2021 Fiscal Year Annual Research Report
河川懸濁物質の組成および同位体データベースを用いた表層崩壊検知システムの構築
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19K06343
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| Research Institution | Tottori University of Environmental Studies |
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Principal Investigator |
角野 貴信 公立鳥取環境大学, 環境学部, 准教授 (50511234)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小嵐 淳 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (30421697)
山本 敦史 公立鳥取環境大学, 環境学部, 准教授 (40332449)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 土壌侵食 / 地下水質 / 表流水質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
流域内における母材の元素組成は，残積あるいは沖積する土壌の元素組成に影響を与えるだけでなく，河川水中の懸濁態及び溶存態元素組成に影響を与える。一般に土砂流出の規模と頻度は反比例するため，河川水中のこれらの元素組成を定量的に評価し，流域内の既知の情報から任意の条件下での予測が可能になることにより，過去から現在に至る流域内元素移動のシミュレーションが可能になると考えられる。しかしながら，流域全体の土壌と河川の構成成分の変化を推定可能なモデルは少なく，まずは比較的小さな河川流域において適用可能な，媒介変数の少ないモデルから構築する必要がある。
本研究では，千代川流域内の10地点において湧水及び河川水を採取し，分析に供した。採取した水試料は，研究室に持ち帰ったのち，0.45μmのメンブレンフィルターを用い，自動吸引ろ過装置でろ過した後，イオンクロマトグラフィーで12成分（F－，Cl－，NO2－，Br－，NO3－，SO42－，PO43－，Na+，NH4+，K+，Mg2+，Ca2+）の分析を行った。また，フィルター上の懸濁物質について，エネルギー分散型蛍光X線分析装置によって元素組成を調べた。また，流域内の地質，地形，土壌，降水量分布をArcGISによって統合し，基底流出量と中間流出量を予測するモデルを構築し，採水地点における懸濁態及び溶存態元素組成との関係を調べた。
その結果，母材因子としては，花崗岩が溶存イオン組成，花崗閃緑岩・デイサイトが懸濁態組成の一部にそれぞれ影響を及ぼしていた。気象因子としては，中間流出量は懸濁態物質含量と有意な正の相関を示したが、地域別にみると必ずしも流出量は影響していなかった。このように，観測地点ごとに流量が懸濁態物質含量に与える影響は様々に異なると考えられるため，小流域に細分化し，その特性に合わせたより詳細なモデル化が必要であることが示唆された。
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