2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study on Fine Particulate Matter from Viewpoints of Limnological Engineering and Application to Environmental Biochemistry
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16K14308
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
梅田 信 東北大学, 工学研究科, 准教授 (10447138)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 書子 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (70360899)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 環境水理学 / 湖沼 / 懸濁物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダム湖や自然湖沼において，浮遊微粒子の問題は，未解決の部分が大きい。工学的な問題としては，ダム湖の濁水長期化が挙げられる。これは，密度成層した現地流動場における微粒子の挙動が，十分に解明されていないため，各種の水質保全対策による効果が十分に得られていないことも多い。このような従来的な問題に加え，微粒子が関与した窒素循環や温暖化ガスの生成など，浮遊粒子の関与する新しい問題も指摘されるようになっている。
微粒子の水理学的挙動に関しては，胆沢ダム貯水池において湖水の流動と懸濁粒子挙動に関する現地観測を行った。既往研究による知見を考慮すると，貯水池内の密度成層構造と，それにより影響を受ける微弱な湖水流動が大きく影響していると考えられる。これを考慮して，微流速の分布を計測するために，本研究では，現地計測用の高精度流速計を用いた測定を実施した。その結果，湖面風やダムの取水などの影響が出やすい表水層だけでなく，深水層においても流動が生じていることが，流速の観測結果から分かった。流速変動量については， 鉛直成分も水平成分の半分程度の大きさで変動が生じており，このような流動環境が，湖水中で懸濁物質の長期浮遊が維持される理由である可能性が推測された。
浮遊懸濁物質に関わる化学的な挙動については，有機物粒子の分解等により、溶存酸素が消費され，粒子内や堆積物中などに還元環境を形成し，これが温室効果気体であるメタンや亜酸化窒素を生成する場となっていることが指摘されている。そのため，浮遊懸濁物質などの粒子内や堆積物中における溶存酸素消費速度を定量することは，湖沼環境を評価する上で重要である。そこで，本研究では三酸素同位体トレーサーを利用することによって，水柱や粒子内，堆積物中における酸素消費速度を見積もることに挑戦し，ある程度酸素消費速度の速い環境で実測することに成功した。
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Research Products
(15 results)
