2015 Fiscal Year Annual Research Report
地下水汚染フィールドを利用したトレーサー試験方法の提案と汚染メカニズムの解明
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24360194
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
中川 啓 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 教授 (90315135)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
朝倉 宏 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 准教授 (00391061)
高尾 雄二 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 教授 (20206709)
斎藤 雅彦 神戸大学, 工学研究科, 助教 (40283915)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 硝酸性窒素 / 地下水汚染 / トレーサー試験 / コプロスタノール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
硝酸性窒素による地下水汚染が明らかとなっているフィールドにおいて、新たなトレーサーとしてコプロスタノールを利用を検討することを目的として平成24年度より研究を開始した。初年度（平成24年度）は、トレーサー試験を行うための深度50mの観測孔を2本設置した。およそ1m区間ごとの地下水のサンプリングが可能なサンプラーを導入し、深度方向のサンプリングと分析を今年度まで継続して実施しており、水質の鉛直分布特性について解析を行い、結果をとりまとめた（平成28年度中には原著論文として投稿予定である）。また研究対象地域の汚染状況を把握するためのサンプリングと分析も、初年度より継続して実施してきているが、初年度から平成25年度までのデータに対して実施した、主成分分析やクラスター解析の結果についてとりまとめた原著論文が、今年度発行された。今年度（平成27年度）までの水質データを対象として、新たに自己組織化マップにより解析した結果についても、原著論文として投稿中である。
トレーサー試験に関しては、現地へ観測孔を設置して以来、種々の方法を試みたところ、単一の観測孔を利用したポイントダイリューション法が適切であると、平成26年度には結論を得ていたため、今年度（平成28年度）は、ほぼ1ヵ月に1度の頻度で、集中的に、現場トレーサー試験を実施して試験データを蓄積した。
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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
本研究の第一の目的である、研究対象地におけるトレーサー試験体制の確立と、試験データの蓄積（昨年度は月１回の高頻度で実施した）と試験結果の解析方法を確立した（試験結果から透水係数と分散長を評価する方法の確立）。
また第二の目的である、汚染メカニズムの解明に資するデータを取得するための様々な研究を実施することができた。
さらに、研究の成果報告として、国内外の学会発表（アメリカ地球物理学会、日本地下水学会ほか）および国際誌（Environmental Earth Sciences）や国内誌（地下水学会誌）への論文発表を行うことができた。
以上のことから、本研究はおおむね順調に進展していると判断したい。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は最終年度であるため、これまでに得られた成果に基づき、総括を行い、研究対象地の硝酸性窒素汚染解決への筋道をつけることが目標である。具体的には、次ような内容を考えている。（１）トレーサー試験については、昨年度までに試験体制が確立され、試験データの蓄積もされた。本年度は、昨年度、構築に着手したトレーサー試験サイトを想定した、数値計算モデルについて、蓄積されたデータおよび同定される水理パラメータに基づいたシミュレーションを実施する（齋藤・中川）。その成果については、秋に開催される国際会議（IAH2016）において公表予定である。（２）本研究の初年度より実施している研究対象地である島原市の湧水地点や民家の井戸、水道水源井戸を利用した現場の汚染実態調査を継続して実施する。一方で、これまでの調査結果について、一部が原著論文として昨年度公表されたが、自己組織化マップによる水質分類結果については、昨年度、学会発表したところであるが（中川・朝倉）、さらなる考察を加えて原著論文として公表予定である（中川）。（３）本研究で着目しているコプロスタノールのこれまでの分析結果をとりまとめて、昨年度より同位体比などの別の指標と併せて総合的に評価することで、汚染起源の推定を行い、引き続き、トレーサー物質としての利点を見出すこととその結果につき学会発表と原著論文執筆を行う（中川・高尾）。（４） トレーサー試験サイトに設置した地下水サンプラーによる1日1回の定時サンプリングと地下水位、電気伝導度、降雨量・気象観測を継続して実施し、地下水涵養や蒸発散特性について更に検討を加え、地下水涵養機構および汚染物質の移動特性について検討を加える（中川）。これをもとに現地スケールでの、地下水流動・硝酸性窒素輸送についての数値シミュレーションモデル構築をすすめる（齋藤・中川）。
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| Causes of Carryover |
初年度（平成24年度）に備品として購入したイオンクロマトグラフィーのオートサンプラーを他の科学研究費補助金と按分して購入したために、初年度以降に持ち越した助成金が生じていたが、消耗品や旅費などの使用により、年度毎にその額は減少し、今年度への繰越額はおよそ300千円であった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度は、最終年度であるが、研究対象地で実施している定期サンプリングや本研究で設置した観測孔を用いた深度方向のサンプリングも継続的に実施することと、イオンクロマトグラフィーの交換カラムや超純水製造装置の交換フィルターなど、高額な消耗品の交換も予想される。また最終年度であるため、本研究の成果公表のための国際会議出席も予定している。本研究課題は、5年間で計画していたところ、最終年度の交付予定額は、800千円となっており、不十分であったところ、繰り越した額を有効に活用したいと考えている。
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Research Products
(9 results)
