栄養塩吸収特性が異なる植物種の組み合わせによる植生浄化技術の高度化

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本研究は、これまで見落とされてきた糸状藻類Spirogyra sp.の有効性を発掘し、植生浄化水路において異なる栄養塩吸収特性を持つ植物種を組み合わせることの有用性および栄養塩吸収特性に基づいて植物の配置場所を最適化することの有用性を明らかにすることを目的とした.本年度における研究成果を以下にまとめた.1.糸状藻類や雑草の影響がない高等植物(ヘチマ)単独での浄化性能を実証するために,水面を遮光した植栽浄化水路を休耕田に設置し,遮光しなかった場合との比較を行った.その結果,雑草等まで含めた植物バイオマスの生成量にはあまり差がないにもかかわらず,水質浄化性能は遮光した方が明らかに上回る結果となった.これはSSおよびリンの沈殿が遮光系においてより促進された結果であることが分かった.2.水路に発生した植物根の全長測定により,遮光により根長が7倍増加しており,これが沈殿を促進し水質浄化性能に貢献していることが明らかとなった.3.本年度に設置した植生浄化水路には,遮光の有無に関わらず想定していた糸状藻類が発生しなかった.その原因は,遮光系で得られた高い水質浄化性能に合わせて水面積負荷を増加させたことにあると考えられ,糸状藻類の発生の限界となる流速が存在することが示唆された.4.植生浄化水路における糸状藻類の水質浄化性能の確認が行えなかったため,初年度の実験室でのベンチスケール実験で得た浄化速度式を利用して,水面を遮光した植栽浄化水路の下流部に糸状藻類植栽区を設けた場合に期待できる水質浄化性能のシミュレーションプログラムを作成した.本シミュレーションプログラムにより,糸状藻類や高等植物を単独で利用するケースとこれらを組み合わせたケースそれぞれが,どのような条件(流入負荷条件,目標水質,植生面積)に適しているのかを明らかにすることができた.