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個別分野 湖沼と海の環境

沿岸海域の海洋環境のモニタリング

瀬戸内海のような沿岸海域では、都市、工場、農地などから流入するリンや窒素のために、富栄養化やプランクトンの異常発生(赤潮)などの問題が起こっています。このような現象の解明には、プランクトンや底生生物を通じて、窒素、リンがどのような形で循環するかを明かにする必要があります。また、場所、季節、日射や河川流入量などの様々な条件が関係しているため、海域を時空間的に高い頻度で観測する必要があります。気象予測や大気汚染監視については、AMeDASのような常時観測・データ表示システムができていますが、海域で連続的に水質監視を行う施設を作ることは困難とされていました。当研究所では、船舶会社の協力を受け、瀬戸内海を毎日運航するフェリー「さんふらわああいぼり」に、水温、塩分、クロロフィル濃度(植物プランクトンの濃度の目安)などを計測するための装置を取り付け、海水を連続的に汲み上げて常時計測を行ってきました。さらに、計測データを衛星電話回線経由で研究所で受信し、常に監視するための技術開発と試験を行いました。将来的には、複数のフェリー船舶に協力してもらい、このような方法をネットワーク化することも考えています。そうなれば、各地からオンラインで送られてくる観測データに基づいて、海の水温や植物プランクトン濃度がどうなるかを予測し、沿岸域の水質管理に役立てることも可能になると思われます(図:1)。

(図:1)フェリー「さんふらわああいぼり」に取付けた海水計測システム及びデータオンライン転送システム
(図:1)フェリー「さんふらわああいぼり」に取り付けた海水計測システム及びデータオンライン転送システム。海水の水温・塩分・植物プランクトン濃度などを常時計測しています。

地球規模の海洋汚染モニタリング

広大な海洋において化学物質による汚染が起こっているかどうかを把握するためには、船舶を利用した海洋観測が不可欠です。 しかしながら、観測専用船舶を新造したとしても観測の頻度や採算の点から広大な海洋の環境を評価できる結果を得ることは困難です。 そこで研究所では、民間船舶への観測機器搭載など海運業者に協力いただきながら、効率的で信頼性の高い海洋汚染評価が可能な観測手法の開発と収集したデータを解析する研究を行っています。

当研究所では、有害化学物質による地球規模海洋汚染の動態を把握するために、日本〜オーストラリア東岸間、日本〜北米西岸間などの太平洋における観測を実施しています。 日本−ペルシャ湾間における観測結果では、広範な海域においてβ-HCH(農薬成分:日本では1971年に販売禁止)が検出されました。 一方、太平洋においても全ての観測地点からβ-HCHが検出されています。また、日本−ペルシャ湾間ではαおよびγ-HCHがほとんどの海域から検出され、太平洋では全ての海域から低濃度であるもののαおよびγ-HCHが検出されています。さらに、t-クロルデンとt-ノナクロル(農薬成分)が、極めて低濃度ながら太平洋海域の全観測地点から検出されています。 また、HCH異性体は、ペルシャ湾航路においては陸域に近い海域で濃度が高く、海洋の中央付近では小さくなる傾向も観測されています。また太平洋海域では、日本(大陸)から遠ざかるにつれ、濃度は漸減し、赤道付近でほぼ極小となり、以後オーストラリア沿岸域まで低い状態が継続するという特徴的なパターン傾向が見られました。

汚染物質の海洋における詳しい動きの把握は、このような方法が極めて有効であり、観測改善のための研究と更なる広域観測により、より詳細な海洋汚染の把握が可能となります(図:2)。

(図:2)日本-オーストラリア間におけるβ-HCHの観測例
(図:2)石炭運搬船を用いた日本-オーストラリア間におけるβ-HCHの観測例(アジア域から離れるに従い濃度が低下している傾向が観測された)

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