2015 Fiscal Year Research-status Report
中山間地域における水環境劣化の潜在的リスク低減のためのリン酸の酸素安定同位体解析
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15K16115
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
井手 淳一郎 九州大学, 持続可能な社会のための決断科学センター, 助教 (70606756)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 面源汚濁 / 富栄養化 / 安定同位体比 / 流出起源 / 流域 / McLaughlin法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では近年進歩の目覚ましい，リン酸イオンの酸素安定同位体比（δ18O-P）の解析手法を用いて中山間地域河川のリン（P）の流出起源とその特徴を明らかにすることを目的としている。初年度は中山間地域河川のリン酸イオン（PO4）濃度とδ18O-Pの特徴を明らかにすることを目的に，試験地選定とδ18O-Pの分析環境の整備に注力した。
試験地は中山間地域河川として島根県東部に位置する一級河川である斐伊川を選定し，その比較対照の河川として，都市型河川である，福岡県の博多湾に注ぐ二級河川の多々良川を選定した。試料水サンプリング地点の選定においては，まず，サンプリング候補地点の河川をPO4濃度と電気伝導率を測定することで特徴づけし，それから，河川水のPO4濃度をもとにδ18O-Pの分析に必要な試料水の容量を計算した上で候補地点の中から選定した。斐伊川流域では本流と支流とをあわせた3河川で20～40Lの採水を行い，また，多々良川流域においては本流において40Lの採水を行った。
δ18O-Pの分析環境の整備においては大型の遠心分離機を実験室に導入し，河川試料水から塩化マグネシウムと水酸化ナトリウムを用いてリン酸塩を沈殿させた後に，多量の上澄み液を遠心分離によって取り除き，沈殿物を抽出することができるようにした。また，振謄器を導入し，リン酸塩の溶解液に陽イオン交換樹脂を加えたものを長時間振謄し，試料水から夾雑物を取り除くことができるようにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
一つの試料水が多量であるため，ろ過の工程に時間がかかり，当初予定した分析試料数をこなせていない。とくに，リン酸塩を溶解後，0.2μmの粒子保持能のろ紙を用いてろ過するのに多くの時間を要している。また，当初の計画では，中山間地域河川の比較対照河川として農業地域河川を選定し，δ18O-P用の試料水を採取することを計画していたが，選定場所の抽出に時間がかかっており，現在進行中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは，分析がスムーズに進むよう，実験の仕方を工夫する。具体的に，ろ過の工程において，径の大きなろ紙とろ過器を用いることで作業時間の短縮を図る。さらに，粒子保持能の高いろ紙でろ過する前に，粒子保持能のやや低いろ紙で一旦ろ過することでろ紙の目詰まりによる時間の浪費を軽減する。
続いて，当初計画していた農業地域河川の採水地点を決定し，中山間地域河川，都市型河川，農業地域河川のそれぞれで同じ時季に採水を行い，δ18O-Pを分析し比較する。また，δ18O-Pの値の時季による違いも検討する。
上述の作業のほか，人為的な排出源（点源）におけるδ18O-Pを把握するため，対象とする河川流域内で下水処理水を採取しδ18O-Pを分析する。
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