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水域での生物活性連続測定システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 12555155
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 土木環境システム
研究機関筑波大学 (2002)
広島大学 (2000-2001)

研究代表者

福島 武彦  筑波大学, 地球科学系, 教授 (90124354)

研究分担者 松重 一夫  独立行政法人国立環境研究所, 水土壌圏領域, 主任研究員 (40229464)
尾崎 則篤  広島大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50294541)
恩田 裕一  筑波大学, 地球科学系, 助教授 (00221862)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2001年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2000年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
キーワード生物活性 / DO / pH / 連続測定 / 光合成 / 呼吸 / 鉛直分布
研究概要

DO, pH,クロロフィルa,水温,深度等のセンサーならびにそれらの一定時間間隔での測定値を保存する水質モニターを,コンピュータ制御で上下させることが出来るシステムを開発した.このシステムを8,9,11,1月の4回それぞれ1-2週間にわたり霞ヶ浦湖心に設置して,その動作を確認するとともに,生物活性を連続測定した.水温による密度差を考慮して鉛直拡散係数を推定し,鉛直混合量を予測するモデル1,大気交換の影響が全水深均一に生じるとするモデル2,最上層と最下層の水温差から成層しているかを判定し,成層している場合にはモデル1を,成層していない場合にはモデル2を用いるモデル3,成層破壊時には全層均一の生物現象による変動があるとするモデル4を,それぞれ観測結果に当てはめた結果,モデル4により滑らかな生物活性変化が得られることを確認した.
また,山口県佐波川水系島地川ダムの堤体に設置され,上下移動可能な水質センサー(水温,電気伝導度,pH, DO,クロロフィルa,濁度)を年4回,それぞれ1週間にわたり,1m間隔21水深を1時間に1回ごと上下するようにプログラムし,鉛直水質変動を連続観測した.水深2-4mに生物活性の高い層があり,DO, pHの日周変動が大きいこと,また水深15m以深では時間の経過とともに貧酸素化してゆく様子が観察された.こうしたシステムは,ダム湖などの水質管理に極めて重要な情報を提供しうることがわかった.
さらに,海域,観潮域など水の入れ替わりに激しい水域では上述のようなフリーウォーター法では誤差が大きい.このため,プラスチック製の箱中に水質センサーを取り付け,定期的に中の水が入れ替わる仕組みを作り,また底面にスターラーを配置しセンサーをゆるやかに攪拌した.こうした装置を屋外実験池に取り付け,システムの動作確認を行い,問題なく動くことを確かめた.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] T.Fukushima, K.Matsushige, R.S.J.Weisbued: "Characteristics of nighttime respiration in outdoor mesocosms"Limnology. 1. 159-170 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.E.Havens, T.Fukushima et al.: "Nutrient dynamics and the eutrophication of shallow lakes Kasumigaura (Japan), Donghu (PR China) and Ocheechobee (USA)"Environmental Pollution. 111. 263-272 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福島武彦, 松重一夫, 尾崎則篤, 藤岡那津子, 金澤真文: "水域の生物活性鉛直分布の測定"水環境学会誌. 25-11. 663-668 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukushima, K.Matsushige and R.S.J.Weisburd: "Characteristics of nighttime respiration in outdoor mesocosms"Limnology. 1. 159-170 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.E.Havens, T.Fukushima, P.Xie, T.Iwakuma, R.T.James, N.Takamura, T.Hanazato and T.Yamamoto: "Nutrient dynamics and the eutrophication of shallow lakes Kasumigaura (Japan), Donghu (PR China), and Okeechobee (USA)"Environ.Poll.. 111. 263-272 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukushima, K.Matsushige, N.Ozaki, N.Fujioka and M.Kanazawa: "Measurement of vertical distribution of biological activity in aquatic systems (in Japanese with English abstract)"J.JSWE. 25. 663-668 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福島武彦, 松重一夫, 尾崎則篤, 藤岡那津子, 金澤真文: "水域の生物活性鉛直分布の測定"水環境学会誌. 25-11. 663-668 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukushima, et al.: "Characteristics of nighttime respiration in outdoor mesocosms"Limnology. 1. 159-170 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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