河川生態系を健全に維持するための瀬と淵のあり方に関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650598
• Research Institution: National Institute for Environmental Studies
• Principal Investigator: 徐 開欽 国立環境研究所, 水土壌圏環境部, 主任研究員 (20250722)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 一裕 国立環境研究所, 水土壌圏環境部, 講師 (30250723) ; 西村 修 国立環境研究所, 水土壌圏環境部, 助教授 (80208214) ; 須藤 隆一 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70109916) ; 稲森 悠平 国立環境研究所, 地域環境研究グループ, 総合研究官 (10142093)
• Keywords: 河川生態系 / 瀬と渊 / 窒素 / 溶存酸素 / 硝化細菌

Research Abstract

本研究では,近自然工法によって河川内における生物多様性の確保を実現させるために,生物の生息環境として重要な淵を対象として、河川水質に応じた瀬と淵の構造の最適化を図ることを目的とする。平成9年度には、主に水質の異なる河川でのフィールド調査と、河川で採取した河床礫生物膜を用いた室内実験により、窒素由来の酸素消費(N-BOD)が高頻度で検出される水質要因とそのメカニズムを明らにした。これらの成果を踏まえて、平成10年度では、河床生物膜中の硝化細菌および付着藻類、従属栄養細菌間をめぐる窒素の収支を室内実験で求めるとともに、窒素由来の酸素消費がおこりやすい河川水質での各生物の動態を検討した。また、室内実験より算出した硝化速度や窒素収支などを用いて、瀬と淵のパラメータを考慮した簡易な水質シミュレーションモデルを構築し、淵の形状が変化した場合のDO濃度の予測を試みた。得られた結果は以下の通りである。
1) 河床付着生物膜中の藻類と硝化細菌間の窒素化合物の移動量は、藻類が摂取する窒素化合物のうち約1割が硝化細菌による硝化由来であり、硝化細菌が摂取する窒素化合物のうち約5割が藻類の分解由来のものであることが明らかになった。
2) 緩流部に窒素化合物とともに剥離した生物膜による懸濁態有機物が流入したときに、有機物負荷が高い場合には、緩流部最下流部のDOが4mg/l程度まで減少することが簡易モデルを用いたシミュレーションにより予測された。また、緩流部において7.5mg/l以上のDOを保つためには水中NH_4-N濃度が0.5mg/l未満である必要があることが計算により示された。

Research Products

• [Publications] 西村浩、徐開欽、稲森悠平 他: "カルシウム焼結セラミックス担体を充填したバイオパス嫌気好気循環汚濁水路浄化法における浄化特性" 環境工学研究論文集. 35. 395-401 (1998)
• [Publications] 阿部早智子,須藤隆一: "人工基物上に形成される付着藻類相に与える下水処理水の影響" 日本水処理生物学会誌. 34・2. 15-26 (1998)
• [Publications] 小浜暁子,山田一裕,須藤隆一他: "浄化水路における排水水質と水路床部微生物相との関係" 環境工学研究論文集. 35. 403-413 (1998)
• [Publications] 徐 開欽: "浚渫へどろを用いたヨシ原の育成を目指して" 土木学会誌. 83・4. 52-53 (1998)
• [Publications] 加藤智博、徐 開欽、須藤隆一 他: "浚渫へドロ上におけるヨシ原の創出手法の開発とその評価" 土木学会論文集. 594/VII-7. 1-10 (1998)
• [Publications] 坂巻隆史,西村修,徐開欽他: "礫間接触酸化法における微細藻類の除去特性" 水環境学会誌. 21・11. 772-779 (1998)