地表水および地下水モニタリング市場 サイズと展望 2025-2033

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市場成長要因

高まる水不足への懸念

人口増加と気候変動が重なり、水不足への懸念が高まる中、水の利用可能量、使用量、水質を追跡し、資源保全に貢献する効果的な監視技術の必要性が高まっています。UNESCOがUN-Waterの委託を受けて2023年に実施した調査によると、20億人（人口の26%）が安全な飲料水を利用できず、36億人（46%）が安全な衛生施設を利用できません。インド、中国、中東の一部など、深刻な水不足に直面している地域では、政府、企業、地域社会が監視システムへの投資を拡大しています。これらの技術は、利用可能な水資源の効率的な管理、過剰取水量の削減、そして限られた水資源の長期的な利用確保に貢献しています。国連によると、2025年までに水需要が供給量を上回ると、世界人口の3分の2以上が「水ストレス」に陥る可能性があります。これは、水利用パターンの追跡、高リスク地域の特定、節水対策の実施のために、徹底した水監視が極めて重要であることを浮き彫りにしています。

さらに、世界資源研究所（WRI）の出版物は、水ストレスが高い地域を特定しています。世界銀行によると、インドは世界人口の18%を占めているにもかかわらず、世界で最も水ストレスの高い国です。世界経済フォーラムは、2030年には世界の水供給と需要のギャップが40%に達する可能性があると予測しています。例えば、インドの一部地域では、人口の40%以上が深刻な水ストレスにさらされており、水不足に関連する問題を回避するための監視ソリューションの改善が求められています。

さらに、深刻化する水不足は、持続可能な水資源管理における監視技術の重要性を浮き彫りにしています。これらの技術は、水供給、利用傾向、そして潜在的なストレス領域に関するリアルタイムの洞察を提供し、水不足がもたらす差し迫った困難に対処するための情報に基づいた意思決定を可能にします。世界的な水不足への意識が高まるにつれ、水の安全保障を確保するための積極的な対策を講じる必要性から、地表水および地下水モニタリング技術の需要は拡大すると予想されます。

市場の制約

コストの制約

地表水および地下水モニタリングシステムには、モニタリング機器の購入、センサーの設置、インフラ整備など、莫大な初期費用がかかります。特に開発途上国など、財源の少ない地域では、自治体や水管理機関が大規模なモニタリングシステムを導入するための資金援助が必要となる場合があります。例えば、専用のモニタリング井戸の設置費用は10万～20万米ドルに上ります。EPA（環境保護庁）は、基金主導のP&Tシステムの年間平均運用・保守（O&M）費用を57万米ドルと推定しています。世界銀行の評価によると、開発途上国は水インフラのニーズを満たす上で深刻な資金不足に直面しています。分析によると、2030年までに普遍的な水供給と衛生設備を実現するために必要となる年間支出額は、現在の投資水準をはるかに上回ると推定されています。この予算ギャップには、水質監視技術の向上のための支出も含まれる可能性があります。

さらに、国際水協会（IWA）は、水質監視システムのコストは低下しているものの、世界的に依然として大きな格差が残っていると警告しています。これらの技術へのアクセスは依然として不平等であり、発展途上地域では予算制約のために近代的なソリューションの導入に苦労しています。

結果として、地表水および地下水監視に関連するコストの限界は、資金ギャップを埋めるための新たな資金調達構造、官民パートナーシップ、そして国際協力の必要性を浮き彫りにしています。政府、非政府組織、そして国際機関は、特に経済的に恵まれない地域において、モニタリング技術へのアクセスを向上させる上で重要な役割を果たすことができます。

市場機会

規制遵守要件

厳格な環境規制と水質基準への世界的な重点化の高まりにより、コンプライアンスを確保するモニタリングシステムの需要が高まっています。規制基準を満たし、リアルタイムデータアクセス、予測分析、自動レポート作成などの機能を備えたシステムを提供することが、ビジネスチャンスとなります。水質モニタリングは、世界中の厳しい環境規制へのコンプライアンスを確保する上でますます重要になっています。

• 例えば、欧州連合（EU）の水枠組み指令（WFD）は、加盟国間の水質保護と管理のための枠組みを定めています。これらの規則を遵守するため、水道事業者と産業界は、コンプライアンスを証明し罰金を回避するために、正確なリアルタイムデータを提供する高度なモニタリング技術への投資を拡大しています。 2023年3月、ニューヨークで開催された国連2023年水会議には、水危機への対応を目的とした各国政府およびその他の関係者が一堂に会しました。各国政府は約700件の水対策に関する公約を表明し、その中には画期的な成果をもたらす可能性のあるものも含まれています。

さらに、世界保健機関（WHO）は水質基準に関するガイドラインを策定し、安全な飲料水を維持するために定期的なモニタリングの重要性を強調しています。水処理場、自治体、産業界がこれらの規則を遵守し、水質を許容範囲内に維持しようと努めるにつれて、モニタリングシステムの需要は高まっています。この規制枠組みは、地表水および地下水モニタリングシステムを提供する企業にとって、コンプライアンス基準を超え、予測分析や自動レポート作成などの追加機能を備えた技術を構築する大きな可能性を秘めています。

製品タイプ分析

市場は製品タイプ別に、さらに表層水モニタリングと地下水モニタリングに分類されます。表層水モニタリングは、河川、湖沼、貯水池、海洋などの水域を体系的に観測・分析します。このセグメントでは、表層水資源の質、量、および全体的な健全性を評価します。物理的要素（温度、流量）、化学組成（pH、溶存酸素、栄養レベル）、および生物学的マーカーがモニタリング指標となります。表層水モニタリングは、汚染源の特定、水質変化の追跡、そして環境規制への遵守を維持するために不可欠です。使用される技術は、現場計測やリモートセンシングから、従来の採水方法まで多岐にわたります。収集された情報は、水資源の効果的な管理、汚染の削減、そして水生生物の生息地の保護に役立ちます。

地下水モニタリングは、地表下の帯水層に蓄えられた水を継続的に測定することです。このセクションでは、地下水の水位、水質、そして移動について説明します。評価対象となるパラメータには、地下水位の変化、地下水流量、化学物質や重金属などの汚染物質などがあります。地下水モニタリングは、特に飲料水や農業用灌漑に地下水を大きく依存している地域において、持続可能な水資源管理にとって不可欠です。使用される技術は、ピエゾメーターや井戸から、リアルタイムデータを提供する最新のセンサーまで多岐にわたります。得られたデータは、取水、土地利用計画、汚染回避に関する意思決定を支援し、重要な水源としての地下水の長期的な存続を保証します。

用途分析

市場は、用途別に、産業、都市下水処理場、環境モニタリング、発電所に分類できます。産業用途には、様々な産業プロセスにおける水質と水利用のモニタリングが含まれます。これには、生産、冷却、その他の運用目的で水を使用する製造施設、化学工場、工業地帯が含まれます。工業用水のモニタリングは、環境コンプライアンスを維持し、潜在的な汚染物質を検出し、産業環境における持続可能な水管理方法を促進します。化学物質の濃度、温度、および一般的な水質は、汚染を防止し、産業活動による環境への影響を軽減するために、厳密に監視されます。

都市下水処理場は、排出規制が遵守され、受水域が保護されていることを確認するために、流入水と処理済み排水を監視します。流入水と流出水の汚染物質、窒素、その他の汚染物質のレベルは、モニタリング指標の一部です。高度なモニタリング技術は、処理プロセスの最適化に役立ち、廃水が環境に放出される前に適切に処理されることを保証します。モニタリングシステムから得られるリアルタイムデータにより、プラントのオペレーターは情報に基づいた意思決定を行い、環境違反を回避し、都市水質の改善に貢献することができます。

地域分析

北米は、世界の表層水および地下水モニタリング市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に8.7%の年平均成長率（CAGR）で成長すると予測されています。 この地域は、1990年代初頭から様々な目的で地下水を利用してきた米国の存在によって支えられています。米国は、灌漑用水の代わりに畜産の35%以上に地下水を使用しています。灌漑、農業、その他の目的で水を使用する前に、地下水位、酸性度、汚染を監視することが不可欠です。米国は、様々な目的で毎日823億ガロンの純粋な地下水を消費しています。さらに、米国の降雨量の約4分の1が地下水となります。 USGSは、米国の河川流量の約30%を地下水が占めていると推定しており、これが監視システムの必要性を高めています。

さらに、米国の農村部では、家庭用水の90%以上を地下水が占めています。大都市の一部でさえ、地下水に依存しています。カリフォルニア州は、あらゆる用途で毎日約174億ガロンの地下水を汲み上げており、これはテキサス州の2.4倍に相当します。国立地下水監視ネットワーク（National Groundwater Monitoring Network）や次世代水観測システム（Next Generation Water Observing System）といった政府の取り組みも、地域市場を支援しています。このプログラムでは、NGWOSはウェブカメラなどの常設および移動式の監視装置や、地上および宇宙に設置された新しい水、空気、地表センサーを組み込む予定です。したがって、こうした次世代技術の導入は、今後数年間で地域市場を刺激すると期待されています。

ヨーロッパ市場動向

ヨーロッパは、予測期間中に9.0%の年平均成長率（CAGR）を示すと予想されています。ヨーロッパの表層水・地下水モニタリング市場は、環境の持続可能性、厳格な規制枠組み、そして技術の活用向上を重視していることが特徴です。モニタリング業務は、主要な河川から重要な地下水源まで、幅広い水域をカバーしており、水質、効果的な資源管理、そして生態系保護に対する地域の献身的な取り組みによって推進されています。欧州環境機関（EEA）の報告書によると、ヨーロッパ諸国は水質モニタリングインフラに多額の投資を行ってきました。例えば、ドイツは国家水質モニタリングプログラムの一環として、特に河川や湖沼における水質モニタリングの改善に多額の資金を投入してきました。例えば、ヨーロッパにおける自治体による水再利用への支出は、2023年の1億4,000万ユーロ（1億5,400万米ドル）から、2030年までに約3億6,000万ユーロ（3億9,600万米ドル）に増加すると予測されています。

さらに、欧州投資銀行は、EU内外の水道インフラに年間20億ユーロ以上を投資しています。ヨーロッパは、近代的な水監視システムの導入を強く望んでいます。「New Water Innovation Europe 2023」レポートは、欧州におけるスマートウォーター戦略の必要性を強調し、水が重要な資源としての価値を強調しています。気候変動と人口増加により水関連の懸念が深刻化する中、高度な監視技術に対する需要はヨーロッパ全体で引き続き高い水準を維持するでしょう。

アジア太平洋地域の業界動向

アジア太平洋地域の表層水・地下水監視市場は、急速な都市化、工業化の進展、そして水質と水不足問題への意識の高まりといったダイナミックな相互作用によって特徴づけられています。中国政府は効果的な水質監視の必要性を認識しており、同国の水質汚染防止・管理行動計画では、水質改善と監視システムの導入という高い目標を掲げています。中国は、河川、湖沼、地下水を監視するための革新的な技術の導入など、水インフラの更新に多額の投資を行ってきました。2023年3月、世界銀行は中国の長江流域における廃水処理の改善と、動物の糞尿やプラスチックによる水質汚染の最小化を目的として、2億米ドルの融資を供与しました。この融資は湖北省で活用される予定です。

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地表水および地下水モニタリング市場のトップ競合他社

1. Campbell Scientific, Inc.
2. Danaher
3. Endress+Hauser
4. Xylem
5. Aquaread Limited
6. Photonic Measurements Ltd
7. Stevens Water Monitoring Systems, Inc.
8. OTT HydroMet
9. General Oceanics Inc.
10. Itasca International, Inc.
11. LAR Process Analysers AG
12. Hangzhou Zetian Technology Co., Ltd
13. Nivus GmbH
14. Eijkelkamp Soil & Water
15. QED Environmental Systems Ltd.
16. Polar Monitoring
17. Solinst Canada Ltd.
18. Fondriest Environmental, Inc.
19. P&J Milieuservices B.V.

最近の開発状況

• 2023年12月～ Campbell Scientificは、革新的なモノのインターネット（IoT）エッジデバイス「Aspen™10」を発表しました。
• 2023年10月～ ドイツのセンサー企業SICKとスイスの計測・自動化技術のスペシャリストであるEndress+Hauserは、協業の拡大を希望しています。両社は、SICKのプロセスオートメーション事業分野における戦略的提携に関する覚書を締結しました。
• 2024年1月～ 世界で最も喫緊の水問題への対応に尽力する世界有数の水技術企業であるXylem（NYSE: XYL）は、トスカーナ州のPubliacquaとの革新的なパートナーシップを通じて、イタリアの持続可能な水資源確保に向けた新たなマイルストーンを達成しました。