| 研究課題/領域番号 |
24360194
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
高尾 雄二 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 教授 (20206709)
朝倉 宏 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 准教授 (00391061)
斎藤 雅彦 神戸大学, 工学研究科, 助教 (40283915)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 硝酸性窒素 / 地下水汚染 / トレーサー試験 / コプロスタノール |
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| 研究実績の概要 |
硝酸性窒素による地下水汚染が明らかとなっているフィールドを用い、新たなトレーサーとしてコプロスタノールの利用を検討することを目的として平成24年度より研究を開始した。初年度（平成24年度）は、トレーサー試験を行うための深度50mの観測孔を2本設置した。1m区間ごとのサンプリングが可能なサンプラーを導入して、深度方向のサンプリングと分析を、現在まで継続して実施している。また研究対象地域の汚染状況を把握するためのサンプリングと分析も、初年度より継続して実施しており、初年度から平成25年度にかけて、それらのデータをとりまとめ、汚染状況の時間的な変動特性と空間的な広がりを把握するとともに、分析結果を用いた主成分分析やクラスター解析といった多変量解析によって統計的処理により、サンプリング地点特性の分析を行った。平成25年度から平成26年度にかけて、自己組織化マップにより、さらなるデータ解析を行い、水質分類を明確に行った。また本研究の一環として、研究対象地域の集落ごとの汚染可能性を推計することを試みた。これらの結果について、国内外の主要な学会において口頭発表、ポスター発表などを行った。
トレーサー試験に関しては、初年度より継続して、試験方法を試行しており、ほぼ、ポイントダイリューション法による試験体制を確立できたと考えている。コプロスタノールそのものをトレーサー試験に適用することは困難であるため、サンプリングによるトレーサーとしての利用を検討しており、平成26年度末に、窒素同位体比と酸素同位体比などの同位体比測定結果と比較することによる窒素負荷の起源推定への利用可能性の検討に着手したところである。またポイントダイリューション法に用いない方の観測孔を利用した毎日の定時サンプリングと気象観測を１年間継続し、長期的な降雨、蒸発散、地下水位のデータを収集し、現地における地下水涵養モデルの構築を試みた。
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| 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
本研究の第一の目的である、研究対象地におけるトレーサー試験体制をほぼ確立できたこと、また第二の目的である、汚染メカニズムの解明に資するデータを取得するための様々な研究を実施することができたこと、すなわち、窒素負荷分布の推定方法の検討や研究対象地の水質分類、トレーサー試験結果による透水係数・分散長の評価方法の検討などを実施することができたこと、さらに、研究の成果報告を順次行うことができていることから、本研究はおおむね順調に進展していると判断したい。
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| 今後の研究の推進方策 |
ポイントダイリューション法によるトレーサー試験体制は、ほぼ確立できたため、今後は、トレーサー試験データの蓄積と、その解析方法を検討し、現場の透水係数及び分散長などの物質輸送解析に必要となる諸定数を評価する方法を確立する。また本研究でトレーサーとして用いることを提案しているコプロスタノールについては、サンプリングされた水試料の同位体比の分析結果との比較により、窒素負荷起源推定に適用することを考えており、平成27年度にその結果を取りまとめる予定である。また研究対象地の汚染状況や空間的な水質分類については、多変量解析や自己組織化マップを用いてその特性を評価できたので、平成27年度には複数の原著論文として公表する予定である。平成26年度に新たに実施した、1日1回の定時サンプリングと気象観測、地下水位、電気伝導度の観測結果をとりまとめて地下水涵養と地下水位、水質変動との関係性について、解析を行うこと、また、トレーサー試験スケール及び研究対象地域スケールにおける数値シミュレーションモデル構築にも着手し、研究対象地の地下水汚染メカニズムの解明に取り組みたいと考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
初年度（平成24年度）に備品として購入したイオンクロマトグラフィーのオートサンプラーを他の科学研究費補助金と按分して購入したために、初年度以降に持ち越した助成金が生じていたが、消耗品や旅費などの使用により、年度毎にその額は減少している。また、研究対象地におけるサンプリングとトレーサー試験の実施には、所属する部局の保有する公用車を自らが運転して現地へ赴くなどしたため、その分の人件費や謝金が節約されていることも次年度使用額が生じた理由であるが、平成27年度以降は、サンプリング、トレーサー試験とも、回数を増やしていく予定であるから、人件費・謝金ともに支出が見込まれる。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成27年度は、本研究が4年目に入り、研究対象地で実施している定期サンプリングや深度方向のサンプリングと分析、これまで行ってこなかった同位体比の分析などの分析項目も増加し、同位体分析のための消耗品の購入や、イオンクロマトグラフィーの交換カラムや現地調査用の機器のセンサー部の交換などがこれまで以上に生じてくるものと予想される。また研究成果の公表にあたり、国内外の学会発表のための旅費や、論文投稿料や著者負担金の支出に充てたいと考えている。本研究課題は、5年間で計画していたところ、平成26年度からの交付予定額は、800千円/年となっており、不十分であったところ、上記のような高価な消耗品の購入や成果発表の旅費、投稿料などに、生じた次年度使用額を有効に活用したいと考えている。
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