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2010 年度 実績報告書

沿岸地下水の積極的・持続的利用のための人工涵養及び窒素浄化法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20651019
研究機関広島大学

研究代表者

小野寺 真一  広島大学, 大学院・総合科学研究科, 准教授 (50304366)

研究分担者 福岡 正人  広島大学, 大学院・総合科学研究科, 教授 (70117232)
キーワード環境変動 / 水質汚濁 / 窒素 / 地下水 / 流出 / 瀬戸内海 / 浄化 / 人工涵養
研究概要

本研究では、水不足の問題を抱える瀬戸内や島嶼部において、持続的な地下水の利用、特に渇水時の地下水利用及び質的な保全を念頭において、人工涵養手法の開発及び揚水操作による地下水汚染浄化手法の開発を目的として、研究を遂行した。特に、香川県丸亀平野、広島県生口島、大阪平野で集中観測を行った。成果は以下のとおりである。
(1)平野部において深層地下水の水圧低下に伴う浅層地下水の深層への局部的な涵養を引き起こしていることが確認された。これに対し、従来からの浅層地下水の利用法である、旧河道の下流側にトレンチを掘り、そこから湧出した地下水を導水し農業利用する方法(出水)は、河川-地下水相互作用を活用したものであり、持続的利用に対し有効であることが示された。
(2)一般的な施肥による水田への平均的な窒素負荷量は80kg/haであるが、例えば、硝酸性窒素濃度が6mg/Lの地下水を用いて年間潅水量である14000m^3/haを供給すると、窒素負荷量は年間84kg/haとなり、通常の施肥量に匹敵することになる。すなわち、地下水の硝酸性窒素濃度が6mg/L以上であれば、施肥は不要となる。
(3)物質収支と地形依存の地下水流出量を加味した水収支法により、削減が可能な肥料量の空間分布や地下水利用可能量などをメッシュごとに推定し、地下水の濃度に応じて、肥料をほぼ100%削減できるエリアが存在することを確認した。
(4)果樹園が多く分布する島嶼部においては、大量の窒素肥料が施用されているが、当概地域の散水はほとんど地下水に依存しているため、前述の議論を適用すれば、海岸から300m上流においては、250kg/ha/yearの窒素肥料の半分程度、500m上流では全て削減可能になると考えられる。しかし、源流域付近は濃度が低く、また下流側は脱窒の影響で濃度が減衰しており、現位置システムは適用できない。すなわち、中流域からの導水が必要であり、流域一帯となった肥料削減システムネットワークの構築によって、より効率的な利用が可能になる。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (21件) 図書 (4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Hydrogeological constraint on nitrate and arsenic contamination in Asian metropolitan groundwater2011

    • 著者名/発表者名
      Hosono, T.
    • 雑誌名

      Hydrological Processes

      巻: (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大阪湾への地下水による栄養塩流出とその長期的変動に関する評価2010

    • 著者名/発表者名
      小野寺真一
    • 雑誌名

      瀬戸内海

      巻: 60 ページ: 62-65

  • [雑誌論文] Application of multi-isotope ratios to study the source and quality of urban groundwater in Metro Manila, Philippines2010

    • 著者名/発表者名
      Hosono, T.
    • 雑誌名

      Applied Geochemistry

      巻: 25 ページ: 900-909

    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of groundwater discharge and river topography on nutrient component of rivers in Southern Korea2010

    • 著者名/発表者名
      Onodera, S.
    • 学会等名
      AGU (American Geophysical Union) Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, U.S.A.
    • 年月日
      20101213-20101217
  • [学会発表] Characteristics of seasonal NO_3-N discharge by groundwater in a coastal agricultural catchment2010

    • 著者名/発表者名
      Saito, M.
    • 学会等名
      AGU (American Geophysical Union) Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, U.S.A.
    • 年月日
      20101213-20101217
  • [学会発表] 瀬戸内海流域の地下水の持続可能性-水資源および肥料資源として-2010

    • 著者名/発表者名
      小野寺真一
    • 学会等名
      第32回陸水物理研究会 公開シンポジウム「瀬戸内海流域における水環境の持続可能性-都市、農業、地下水、海洋との関わり」
    • 発表場所
      広島大学(招待講演)
    • 年月日
      20101127-20101128
  • [学会発表] 瀬戸内海の持続可能性-地下水の役割はどの程度わかったのか?-2010

    • 著者名/発表者名
      齋藤光代
    • 学会等名
      第32回陸水物理研究会 公開シンポジウム「瀬戸内海流域における水環境の持続可能性-都市、農業、地下水、海洋との関わり」
    • 発表場所
      広島大学(招待講演)
    • 年月日
      20101127-20101128
  • [学会発表] 瀬戸内海流域での地下水流動及び河川作用を考慮したリン循環の解明とその資源的評価に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      福岡正人
    • 学会等名
      第32回陸水物理研究会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      20101127-20101128
  • [学会発表] 大規模河口干潟におけるラドン濃度分布及び地下水湧出特性2010

    • 著者名/発表者名
      小野寺真一
    • 学会等名
      日本地下水学会2010年秋季講演会
    • 発表場所
      和歌山県民交流プラザ
    • 年月日
      20101111-20101113
  • [学会発表] 脱窒の生じている地下水中でのN_2Oの季節変化2010

    • 著者名/発表者名
      大西晃輝
    • 学会等名
      日本地下水学会2010年秋季講演会
    • 発表場所
      和歌山県民交流プラザ
    • 年月日
      20101111-20101113
  • [学会発表] 流域の河川-地下水交流と栄養塩輸送について-インドネシア、ジャカルタの例-2010

    • 著者名/発表者名
      小野寺真一
    • 学会等名
      2010年度日本水文科学会学術大会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県)
    • 年月日
      20101002-20101003
  • [学会発表] ^<222>Rnトレーサーを用いた感潮河川における潮位変化にともなう地下水流出の要因と影響2010

    • 著者名/発表者名
      加藤愛彬
    • 学会等名
      2010年度日本水文科学会学術大会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県)
    • 年月日
      20101002-20101003
  • [学会発表] 大阪都心部における地下水の物理化学性とその海洋への影響-年代、塩分、栄養塩特性-2010

    • 著者名/発表者名
      小野寺真一
    • 学会等名
      地下水地盤環境に関するシンポジウム2010-水の都における水環境・水資源と安心快適社会-
    • 発表場所
      大阪府 建設交流館グリーンホール(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] 地下水の硝酸汚染は脱窒作用によってどこまで軽減できるのか?-反応速度と輸送速度のバランスによる評価の現状と課題-2010

    • 著者名/発表者名
      齋藤光代
    • 学会等名
      2010年度日本水文科学会学術大会公開シンポジウム「身近な水の硝酸汚染-総合科学としての水文科学の役割-」
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県)(招待講演)
    • 年月日
      2010-10-03
  • [学会発表] アジア巨大都市における地下水汚染の評価2010

    • 著者名/発表者名
      小野寺真一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] アジア大都市帯水層における硝酸自然減衰能の評価2010

    • 著者名/発表者名
      齋藤光代
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)(招待講演)
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] ^<222>Rnを用いた大阪湾への地下水流入量の評価2010

    • 著者名/発表者名
      梅澤有
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)(招待講演)
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] マルチトレーサーによる瀬戸内海沿岸域での地下水流出評価2010

    • 著者名/発表者名
      齋藤光代
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] 大阪都心部の地下水年代と栄養塩特性-海洋への影響評価のために2010

    • 著者名/発表者名
      小野寺真一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] 地形モデルによるアジア巨大都市の海底地下水流出の空間分布評価2010

    • 著者名/発表者名
      清水裕太
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] 感潮域における地下水流出の推定とそれに伴う栄養塩供給2010

    • 著者名/発表者名
      加藤愛彬
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] 地下水指標となるトレーサーを用いた大河川流域における地下水流出推定と栄養塩動態の把握2010

    • 著者名/発表者名
      加藤愛彬
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] 河川への地下水流出にともなう栄養塩供給-西日本と韓国南部の比較-2010

    • 著者名/発表者名
      小野寺真一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] アジア巨大都市の地下水の塩水化強度について2010

    • 著者名/発表者名
      小野寺真一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)
    • 年月日
      2010-05-27
  • [図書] 『Groundwater and Subsurface Environments (M.Taniguchi(eds))』「9.Subsurface Pollution in Asian Megacities」2011

    • 著者名/発表者名
      Onodera, S.
    • 総ページ数
      159-184
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 『Forest Hydrology and Biogeochemistry(Levia D.F.(eds.))』「30.Effect of ForestFires on Hydrology and Biogeochemistry of Watersheds」2011

    • 著者名/発表者名
      Onodera, S.
    • 出版者
      Springer(In press)
  • [図書] 『アジアの地下環境-残された地球環境問題-(谷口真人編)』「6章 アジア巨大都市の物質負荷と地下汚染」2011

    • 著者名/発表者名
      小野寺真一
    • 総ページ数
      155-185
    • 出版者
      学報社
  • [図書] 『アジアの都市と水環境(谷口真人・吉越昭久・金子慎治編著)』「8章マニラの水環境3節水環境と水環境問題」2011

    • 著者名/発表者名
      小野寺真一
    • 総ページ数
      225-234
    • 出版者
      古今書院
  • [備考] 広島大学陸域環境研究会

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/mtcatwg/big-hands/index.html

  • [備考] 地球資源論研究室

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/er/

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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