水質汚濁により寡少な水中光環境下にある閉鎖性水域の水圏環境修復システムの開発

• 研究課題/領域番号: 23780249
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 農業土木学・農村計画学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 原田 昌佳 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80325000)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 有機汚濁 / 無酸素化 / 水環境改善 / 溶存酸素 / LED / 光合成 / 閉鎖性水域 / ＬＥＤ / 貧酸素化 / 水質予測モデル / 水環境動態解析

研究概要

有機汚濁による無酸素化などの水環境劣化を抱える閉鎖性水域の環境修復に直接貢献することを目指し，ＬＥＤ光照射による水環境改善技術の開発を行った．本研究では，実験水槽内での水中ＬＥＤ灯を用いた照射実験を通じて，青色波長と赤色波長の混合波長光に対する藻類の光合成活性化とＤＯ生産量の関係性に関する基礎的事項を検討した．その結果，両者の混合割合によって光合成の活性化が異なり，ＤＯの生産量や藻類の発生量に大きな違いが見られた．短期的なＤＯ環境の改善効果を発揮させるためにはＲ／Ｂ比が１／４程度で照射し，その後Ｒ／Ｂ比を２程度にすることでＬＥＤによる富栄養化を回避することができることが示された．

研究成果

• [雑誌論文] 有機汚濁が進む閉鎖性水域の嫌気的・還元的条件下での水質動態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 原田昌佳,平松和昭,齋藤孝,森牧人,丸居篤
  • 雑誌名: 雨水資源化システム学会誌 巻: 19(1)(印刷中)
  • NAID: 130007687975
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Initial Result of Development of k-?Model for Simulation of Hydrodynamics in Lakes Toward to Simulation of Their Water Quality, Journal of the Faculty of Agriculture (2014)
  • 著者名/発表者名: B. Q. Lap, Harada M., and Hiramatsu K.
  • 雑誌名: Kyushu University 巻: 59(1) ページ: 155-161
• [雑誌論文] Application of a simple genetic algorithm for the calibration of aquatic ecosystem model of an agricultural pond (2014)
  • 著者名/発表者名: Do Thuy Nguyen, Masayoshi Harada, Kazuaki Hiramatsu and Shinji Fukuda
  • 雑誌名: Paddy and Water Environment 巻: 12 号: 1 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1007/s10333-012-0353-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Initial Result of Development of k- Model for Simulation of Hydrodynamics in Lakes Toward to Simulation of Their Water Quality (2014)
  • 著者名/発表者名: Bui Quoc Lap, Masayoshi Harada, Kazuaki Hiramatsu
  • 雑誌名: Journal of the Faculty of Agriculture, Kyushu University 巻: 59(1) ページ: 155-161
• [雑誌論文] Analysis of Seasonal Changes in Water Qualities in Eutrophic Reservoirs in a Flat Low-lying Agricultural Area Using an Algae-based Ecosystem Model (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Harada, Akifumi Douma, Kazuaki Hiramatsu, Do Thuy Nguyen and Atsushi Marui
  • 雑誌名: Irrigation and Drainage 巻: 62 号: S1 ページ: 24-35
  • DOI: 10.1002/ird.1770
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time Prediction of Chlorophyll-a Time Series in a Eutrophic Agricultural Reservoir in a Coastal Zone Using Recurrent Neural Networks with Periodic Chaos Neurons (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Harada, Takafumi Tominaga, Kazuaki Hiramatsu and Atsushi Marui
  • 雑誌名: Irrigation and Drainage 巻: 62 号: S1 ページ: 36-43
  • DOI: 10.1002/ird.1757
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of Water Quality in the Truc Bach Lake, Hanoi Capital, Vietnam, Journal of the Faculty of Agriculture (2013)
  • 著者名/発表者名: B. Q. Lap, Harada M., and Hiramatsu K.
  • 雑誌名: Kyushu University 巻: 58(1) ページ: 145-151
• [雑誌論文] Dynamics of Water Quality in the Truc Bach Lake, Hanoi Capital, Vietnam (2013)
  • 著者名/発表者名: Bui Quoc Lap, Masayoshi Harada, Kazuaki Hiramatsu
  • 雑誌名: Journal of the Faculty of Agriculture, Kyushu University 巻: 58(1) ページ: 145-151
  • NAID: 120005227261
• [雑誌論文] 自己組織化マップを利用した富栄養化貯水池の季節的な水質変動特性の定量的評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 増野希陸・原田昌佳・平松和昭・丸居篤
  • 雑誌名: 九州大学大学院農学研究院学芸雑誌 巻: 67(1) ページ: 25-33
  • NAID: 120004146493
• [学会発表] 水質・植物プランクトン調査に基づいた富栄養化貯水池の水環境解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 原田昌佳・平松和昭・福田信二・多田成美
  • 学会等名: 第93回農業農村工学会九州支部大会講演要旨集
  • 発表場所: 宮崎市
  • 年月日: 2013-11-06
• [学会発表] 白色LEDを利用した貧酸素水域の水環境改善技術の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川野陽介・原田昌佳・平松和昭・福田信二
  • 学会等名: 第93回農業農村工学会九州支部大会講演要旨集
  • 発表場所: 宮崎市
  • 年月日: 2013-11-06
• [学会発表] 有機汚濁が進む貯水池の嫌気的条件下における水質環境の定量的評価,会 (2013)
  • 著者名/発表者名: 原田昌佳・櫻木剛・平松和昭・福田信二
  • 学会等名: 平成25年度農業農村工学会大会講演
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2013-09-05
• [学会発表] 有機汚濁が進む貯水池の嫌気的条件下における水質環境の定量的評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 原田昌佳，櫻木剛，平松和昭，福田信二
  • 学会等名: 平成25年度農業農村工学会大会講演会
  • 発表場所: 東京都（東京農業大学世田谷キャンパス）
• [学会発表] 水質・植物プランクトン調査に基づいた富栄養化貯水池の水環境解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 原田昌佳，平松和昭，福田信二，多田成美
  • 学会等名: 第93回農業農村工学会九州支部大会
  • 発表場所: 宮崎市（宮崎観光ホテル）
• [学会発表] 白色LEDを利用した貧酸素水域の水環境改善技術の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川野陽介，原田昌佳，平松和昭，福田信二
  • 学会等名: 第93回農業農村工学会九州支部大会
  • 発表場所: 宮崎市（宮崎観光ホテル）
• [学会発表] 発光ダイオードを利用した水質改善技術の有効性に関する実験的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 下田知直・原田昌佳・平松和昭
  • 学会等名: 第92回農業農村工学会九州支部大会講演要旨集
  • 発表場所: 長崎市
  • 年月日: 2012-11-01
• [学会発表] カオスリカレントニューラルネットワークによるクロロフィルa時系列の短期予測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原田昌佳・堂馬彬史・平松和昭・丸居篤
  • 学会等名: 平成24年度農業農村工学会大会講演会
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] 発光ダイオードを利用した水質改善技術の有効性に関する実験的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 下田知直・原田昌佳・平松和昭
  • 学会等名: 第92回度農業農村工学会九州支部大会
  • 発表場所: 長崎市
• [学会発表] 連続観測データに基づいたクロロフィルa時系列のリアルタイム予測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原田昌佳・平松和昭・富永貴史・丸居篤
  • 学会等名: 第92回農業農村工学会九州支部講演会
  • 発表場所: 別府市
• [学会発表] 自己組織化マップを用いた富栄養化貯水池の水環境解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 増野希陸・原田昌佳・平松和昭・丸居篤
  • 学会等名: 第92回農業農村工学会九州支部講演会
  • 発表場所: 別府市
• [備考]
  • URL: http://www2.bpes.kyushu-u.ac.jp/~www-water/