2015 Fiscal Year Annual Research Report
Hyporheic exchangeによる流域水田からの栄養塩流出に関する研究
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25420532
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| Research Institution | Oita National College of Technology |
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Principal Investigator |
東野 誠 大分工業高等専門学校, 都市・環境工学科, 准教授 (90311117)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | Hyporheic exchange / 硝酸性窒素 / 水田 / 水質汚濁 / 化学肥料 / 降雨流出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，流域水田から河川へと流出する栄養塩に着目して，その流出過程を解明するとともに，流出量推定のための数理モデルを構築することを目的として，現地調査とシミュレーションによる検討を行った．先ず，現地調査を行い，降雨時に水田から河川へと流出する栄養塩，本研究では化学肥料の主成分の一つである硝酸性窒素(NO3-N)の動態を調べた．次に，水田土壌から流出する硝酸性窒素のフラックスは雨量強度と水田土壌の性質(土壌を構成する粒子の粒径や透水性)に関係すると考えられるので，これらの影響を表現できるようなモデルを構成した．このモデルと応募者によるこれまでの"Hyporheic exchange"のモデルとを対応させて，水田から流出する硝酸性窒素量を推定するためのモデルを構築した．
現地観測結果より，降雨時の大分川府内大橋におけるNO3-Nは晴天時よりも僅かに高濃度となる傾向がみられるものの，雨天時と晴天時とで顕著な差異は認められなかった．一方，雨天時のNO3-N 河川流下負荷量は晴天時のそれのおよそ3～12倍であり，降雨によって水田から流出したと思われるNO3-Nが観測された．このような水田から河川へと流出する栄養塩は，非特定(ノンポイント)汚染源と呼ばれ，家庭雑排水や家畜舎等からの排水のような汚染源の特定と定量化が比較的容易な特定汚染源と区別されている．これら非特定汚染源に関しては，L-Q式に代表されるように，汚濁負荷量(L)が河川流量(Q)の関数として表現される場合が多い．そこで，調査より得られた大分川府内大橋での河川流量とNO3-N流下負荷量との関係を調べた結果，検討対象地点においてもL-Q式が有効であることを確認した．
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