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農薬による生物多様性への影響調査(平成 25年度)
BIodiversity impacts caused by pesticides

予算区分
BX 環境-その他
研究課題コード
1014BX001
開始/終了年度
2010~2014年
キーワード(日本語)
農薬,生物多様性,群集,生態毒性,メソコズム,OECD
キーワード(英語)
pesticide, biodiversity, community, ecotoxicology, masocosm, OECD

研究概要

現在、農薬の使用が農地内外の生物多様性にどのように影響を及ぼすかについて適切に評価し、その影響を軽減する手法の開発が求められている。この実現には、まず農薬による生物多様性への影響を科学的・定量的に評価する手法の開発が求められる。
 そのため、本事業においては、農薬による農地内外の生物多様性への影響について、メソコズム試験を通じて科学的かつ定量的に評価するための手法を開発すること等を目的に、メソコズム試験の具体的な実施方法やその評価方法を検討するための基礎的調査を行う。

研究の性格

  • 主たるもの:応用科学研究
  • 従たるもの:技術開発・評価

全体計画

本事業では、農薬による生物多様性影響評価に求められる課題とその解決法 について、国立環境研究所と農業技術環境研究所が連携して、中核となりながら、様々な分野の研究機関および研究者と協力して検討を行い、具体的評価事 例を試験研究的に実施するとともに、農薬の物理化学的性状および毒性に関す る基礎情報、および国内外における農薬の生態影響・生物多様性影響に関する 事例情報を収集し、情報整備をすすめ、今後の我が国における農薬の生物多様 性評価の方向性を見いだすことを目標とする。
 本事業では、この目標達成のために具体的に以下のサブテーマを実施する。 1)室内毒性試験、メゾコズム試験および野外圃場調査に基づく農薬による生物多様性に対する影響の実証研究を行う。 2)農薬の物理化学性状、生理生化学的作用特性、および生物多様性に対する影響評価事例に関する情報収集を行い、農薬の構造活性と生物多様性影響の相関関係に関する調査を行う。 3)生物種間・系統間の薬剤感受性の変異および農薬の物理化学性状に基づく環境中運命動態を考慮した「現実的な生態リスク評価」のモデル化を目指す。

今年度の研究概要

1.農薬による生物多様性への影響を地域レベルで評価するための試験法の開発
(1)止水式メソコスム試験の実施
農薬による生物多様性への影響を地域レベルで評価するための試験法を開発するため、平成21−24年度調査で対象としたフェノブカルブ及びイミダクロプリド並びにそれらと作用機序が異なる剤(ネライストキシン系及び昆虫成長制御剤を想定)を対象として、止水式メソコスム試験を実施する。
 試験にあたっては、複数の濃度区(3濃度区程度)を設定し、1濃度区当たり2連の試験区と5連程度の対照区を設ける。試験場所は雨の影響を受けず、かつ、光分解を阻害しないよう、光透過性の農業資材等を用いて雨よけがされた場所とし、野外生物が加入できるよう側面は解放する。
 また、試験用水槽の大きさは300L程度とし、土壌深さ5-10cm及び水深20cm程度で試験を行う。
 生物調査及び水質調査に係るモニタリング項目は以下ア及びイのとおり。なお、土壌及び水質に係る農薬濃度分析については外注しても差し支えない。
1)生物調査
動物プランクトン、底生・付着生物、水生昆虫類、及び魚類の成長について1)〜5)によりデータを収集し、主要反応曲線解析(PRC: Principal Response Curve)により群集動態を解析する。調査頻度はおおむね2週に1回程度の頻度で半年程度とする。
a)動物プランクトン:ワムシ以上の種を対象とする。各水槽から計1 L容器で水を採水し、250μmメッシュのプランクトンネットに透過し、残った種について種名及び個体数を記録する。
b) 底生生物:採泥用のコアを用いて、表層3〜4cmの土壌を各水槽当たり3箇所から採泥し、0.85 mmメッシュ程度のふるいを用いて流水で洗い流し、ふるいに残った個体について、種名及び個体数を記録する。
c) 付着生物:水槽内の壁面2箇所に農業用ビニール等を用いたトラップシート(縦20 cm×横50 cm程度)を設置し、そこに付着した生物個体について、種名及び個体数を記録する。
d) 魚類の成長:試験開始時に放流する魚類について、生存数及び奇形の有無、並びに体サイズ(体長及び体重)を測定する。なお、放流個体は、生簀等で囲う。放流数は5匹/水槽程度とする。
e) 水生昆虫類:魚網等によるすくい取り法で捕獲された個体について種名及び個体数を記録する。なお、捕獲された個体の水槽内への再導入は行わない。
2)物理環境調査及び農薬濃度分析
1)の調査時に、各水槽について濁度、pH、溶存酸素及び水温を測定する。なお、水温についてはロガー等を用いて、試験開始〜終了時まで連続観測を行う。測定間隔は、農薬投入直後から半月後までは数日おき、その後はおおむね2週に1回程度の間隔で行う。農薬の残留濃度の分析にあたっては、500 ml程度の容器を用いて各水槽の採水、採泥を行い、水中及び土壌中の残留農薬濃度を分析する。サンプルの採取間隔は、水質調査に準拠する。分析対象物質については環境省担当官と協議して決定する。

(2)実用化に向けた試験結果の解析・評価方法の検討
評価対象とする生物種の同定をある程度大きい区分にした場合に、解析結果がどのように変化するのか、海外の事例を収集すると共に、平成21−24年度調査の結果も含めて解析し、どこまで簡素化が可能か比較検討を行う。また、解析結果を踏まえて複数の農薬を比較する際の具体的な評価方法について、評価事項、評価時点等の整理を行う。
(3)試験法の検討にかかる課題の整理
平成21−24年度調査及び?の止水式メソコスム試験で得られた結果を踏まえ、1)試験生物種群及びモニタリング手法の再現性、及び2)群集への影響及びその後の回復性を考慮するのに必要な試験期間のあり方、3)効果的な試験設計のあり方等、止水式メソコスム試験法の開発に向けた課題の整理及び考察を行う。

外部との連携

共同研究機関:農業環境技術研究所

関連する研究課題
  • 0 : 生物・生態系環境研究分野における研究課題

課題代表者

五箇 公一

  • 生物多様性領域
    生態リスク評価・対策研究室
  • 室長(研究)
  • 農学博士
  • 生物学,農学,化学
portrait

担当者

  • 笠井 敦