有明海干潟環境の回復・維持方策に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14208072
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 滝川 清 熊本大学, 沿岸域環境科学教育研究センター, 教授 (80040450)
• 研究分担者: 原田 浩幸 熊本大学, 工学部, 助教授 (20222234) ; 古川 憲治 熊本大学, 工学部, 教授 (60029296) ; 鈴木 敦巳 熊本大学, 工学部, 教授 (50040390) ; 松田 博貴 熊本大学, 理学部, 助教授 (80274687) ; 田中 健路 熊本大学, 工学部, 助手 (30315288)
• キーワード: 有明海干潟 / 環境回復 / 干潟再生 / 干潟耕運 / 海底堆積物 / 環境政策調査 / 潮流3次元解析 / 有明海環境

研究概要

(1)干潟環境の改善策として、昨年度に引き続き「なぎさ線の回復」、「人工干潟の創生」、「植栽による干潟浄化機能の向上」等の工法を有明海の現地干潟で実施し、それぞれの効果について追跡調査を行い、効果の確認と継続調査中である。また、干潟の熱収支環境を計測するために、現地干潟に観測塔を設置し、観測を行った。
(2)有明海干潟の浄化機能をこれまで脱窒機能を中心に評価してきたが、これに加えて、浄化機能の結果として表れる海水の水質と微生物情報等データの蓄積を図った。また、水質改善策として、有明海沿岸域に広がるポイントソース、特に畜産排水からの窒素汚染効率的に削減する手法として嫌気性アンモニア酸化(Anammox)が活用できるかどうか実験的に検討した。
(3)人工干潟における物質収支を検討した.その結果,流出と流入で全窒素濃度の減少がみられ,浄化が起こっていることが確認された.しかし,間隙水のアンモニア濃度が1-3mg/lと高いことから底泥を用いた室内の浄化実験と溶出実験をおこなった結果,アンモニアは微生物活性によって低減するが,DOが低くなると溶出が起こり、現地でも一部に溶出がおこっているものと思われた.
(4)底質改善方法として、緩やかで持続可能な底質のCOD低減策として潮汐によって富酸素海水を底質に透過させる方法に着目し、室内実験と現地実験を試みた。その結果、底質改善策として富酸素海水透過の有効性が明らかになった。とくに室内実験に於いて、富酸素海水透過によるCODの低下効果のうち、酸化促進効果が約1/3、流失効果が残りの約2/3であることが判明した。
(5)有明海域の表層水および海底表層堆積物について,堆積物特性ならびに底生有孔虫群集・珪藻群集・花粉分析の検討を行った。これらから,島原湾中央部に存在する沿岸水と外洋水塊との境界に一致して,硫化水素臭を伴う泥が帯状(幅2-3km)に分布することを報告した.また有明海全域の表層堆積物のデータベースを作成し,1980年代以降の海洋環境の変化を明らかにした.
(6)有明海・八代海の流域圏の中から、本学の位置する白川流域を取り上げ、本流域内の各市町村における生活排水処理の現況と課題について調査・分析するとともに、当該流域住民に対するアンケート調査を実施し、有明海・八代海の環境保全についての意識を調査・分析した。さらに、これら一連の調査・分析に基づき、本流域における新しい制度設計による総合対策の方向性について検討した
(7)LANDSATのTM熱赤外域データと実測データとの相関性に基づき,海面温度の精度の高い推定を試みた。海面付近の気温と上空までの気象データ中の高層湿度に注目し,これと測点の緯度・経度を組み合わせて多変量解析を行う気温-湿度補正法を考案した。本手法の適用によって海面温度分布の時間的・空間的な変化を明らかにできた。さらに,これと地球統計学とを組み合わせて異なる水深での温度を推定し,温度分布の3次元的な特徴を抽出できた。
(8)熊本港に造成している人工干潟「野鳥の池」から底泥サンプルを採取し、酸化還元電位、固形物濃度、有機態固形物濃度、硫黄濃度などを測定した。その結果、冠水していない地点の表層は好気的状態であったが、冠水している地点の表層および各地点の地中10cmは嫌気的であった。また固形物中の有機物含量は、採取地点によらず約7%であった。さらに、採取地点によらず約2,000mg/lの硫酸塩が検出され、嫌気度の高いサンプルからは硫化水素臭がした。各底泥サンプルからDNAを抽出し変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(DGGE)法により細菌叢の解析を行った結果、好気度の高いサンプル以外は表層、地中10cm共、3種類の細菌が優占する可能性が示唆された。
(9)3次元の潮流解析モデルとして、POMおよびMECモデルを有明海・八代海に適用し、潮汐流動、塩分、水温等の変動特性について調べた。

研究成果

• [文献書誌] 滝川 清, 田中健路, 外村隆臣, 西岡律恵, 青山干春: "有明海の過去25年間における海域環境の変動特性"海岸工学論文集. 第50巻. 1001-1005 (2003)
• [文献書誌] 滝川清, 田中健路, 外村隆臣, 増田龍哉, 森岡三郎, 酒井勝: "有明海干潟環境の改善・回復に向けた対策工とその効果"海岸工学論文集. 第50巻. 1126-1130 (2003)
• [文献書誌] 田中健路, 滝川清, 成松明: "有明海とその周辺地域における近年の気候変動の傾向"海岸工学論文集. 第50巻. 1171-1175 (2003)
• [文献書誌] 原田浩幸, 滝川清: "諌早湾堤防内底泥の水質浄化能力と塩分の影響"海岸工学論文集. 第50巻. 1251-1255 (2003)
• [文献書誌] 栗山善昭, 滝川清, 榎園光廣, 野村茂, 橋本孝治, 柴田貴徳: "熊本白川河口干潟における土砂収支の検討"海岸工学論文集. 第50巻. 556-560 (2003)
• [文献書誌] 柿木哲哉, 滝川清: "平均水面の季節変動が干潟地形に及ぼす影響"海岸工学論文集. 第50巻. 471-475 (2003)
• [文献書誌] Takikawa.K., K.Tanaka, C.Aoyama, R.Nishioka, T.Hokamura: "Long-term variation of water quality variables in the Ariake Sea over 25 years"Asian WATERQUAL2003 (IWA-Asia Pacific Regional Conf.). ID:IQHL17. 1-8 (2003)
• [文献書誌] Takikawa, K., Y.Iyatomi, K.Tanaka, T.Hokamura, Y.Nagamine: "Environmental remediation and countermeasure works on the tidal flat in the Ariake Sea"Asian WATERQUAL2003. Pres.D:2QHD08. 1-8 (2003)
• [文献書誌] Takikawa, K., C.Aoyama, K.Tanaka: "Characteristics of Environment and Tidal Current in the Ariake Sea"Asian and Pacific Coasts 2003. 1-10 (2003)
• [文献書誌] 渡辺 枢, 滝川 清, 青山千春, 田中健路: "干潟を有する閉鎖性海域におけるσ座標系3次元流動解析"平成15年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集第II部門. II-38 (2004)
• [文献書誌] 山崎大輔, 滝川清, 塚水隆, 田中健路: "3次元直交格子座標系モデルを用いた有明・八代海の流動場の数値シミュレーション"平成15年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集第II部門. II-36 (2004)
• [文献書誌] 弥富祐二, 滝川清, 田中健路, 行平哲哉, 増田達哉: "熊本港内に設置した人工干潟環境の物質変化に関する研究"平成15年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集第II部門. VII-26 (2004)
• [文献書誌] 行平哲哉, 滝川清, 田中健路, 増田達哉, 弥富祐二: "熊本港野鳥の池における生態系の構築過程に関する研究"平成15年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集第II部門. VII-28 (2004)
• [文献書誌] 森 英次, 滝川清, 田中健路: "八代海の環境変化の要因分析に関する研究"平成15年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集第II部門. VII-27 (2004)
• [文献書誌] 津留秀明, 滝川清, 西間庭大吾, 成松明, 田中建路: "有明海干潟上における大気-陸面-海水相互作用に関する観測研究"平成15土木学会西部支部研究発表会講演概要集第II部門. II-40 (2003)
• [文献書誌] 成松明, 滝川清, 田中健路: "1970年代以降の有明海海域の長期変動〜気象・海象観測資料による解析〜"「九州・山口地区海岸工学者の集い」講演会. 第13号. (2004)
• [文献書誌] 原田浩幸, 滝川清: "有明海干潟底泥浄化能力評価に関する基礎的研究"3大学合同「みらい有明・不知火シンポジウム」. 2-1-2-8 (2003)
• [文献書誌] 滝川清, 田中健路, 外村隆臣: "有明海域の過去25年間における環境変動特性と近年の気候変動の傾向"3大学合同「みらい有明・不知火シンポジウム」. 1-10 (2003)
• [文献書誌] HARADA hiroyuki (熊本大学), SHIOMICHI Toru (EXCO): "Nitrogen and phosphorus recovery from piggary waste water treatment facility"3^<rd> international symposium on environmentally conscious design and inverse manufacture. 422-426 (2003)
• [文献書誌] 原田浩幸, 林泰弘, 滝川清(熊本大学): "諌早湾堤防内底泥の水質浄化能力と塩分の影響 The effects of saline on water purification of marine sediment at Isahaya Bay in Japan"海岸工学論文集 Coast Engineering research. 50. 1251-1255 (2003)
• [文献書誌] HARADA hiroyuki (熊本大学), SHIOMICHI Toru (EXCO): "Phosphorus Removal of Piggery Waste Water and the Treatment Water"Asian waterqual 2003 IWA-Asia Conference Regional Conference. (CD版). 2Q1F05 (2003)
• [文献書誌] HARADA hiroyuki (熊本大学), SHIOMICHI Toru (EXCO): "Nitrogen Removal from Effluent of Pig breeding Drainage Treatment Facilities"Proceedings of Strong N and agro 2003. 677-681 (2003)
• [文献書誌] 原田浩幸(熊本大学), 広田隆司, 村尾勇次(熊本県下水道公社), 藤井正博, 松下知広(ユニチカ): "小型沈殿部を有する二重管型気泡塔を用いた遠心脱水機ろ液のMAP処理に関する研究: Phosphorus removal in dewatering side stream by MAP crystallization Method Using Bubble column with Draught tube and compact settling zone"下水道協会誌論文集 journal of Japan sewage works. 40. 99-110 (2003)
• [文献書誌] 原田浩幸, 林泰弘, 滝川清(熊本大学): "Evaluation of Water purification of Marine Sediment from Ariake coast tidal Flats"6th International Marine Biotechnology Conference. 1P33 (2003)
• [文献書誌] 東 裕介, 鈴木敦巳, 北園芳人, 林 泰弘, 丸山 繁: "海水透過による干潟底質の改善効果の検討"第38回地盤工学研究発表会講演集. 2339-2340 (2003)
• [文献書誌] 福田誠悟, 鈴木敦巳, 丸山繁: "海水透過による干潟底質浄化実験"平成15年度土木学会西部支部研究発表会講演集. A. 282-283 (2004)
• [文献書誌] 小池克明, 松田節郎, 田村綾子: "海域水質データの時空間分布解析"情報地質. 14巻2号. 162-163 (2003)
• [文献書誌] 田村綾子, 小池克明, 小林茂樹: "光学センサ画像を用いた海面温度の推定"情報地質. 14巻2号. 196-197 (2003)
• [文献書誌] 田村綾子, 小池克明, 小林茂樹: "Landsat-5/TMデータを用いた海面温度の推定"(社)日本リモートセンシング学会第34回学術講演会論文集. 57-60 (2003)
• [文献書誌] 吉永徹, 小池克明: "分光反射率・放射率と岩石物性との関連に関する基礎的研究"(社)日本リモートセンシング学会第34回学術講演会論文集. 179-180 (2003)
• [文献書誌] Koike, K., Fujiyoshi, H.: "Spatial Modeling of Pore Distribution in Porous Media Using Geostatistics for Detecting Hydraulic Property"Environmental Rock Engineering, Saito, T. and Murata, S. (eds.), A.A.Balkema Publishers. 259-264 (2003)
• [文献書誌] 田村綾子, 小池克明: "リモートセンシングと地球統計学による海面温度の時空間解析"(社)資源・素材学会春季大会講演要旨集. (印刷中). (2004)
• [文献書誌] 佐藤聡美, 松田博貴: "有明海緑川河口付近の堆積過程"熊本大学理学部紀要. 17. 1-14 (2003)
• [文献書誌] 長谷義隆, 打越山詩子, 岩内明子, 宮崎敬士: "熊本県阿蘇カルデラ阿蘇谷の最終氷期後期以降の水域環境変遷"熊本大学理学部紀要(地球科学). 第17巻2号. 15-26 (2003)
• [文献書誌] 田中正和, 島崎英行, 長谷義隆, 松田博貴, 小松俊文, 小田真優子: "有明海の春季の水塊分布と海底環境との関係-2003年5月の海洋調査と河口域の環境資料に基づく解析-"熊本大学理学部地球科学科紀要. 18号(印刷中). (2004)
• [文献書誌] 長谷義隆, 松田博貴, 秋元和實, 中原功一朗, 滝川清: "中部九州西部、有明海南東部の海底堆積物の層相、14C年代値"熊本大学理学部地球科学科紀要. 18号(印刷中). (2004)
• [文献書誌] 秋元和實, 滝川 清, 島崎英行, 鳥井真之, 長谷義隆, 松田博貴, 小松俊文, 本座栄一, 田中正和, 大久保功史, 筑紫健一, 松岡數充, 近藤 寛: "有明海底質分布図"NPO法人みらい有明・不知火. (2003)
• [文献書誌] 秋元和實, 滝川 清, 島崎英行, 鳥井真之, 長谷義隆, 松田博貴, 小松俊文, 本座栄一, 田中正和, 大久保功史, 筑紫健一, 松岡數充, 近藤 寛: "「がらかぶ」が見た有明海の風景〜環境変化をとらえるための表層堆積物(底質)データベース〜"平成15年度科学研究費補助金報告書(DVD版). (2004)