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2017 年度 実績報告書

持続可能な養殖漁業を支える森から海への有機物と微量必須金属の輸送メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 15KT0022
研究機関山形大学

研究代表者

渡部 徹  山形大学, 農学部, 教授 (10302192)

研究分担者 藤井 学  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 特任准教授 (30598503)
伊藤 紘晃  熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 助教 (80637182)
研究期間 (年度) 2015-07-10 – 2018-03-31
キーワード有機物 / 微量必須金属 / 森から海への輸送 / 森林 / 農地 / フミン物質 / 汽水域 / 凝集沈殿
研究実績の概要

流域土地利用と下流域への微量金属輸送の関係性を明らかにするため,三陸の複数河川を対象として,土地被覆が溶存微量金属負荷に及ぼす影響について検討した。その結果,森林植生,農地,都市など土地利用が異なることで負荷量が変化し,特に水田や都市部からの微量金属負荷が高い値を示した。これは,森林などの自然由来のみならず,集水域の人間活動が微量金属負荷に影響を及ぼすことを示している。
汽水域の到達する直近の河川水を対象に,河川水中の物質の沈殿・不溶化の特性を調べた。汽水域で生じる凝集は,河川淡水域で懸濁態として存在する物質が凝集の主要な因子であり,河川水中で溶存態として存在している有機物がそれに続く因子であった。また,これらの因子が除かれると不溶態がほとんど形成されなくなることが示された。凝集を引き起こす有機物の中では,フミン様有機物のある一部の有機物が,海水混合後の数秒から数分という短時間のうちに凝集を引き起こすことが示唆された。凝集に伴う金属の挙動は(Fe),(Mn),(Al, V),(Ni, Cu, Zn)4類型に分類された。特に鉄は懸濁態や凝集体が存在すると不溶態になりやすく,また,さらに振盪条件,すなわち粒子同士の衝突が頻繁に生じる場合に不溶態になりやすかった。
さらに,自然由来の有機物の発生源としての森林と農地の土壌に,擬似河川水を用いて土壌抽出液を採取し,そこに擬似海水を加えることによる溶存態有機物の量的・質的変化を調べた。その結果,森林の樹種や農地の作物種の違いが,これらの変化に影響を与えることを明らかにした。
以上の通り,当初予定していた河川・沿岸域への微量必須金属・有機物流出モデルの構築までには至らなかったが,モデル構築に資する有用なデータが得られた。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Dissolved organic matter characteristics along sabo dammed streams based on ultra-violet visible and fluorescence spectral properties2018

    • 著者名/発表者名
      Susan Praise, Hiroaki Ito, Ying An, Kazuya Watanabe, Toru Watanabe
    • 雑誌名

      Environmental Monitoring and Assessment

      巻: 190 ページ: 146

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s10661-018-6518-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 北上山地水系の冬季における土地被覆の溶存鉄負荷量に対する影響およびその原単位2018

    • 著者名/発表者名
      遠藤雄大, 夏池真史, 宮本真奈美, 吉村千洋, 藤井学
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工)

      巻: 74(4) ページ: III_535-III_540

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 都市・自然河川ならびに下水処理水中における微量金属スペーシエーション:相模川流域での事例研究2017

    • 著者名/発表者名
      和田光央, 藤井学
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 73(7) ページ: III_17-III_27

    • DOI

      https://doi.org/10.2208/jscejer.73.III_17

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Importance of Allochthonous and Autochthonous Dissolved Organic Matter in Fe(II) Oxidation: A Case Study in Shizugawa Bay Watershed, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Lee,Y. P., Fujii, M., Kikuchi, T., Natsuike, M., Ito, H., Watanabe, T., Yoshimura, C.
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 180 ページ: 221-228

    • DOI

      doi: 10.1016/j.chemosphere.2017.04.008

    • 査読あり
  • [学会発表] 森林と農地の土壌から抽出した有機物の塩分濃度上昇による量的・質的変化2018

    • 著者名/発表者名
      小山一稀,西山正晃,伊藤紘晃,Pham Viet Dung,Praise Susan,渡部徹
    • 学会等名
      平成29年度土木学会東北支部技術研究発表会
  • [学会発表] 北上山地水系の冬季における土地被覆の溶存鉄負荷量に対する影響およびその原単位2018

    • 著者名/発表者名
      遠藤雄大, 夏池真史, 宮本真奈美, 吉村千洋, 藤井学
    • 学会等名
      第62回水工学講演会
  • [学会発表] 熊本県白川河口域における有機物と金属の速い不溶化に関与する河川水構成物質の特性2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤紘晃,鶴巻慎也,濱武英,川越保徳
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
  • [学会発表] Quantitative and qualitative changes of forest soil organic matters expected in estuaries2017

    • 著者名/発表者名
      Toru Watanabe, Eikichi Ichihashi, Jian Pu, Hiroaki Ito
    • 学会等名
      7th IWA-ASPIRE Conference 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 都市・自然河川ならびに下水処理水中における微量金属スペーシエーション:相模川流域での事例研究2017

    • 著者名/発表者名
      和田光央, 藤井学
    • 学会等名
      第54回環境工学研究フォーラム

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公開日: 2018-12-17  

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