2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the effects of seawater intrusion into freshwater lakes on water quality and nutrient cycling
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17K00614
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
増田 貴則 鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (20293897)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 底質 / 溶出 / 栄養塩 / 海水侵入 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
淡水湖沼として管理されていた鳥取県湖山池は海水導入により期待通りヒシ・アオコが消滅したが，水質や生物の種類・量に大きな変化が発生した．本研究では，淡水域に海水が浸入した場合の水質形成，生物量への影響因子を把握することを目標に研究を行った．最終年度は，淡水域に近い感潮河川より採取した底泥に対して，含有成分の異なる2種類の人工海水を用いて，塩分濃度が海水の60％，40％，20％，10％，0％となるように調整し，20℃，暗所にて，海水侵入を模擬した2週間までの溶出試験の再現試験を行った．結果，前年度と同様に実験初期（4日目）のPO4-P（リン酸態リン）濃度においては塩分濃度が高いほど溶出量が大きくなり，実験7日目以降において，TOC（有機炭素）濃度，T-N（全窒素）濃度，E260（紫外線吸光度），DAPI計測による細菌数が他の塩分濃度条件に比べて高い値を示す現象が見られた．また，実験後期（14日目）においては塩分濃度が低い方がPO4-P濃度が高くなるという現象が見られた．初期のPO4-P濃度の上昇は過年度の実験でもみられた現象であり，それを再現する結果であった．また，研究期間全体を通して，数値モデルの条件や構成を組み替えて，鳥取県湖山池および鳥取県東郷池における海水侵入を模擬的に計算するための数値モデルを開発し海水侵入時の水質，植物プランクトン相の数値計算を行った．このモデルを用いて数値計算を行った結果，海水侵入後（塩分濃度上昇後）のプランクトン相の変化と底層の貧酸素化にともなう栄養塩等の物質移行量の増加がみられることが確認できた．これらの結果より，海水侵入の初期に底質からの溶出したPO4-Pは，細菌および動物プランクトン相に利用されるものと考えられた．本実験の成果を踏まえて海水侵入時の水質および物質循環への影響を検討することが重要となる可能性が示唆されたと考えている．
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