No.184 研究課題 / Project
多摩川流域における水生植物の水質浄化機能の評価とその強化手法Evaluation of water purification function of aquatic plants in Tamagawa River basin, methods for enhancing function| 学術研究 Academic Research |
No.184 |
|---|---|
| 代表研究者 Principal Investigator |
細見 正明 Masaaki Hosomi |
| 所属（採択当時） Affiliation |
東京農工大工学部助教授 Tokyo University of Agriculture and Technology |
| 研究内容要約 Research Summary |
本研究は、多摩川河口域におけるヨシ湿地（干潟）における窒素浄化機能の評価お よぴ水生植物の水質浄化機能を強化したヨシフィルターにおける長期的な水質浄化 機能を評価するため行った調査研究である。 川砂及び黒ボク土を土壌層としたヨシフィルターを４基製作した。これらのヨシフ ィルターに、それぞれ生活排水（ＨＬＲ：０．０５m/day）及び２次処理水（ＨＬＲ：０．２０m/day） を間欠的に供給し、２年から３年にわたってヨシフィルター入口及ぴ出口濃度を測定 し、ヨシフィルターの水質浄化性能を評価した。その結果得られたＢＯＤ、Ｔ－Ｎ、Ｔ－Ｐ に対する年平均除去率は、以下のようである。 １）生活排水系黒ポク土ヨシフィルター：９９％，８９％，ａｎｄ９５， ２）生活排水系川砂ヨシフィルター：９６％，８２％，ａｎｄ９３％， ３）２次処理水系黒ポク土ヨシフィルター：７４％，７５％ａｎｄ８９％， ４）２次処理水系川砂ヨシフィルター：７１％，５８％，ａｎｄ５３％であった。 これらの除去率は、黒ボク土がすぐれた ヨシフィルターの充填土壌であることを示している。またＴ‐Ｎを除けば、除去率は大 きな季節変化が認められなかった。Ｔ－Ｎは、ヨシの地上部が枯死した冬季から春先に かけて除去率が低下した。ヨシフィルターでの除去過程が１次反応に基づくとして得 られた速度定数から、鉛直方向の浸透流れ方式が優れており、このヨシフィルターは 生活排水処理だけでなく、３次処理としても適用可能であることが示唆された。 多摩川河口域のヨシ湿地前面に位置する干潟を対象とした調査では、干潟底泥表層 において満潮から干潮にかけて間隙水中のＮＯ3-Ｎがいつも減少することが観察され た。２４時間連続調査でも、間隙水中のＮＯ3-Ｎは干満に応じて規則正しくサイクルを 繰り返すことが明らかになった。このＮＯ3‐Ｎの減少分は、他の水質項目ではみられ ず、脱窒によるものと考えられた。この脱窒量は、水温、干満による潮位差、底生生物による巣穴の数に比例していた。 This research was carried out to evaluate the nitrogen purification function of reed marshes in tidal flats in the estuary basin of the Tamagawa River , and to evaluate the long-term water purification function of reed filters, in which the water purification function of aquatic plants is enhanced. We created four reed filters with river gravel and andosol as their soil layers. Domestic waste water (HLR: 0.05 m/day) and secondary treated water (HLR: 0.20 m/day) were intermittently poured onto the filters. Then we assessed the quality of water at both inlets and outlets for a few years to evaluate the water purification function of reed filters. The annual average elimination rates of BOD, T-N and T-P were as follows. 1) Reed filter with andosol for domestic waste water: 99%, 89% and 95% 2) Reed filter with river gravels for domestic waste water: 96%, 82% and 93% 3) Reed filter with andosol for secondary treated water: 74%, 75% and 89% 4) Reed filter with river gravels for secondary treated water: 71%, 58% and 53% These elimination rates indicate that andosol makes good filling soil for reed filters. The elimination rates did not show significant seasonal variations, except for T-N. The elimination rates of T-N were lower between winter and spring, during which reeds used for the surface of the filters had died. Rate constants were determined, assuming that the process of elimination by reed filters is first-order reaction. These rate constants indicate that the elimination is effective especially in a vertical filtration system, and that the filters can also be used not only for the treatment of domestic waste water, but also tertiary treatment. An examination was conducted for a tidal flat located in front of a reed marsh in the estuary basin of the Tamagawa River . In this examination, it was observed that, in the surface of a tidal flat, NO3-N levels in interstitial water decreased from high tide to low tide. In 24-hour continuous monitoring, as well, NO3-N in interstitial water showed a regular variation cycle along with tidal changes. The decrease of NO3-N was believed to be caused by denitrification because such a decrease was not observed in other water quality-related factors. The level of denitrification was proportional to water temperature, difference in tidal levels, and the number of holes made by low forms of marine life. |
| 共同研究者 Collaborators |
櫻井善雄、大久保卓也 |
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