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水源タイプに着目したため池の富栄養化の駆動因解明と低減策の検討(平成 25年度)
Driving forces and mitigation measures of eutrophication of agricultural ponds focusing on water source types

予算区分
AQ センター調査研究
研究課題コード
1213AQ001
開始/終了年度
2012~2013年
キーワード(日本語)
ため池,富栄養化,水源,生物多様性
キーワード(英語)
agricultural pond, eutrophication, water source, biodiversity

研究概要

富栄養化はため池の生物多様性を低下させる主要因と考えられている。各地のため池群の生物多様性を効率的に保全する上では、ため池の栄養レベルや富栄養化の要因・リスクを広域的に評価し、それに応じた対策を図ることが重要となる。その際、環境情報から水域の栄養レベルを推定するモデルは有効なツールとなるが、ため池などの小規模でモニタリングデータの乏しい水域のモデルはほとんどない。そこで本研究ではため池の栄養レベル(TN・TP・Chl.a濃度)を推定するモデルについて、集水域からの負荷流出をベースにしたプロセスモデルと、富栄養化に関わる環境要因を網羅的に探索する統計モデルの二つのモデルを試み、ため池に最適なモデルを作成することを目的とする。さらに、モデル地域である兵庫県南部の全ため池の栄養レベルを推定する。また、作成したモデルを用いてため池の富栄養化の要因やリスクを調べ、ため池の生物多様性保全に向けた広域的な栄養塩管理手法(富栄養化の低減策)を提案する。

研究の性格

  • 主たるもの:応用科学研究
  • 従たるもの:行政支援調査・研究

全体計画

(1)栄養塩予測モデルの作成と富栄養化駆動因の特定(H24)
本地域の代表的な水源タイプを把握し(たとえば、A 集水域のみ、B ダムからの流入、C 河川からの流入、D 井戸からの流入、E 排水の反復利用の5タイプ)、各水源タイプで15池程度を選定する。ため池の湛水期間の平均的な水質を把握するために、春から夏にかけて3回程度、富栄養化項目(TN、TP、クロロフィルaなど)の水質調査を行う。原単位法や係数法を用いて、集水域からため池への栄養塩の流入量を計算する。さらに、湖沼の栄養塩予測に広く用いられている統計モデル(Vollenweiderモデル)と統合させ、ため池の栄養塩濃度予測モデルを作成する。

(2)富栄養化低減策の検討(H25)
作成したモデルを北播磨・東播磨全域のため池に適用し、ため池の栄養塩状態を広域的に地図化する。この富栄養化マップから生物多様性が潜在的に高いため池や水質改善が必要なため池を抽出する(対策の優先順位)。水質改善が必要なため池を対象に、富栄養化の低減策(負荷量の削減、導水による希釈など)を実施した場合の栄養塩濃度の感度分析を行う。その結果から各水源タイプにとって最も有効な富栄養化低減策を明らかにする。

今年度の研究概要

栄養塩推定モデルの作成
-点源負荷(畜産排水・農業集落排水)の位置・負荷量データを自治体から入手する。
-ため池内部における栄養塩蓄積量の検証データとして底泥の窒素・リン含有量を分析する。
-ため池の栄養塩推定モデルを作成し、国際ジャーナルに投稿する。

モデル地域全体での広域評価と富栄養化の要因解析・低減策の検討
-モデル地域(兵庫南部)の全ため池の栄養レベルを推定し、富栄養化の要因を調べる。
-集水域からの栄養塩の排出負荷量等を変化させた際の感度分析を行い、富栄養化のリスクや低減策を調べる。

他地域への適用性検討
-兵庫以外の地域のため池の水質・環境データを自治体や研究者等から収集するとともに必要に応じて現地調査を行う。
-兵庫で作成したモデルの適用性を検証するとともに、地域や解析スケールに応じてモデルを改良する。

備考

当課題は「湖沼やため池における生物多様性損失の定量的評価に関する研究」(課題コード:1115BA003、課題代表者:高村典子、課題期間:2011~2015年度)にも関連。

関連する研究課題
  • 0 : 生物・生態系環境研究分野における研究課題

課題代表者

木塚 俊和