バブル態メタンの土壌内挙動の解明とメタンガス運命予測モデルの構築
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19K22921
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 64:Environmental conservation measure and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
濱本 昌一郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (30581946)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
常田 岳志 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 主任研究員 (20585856)
小島 悠揮 岐阜大学, 工学部, 助教 (70767475)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | メタン動態 / バブル / 水田 / メタン / 動態 |
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| Outline of Research at the Start |
水田や湿地からのメタン放出を評価する上で，バブル態メタンの動態解明は必要不可欠である．本研究の目的は，バブル態を含むメタンガスの土壌内挙動機構を解明し，メタン生成から地表面放出に至る各プロセスを統合したメタン運命予測モデルを構築することにある．さらに，運命予測モデルを水田や湿地環境にある高有機質土およびその周辺の環境影響評価に適用する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，「1. 各形態でのメタンガスの挙動解析」，「2. メタンガスの運命予測モデルの
構築と検証」，「3. メタンガス運命予測モデルの環境影響評価への適用」から構成される．2019年度は、上記目的の内「1. 各形態でのメタンガスの挙動解析」に関する内容に取り組んだ。特に、次年度の圃場実験および室内実験に向けて、土壌中のメタンバブル存在時の封入空気量を定量するための水分センサーキャリブレーション方法について検討した。豊浦砂および茨城県内水田圃場から採取した攪乱土壌を円筒カラムに充填し、吸引法または所定濃度の過酸化水素水を注入飽和させることによって、土壌を不飽和化させた。水分飽和度はカラムからの排水量またはカラム重変化から算出した。土壌カラムにキャパシタンス式水分センサー（TEROS）およびThermo-TDRを設置し、誘電率、熱特性（熱伝導率、熱容量、熱拡散係数）の水分依存性、特に飽和近傍域での封入空気量の影響、について調べた。結果、砂質土および水田圃場ともに、飽和近傍域では誘電率の感度が熱特性よりも高く、キャパシタンス式水分センサーを用いて封入空気量（割合）の定量が可能であることが示唆された。一方、砂充填カラムにマイクロバブルを注入する室内実験を行い、飽和地盤中のマイクロバブル濃度測定における,サーモ TDRの有効性についても検討した。本実験では、熱伝導率に関しては変化量が大きく,更に測定誤差も小さかった.
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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
R元年度は、土壌内の封入空気量（バブル量）定量に向けた水分センサーキャリブレーションを実施した。砂に加えて実際の水田土壌を用いてキャリブレーションを行うことができた。次年度のモニタリングや室内実験にむけた重要なデータが得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、R元年度得られた校正式を用いて現場圃場または室内カラム実験における土壌水分測定に活かす予定である。しかし、コロナウイルスの影響で、現地モニタリングとして設定していた茨城県内水田圃場でのモニタリングが困難な状況である。したがって、R２年度は室内実験を中心に、水田土壌内でのメタンバブル生成および放出機構について調べる予定である。また、土壌カラムへのマイクロバブル水注入実験についても継続的に調べていきたい。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
