| 研究概要 |
大和川における長期データを用いた広範囲の流域についての水質についての研究を行った.大和川流域の代表地点である藤井のBOD,アンモニア態窒素濃度の時系列変化は,2月をピークに冬に濃度が増加し,他の時期は低下する傾向が流域全体にみられた.濃度と流量,水温との関係により,BOD濃度は水温変化に依存し,塩素イオン濃度は流量に依存するとわかった.また,硝酸態窒素濃度は流量,水温ともに依存しないことが分かった.河川水の濃度変化に影響するものとして,流量(雨水による流量増加と希釈効果),水温(生物による活性)が考えられる.上流から下流の変化を見ると,BOD/Cl^-比,NO_3^--N/Cl^-比は減少する傾向が見られた.しかし,有機物の分解によって,最終的に硝酸イオンになるので,BOD/Cl^-比が減少すれば,NO_3^--N/Cl^-比は増加するはずである.有機物の分解と同様に,河川内で硝酸イオン濃度に影響を与える現象として,光合成が考えられた.そこで,pHと水温,DO(溶存酸素濃度)の関係に着目した.光合成が起こると,硝酸が消費されpHは上昇し,酸素が発生するので,DOは大きくなる.大和川の河川水は25℃以上で,DOは飽和濃度よりも高く,pH8以上を示した.このことから,夏に硝酸イオンは光合成により減少することがわかる.これらの結果から,夏と冬の河川中で起こっている現象を図-15に流域での現象の概略を示すように,夏には温度が高く生物活性が高いため,有機物分解,硝化が速く反応し,BOD,アンモニア濃度は低くなる.また,硝酸イオンは光合成により消費され,河川水中の濃度は減少する.しかし,冬には有機物分解,硝化が遅く,光合成反応あまりし活発に起こらないため,河川水中でのBOD,アンモニア,硝酸イオン濃度が低くならないと考えられた.どこで有機物分解,硝化が遅く,光合成反応が起こっているか特定するため,窒素同位体を用いた結果,河川での停滞域の河床が砂で植物の生育する環境で窒素同位体が高くなり,硝酸,アンモニアが減少しており,反応が起こっていることが示された。
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