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環境工学 物質循環

環境問題は物質循環の乱れに起因する。従って、物質循環を理解すれば、なぜ環境問題が起るのかを理解でき、さらに、環境問題解決法が分かる。物質循環の乱れを正せば環境問題は解決する。
物質循環:ある元素に着目する。地球上の化合物は様々な反応により、様々な化合物へと形を変える。しかし、化合物中の原子は(通常)形を変えない。この化合物(仮に化合物Aとする)中の原子は、様々な反応を経た後にいずれは化合物Aを構成する原子となる。すなわち、地球上の原子は循環している。これを物質循環という。

環境工学において重要な元素:C、N、P、S、Fe、Si
すなわち、地球上にはC循環、N循環、・・・が存在する。

例:地球温暖化は大気中のCO2濃度の増大に起因していると考えられている。すなわち、地球温暖化はC循環の乱れに起因している。
閉鎖性水域の富栄養化は窒素化合物やリン化合物濃度の増大に起因している。すなわち、富栄養化はN循環またはP循環の乱れに起因している。

物質循環を学べるサイト
広島大学大学院福岡先生のHP
環境省

専門用語

有機態窒素:窒素原子を含む有機物に含まれている窒素原子。例:タンパク質中の窒素原子、アミノ酸中の窒素原子。
無機態窒素:窒素原子を含む無機物に含まれている窒素原子。例:N2、NH3=NH4+、NO2-、NO3-、NO、N2O中の窒素原子。

環境問題を考える上で、私は以下のようなスタンスを取っている。

自然は極めて複雑なシステムであるため、現在の科学で(おそらく今後も)完全に理解することはできない。よって、完全にコントロールすることもできない。
このような立場に立つと、例えば、地球の将来に関して「CO2濃度が増大すると地球が温暖化する」といったような単純な結論は導くことはできない、という考えに至る。
さらに言いたいのは、これは私のスタンスであって、特に環境問題に関しては、環境問題のメカニズム(原因)や解決策には完全な正解はない、ということである。上述の「環境問題は物質循環の乱れに起因する」も私の現在での結論であって、正解ではない。あくまでも個々人が自らできるだけ多くの情報を収集し、自ら解を見つけるしかないと思っている。
このような態度の重要性と、具体的な実践に関しては、「二酸化炭素温暖化説の崩壊」(広瀬 2010)が参考になる。

授業スライド