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水土壌圏環境研究領域における研究活動(平成 21年度)
Research Activities of the Water and Soil Environment Division

研究課題コード
0610FP016
開始/終了年度
2006~2010年
キーワード(日本語)
水界生態系,閉鎖性水域,富栄養化,重金属汚染,排水処理,流域
キーワード(英語)
AQUATIC ECOSYSTEM, ENCLOSED WATER AREA, EUTROPHICATION, HEAVY METAL POLLUTION, WASTEWATER TREATMENT, WATERSHED

研究の性格

  • 主たるもの:-
  • 従たるもの:

全体計画

流域を構成する河川・湖沼・海域・地下水などの水圏及び土壌圏について、水の循環やそれに伴う栄養塩・有機物などの循環の解明、また、水圏・土壌圏における汚染防止対策を主な研究対象とする。広域海洋汚染といった地球環境問題や、湖沼・海域で見られる富栄養化、さらに近年特に深刻化している土壌汚染などの地域環境問題について、観測、現象解明、予測等の基礎研究を実施する。水質環境管理上、現在問題となっている事項について課題を整理し科学技術的に解明することで、今後の管理手法改善を目指す。さらに、劣化した環境を修復するために、有機性廃棄物・低濃度排水の管理とエネルギー化技術、沿岸環境修復技術などの開発及び環境修復技術の評価手法を開発する。環境修復技術開発は、重点研究プログラム(アジア自然共生研究プログラム、循環型社会研究プログラム)と連携して実施する。水環境質研究室では、陸水・地下水の化学物質や金属等による汚染実態を把握し、水系生態系での物質循環を物理・化学・微生物学的な見地から定量的に解析する。さらに水環境保全の観点から、新たな排水処理・土壌浄化システムの開発や、地下水汚染対策技術の影響評価手法に関する研究を行う。湖沼環境研究室では、長期的なモニタリングにより湖沼の水質や生態系の変動を把握し、特に有機物による汚濁機構を解明する。有機炭素ベースの湖沼流域モデル開発と検証、有機物組成と反応性の関係解明、湖沼の有機物指標の見直し、浄水・下水処理の適正化等を通し、湖沼環境保全施策の方向性を示す。海洋環境研究室では、日本をとりまく広域海洋及び閉鎖性海域について、その環境汚染および生態系変質の進行状況の評価と機構解明を行う。特に、陸域から流入する各栄養塩負荷・組成の変化による有害微細藻類の増加、浅海域の自然浄化機能の喪失、汚染物質流入による生態系影響とその軽減手法に関する研究を行う。土壌環境研究室では、鉛、レアメタル等の金属汚染や都市域における土壌汚染実態、及び土壌圏における物質循環を、物理・化学・微生物学的な観点から把握し、流域(森林・土壌・水循環)モデル開発、汚染物質の土壌動態パラメータの整備、汚染対策技術の影響評価、慢性的土壌劣化等に関する研究を行う。

今年度の研究概要

水環境質研究室では、農業生産物由来の有機汚濁物質を効率よく処理すると共に、温室効果ガスの発生を抑える技術の開発を行い、アジア地域の途上国での環境問題の解決に資することを目標とした有機汚濁物質の処理技術に関する新たな特別研究を開始する。また、有機塩素系溶剤やヒ素などによる土壌・地下水汚染の化学的および微生物学的分解・処理について各種試験を継続し、有効な対策技術と安全性評価手法の開発を目指す。湖沼環境研究室では、放射性同位体を使わないバクテリア2次生産量及び藻類1次生産量測定法の開発や、水環境における有機物の分解性と分子サイズ、糖類組成およびアミノ酸組成等の関係評価に係る実験を開始すると共に、メッシュを細かくした霞ヶ浦3次元流動モデルの構築や、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流出の評価等を実施する。海洋環境研究室では、昨年度に引き続き、東京湾底質の酸素消費速度等の生物化学的過程および乱流等の物理過程の現場測定を実施し、シミュレーションモデル結果と比較を行って特別研究の最終年度のとりまとめを行う。その他に、「履歴的閾値」の概念と、フェリーによる長期モニタリング結果に基づいて、海域のシリカ欠損およびそれからの回復過程を明らかにする。土壌環境研究室では、窒素飽和と人工林地の荒廃との因果関係に着目した森林域における窒素飽和現象に関する調査研究を継続する。また、森林生態系における窒素過多状態が流域圏環境に及ぼすと考えられる影響について、例えば大都市周縁山地の窒素負荷発生源としての寄与の大きさを明らかとする等の定量評価を行う。

課題代表者

木幡 邦男