オープンキャンパス模擬講義 2006/8/5 フィールド実習をコアとした 流域環境教育 富山県立大学短期大学部 環境システム工学科 奥川光治 １．環境システム工学科の4つの柱 水循環 エコロジー 水理学，水循環工学， 水質環境学，上下水道， 水処理，利水工学， 森林流域管理，環境施設設計 陸水生態学，汚水生態学， ビオトープ論，環境緑化工学， 環境地質学，地球環境論， 環日本海環境論 リサイクル 環境政策 廃棄物処理， 大気環境管理， 環境材料学 環境政策， 地域環境計画， 環境マネジメント 共通基礎：応用数学，環境情報解析，工業物理学，環境化学，水質化学 構造力学，土質力学，測量学，土木施工管理 総合：環境システム実験，フィールド実習，特別研究 ２．流域環境教育 河川流域全体を一つのまとまりのあるシ ステムとしてとらえる 健全な水循環について理解を深める 水量，水質の両面から考察する 多様なアプローチを試みる 課題に的確に対処できる技術者として の能力を養う 流域環境教育プログラムの概要 フィールド実習（コア科目） システム教育 関連授業科目群 工学的アプローチ 生態学的アプローチ 社会科学的アプローチ ３．健全な水循環 自然の水循環と 人工の水循環 国土交通省 水資源部 水資源に関する 基礎データ （H15年版 ベース） 健全な水循環 「流域を中心とした一連の水の流れの過程に おいて，人間社会の営みと環境の保全に果 たす水の機能が，適切なバランスの下に、と もに確保されている状態」 (健全な水循環系構築に関する関係省庁連絡会議) 水循環を取り巻く課題 平常時の河川流量の減少 地下水位の低下，湧水の枯渇 各種排水による水質汚染 生態系への影響 都市化と水害，ヒートアイランド ４．コア科目：フィールド実習 関連授業科目群で得た知識を，現場におけ る体験，実践を通して有機的に関連付け，水 循環をシステムとして考察できるように発展 ２年次生，前期集中授業(必修１単位45時間) フィールド実習の構成 フィールドツアー フィールド調査 フィールドツアー 河川の上流域から下流域まで現況把握 関連機関の協力 水環境をめぐる課題と解決の手法をさまざま なアプローチで考察 レポート作成 (2課題) フィールドツアー 森林生態系，森林政策に ついて説明を受ける 上流域 治山，砂防工法と事業 について視察 関連科目： 森林流域管理，水循環工学，環境政策 協力機関： 国土交通省，富山県農林水産部 フィールドツアー 上流域 ダムの役割，水資源利用，水循環について 行政(本学卒業生)から説明→教育効果 関連科目： 水循環工学，陸水生態学，上下水道 協力機関： 富山県土木部，北陸電力(株) フィールドツアー 中下流域 河川行政，治水工法に ついて説明を受ける 関連科目： 水循環工学，環境政策，地域環境計画 協力機関： 国土交通省 フィールドツアー 中下流域 浄水場， 下水処理 場の現状 把握 農業水利 施設の把 握 関連科目： 上下水道， 利水工学 協力機関： 富山県企業局，富山市上下水道局， 射水平野土地改良区 フィールド調査 大学での調査準備 フィールドでの班別調査 大学でのデータ解析・レポート作成(5課題) 学科の全教員が担当 ２名は全実習をコーディネート 残り10名は専門分野に応じて指導 専攻科生の支援→教育効果 フィールド調査 森林生態系(土壌断面と 植生)の観察 森林土壌調査 土壌サンプリングと分析 関連科目： 大気環境管理，森林流域管理，環境地質学 フィールド調査 湖沼調査 水域生態系の調査 湖沼水質 湖沼生物 湖沼底質 関連科目：水質化学，陸水生態学 協力機関：富山県土木部， 上平観光開発（株） 工学的アプローチ 生態学的アプローチ フィールド調査 河川流況調査 通水断面の流速測定 流速分布解析 河川植生調査 水生植物の種類と 量の把握 近自然水路工法 関連科目： 水理学，測量学，ビオトープ論 フィールド調査 河川水質調査 河川の上流から下流まで 水循環，水利用と水質変化 関連科目： 水質化学，水質環境学 フィールド実習 流域全体の視点でとらえる 水循環を質と量の両面から考察する 工学的，生態学的，社会科学的アプローチを試みる 工学的 生態学的 社会科学的アプローチ 上 流 関連科目群 水量 水質 下 流 流域環境教育プログラムとしてのシステム教育 ５．使用器具の紹介 多項目水質計 透明度計 比色pH計 エクマン・バージ 採泥器 バンドーン採水器 定量プランクトンネット ６．調査結果の例 湖沼水質・生物調査 子撫川ダム湖 2006/5/29調査 0 5 水温(℃) 10 15 0 水深(m) 5 冬 10 15 ５月 20 25 水温の鉛直分布 水温の鉛直分布 (子撫川ダム湖，2006/5/29) 20 表層で高い 5 6 pH 7 8 9 植物プランクトンの光合成 CO2 + H2O → CH2O + O2 0 水深(m) 5 炭酸平衡 10 CO2 + H2O ⇔ HCO3- + H+ HCO3- ⇔ CO32- + H+ 15 20 25 下層で低い pHの鉛直分布 (子撫川ダム湖，2006/5/29) pHの鉛直分布 細菌による有機物の分解 CO2 の生成 有機酸の生成 表層で高い DO(mg/L) 5 10 0 15 0 CO2 + H2O → CH2O + O2 5 水深(m) 植物プランクトンの光合成 10 15 20 25 底層で低い 溶存酸素の鉛直分布 (子撫川ダム湖，2006/5/29) 溶存酸素の鉛直分布 細菌による有機物の分解 O2 の消費 ７．おわりに 環境問題へのアプローチ／環境システム工 学の学習 多様な視点が必要 物理，化学，生物，数学など自然科学 経済学など社会科学や人文科学 高校生の間はこれらの基礎的な学問をしっか り身につけられることを期待します．
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