化学トレーサーによる循環地下水の複数流動経路の分離と地下水年齢の同時決定法

• 研究課題/領域番号: 22560509
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 水工学
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 中屋 眞司 信州大学, 工学部, 教授 (70313830)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2010年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: 地下水 / 六フッ化硫黄 / クロロフルオロカーボン / 流動経路 / 硝酸態窒素 / 滞留時間 / トレーサー / 年代測定 / 化学トレーサー / ガスクロマトグラフィ / 地下水管理 / 水資源

研究概要

本研究では、 水中の SF6 と CFCs トレーサー濃度を測定して滞留時間(年代)を決定するシステムを作製し、水中の酸素と水素の安定同位体トレーサー(18O, 2H)と組み合わせて、見えない地下水の流動を可視化する方法を試みた。 様々な地域の湧水や井戸水など地下水に適用した結果、SF6 と(18O, 2H)トレーサーとを組み合わせると、50 年以下の比較的若い循環地下水について流動経路の分離と各経路の移動・滞留時間(年代)を同時に決定する有効な方法になることが明らかになった。また、都市域で見つかる過大な水中 CFC 濃度の新たなトレーサー能をみつけた。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of groundwater flow on forming arsenic contaminated groundwaterin Sonargaon, Bangladesh (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Nakaya
  • 雑誌名: Journal of Hydrology 巻: 409 号: 3-4 ページ: 724-736
  • DOI: 10.1016/j.jhydrol.2011.09.006
  • URL: http://hdl.handle.net/10091/16078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mineralogy and geochemistry of shallow sediments of Sonargaon, Bangladesh and implications for arsenic dynamics : focusing on the role of organic matter (2011)
  • 著者名/発表者名: A.A.Seddique
  • 雑誌名: Applied Geochemistry 巻: 26 号: 4 ページ: 587-599
  • DOI: 10.1016/j.apgeochem.2011.01.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mineralogy and geochemistry of shallow sediments of Sonargaon, Bangladesh and implications for arsenic dynamics : Focusing on the role of or ganic matter (2011)
  • 著者名/発表者名: Seddique, A.A., Masuda, H., Mitamura, M., Shinoda, K., Yamanaka, T., Nakaya. S., Ahmed, K. M.
  • 雑誌名: Applied Geochemistry 巻: 26(4) ページ: 587-599
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水質から見た大阪市内とその周辺の地下水の涵養源 (2010)
  • 著者名/発表者名: 牧野和哉・益田晴恵・三田村宗樹・貫上佳則・陀安一郎・ 中屋眞司
  • 雑誌名: 地下水学会誌 巻: 52(2) ページ: 153-167
  • NAID: 10026427743
  • 査読あり
• [学会発表] Trace-ability of SF6and CFCs for Groundwater Flow in Matsumoto Basin, Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinji Nakaya, Hideto Aoki
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2013 年大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2013-05-22
• [学会発表] Geochemical characteristics of groundwater and its flow system in Miyagi Prefecture (2013)
  • 著者名/発表者名: Harue Masuda, Ayaka Matsuyama, Kohei Yoshimoto, Shigeshi Fuchida, Kaoru Watanabe, Katsuki Okabayashi, Yusuke Katsuki, Yuki Mizuno, Shinji Nakaya, Tsuyoshi Shintani, Phan Hoan Minh Ha, Shuto Aoki, Ryo Hirasawa, Reo Ikawa, Atsunao Marui, Teruyuki Maruoka
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2013 年大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2013-05-22
• [学会発表] 地下水流動の可視化に向けた年代トレーサー SF6 およびCFCs の適用性に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青木秀斗, 中屋眞司
  • 学会等名: 日本地下水学会 2013 年春季講演会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2013-05-18
• [学会発表] 化学トレーサーによる信州佐久平の浅層地下水の汚染の広がりと河川水との交流 (2013)
  • 著者名/発表者名: 新村陽介, 中屋眞司, 伊東章裕, 山嵜寛之, 平澤遼, ファン ホアン ミン ハ, 遅 海, 青木秀斗, 新谷毅
  • 学会等名: 日本地下水学会 2013 年春季講演会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2013-05-18
• [学会発表] 水収支式による信州佐久平流域の循環地下水資源量の間接測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山嵜寛之, 中屋眞司, 伊東章裕, 新村陽介
  • 学会等名: 日本地下水学会 2013 年春季講演会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2013-05-18
• [学会発表] 化学トレーサーによる仙台平野の地下水資源調査と汚染ポテンシャル (2013)
  • 著者名/発表者名: 新谷毅, 中屋眞司, ファン ホアン ミンハ, 青木秀斗, 平澤遼, 益田晴恵, 松山彩華, 吉本幸平, 淵田茂司, 渡部薫, 岡林克樹, 香月雄介, 水野友貴, 井川怜欧, 丸井敦尚
  • 学会等名: 日本地下水学会 2013年春季講演会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2013-05-18
• [学会発表] 松本盆地の地下水流動に関するSF6およびCFCsのトレーサビィリティ (2013)
  • 著者名/発表者名: 中屋眞司・青木秀斗
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 千葉・幕張メッセ国際会議場
• [学会発表] 地下水流動の可視化に向けた年代トレーサーSF6およびCFCsの適用性に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青木秀斗・中屋眞司
  • 学会等名: 2013年日本地下水学会春季講演会
  • 発表場所: 千葉大学松戸キャンパス
• [学会発表] 化学トレーサーによる信州佐久平の浅層地下水の汚染の広がりと河川水との交流 (2013)
  • 著者名/発表者名: 新村陽介・中屋眞司・伊東章裕・山嵜寛之・平澤 遼・ファン・ホアン・ミン・ハ・遅 海・青木秀斗・新谷 毅
  • 学会等名: 2013年日本地下水学会春季講演会
  • 発表場所: 千葉大学松戸キャンパス
• [学会発表] 年代トレ-サ-SF6 と CFCs による火山岩地域および石灰岩地域の循環地下水の年代測定について (2012)
  • 著者名/発表者名: ファン ホアン ミン ハ, 中屋眞司, 青木秀斗, 中野孝教, 安元純, 中野拓冶
  • 学会等名: 日本地下水学会 2012年春季講演会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2012-05-26
• [学会発表] 化学トレーサーによる長野県佐久地域の水源域の雨水の涵養と地下水流動について (2012)
  • 著者名/発表者名: 中屋眞司, 岩井慶貴, 青木秀斗, 中野孝教
  • 学会等名: 日本地下水学会 2012 年春季講演会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2012-05-26
• [学会発表] 湧水を用いた信州佐久平流域の循環地下水資源量の直接推定の試み (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊東章裕, 中屋眞司, 青木秀斗, 中野孝教
  • 学会等名: 日本地下水学会 2012 年春季講演
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2012-05-26
• [学会発表] Relationship between Geogenic Solute Concentration and Residence Time in Groundwaters (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinji Nakaya, Hideto Aoki, Phan Hoang Minh Ha, Yoshiki Iwai, Akihiro Itoh, Takanori Nakano, Harue Masuda, Shunsuke Maeda, Katsuki Okabayashi, Ashraf A. Seddique, Noritoshi Morikawa, Jun Yasumoto, Takuji Nakano
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] 水源域の地下水涵養量の推定の試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 石原彰人・中屋眞司
  • 学会等名: 日本地下水学会 2011年秋季講演会, 94-97
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2011-10-20
• [学会発表] トレーサーを組み込んだ地下水流動モデル (2011)
  • 著者名/発表者名: 中屋眞司
  • 学会等名: トレーサーを組み込んだ地下水流動モデル, 259
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] バングラデシュ・シュナルガオ地域のヒ素汚染地下水の涵養年代 (2011)
  • 著者名/発表者名: 益田晴恵, 前田俊介, 岡林克樹, 三田村宗樹, 中屋眞司, 森川徳敏
  • 学会等名: 2011 年度日本地球化学会第58回年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] CFC 年代トレーサーによる松本盆地の浅層地下水系の滞留時間の推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青木秀斗・中屋眞司
  • 学会等名: 日本地下水学会 2011 年春季講演会, 74-77
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 2011-05-28
• [学会発表] CFC 年代トレーサーによる松本盆地の硝酸態窒素汚染地下水の滞留時間の推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中屋眞司・岩崎勝巳
  • 学会等名: 日本地下水学会2011 年春季講演会, 78-81
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 2011-05-28
• [学会発表] CFC年代トレーサーによる松本盆地の浅層地下水系の滞留時間の推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青木秀斗・中屋眞司
  • 学会等名: 日本地下水学会2011年春季大会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2011-05-28
• [学会発表] CFC年代トレーサーによる松本盆地の硝酸態窒素汚染地下水の滞留時間の推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中屋眞司・岩崎勝巳
  • 学会等名: 日本地下水学会2011年春季大会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2011-05-28
• [学会発表] CFC年代トレーサーによる松本盆地の硝酸態窒素汚染地下水の滞留時間の推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中屋眞司・岩崎勝巳
  • 学会等名: 日本地下水学会春季大会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2011-05-28
• [学会発表] Residence Time estimation for the Highly Arsenic Contaminated Groundwater in Sonargaon, Bangladesh (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinji Nakaya, Harue Masuda, Noritoshi Morikawa, Masahito Watarai, Hideto Aoki, Muneki Mitamura, Shunsuke Maeda, katsuki okabayashi, Ashraf A. Seddique
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2011 年大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] バングラデッシュ,ソナルガオの高ヒ素汚染地下水の滞留時間の推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中屋眞司・益田晴恵・森川徳敏, 他
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年度連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] バングラデッシュ・ソナルガオにおけるヒ素汚染地下水の流動経路とホットスポットの関係 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中屋眞司, 夏目治泰, 益田晴恵, 三田村宗樹 , Dipak K. Biswas, Ashraf A. Seddique
  • 学会等名: 日本地下水学会2010 年秋季講演会, 244-247
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-11-12
• [学会発表] SWAT モデルを用いた大阪平野、淀川流域の水文解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴田広志, 中屋眞司, 清水裕太
  • 学会等名: 日本地下水学会 2010 年春季講演会, 60-65
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-05-29
• [学会発表] Effect of Groundwater Flow on Forming Arsenic Contaminated Ground-water in Sonargaon, Narayanganj, Bangladesh (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinji Nakaya, Haruyasu Natsume, Harue Masuda, Muneki Mitamura, Biswas Kumar Dipak
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2010年大会, AHW018-02
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] Simulation of submarine groundwater discharge to Osaka Bay (2010)
  • 著者名/発表者名: Jun Yasumoto, Shinji Nakaya, Satoshi Nakada, Masahiro Takahashi, Makoto Taniguchi, Shin-ichi Onodera, Muneki Mitamura, Shinya Nakamura
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2010年大会, AHW018-06
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-05-28
• [図書] 地下水流動 モンスーンアジアの資源と循環 (谷口真人編著) (2011)
  • 著者名/発表者名: 中屋眞司
  • 出版者: 共立出版
• [図書] アジアの都市と水環境 (谷口真人・吉越昭久・金子慎治 編著) (2011)
  • 著者名/発表者名: 中屋眞司
  • 出版者: 古今書院
• [産業財産権] 地下水資源の解析方法 (2012)
  • 発明者名: 中屋眞司
  • 権利者名: 信州大学
  • 産業財産権番号: 2012-209427
  • 出願年月日: 2012-09-24