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2016 年度 実施状況報告書

ソシオ・ハイドロロジーによる農業由来水環境汚染の解決策の検討

研究課題

研究課題/領域番号 15KT0120
研究機関長崎大学

研究代表者

中川 啓  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 教授 (90315135)

研究分担者 渡辺 貴史  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 教授 (50435468)
研究期間 (年度) 2015-07-10 – 2018-03-31
キーワード硝酸性窒素 / 地下水汚染 / 窒素負荷ポテンシャル / GIS(地理情報システム)
研究実績の概要

本研究は、理工学的視点と社会科学的視点の両面から取り組むソシオ・ハイドロロジー (Socio-Hydrology, 社会水文学)により、地下水汚染の改善と農畜産業の振興の両立を志向する改善策を立案することを目指し、汚染の初動期から現在に至る地下水汚染の推移の把握とともに、それに対する人々の意識と行動を明らかにすることを目的としている。島原半島にある地方自治体のなかでも、特に地下水汚染が深刻である島原市を対象として、汚染の時空間構造の解明(課題I)と,地下水への意識と行動の解明(課題II)に取り組む。
課題Iでは、昨年度(平成28年度)は、島原半島における硝酸性窒素の地下水汚染の原因となる窒素供給量に着目し、その変化量がどのような要因によって影響を受けているかを明らかにした。特に、農業、家畜、生活排水の3つの部門に由来する窒素供給量について、窒素強度、構造変化、規模変化の要因に分解を行った。その結果、2005年度から2010年度における窒素供給量の変化は家畜頭数の上昇によってもたらされている一方で、2010年から2013年にかけての大幅な窒素供給量の減少は作付面積及び家畜頭数の減少に加えて、作付け対象の品種が栽培過程で窒素供給量が少ないものへ移行する構造変化要因も貢献していることが明らかとなった。
課題Ⅱでは、地下水の硝酸性窒素濃度の推移と地下水利用に係る主体の行動の対応関係を把握した。環境基準値を超過したのは、2001年である。それに対して市議会では、1998年以前は主に水量に係る発言しかみられなかった。以降は、毎年水質に関する発言がみられ、発言数が最も多くなったのは環境基準値を超過した4年後の2005年である。行政は、長崎県が同年に島原半島窒素負荷低減対策会議を設置した。これらの結果は、地下水汚染の発生と地域住民の認識には時間的ズレが生じることを示唆するものである。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

課題Iについては、島原半島における硝酸性窒素の地下水汚染の原因となる窒素供給量に着目し、その変化量がどのような要因によって影響を受けているかを明らかにすることができ、その成果を国際誌に公表することができた。また課題IIについては、地下水の硝酸性窒素濃度の推移と地下水利用に係る主体の行動の対応関係について把握できた。以上より、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

課題Iについては、地下水のサンプリングを継続し、地下水水質データの蓄積をはかる。さらに河川水質も測定し、表流水と地下水の関係性についても明らかにし、住民や行政へ提示するデータの取得と整理に努める。また課題IIについては、地下水汚染に対する地域住民の認識と行動に係るヒアリング・アンケート票を設計し、調査を実施しそのデータを解析することを予定している。

次年度使用額が生じた理由

初年度に研究実施期間が短かったことから、課題Iの地下水サンプリングと分析の他は、資料および情報収集が中心となり、繰越が生じた。昨年度(平成28年度)には、観測・分析機器の更新・追加が見込まれていたが、今年度に持ち越す形となり、また課題IIにおける調査活動が多少遅れており、さらに繰越が生じた。

次年度使用額の使用計画

今年度が最終年度となり、課題I、課題IIとも研究活動が活発化するため、観測・分析機器の更新・追加や成果発表のための国内外への旅費など、繰越額をあわせて有効に活用することに努めたい。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ルンド大学(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      ルンド大学
  • [雑誌論文] 長崎県島原市における地下水水質形成機構についての一考察2017

    • 著者名/発表者名
      天野弘基,中川 啓
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 73(4) ページ: I_73-I_78

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Classification of groundwater chemistry in Shimabara, using self -organizing maps2016

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, K., H. Amano, A. Kawamura and R. Berndtsson
    • 雑誌名

      Hydrology Research

      巻: - ページ: nh2016072

    • DOI

      10.2166/nh.2016.072

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 多変量解析による地下水水質の分類特性-島原市における事例-2016

    • 著者名/発表者名
      天野弘基,中川 啓,河村 明
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 72(5) ページ: I_127-I_135

    • DOI

      http://doi.org/10.2208/jscejer.72.I_127

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Groundwater geochemistry of a nitrate contaminated agricultural site2016

    • 著者名/発表者名
      Amano, H., K. Nakagawa and R. Berndtsson
    • 雑誌名

      Environmental Earth Sciences

      巻: 75 ページ: 1145

    • DOI

      10.1007/s12665-016-5968-8

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Decomposition approach of the nitrogen generation process: Empirical study on the Shimabara Peninsula in Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Fujii, H., K. Nakagawa and M. Kagabu
    • 雑誌名

      Environmental Science and Pollution Research

      巻: 23(22) ページ: 23249-23261

    • DOI

      10.1007/s11356-016-7522-3

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 長崎県島原市における地下水水質形成機構についての一考察2017

    • 著者名/発表者名
      天野弘基,中川 啓
    • 学会等名
      第61回水工学講演会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-17
  • [学会発表] Feasibility study on the use of Coprostanol to identify the source of nitrate groundwater pollution2016

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, K., A. Hiroki, Y. Takao and T. Hosono
    • 学会等名
      American Geophysical Union (AGU) 2016 Fall meeting
    • 発表場所
      Moscone Center (San Francisco, USA)
    • 年月日
      2016-12-12 – 2016-12-16
    • 国際学会
  • [学会発表] ポイントダイリューション法と数値計算による透水係数鉛直分布の評価2016

    • 著者名/発表者名
      中川 啓,天野弘基,齋藤雅彦
    • 学会等名
      第17回地下環境水文学に関する研究集会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-11-26 – 2016-11-27
  • [学会発表] 地域の地下水問題に挑む2016

    • 著者名/発表者名
      中川 啓
    • 学会等名
      長崎県立西陵高等学校創立30周年記念講演
    • 発表場所
      長崎県立西陵高等学校(長崎県諫早市)
    • 年月日
      2016-11-05
    • 招待講演
  • [学会発表] 雲仙岳の噴火直後および2016年における島原市湧水水質の比較2016

    • 著者名/発表者名
      山本絋平,利部 慎,中川 啓
    • 学会等名
      日本地下水学会2016年秋季講演会
    • 発表場所
      長崎新聞文化ホール(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2016-10-20 – 2016-10-22
  • [学会発表] 窒素負荷ポテンシャルの要因分解分析:島原半島の事例研究2016

    • 著者名/発表者名
      藤井秀道,中川 啓,利部 慎
    • 学会等名
      日本地下水学会2016年秋季講演会
    • 発表場所
      長崎新聞文化ホール(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2016-10-20 – 2016-10-22
  • [学会発表] 文理融合アプローチによる長崎県島原半島における地下水汚染の改善に係る検討2016

    • 著者名/発表者名
      中川 啓,渡辺貴史,藤井秀道,利部 慎
    • 学会等名
      日本地下水学会2016年秋季講演会
    • 発表場所
      長崎新聞文化ホール(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2016-10-20 – 2016-10-22
  • [学会発表] 硝酸性窒素汚染地域における鉛直地下水水質の地化学特性2016

    • 著者名/発表者名
      天野弘基,中川 啓
    • 学会等名
      日本地下水学会2016年秋季講演会
    • 発表場所
      長崎新聞文化ホール(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2016-10-20 – 2016-10-22
  • [学会発表] Point dilution test and numerical evaluation of the hydraulic conductivity2016

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, K., S. Masahiko and H. Amano
    • 学会等名
      43rd IAH CONGRESS(第43回国際水文地質学会)
    • 発表場所
      le Corum (Montpellier, France)
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Vertical characteristics of groundwater chemistry at the nitrate polluted site2016

    • 著者名/発表者名
      Amano H., K. Nakagawa and R. Berndtsson
    • 学会等名
      43rd IAH CONGRESS(第43回国際水文地質学会)
    • 発表場所
      le Corum (Montpellier, France)
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] 硝酸性窒素による地下水汚染源を推定するためにコプロスタノールを利用することの検討2016

    • 著者名/発表者名
      中川 啓, 天野弘基, 高尾雄二, 細野高啓
    • 学会等名
      水文・水資源学会2016年度総会・研究発表会
    • 発表場所
      コラッセふくしま(福島県福島市)
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-17
  • [学会発表] 島原市における水道水源の水質形成機構に関する考察2016

    • 著者名/発表者名
      天野弘基,中川 啓
    • 学会等名
      水文・水資源学会2016年度総会・研究発表会
    • 発表場所
      コラッセふくしま(福島県福島市)
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-17
  • [学会発表] 多変量解析による地下水水質の分類特性-島原市における事例-2016

    • 著者名/発表者名
      天野弘基,中川 啓
    • 学会等名
      第24回地球環境シンポジウム
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2016-08-31 – 2016-09-02
  • [学会発表] 島原市における水質形成機構の推定2016

    • 著者名/発表者名
      天野弘基,中川 啓
    • 学会等名
      日本地下水学会2016年春季講演会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都府中市)
    • 年月日
      2016-05-14

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公開日: 2018-01-16  

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