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研究者総覧

詳細

関　勝寿 (セキ　カツトシ)

  • 経営学部会計ファイナンス学科　教授
Last Updated :2024/04/23

研究者情報

学位

  • 博士(農学）（1998年03月 東京大学 博農第1889号）

ホームページURL

科研費研究者番号

  • 40313069

ORCID ID

Researcher ID

  • R-7809-2018

J-Global ID

プロフィール

研究キーワード

  • バイオクロッギング   不飽和水分帯   放射性物質   土壌水文学   土壌物理   透水係数   微生物   クロッギング   モデル   目詰まり   土壌微生物   メタン   炭素循環   透水性   半乾燥地   間隙構造   団粒   水質汚濁   物質循環   土壌   環境   

研究分野

  • 環境・農学 / 環境農学
  • 環境・農学 / 地域環境工学、農村計画学
  • 環境・農学 / 環境動態解析

経歴

  • 2015年04月 - 現在  東洋大学経営学部教授
  • 2008年04月 - 2015年03月  東洋大学経営学部准教授
  • 2013年04月 - 2014年03月  ストラスブール大学（フランス）水文地球化学研究室客員教授（兼務）
  • 2007年04月 - 2008年03月  東京大学大学院農学生命科学研究科助教
  • 1998年12月 - 2007年03月  東京大学大学院農学生命科学研究科助手
  • 2002年08月 - 2003年05月  米国コーネル大学作物・土壌科学学部客員研究員（兼務）
  • 1998年04月 - 1998年11月  東京大学農学特定研究員

学歴

  • 1995年04月 - 1998年03月   東京大学   大学院農学生命科学研究科 博士課程（修了）
  • 1993年04月 - 1995年03月   東京大学   大学院農学生命科学研究科 修士課程（修了）
  • 1991年04月 - 1993年03月   東京大学   農学部   農業工学科（卒業）
  • 1989年04月 - 1991年03月   東京大学   教養学部   理科一類
  • 1986年04月 - 1989年03月   東京学芸大学附属高等学校

所属学協会

  • 環境科学会   地盤工学会   土壌物理学会   農業農村工学会   

研究活動情報

論文

書籍

講演・口頭発表等

作品等

  • Webサービス  関 勝寿
  • Webサービス  関 勝寿  土壌水分特性のデータを、モデルによって近似し、土壌水分特性パラメータを決定することができるフリーソフトを公開しています。 このプログラムには、以下のような特徴があります。(1)複数の土壌水分特性モデルに対して、レーベンバーグ・マルカート法によるパラメータの決定ができる。(2)パラメータの初期値や増分割合の設定を、プログラムが自動的に行う。(3)Webインターフェイスにより簡便に実行できる。
  • Wikipedia  その他  関 勝寿  英語版 Wikipedia では土壌物理学に関するしっかりとした記事が書かれているが、日本語版 Wikipedia の記事はあまりにも貧弱であるため、記事を翻訳している。翻訳した記事の一覧はURL参照。

MISC

産業財産権

受賞

  • 2018年07月 Elsevier Outstanding reviewer award (Geoderma)
     
    受賞者: Seki, K.
  • 2006年08月 農業土木学会 研究奨励賞受賞
     
    受賞者: 関 勝寿

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 半湿润黄土区生态水文分割过程与机理（半湿潤黄土地域における生態水文学的分配プロセスとそのメカニズム）
    中国自然科学基金委員会：
    研究期間 : 2022年01月 -2025年12月 
    代表者 : 王力
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    研究期間 : 2022年04月 -2025年03月 
    代表者 : 岩田 幸良; 関 勝寿
  • 農林生産環境中における放射性核種の濃度変動の要因と動態の解明
    農林水産省：令和3〜5年度放射能調査研究委託事業
    研究期間 : 2021年04月 -2024年03月
  • 中小企業診断士養成コースの中小企業向け教材開発について
    東洋大学：特別研究（教育システム開発共同研究）
    研究期間 : 2011年 -2013年 
    代表者 : 研究代表者: 小嶌正稔
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2008年 -2011年 
    代表者 : 宮崎 毅; 西村 拓; 井本 博美; 溝口 勝; 関 勝寿
     
    本研究は、土壌圏を媒体とする物質循環を総合的に検討し、行方不明の物質(ミッシングシンク)と発生源不明の物質(ミッシングソース)を突き止めることを目的とした。その結果、(1)浅層地下水の変動がもたらす塩類の地表面集積、(2)降雨の浸透効果による土壌から大気への過剰なCO2放出、(3)土壌への有機物投与のプライミング効果によるCO2異常放出、(4)森林火災下での土壌圏内炭素循環、(5)気候変動が土壌圏における物質循環のミッシングソース、ミッシングシンクに及ぼす影響の予測、などについて新規性の高い知見が得られた。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2007年 -2009年 
    代表者 : 江口 定夫; 山口 紀子; 藤原 英司; 森 也寸志; 関 勝寿
     
    土壌中のコロイド粒子に強く吸着する性質を持ち、環境中に存在する放射性核種(^7Be,^<137>Cs,^<210>Pb)をコロイド粒子のトレーサーとみなすことにより、現場土壌中におけるコロイド粒子の輸送時間及び起源を推定する手法を開発した。この手法により、粘土質土壌の暗渠排水及び砂質土壌の浸透水中のコロイド粒子の起源はいずれも主に表層土壌であること、粘土質土壌中のコロイド粒子輸送時間は約35日であること等を明らかにした。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2005年 -2007年 
    代表者 : 宮崎 毅; 西村 拓; 溝口 勝; 関 勝寿; 藤川 智紀
     
    土壌のホメオスタシス機能、すなわち、恒常性機能あるいは平衡維持機能は、土壌が示す物理的・化学的・生物的緩衝作用によって発現する。したがって、土壌のホメオスタシス機能を回復することは、重要な環境保全戦略となりうる。本研究は、土壌が本来有しているホメオスタシス機能を最大限に引き出すことによる環境保全戦略を創出することを目的とした。そのために、土壌のホメオスタシス機能として、水循環恒常性機能、炭素循環恒常性機能、熱的恒常性機能に着目し、既存知識を整理し、現状分析・問題点の抽出・ホメオスタシス機能回復戦略の提示を行った。これらを検討した結果、以下が明らかにされた。 1.水循環恒常性機能では、数mmの降雨や数mm相当の山岳融雪水による地下水涵養が、中国東北部に広がる塩類集積地において地下水位を著しく上昇させること、その地下水位上昇を、わずかな耐塩生植物による蒸散促進が防御している可能性が高いことを示唆した。 2.炭素循環恒常性機能では、土壌水分、土壌深さ、地温、降雨などがCO_2ガス放出に及ぼす影響を実証し、新規性のある知見を得、学会発表、論文公表を行った。同時に、土壌に投与する有機物の種類によって、地球温暖化ガスCO_2の大気への放出量や放出経緯が異なることに着目し、プライミング効果の検討が進んだ。 3.熱的恒常性機能では、インドネシア熱帯雨林の森林火災に着目し、土壌中の熱移動現象や、揮発した水蒸気、炭素、窒素などの土中移動現象を測定・解析し、この知見を元に、熱環境の変化に対する土壌のホメオスタシス機能を評価した。 「土壌が有するホメオスタシス機能の最適化による環境保全戦略」研究は、平成20年度を最終年度として計画したが、平成19年度で終了し、平成20年度初年度の基盤研究(A)「土壌圏を媒体とする物質循環のミッシングソース・ミッシングシンクに関する研究」に発展的に引き継がれることになった。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2001年 -2004年 
    代表者 : 宮崎 毅; 溝口 勝; 関 勝寿; 藤川 智紀; 西村 拓
     
    1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下方へ向かう下降移動との分水面)が、常に深層へ向かって下降移動しているという従来の認識を覆し、ゼロフラックス面は降雨後3日程度まで下降した後、突如消滅するという、土壌水の再分布メカニズムを発見した。ゼロフラックス面消滅による水分移動については、塩分輸送の面からも更なる検討を要することがわかった。 3.深層土壌中への雨水浸透処理について、民間で進められていた経験的な技術について、科学的な解析を行い、降雨強度と深層土の物理性との関係を元に、必要な浸透槽サイズを設計する手法を提示した。この研究において、ゲルフパーミアメーターの解析法を雨水浸透槽に応用するという画期的な手法を用い、信頼性の高い設計手法に結びつけた。この手法につき、現在、佐々木毅(元)東大総長とエンライトコーポレーション(株)と共同名義で特許を出願中である。 4.深層土壌の透水性を人工的に増大させるために、産業副産物や都市廃棄物から算出されるガラスカレットを土に混入する土壌改良法を検討し、高等学校の運動場のように限定された土地ではその効果を期待できることを実証した。ただし、ガラスカレットの粒子サイズを限度以下に細かくすると、ガラス構成成分の溶出による地下水水質への影響が懸念されることも、データを提示して具体的にアドバイスすることができた。 5.深層土壌中の微生物を活性化させて汚染物質を浄化する技術、すなわちバイオベンディングの基礎的研究を行い、火山灰土壌の中では期待されたほどの浄化が得られなかった。一方、砂質土の中では浄化効率が高いことがわかり、これは強制通気条件下での微生物と空気の接触性に差があるためであるとの認識を得た。
  • 文部科学省：科学研究費補助金(奨励研究(A), 若手研究(B))
    研究期間 : 2001年 -2002年 
    代表者 : 関 勝寿
     
    微生物の土粒子上における局所的偏在効果により、クロッギング現象に透水性の異方性が発現することを、昨年度は5cm角の立方体カラムおよび暑さ1cmの直方体カラムを用いたカラム実験により検証した。その実験結果を元に、異方性のモデルを作成した。1つ目のモデルは、カラム全体に均質かつ異方的に透水係数の低下が起こるという1層モデルである。この異方性は微生物の局所的偏在効果によって説明される。実験結果の詳細な分析により、このモデルでは完全に説明ができないことが示された。2つ目のモデルは、クロッギングの起きた層と起きなかった層の2層が形成されるという2層モデルであり、3つ目のモデルは、クロッギングが著しく起きた層と、わずかに起きた層、起きなかった層の3層が形成されるという3層モデルである。いずれのモデルでも実験結果を説明することはできた。このことは、透水性の異方性には、微視的な局所的偏在効果だけではなく、層の形成による巨視的な異方性があることを示している。後者の巨視的な異方性については、従来クロッギングの層厚が数ミリメートルと大変薄く、層厚と透水係数を実測することが困難であることが問題視されている。2層モデルおよび3層モデルでも、この点がネックであった。そこで、4つ目のモデルとして、クロッギング係数(クロッギング層内の透水係数/クロッギング層厚)を定義した。クロッギング係数を用いることで、層厚および透水係数を測定することなく、クロッギングの程度を示すことができ、クロッギングの起きた土壌の透水性を記述することができる。すなわち、鉛直一次元流れにおける薄層クロッギング現象について、統一的な記述をすることができるようになった。この理論を、たとえばクロッギングが問題視されている揚水井のような円筒座標系といった、異種の流れの場にいかに適用していくかを、今後の課題とする。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1998年 -2000年 
    代表者 : 宮崎 毅; 関 勝寿; 溝口 勝
     
    本研究は、土壌中の微生物を増殖させたり減衰させることにより、土壌の透水性が所定の目標値に制御する技術を開発することを目的としている。そのためのモデル実験として、ガラスビーズを選択し、粒径の異なるガラスビーズに栄養水を浸透させたときの透水性変化を測定した。粒径が小さいと微生物の増殖が著しくなるため、上層での透水性低下が激しくなり、上層で栄養が消費されるために下層において微生物の増殖が抑えられ、透水性低下が抑えられるという現象がみられた。また、脱気水を加えたときに透水係数が低下、上昇、低下というステージをたどることから、好気性菌から嫌気性菌への菌種の変化と、嫌気性菌による透水性の低下を説明した。微生物の観察は原子間力顕微鏡を用い、大腸菌や腐植酸の画像を得ることができた。 現場測定においては、北海道美唄ミズゴケ湿原において微生物の活動を見るべく各種測定を行った結果、土中にメタンガスが多量に発生し蓄積されていることが分かった。さらに、地下水面下におけるメタンガス発生の室内ミズゴケカラム実験を行った。その結果、カラム中の水面下5cmでの酸化還元電位が実験開始後6日目でマイナス150mV以下に低下すること、その結果多量のメタンガスが気泡状に発生すること、しかも、地下水面を10cm低下させると、大気中に多量のメタンガスを放出することなどが確認された。 以上の実験と現場測定の結果をふまえ、微生物増殖による透水係数低下を説明するモデルを構築した。このモデルにより、粒径の違いが微生物増殖とコロニー剥離現象に影響することを突き止め、これを非相似土壌(NSMC)モデルを用いて数学的に説明することに成功した。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1997年 -1999年 
    代表者 : 宮崎 毅; 溝口 勝; 中野 政詩; 西村 拓; 関 勝寿
     
    本研究は、埼玉県深谷市の380ha農地(畑地利用)において近年発生した土壌劣化の原因をつきとめ土壌劣化が環境物質すなわち水、溶解成分(各種塩類、窒素、隣など)、ガス状成分(0_2,CO_2,___2など)の循環移動に及ぽす影響を明らかにし、さらに土壌回復のための土壌改良、土層改良、排水計画などを提言することを目的とした。具体的には、フィールド研究対象地の農地土壌診断と評価、土壌サンプリング、土壌の物理分析、土壌の化学分析、ガス状物質採取、ガスクロ分析などを行い、これら環境物質の挙動を把握する基礎データを得るとともに、土壌劣化が排水不良や___2放出など環境物質循環に及ぽしている影響を解明し、土壌改良、土層改良として有機物投与、超深耕技術を適用し、本フィールドの土壌劣化の回復をはかることであった。主要な成果は以下のようである。 1.営農従事者らが「排水不良・土壌湿害」と称する内容には、確かに土壌劣化が主因と見なされる事例が多かったが、それ以外にも様々な農業土木的事業に関連していた。 2.土壌の飽和透水係数は、排水不良地と排水良好地において、差が現れないか、または値の大小が逆転する現象がかなり多い。つまり、飽和透水係数値が高い圃場において排水不良現象を指摘する例が、常に多く、従来の知識や理解との違いがあった。 3.しかしながら、地表クラストのできかた、耐水性団粒の安定性、塩類溶液の添カ加によ る透水性の変化土壊硬度など、多くの指標を用いると、やはり排水不良地の土壌の物理的機能が劣ることが判明した。 4.圃場の表土は撹乱や施肥、踏圧などの影響が混在して土壌の物理的劣化が現れるが、圃場の心土は主として機械の踏圧による乾燥密度変化が主な劣化の原因であることがわかった。 5.高分子凝集剤PAMを用いると、土壌の透水性、排水性の改善が得られることがわかった。今後その持続性や改善程度についてさらに研究を必要とする。

委員歴

  • 2022年04月 - 2025年03月   東洋大学   経営学部 研究倫理委員会 副委員長
  • 2021年04月 - 2025年03月   東洋大学   経営学部 第2部経営学科長
  • 2016年04月 - 2023年03月   東洋大学   経営学部 自己点検・評価活動推進委員会 委員長
  • 2017年05月 - 2019年05月   東洋大学   自然科学委員会 委員長
  • 2017年01月 - 2017年03月   農林水産省関東農政局   農業農村整備事業総合システム研究委員会委員
  • 2012年02月 - 2013年03月   農林水産省関東農政局   農業農村整備事業総合システム研究委員会委員
  • 2010年04月 - 2013年03月   東洋大学   経営学部 HP・広報・企画委員会 委員長
  • 2012年04月 - 2012年09月   東洋大学教員組合   書記長
  • 2006年11月 - 2009年09月   農業土木学会、農業農村工学会   研究委員、大会プログラム小委員
  • 2009年01月 - 2009年02月   農業農村工学会   学会賞選考委員会専門委員
  • 2004年04月 - 2007年03月   農業土木学会   土壌物理研究部会 事務局
  • 2004年06月 - 2006年05月   農業土木学会   学会誌編集委員
  • 2001年04月 - 2003年03月   土壌物理学会   編集幹事
  • 1999年04月 - 2001年03月   土壌物理学会   編集委員
  • 1999年01月 - 1999年07月   農業土木学会   大会講演会実行委員

担当経験のある科目

  • プログラミング実習講義
    東洋大学
  • ファイナンス数学基礎・応用
    東洋大学
  • 環境の科学A・B
    東洋大学
  • 情報処理実習A
    東洋大学
  • 応用解析及び演習
    東京大学
  • 数理情報実習講義A・B
    東洋大学
  • 生活科学
    松戸市立病院看護専門学校
  • 環境を考えるA
    北里大学
  • 土壌物理環境実験
    東京大学

その他

  • 2019年12月 - 現在  東洋大学 将棋研究会 顧問
  • 2010年06月  応用情報技術者試験 合格
  • 2009年02月  環境社会検定試験 合格
  • 2004年01月  TOEIC Listening & Reading 公開テスト 930点取得

その他のリンク

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