強調したい。

折り返しのあとに詳しい目次をつける。
Continue reading

倉阪 秀史 (2003) エコロジカルな経済学

  • 倉阪 秀史, 2003: エコロジカルな経済学 (ちくま新書 447)。筑摩書房, 234 pp. ISBN 4-480-06147-9. 定価 720円+税。

同じ著者の別の本を読んだ際に気づいて、買おうと思ったら版元品切れだった。古本では流通していて定価よりも安かったりするが、多くの人の目にふれてほしいという意味で、復刊または改訂版出版を希望する。

英語でecological economicsと言われているものの入門書なのだと思う。ただしこの分野の標準があるわけではなく、著者は著者なりに体系を作ろうとしているようだ。Ecologicalとはいうものの、生態系の概念はあまり使われていない。質量保存とエネルギー保存という物理法則が重視されているので、わたしから見るとむしろ「物理的経済学」なのだが、それも「経済物理学」という用語が物理で使われる数学的手法を経済に適用する意味で使われているのでまぎらわしい。生態学のうちでも食物連鎖に伴う質量とエネルギーの流れを重視する学派とはつながっているようだ。以下、【…】はわたしの感想だが、そのほかはわたしが理解した範囲での要旨。

序論的第1章ではKenneth Boulding (論文1966年)の「宇宙船地球号」の考えが参照され、有限な地球では「カウボーイ経済」から「宇宙飛行士経済」に変わらなければならないことが示唆される。【栗原康(1975)「有限の生態学[読書メモ]が指摘したような宇宙船と持続可能な生態系との違いは考慮されていない。】

第2章は「ごみがでない生産と消費の理論」とされ、いま標準的とされる新古典派のミクロ経済学の考えかたが紹介される。生産者は利潤を最大にしたい。しかし収穫逓減がある。消費者も「効用」を最大にしたい(たとえば、たくさん食べたい)。しかし効用も物量に比例してはふえない。需要と供給の組み合わせで生産物の市場価格が決まる。消費者は労働の供給者、生産者は労働の需要者でもあり、賃金(労働の価格)も労働市場で決まる。考えてみるとこのモデルは奇妙だ。労働者はみんな簡単に雇用を変えることができる「フリーター」のようなものだとされ、また生産量は先に市場で決まり実際の生産は決まったとおりに行なわれる「計画経済」だ。だがもっと奇妙なのは、廃棄物を無視していることだ。

第3章は「ごみがでない世界での環境問題」。「エコロジカル」と自称しない「環境経済学」はだいたいこのようなもののようだ。環境問題を「外部性」つまり「はた迷惑」と位置づける。これを減らすために、価格を変える方法(税金、補助金)と、量を調節する方法(規制、排出権取引)が考案されている。ただし、この考えかたでは、「はた」にも近所と遠くがあり同時代と将来世代があることが表現できない。また環境対策はいつも経済を抑制するものとして扱われてしまう。

第4章は「現実の経済の情景」。環境問題には、明らかにグローバルな地球温暖化問題などと、基本的にはローカルな廃棄物や化学物質汚染の問題などがある。また枯渇性資源の消費や、更新性資源の更新能力を越えた消費の問題もある。日本の物質収支を見るとリサイクルの進展はあるものの一方通行の資源消費量も多く、エネルギー収支を見るとそのほとんどを枯渇性資源に頼っている。【ただし「6割以上のエネルギーをむだにする」という表現には問題がある。火力発電では熱機関の効率の限界があり、電気がほしいときに廃熱が出るのは当然だ。理論的限界の範囲で現実的効率を上げることや、熱がほしいときに電気を経由しないようにすることによって、この「むだ」を小さくすることはもちろん望ましいのだが。】

第5章は「ごみがでる生産と消費の理論」。生産には物的資源と労働が投入され、物的資源は生産物と不要物に変わる。労働はこの生産活動に投入される「付加価値労働」と、不要物を減らし物質資源をふやす「省資源労働」とに分けられる。生産物の価値の尺度は、物量(重さ)ではなく、価格でもなく、生産物によって得られる「サービス」だ。消費者の立場で見ると、不要物が出ればその処理の費用がかかるので、同じ量のサービスが得られるならば生産物の物量は少ないほうが望ましい。しかし生産者の側で小さい物量にサービスを詰めこむのはむずかしく費用が高くなる。そういったことの組み合わせでどんな生産物がどれだけ生産されるかが決まる。このような経済のしくみでは、利潤と効用の最化が、資源投入あたりの付加価値生産額(資源生産性)と環境負荷あたりの付加価値生産額(環境効率)を高めることになり、経済発展と環境改善とは同じ方向になる(と著者はいう)。

第6章は「ごみがでる世界での環境問題」。「外部性」をひとまとめにしないで、それぞれの課題を時間軸 (Marshallのいう短期、長期、超長期)、空間軸 (生活圏内、国家圏内、超国家圏)、社会軸 (特定行為、特定様式、普遍的)の3次元に位置づけて、それぞれにふさわしい対策を考えようという話。昭和40年代の公害問題は生活圏内、特定行為由来のものが多かったが、地球温暖化は超長期、超国家圏、普遍的な問題だ。

第7章は「新しい理論から導き出される政策の方向」。第5章の議論が成り立つ条件として、不要物の処理費用が適正に課せられていること、物的資源の価格が適切なこと、製品の物量情報が購入者に適正に伝えられていることがある。事業者はどれだけ環境負荷をかけているかを把握し、情報を公開する必要がある。ISO 14001はその把握作業の形式の標準化である。負荷に応じた負担を求める政策としては、税制全体を経済活動への課税(goods課税)から環境負荷への課税(bads課税)に変えていくべきだ。また、廃棄の際の費用を製品の価格に含めるべきであり「拡大生産者責任」はそのための考えかたのひとつだ。経済発展の指標としてGDPが最適でないと認識されていながらいまだに使われているのは、ミクロな企業財務データからの積み上げで国全体のマクロな量が得られるからだ。環境負荷について同様にミクロとマクロの両面から評価できる指標を作るためには、生産・消費に伴う物質収支の統計を整備するべきだ。環境負荷を減らすには、工程の改善もよいが、消費者が求めるものは生産物でなく「サービス」であるという観点に立ってどんな物を生産するかを考えなおすべきこともある。

折り返しのあとに詳しい目次をつける。
Continue reading

廃棄物資源循環学会 (2009) 地球温暖化と廃棄物

  • 廃棄物資源循環学会 監修, 武田 信生, 福永 勲, 高岡 昌輝 編, 2009: 地球温暖化と廃棄物 (廃棄物資源循環学会シリーズ 2)。 中央法規, 257 pp. ISBN 978-4-8058-4858-6.

「廃棄物学会」が「廃棄物資源循環学会」になったのを機会に出されたシリーズ本の第2巻。第1巻・第3巻の書誌情報はあとにつける。第3巻「災害廃棄物」はおもに阪神淡路大震災のあとの経験に基づいたもので、東日本大震災のあとにも参考にされた。

第2巻の目次の概略と執筆分担は次のとおり。

まえがき /武田[立命館大]
第1章 地球温暖化とごみ処理の関わり /森口祐一[環境研[2012年現在東大]]、橋本征二[東大]
第2章 ごみ処理における温暖化ガス排出の概要 /松藤敏彦[北大]
第3章 ごみ焼却と地球温暖化防止対策 /高岡[京大]
第4章 埋立処分と地球温暖化 /山本攻[元大阪市立環境研]
第5章 地球温暖化と個別リサイクル
– 1. バイオマス系廃棄物 /高見澤一裕[岐阜大]
– 2. 容器包装と地球温暖化対策 /森口
– 3. 家庭向け耐久消費財のリサイクル /田崎智宏[環境研]
第6章 リデュース・リユースと温暖化防止 — ライフサイクルと2R行動 /山川肇[大阪府大]
あとがき /福永[大阪人間科学大]

わたしは、仕事の関係で、第1章の総論と、第5章第1節のバイオマス系廃棄物リサイクルのところを詳しく読んだ。

第1章「地球温暖化とごみ処理の関わり」

第1節は序論、第2節は地球温暖化の概論。

第3節「ごみ処理に関わる温室効果ガスの排出」。
まず、「ものの一生とごみ処理に関わる温室効果ガスの排出」を、生産、使用、廃棄{収集・運搬、焼却、埋立、リサイクル}の過程を追って見る。リサイクルの内には破砕・解体、コンポスト化などのプロセスがあり、その他廃棄物にかかわるプロセスとして、家畜糞尿の管理、農業廃棄物の野焼き、し尿処理・廃水処理などがある。
IPCCの温室効果ガスインベントリではこれらのプロセスからの温室効果ガス排出が扱われているが、インベントリの「廃棄物部門」とは一致しないので統計を見るときは注意する必要がある。固体廃棄物(ごみ)の埋立・焼却、廃水処理などは「廃棄物部門」だが、廃棄物の輸送や処理プロセスで消費される化石燃料は「エネルギー部門」、回収されたフロン類の放出は「工業プロセスおよび製品利用」、生物系廃棄物の燃焼や生物分解は「農業、林業、その他の土地利用」部門になっている。
ごみ処理からの温室効果ガスの排出量の現状も示されている。

第4節は温暖化対策の概論。

第5節「ごみ処理・3Rにおける地球温暖化対策」。
まず大きく「ごみ処理プロセスの転換や改善」「ごみの有効利用」「ごみの発生抑制」と分ける。
ごみ処理プロセスにおける地球温暖化対策には、埋立処分用からのメタン排出抑制、使用済み機器(リサイクルルート外)のフロン類回収・破壊、畜産廃棄物からのメタン・N2O排出抑制[IPCCの分類では農業部門]がある。(ごみの収集・運搬に伴うCO2排出[エネルギー部門]もあるが相対的に小さい。)
ごみのエネルギー利用による地球温暖化対策には、ごみ焼却炉での燃焼やガス化溶融炉による熱分解による発電、燃料への加工(Refuse Derived Fuel、Refuse Paper and Plastic Fuel)、バイオマス系のごみのガス化がある。
リサイクルによる地球温暖化対策は、対象を金属、紙、プラスチック、副産物に分けて論じられている。なお、紙については、木材からパルプを作るときには昔は廃棄物だった黒液を燃料として利用しているため、化石燃料消費は古紙からのパルプのほうが多くなっている。環境負荷をCO2排出ばかりで見ないほうがよい例だろう。
ごみの発生抑制は、3Rでいうreduceとreuseがある。

第5章「地球温暖化と個別リサイクル」の第1節「バイオマス系廃棄物」
ここで言う「バイオマス系廃棄物」には、バイオマスから発生する廃棄物、バイオマス利用の副産物、未利用バイオマスを含む。
バイオマス系廃棄物の発生量は、日本の2005年度で3.2億tで、廃棄物全体(一般・産業含む) 5.79億tの半分以上にあたる。ただしこれには水分を大量に含む下水汚泥を含んでいる。そのゆくえは、循環利用(コンポスト・飼料)16%、自然還元25%、減量化(焼却・脱水) 55%、最終処分4%となっている。

バイオマス系廃棄物の利用を、コンポスト、バイオ燃料、化学原料、その他に分けて論じている。

コンポストの原理は、まず好気性細菌による分解、それから嫌気性細菌による分解である。そのプロセスでは、C/N比、水分、酸素供給、温度、pHの管理が重要だ。肥料としての効果としては、土壌改良材(有機質の供給→根の呼吸、pH緩衝)、養分の供給(N,Pは多いがKが少ないことに注意)、病害抑制物質などがあげられている。

燃料としての利用としては、嫌気性発酵によるメタン・水素発酵、糖質からの発酵によるエタノール、油脂(廃食用油)の脂肪酸メチルエステル化によるバイオディーゼル燃料、(本では「その他」扱いされているが) おがくずや石炭・木炭粉末のペレット燃料化、可燃性ごみの「RDF」化、木材のガス化・液化・炭化、下水汚泥の液化などがある。

化学原料としての利用はバイオリファイナリーといわれ、糖からの乳酸発酵、(ポリ乳酸プラスチックスに使われる)、アセトン・ブタノール発酵、天然物の機能性物質の抽出(例、トマト果皮からのポリフェノール)、機能性物質(例、キシロオリゴ糖、アラビノース、乳酸、リボフラビン)を発酵生産する微生物の培地としての利用があげられている。

その他の利用としては燃料のほかに、飼料、脱臭剤としての活性炭があげられている。

温室効果ガス排出低減効果が期待できそうなのは、たんぱく質系の廃棄物 (家畜排せつ物、下水汚泥)からのメタンと、未利用セルロース系廃棄物 (農作物非食用部、廃棄紙、残材・廃木材)からのエタノールである、と著者は述べている。

文献

  • 廃棄物資源循環学会 監修、崎田 裕子, 酒井 伸一 編, 2009: 循環型社会をつくる — 3R推進への展望と課題 (廃棄物資源循環学会シリーズ 1)。 中央法規, 227 pp. ISBN 978-4-8058-4857-9.
  • 廃棄物資源循環学会 監修、島岡 隆行, 山本 耕平 編, 2009: 災害廃棄物 (廃棄物資源循環学会シリーズ 3)。中央法規, 278 pp. ISBN 978-4-8058-4859-3.

植田 和弘, 高月 紘, 楠部 孝誠, 新山 陽子 編 (2012) 有機物循環論

  • 植田 和弘, 高月 紘, 楠部 孝誠, 新山 陽子 編, 2012: 有機物循環論。 京都:昭和堂, 311 pp. ISBN 978-4-8122-1147-2.

人間社会は自然の物質循環を乱しているが、人間社会を持続可能にするためにはその乱れを小さくしていく必要がある。とくに、人間の食料は農業などの第1次産業に、従って基本的には生物による有機物生産に依存している。食料のほか木材やバイオマス燃料などもそうだ。この本は、第1次産業やその産物の流通・消費の過程で出る廃物を生産過程の上流に返してやること、あるいは無害にして自然界に返して長い目で見て有機物生産に役立つようにしてやることをめざした、具体的な方策を論じている。

編者の植田氏は環境経済学者、高月氏・楠部氏はごみ問題にかかわってきた工学者、新山氏は農業経済・農業経営学者であり、2001年度から2004年度に当時の科学技術振興事業団のプロジェクト「都市と農村の連携を通じた有機物循環システムの再生」に参加して、それ以来、研究会を続けてきた成果がこの本になったそうだ。

有機物循環のうちでも、おもに農産物に由来する、農業廃棄物、食品流通過程での廃棄物、家庭や飲食業からのなまごみなどのリサイクルがおもな話題になっている。畜産の話はあるが、林業、水産業の話題は断片的に出てくるだけだ。

第1部は理論編とされ、編者4人による第1章「有機物循環の現状と課題」と楠部氏による「有機物循環の評価体系」がある。物質循環と持続可能性の関係づけや、エコロジカル・フットプリント、カーボン・フットプリント、物質フロー分析、ライフサイクル評価などの概念整理が参考になる。

第2部(第3-6章)は実態・実践編。第3章「有機物循環への取組み」(楠部氏・中村一夫氏)は、まず日本の有機性廃棄物と、それに関するおもな法律(食品リサイクル法、家畜排せつ物法)について概観し、それから、なまごみの堆肥化、食品廃棄物の飼料化、家畜ふん尿や食品廃棄物のメタン発酵、廃食油のバイオディーゼル燃料化、バイオエタノール生産についての事例を紹介する。事例の部分はすでに発表された論文を取りこんだらしく、節ごとに話題の細かさが違う。たとえばバイオディーゼルの話は廃食油リサイクルに限定しているが、バイオエタノールの話は今のところトウモロコシが主原料だが次世代はセルロースが期待されるという総論になっている。堆肥については家庭のなまごみを堆肥にして農家の有機農業を支援する自治体の取りくみが紹介されており、堆肥の総論はない。話題の細かさがまちまちであることを承知ならばおもしろい。

第4章は「食生活と食品系廃棄物」(高月氏・福岡雅子氏・小泉春洋氏)。食べ残しなどの食品廃棄物が流通過程や消費の場でどれだけ出ているかを定量的に調べ、また日本と外国の都市との違いを内わけを含めて検討している。

第5章は「農産物の流通・販売システムの環境負荷 — 青果物を中心として」(山川肇氏)。野菜やくだものの生産から消費までのライフサイクルを考え、その過程での環境負荷を評価し、それを減らす策を考える。とくに「地産地消」について、輸送負荷を減らすという観点を指摘している。

第6章は「有機物循環農産物の社会的便益と消費者行動」(佐藤真行氏・村上佳世氏・新山氏・細野ひろみ氏・工藤春代氏)。また、「有機農業」という用語のさすものは農薬と化学肥料を使わないことに特殊化してしまったが、むしろ有機物循環の持続可能性を重視した農業をめざすべきだという観点で、消費者がそういう農業の産物を歓迎するようになるにはどうしたらよいかという論考がある。

第3部「展望編」は第7章「持続可能な社会と有機物循環システムの構築におけるガバナンス形成」(編者4名)で、環境的・経済的・社会的背景を展望し、農業、林業、環境、貿易、流通、消費、廃棄物、研究開発にわたる政策提言をしている。

折り返しのあとに詳しい目次をつける。
Continue reading