自然環境科学プログラム Program of Natural and Environmental Sciences
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地球上ではたえ間なく物質が流れ循環しており、人間をはじめ多様な生物が環境と微妙な調和を保ちながら生きています。
自然環境科学プログラムでは、このかけがえのない地球環境の大切さを科学の目を通して理解することのできる人材を育て、世に送り出したいと考えています。
本プログラムがめざす教育・研究は、新しく幅広い分野にまたがっています。好奇心に富み、自主的に学ぼうとする意欲的な学生の入学を期待します。
カリキュラム
自然環境を知るためには、高校までに学習した物理学、化学、生物学、地学を応用した、総合科学的な見方が必要不可欠です。自然環境科学プログラムでは様々な分野の教員が所属しており、学生は専門科目での授業を通じて自然環境を多角的にみる力を養うことができます。学生実験では、化学物質の定性・定量分析、土壌や河川水の分析、微生物の培養・プランクトンの観察など幅広い分野の実験が行えます。また、野外実習では富山の豊かな自然を対象に、現地における試料採取や測定といったフィールドワークの基礎を学ぶことができます。卒業論文研究では、指導教員のもと環境に関する研究課題に取り組み、専門的な知識と技術だけでなく、今ある問題に対して主体的に動く力を身に着けます。
本プログラムでは環境科学に対して強い好奇心と学習意欲をもち、苦手な科目もあきらめずにこなす忍耐力と頑張る力を持った学生が来てくれることを期待しています。
研究紹介
人間活動の規模の拡大と多様化にともない、地球温暖化ガスの放出や大気汚染、水質汚染、土壌汚染などの多様な環境問題が顕在化したため、環境を正しく評価・修復する手段や思考がますます必要とされています。自然環境科学プログラムでは、化学、地球科学の側面から環境問題へアプローチし、水や土壌に含まれる微量有害成分や環境汚染化学物質の簡便迅速な分析方法を開発し、富山県の土壌や河川水、海水、大気の環境を調査しています。また、排水中の有害成分を除去するための基礎的な研究も行っています。さらに、微量元素や安定同位体比を用いた、陸域と海域の環境動態解明に関する研究を通して地球規模の環境問題にも取り組んでいます。
また、富山県内の豊富な地熱資源の利用を探るために地下水・温泉水の分析や、我が国周辺海域の海底熱水鉱床探査技術の開発を通して、環境に配慮したエネルギー・鉱物資源の開発を目指し、持続的な経済発展にも貢献します。
一方、私達の生活は多様な生物に支えられて成立しています。それは汚染物質のバイオレメディエーションや重油分解細菌のような微生物の活用など、環境問題の対策も例外ではありません。それには生物多様性の保全が必要であり、そのためには生物と環境の相互作用や、生命の歴史などを知ることが必要です。自然環境科学科では、生物と環境との相互作用についての理解を深めるため、生物機能の仕組みについて、細胞レベルから生物集団レベルまでの幅広い研究を行っています。例えば、生物の環境ストレスに対する防御機構の解明や植物が環境の変化をどのように認識しているのかについての研究、大気・河川水・海洋・地下水中の微生物群集構造についての研究、微生物を用いた環境水の汚染評価・修復方法についての研究、植物と訪花昆虫の関係についての研究、立山における地球環境変動の影響についての研究などを行っています。また、哺乳動物や寄生虫などの野生動物の生態や保全、生命の歴史について理解を深めるため化石を用いた古生態や生命進化について研究を進めています。
さらに、私達の住む地球には、大気や水が存在します。大気中に浮遊する微粒子（エアロゾル）やそれが核となって出来る雲は、さまざまな気候影響を起こしています。それらの影響を解明するため、物理学の視点からその影響の解明に取り組んでいます。また、大気中の水分は、氷晶から雪結晶となり、地上に雪や雨として降ってきます。雪はその成長により多様な形態を持っており、その形態形成メカニズムの解明に取り組んでいます。
富山県には標高3千メートル級の立山があり、春には6mを超える積雪が見られます。この積雪には、冬期間の降雪だけでなく、立山にやってくるさまざまな起源の微粒子や成分が含まれており、地球環境のタイムカプセルとしてその解明にも取り組んでいます。
学生メッセージ
TOPICS
表面プラズモン共鳴を利用したヘテロコア光ファイバー水素センサーの開発
特命助教 細木 藍
インターネット回線の普及と共に、光ファイバーによる光回線は主流となりました。光ファイバーの素材は石英で硬いイメージがありますが、髪の毛くらいの細さにすると、とても柔軟になります。
海洋の深層と気候
特命助教 小林 英貴
海洋の深層は、地球の気候状態の決定に大きな役割を果たします。なかなか意識する機会はありませんが、深さ数千メートルの海洋深層でも海水はゆっくりと流れ、1000年の時間スケールで全地球海洋を巡る深層循環が存在します。
電気化学－局在表面プラズモン共鳴を利用したニードル型光ファイバーセンサーの開発(日本分析化学会第70年会 若手ポスター発表賞受賞)
松浦 匠真さん
2021年9月22日(水)～24日(金) にオンライン開催された日本分析化学会第70年会において、発表数974件の中から、理工学教育部 生物圏環境科学専攻 修士課程の松浦 匠真さんが若手ポスター発表賞を受賞しました。
教員と研究テーマ
雲やエアロゾルの光学的特性の時間・空間変動が気候に与える影響について研究を行っています。
生態系、特に花と昆虫をとりまく系における生物と生物、生物と環境の相互作用の研究をしています。
環境汚染物質の濃度や毒性を評価するための分析法（センサやバイオアッセイ）の開発と，それらを利用した陸水，及び，土壌環境のモニタリングを実施しています。また，吸着法や電気化学的手法を利用した水処理技術の開発にも取り組んでいます。
大気・水環境中の微生物の動態と影響や、微生物を用いた環境修復について研究しています。
海洋・陸水および大気中の微量元素と同位体の測定を通して地球環境の物質循環やそのメカニズムを解明します。
海洋堆積物や堆積物中の微化石試料，海水・河川水試料などの炭素・酸素，ストロンチウム，鉛，ネオジム同位体比などの分析を通して地球の環境動態を理解する研究を行っています。
野生動物（モグラ類など）と、その体内に見られる寄生虫の生態や保全の研究をしています。
地下水や地熱水の起源・流動解析と室内暖房や温室栽培等への応用研究、及び地熱発電所のシリカスケールの生成機構解明や防止条件の検討を行っている。
洞窟の形成過程、哺乳類や放散虫、陸産貝類などの古生物、洞窟を利用する現生哺乳類の生態に関する研究をしています。
植物がどのように環境の変化を認識して自身の成長をコントロールしながら成長しているのか、植物の環境応答やストレス耐性に関する研究を行っています。
雪、氷、ハイドレート結晶の物性と、それらの核生成や成長に関する実験的研究を行っています。
地熱発電のため、岩石ーCO2水反応の実験的・理論的解析、また、熱水・温泉水・地下水の地球化学的挙動および流動解析を行っています。
森林植生が生態系内の物質循環および河川や土壌の無脊椎動物に与える影響に関する研究や、同位体分析技術を応用した生物の移動履歴推定などを行っています。
生物を用いた, 環境汚染評価(バイオアッセイ)方法と環境汚染修復(バイオレメディエーション)方法の開発を目指した研究を行なっています。また, 環境微生物を解析することで, 国内の重要な水産資源 (アコヤ真珠やトラフグ) の保全に繋げる研究も行っています。
土壌・水環境中の有機物質を定性・定量することで環境を評価することを目指しています。また、環境試料の色彩を利用した分析法の開発も行っています。
水生環境で重大な影響を及ぼしている外来種の定着プロセスや生態系影響の研究を行っている。
火山や断層で放出されるガス・水試料などの同位体測定を通して、物質循環や火山・地震活動のメカニズムの解明を目指しています。
現在・過去・将来のさまざまな気候条件下における海洋物質循環と気候との関係性を数値実験により調べています。
気候変動が高山生態系に及ぼす影響の評価や森林資源の持続的利用、音響モニタリングを用いた生物季節観測について研究を行っています。