| 研究課題/領域番号 |
19310004
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境動態解析
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
唐 常源 千葉大学, 大学院・園芸学研究科, 教授 (80251198)
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| 研究分担者 |
佐倉 保夫 千葉大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70153947)
近藤 昭彦 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 教授 (30201495)
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| 研究期間 (年度) |
2007 – 2009
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| キーワード | 物質循環 / 扇状地 / 水文環境 / 地下水年齢 / CFC |
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| 研究概要 |
扇状地は地球に広く分布し、水に恵まれているため、都市が数多く発達している。地下水資源開発・管理を行うために、扇状地における水循環、地下水流動、水質変動、地下水年齢を把握することが重要である。特に、経済発展に伴う水資源問題を抱えている扇状地に関する水循環研究は少ない。本研究はまず扇状地水循環に関する地下水流動系、そして表層水と地下水の交流関係を調べた。次に流動系に沿って水質変動、特に硝酸イオン濃度分布を調査し、地域の水質形成プロセスを明らかにした。また、地下水年齢を把握するために、既存のトリチウムを用いる手法にCFCsやSF_6と組み合わせるという新しい手法を用いた。その事例研究として、扇状地の涵養域である山地における降雨浸透プロセス、大規模な灌漑が局地地下水流動系の水質にどのような影響を与えているのかを評価した。研究期間中に太行山扇状地、黄河扇状地およびそれらからなる複合扇状地での地下水および河川水を採取し、主要イオン濃度、硝酸、水素・酸素安定同位体、窒素同位体(^<15>N)、トリチウム、CFCsなどを測定し、以下のような重要な結果を得ている。
1)太行山扇状地では降水の涵養の影響を受け、水質組成はCa-HCO_3型となっている。また黄河扇状地の地下水はCa-HCO_3型、Na-HCO_3型からNa-SO_4型に変化している。2)CFC-12とトリチウムにより算出された南部黄河扇状地の地下水年代は23～50年の範囲にある。3)浅層地下水の硝酸の起源は主に窒素化学肥料と堆肥によるものが^<15>Nによって判明された。また、地下水の硝酸イオン濃度および<15>^N同位体の分析結果を総合すると、南部黄河扇状地での地下水に脱窒プロセスの存在が示唆された。4)黄河水を利用した灌漑の結果は地下水の塩分が著しく溶脱し,地下水質組成がNa-SO_4型からCa-Na-HCO_3型に変化した。その塩分溶脱前線の進行速度は200m/年と推定される。
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