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湖沼において漸増する難分解性溶存有機物の特性・起源と物質収支(平成 21年度)
Origin, characteristics and mass balance of recalcitrant dissolved organic matter in lake

予算区分
CD 文科-科研費
研究課題コード
0911CD003
開始/終了年度
2009~2011年
キーワード(日本語)
溶存有機物,難分解性溶存有機物,湖沼,物質収支,霞ヶ浦
キーワード(英語)
dissolved organic matter, recalcitrant dissolved organic matter, lake, mass balance, Lake Kasumigaura

研究概要

本研究は,富栄養湖霞ヶ浦において,全有機炭素(TOC)を有機物パラメータとして,湖水溶存有機物(DOM)および難分解性DOMの特性・起源に関する知見を集積して,その知見を基に,湖内3次元流動モデルを用いた物質収支算定により霞ヶ浦における難分解性DOMの主要発生源の寄与(季節的・地点別)を定量的に明らかにすることを目的とする。

研究の性格

  • 主たるもの:基礎科学研究
  • 従たるもの:応用科学研究

全体計画

[H21年度]サブテーマ1:湖における難分解性DOMの物質収支に関する研究
霞ヶ浦5地点,流入河川4河川において水サンプルを,霞ヶ浦3地点で底泥コアサンプルを毎月採取する。サンプルをDOM分画手法に供する。霞ヶ浦3次元流動モデルのメッシュサイズを細かくして解像度を上げる。
サブテーマ2:DOMおよび難分解性DOMの特性・起源に関する研究
霞ヶ浦で優占する藻類を室内培養して,藻類由来DOMの生産量・速度,分解性等の特性を評価する。河川降雨時調査を実施して,降雨時における河川水DOMの特性等を評価する。霞ヶ浦3地点で採取した底泥間隙水の鉛直濃度プロファイルから溶出フラックスを求める。湖水DOMや河川水DOMの安定・放射性同位体比,分子サイズ,3次元励起蛍光マトリックス,糖類・アミノ酸組成等を測定して,起源・特性を評価する。
[H22年以降]サブテーマ1:前年度に引き続き湖水・河川水でサンプルを採取してDOMと難分解性DOMの動態を評価する。難分解性フミン物質を対象として湖内流動モデルのモデル検証を行う。さらに,得られた調査データを使って難分解性DOMの物質収支に係るモデル計算を行う。最終年度には,底泥浚渫等の対策効果をモデルで評価することを試みる。
サブテーマ2:引き続き,藻類由来DOMや降雨時河川水DOMの特性を評価する。底泥溶出フラックスも算定する。多くの手法を駆使して得られたDOMサンプルの特性・起源を評価する。最終年度は,データ整理と解析を実験と同時並行で行う。

今年度の研究概要

本年度は,霞ヶ浦5地点,流入河川4河川において水サンプルを,霞ヶ浦3地点で底泥コアサンプルを毎月採取する。サンプルをDOM分画手法に供する。湖水DOMや河川水DOMの安定・放射性同位体比,分子サイズ,3次元励起蛍光マトリックス,糖類・アミノ酸組成等を測定して,DOMの起源・特性を評価する。

霞ヶ浦で優占する藻類を培養して,藻類由来DOMの生産量・速度や分解性等の特性を評価する。河川降雨時調査を実施して,降雨時における河川水DOMの特性等を評価する。霞ヶ浦3地点で採取した底泥間隙水の鉛直濃度プロファイルから溶出フラックスを求める。

霞ヶ浦3次元流動モデルのメッシュサイズを500m×500mから100m×100mに細かくする。

関連する研究課題
  • 0 : 領域プロジェクト

課題代表者

今井 章雄

  • 企画部
  • フェロー
  • Ph.D. (土木工学)米国テキサス大学オースチン校
  • 工学,化学
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担当者