サハラ砂漠周縁の水資源に関わる2大問題解決に向けた調査研究

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25257306
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 入江 光輝 宮崎大学, 工学部, 教授 (50451688)
• 研究分担者: 柏木 健一 筑波大学, 人文社会系, 准教授 (00447236) ; 河内 敦 筑波大学, 生命環境系, 助教 (10582364) ; 袋布 昌幹 富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (50270244) ; 間中 淳 富山高等専門学校, その他部局等, 准教授 (90413757) ; 古山 彰一 富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (90321421) ; 川上 智規 富山県立大学, 工学部, 教授 (10249146) ; 藤 正督 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50238523)
• 研究期間 (年度): 2013-10-21 – 2017-03-31
• キーワード: 土木環境システム / 水工水理学 / 環境材料 / 水質汚濁・土壌汚染防止・浄化 / 国際協力

研究実績の概要

衛星画像解析等により貯水池集水域の土砂生産量評価を可能とするとともに、土砂流出抑制工法で削減される土砂生産量を試算し、対策施工費用に対する堆砂削減効果と浚渫費用の比較を進めた。土砂流出対策の効果は現地の地形勾配に依存し、地形勾配が大きいと対策工法の費用対効果が大きくなるが、対象とするチュニジアは緩やかな地形が多く、集水域土砂流出対策は限られた面積でしか効果的ではないと考えられた。したがって、昨年度までの成果も考慮し、堆砂対策で最も費用対効果が高いのは濁水流入時の適切なゲート操作による密度流排砂と考えられた。
並行して貯水池底泥を利用したフッ素除去ユニットを試作した。乾燥・焼成時の収縮が大きい底泥の特性を考慮し外装およびフィルター部の試作は昨年度までに概ね完了していた。これに加え、日常的使用時に短いライフサイクルで交換される多孔体粒子の低コスト・短期間での作製を試みた。同じ多孔体でも必要強度がフィルター部より低く、形状に関してもある程度は不均質な粒径で十分なので、短時間での乾燥のために通電による内部からの乾燥を試行して多孔体粒子を作成した。フッ素と反応させる材料として食品副産物中(鳥骨等)のハイドロキシアパタイト(HA)を酸処理して得るリン酸アパタイトの使用を試みた。これによるフッ素除去は可能なことが示された一方で、底泥にHAを混入して酸処理した場合には底泥中に多く含まれる炭酸カルシウムでリン酸が消耗するためHAの転化が進行しなかったが、逆に底泥中カルシウムを用いたフッ素除去資材への展開できる示唆を得た。
またスマートフォンを使ったフッ素濃度の簡便計測システムについては、比色法により試薬と反応したサンプルを付属カメラで撮影する際、採光の仕方が大きく分析精度に影響を及ぼすため、画面の光を安定して採光するようサンプルセルのアタッチメントを工夫し、安定した分析結果を得られるようにした。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] 国立農業学院/農業省ダム水理総局(チュニジア)
  • 国名: チュニジア
  • 外国機関名: 国立農業学院/農業省ダム水理総局
• [雑誌論文] 乾燥地における貯水池堆砂問題(印刷中) (2017)
  • 著者名/発表者名: 入江光輝
  • 雑誌名: 沙漠研究 巻: 27 ページ: -
  • DOI: org/10.14976/jals.27
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] チュニジア国Joumine貯水池堆積土を用いた浄水フィルター用容器の作製(印刷中) (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤 正督・高井 千加・土本 順造・入江 光輝・Jamila Tarhouni
  • 雑誌名: 沙漠研究 巻: 27 ページ: -
  • DOI: org/10.14976/jals.27
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 電解法による飲料用水からのフッ素除去(印刷中) (2017)
  • 著者名/発表者名: 川上智規・宮崎光・今井裕規・小西美咲
  • 雑誌名: 沙漠研究 巻: 27 ページ: -
  • DOI: org/10.14976/jals.27
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 未利用資源を用いたフッ素処理資材の開発と性能評価(印刷中) (2017)
  • 著者名/発表者名: 袋布昌幹・藤田沙也・京角早織・豊嶋剛司・高松さおり・間中淳 ・入江光輝
  • 雑誌名: 沙漠研究 巻: 27 ページ: -
  • DOI: org/10.14976/jals.27
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] スマートデバイスによる携帯型オンサイト水質分析 ～乾燥地における硝酸態窒素測定を例として～(印刷中) (2017)
  • 著者名/発表者名: 間中淳・横田優貴・中村尊・古山彰一・袋布昌幹・入江光輝
  • 雑誌名: 沙漠研究 巻: 27 ページ: -
  • DOI: org/10.14976/jals.27
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 色情報を用いた水質調査用Androidアプリケーションの開発(印刷中) (2017)
  • 著者名/発表者名: 古山彰一・中村尊・小林龍也・藤島政樹・間中淳・入江光輝
  • 雑誌名: 沙漠研究 巻: 27 ページ: -
  • DOI: org/10.14976/jals.27
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Land cover mapping in cropland dominated area using information on vegetation phenology and multi-seasonal Landsat 8 images (2016)
  • 著者名/発表者名: Mtibaa S., Irie M.
  • 雑誌名: Euro-Mediterranean Journal for Environmental Integration 巻: 1 ページ: -
  • DOI: 10.1007/s41207-016-0006-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of sediment solidification ability using in situ microbial functions in Ichkeul Lake, Tunisia (2016)
  • 著者名/発表者名: Hata, T., Irie M
  • 雑誌名: Euro-Mediterranean Journal for Environmental Integration 巻: 1 ページ: -
  • DOI: 10.1007/s41207-016-0003-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Simulation of soil conservation measures using SWAT model: case of Joumine river basin (2016)
  • 著者名/発表者名: Mtibaa S., Irie M
  • 学会等名: International Conference on African Large river basins Hydrology
  • 発表場所: Dakar (Senegal)
  • 年月日: 2016-11-26 – 2016-12-03
  • 国際学会
• [学会発表] Fabrication of porous ceramics by Gelcasting method with agar and reservoir sediment in Tunisia (2016)
  • 著者名/発表者名: Arioka Y., Sensui M., Fuji M., Tafu M., Kawakami T., Irie M.
  • 学会等名: 9th International Conference on High Temperature Ceramic Matrix Composites and Global Forum on Advanced Materials and Technologies for Sustainable Development 2016
  • 発表場所: Tronto (Canada)
  • 年月日: 2016-06-28 – 2016-06-30
  • 国際学会