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硝酸イオン中の窒素、酸素安定同位体比による河川での窒素負荷源の特定と流出プロセスの解明(平成 21年度)
Identification of N loading and discharge processes within river ecosystems by using N and O isotope analysis of nitrate

予算区分
AF 奨励 後期奨励研究
研究課題コード
0809AF005
開始/終了年度
2008~2009年
キーワード(日本語)
硝酸イオン,窒素安定同位体比,酸素安定同位体比,窒素負荷
キーワード(英語)
nitrate, nitrogen isotope ratio, oxygen isotope ratio, nitrogen loading

研究概要

人間活動は窒素負荷を増大させ、湖沼の水質悪化を引き起こした。窒素負荷源の特定には従来、時空間的に高解像度の流量および全窒素濃度のデータ蓄積を必要としたが、同位体分析法は同位体混合モデル、レイリーモデルにより、採水地点より上流の集水域内での窒素負荷プロセスを詳細に描き出すことが可能である。近年開発された少量の水試料で分析可能な脱窒菌法を用いて硝酸イオンの同位体比による窒素負荷評価法の開発を行う。

研究の性格

  • 主たるもの:基礎科学研究
  • 従たるもの:技術開発・評価

全体計画

申請者の所属する湖沼環境研究室には2001年から現在まで7年以上にわたって、霞ヶ浦に流入する主要四河川の各月1回の水試料が保管されている。微量で硝酸イオンの同位体比の測定が可能な脱窒菌法を使えば、これらほぼすべての水試料の分析が可能であり、各河川の同位体比の季節変化、年々変動、それに加えて流域の土地利用様式がかなり異なる四河川間の変動パターンの違いを明らかにすることができる。これに加えて、当研究室ではこれらの河川の出水時の水試料が保管されており、これらの解析結果と合わせて解析することで、上記のような硝酸イオンの流出プロセスをより詳細な時間スケールで解析することが可能である。以上、流域の窒素負荷の特徴を負荷源の種類、流出するタイミング、河川内浄化といった観点から明らかしていく。

今年度の研究概要

筑波山周辺で採水された渓流水や雨水の試料水に加えて、全域調査で毎月採水されている霞ケ浦湖水や昨年度2月に行った各種排水試料(82点)および今年度7月に予定している同様の各種排水試料水中の硝酸イオンの同位体分析を行う予定である。今年度秋に予定されている研究成果発表に向けて河川への窒素負荷の解析を行っていく。

備考

独立行政法人農業環境技術研究所の中島泰弘主任研究員および尾坂兼一研究員を共同研究者としている

関連する研究課題
  • 0 : その他の研究活動

課題代表者

高津 文人

  • 地域環境研究センター
    湖沼・河川環境研究室
  • 室長
  • 理学博士
  • 生物学,農学,林学
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