地球上では，大陸から海洋へ，マントルから地表へ，様々な物質が形を変えながら絶えず循環しています。 自然環境における物質循環の理解は，資源探査や環境保全の技術向上に密接に繋がっています。 例えば，ペグマタイト（巨晶花崗岩）や花崗岩の風化殻に濃集するレアアースの鉱床は，地下のマグマ活動や岩石の風化という自然界のプロセスが生み出したものです。 また，地層の中から発見される化石は，炭酸カルシウムが濃集した硬い殻（コンクリーション）に覆われていることが多いですが，この濃集メカニズムの解明は，自然にやさしい地下岩盤の割れ目補修剤の開発に繋がる可能性があります。

一方，豊かな都市環境および人間生活環境を確保するため，限られた物質資源の使用効率向上，未利用資源や廃棄処理されていた資源の有効活用が重要になってきています。 特に，未利用・廃バイオマス，廃プラスチック，電気電子機器廃棄物などの再資源化・有価物化は注目を集めており，それらを支える化学技術が開発されています。 また，化学物質の製造，使用，廃棄に伴って環境汚染問題が発生するため，環境浄化・修復技術も求められています。

本課題では，自然環境における物質変化・循環の理解にもとづいて，自然環境負荷の小さい資源使用シナリオを提案しながら，持続可能な物質循環についての議論を深めます。