2013 Fiscal Year Annual Research Report
陸海域を統合した流域圏水環境解析モデルの開発と流域統合管理への適用に関する研究
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23380144
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
平松 和昭 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10199094)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒澤 靖 九州大学, 学内共同利用施設等, 教授 (70128114)
森 牧人 高知大学, 自然科学系, 准教授 (60325496)
原田 昌佳 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80325000)
福田 信二 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (70437771)
齋 幸治 高知大学, 自然科学系, 准教授 (30516117)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 閉鎖性水域 / 沿岸浅海域 / 窒素 / リン / 富栄養 / 貧栄養 / 負荷流出モデル / 生態系モデル |
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| Research Abstract |
本研究では，窒素・リンを対象に，都市化・混住化が進むアジアモンスーン地域の農業流域圏における，陸海域を統合した流域圏水環境解析モデルを構築する．まず，陸域を対象にGIS援用分布型流域負荷流出モデルを，閉鎖性内湾を対象に3次元水理学－生態系モデルをそれぞれ開発する．その際，衛星リモートセンシング技術や人工知能技術なども援用する．次に，両モデルを統合した流域圏水環境解析モデルを用い，各種の負荷削減策の実施等の水質保全対策に対するシナリオ分析を行い，水質総量規制を含む，流域圏水環境の改善のロードマップを提言する．
2年目となる平成24年度は，昨年に引き続き，その基礎のなる素過程のモデリングを重点的に行った．有機汚濁が進行した閉鎖性水域の貧酸素・無酸素化に関わる水質工学的研究として，嫌気的・還元的条件下での酸化還元電位（ORP），無機態窒素・リン，硫化物の動態について室内実験を通じて検討し，その特性を明らかにした．福岡市西方の瑞梅寺川流域の富栄養化水域を対象に植物プランクトン調査を実施し，過去の調査結果と併せた多変量解析を行うことで，植物プランクトンの種構成とその季節的消長の観点から閉鎖性水域の水環境評価を行った．有明海を対象に，前年度開発したワンボックスス生態系モデルの改良を行った．一方，ベトナムの農業流域におけるモデル構築を進めるため，ベトナム農業開発省，ハノイ水資源大学，ハノイ農業大学の協力を得て，同流域における標高，生産基盤，土地利用，用排水路，などの流域数値情報の収集を進めるとともに，同流域における分布型栄養塩負荷流出モデルのプロトタイプとして，Thai Nguyen県に位置するCong川流域の水収支解析にSWAT（Soil and Water Assessment Tool）を適用し良好な再現性が得られた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では4組のグループからなる研究組織，すなわち面源負荷グループ，GIS流域解析グループ，閉鎖性湖沼グループ，閉鎖性海域グループを構成し，研究代表者がこれらを統括し，各グループの研究成果を互いに共有しつつ研究を進めることにしている．平成25年度は４グループともに，前年度に引き続き，素過程のメカニズム解明とそのモデリングを重点的に進める予定であったが，４グループともに当初計画通りの成果が得られている．
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| Strategy for Future Research Activity |
陸海域を統合した流域圏水環境解析モデルを開発するため，「11．現在までの達成度」で述べたように，4グループからなる研究組織で研究を進める．面源負荷グループとGIS流域解析グループは連携してGIS-based流域負荷流出モデルを構築する．両グループの成果を入力として，閉鎖性湖沼グループと閉鎖性海域グループは3次元水理学－生態系モデルを開発する．その際，国内の精査海域・流域でプロトタイプモデルを開発し，海外の応用海域・流域で適用検証する．得られたモデルを統合した流域圏水環境解析モデルを用いたシナリオ分析から，水質総量規制を含む，水環境改善に向けた最適なロードマップを提言する．現時点で「研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での問題点」は特にない．
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