自然浄化機能の定量的把握

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本研究は、土壌環境や水環境の有する自然浄化機能を構造的に的確に把握し、汚濁物の変化過程を定量化し、その機能を評価し、環境悪化を改善・復旧するとともに、長期的にみて、快適な人間生活を確保するうえでの、人間活動と自然とのあり方を水質環境保全の観点から検索することを目的としている。この目的を達成するため、「自然浄化能」の概念の把握、および森林農地土壌、河川、湖沼、感潮域、海域各々での自然浄化能を定量化する実験並びに考察を行った。まず、自然浄化能の概念の把握では、既存文献から自浄作用の概念整理し、各場の浄化能の定量化し、その対象範囲を明確化するとともに、対話的に評価するシステム開発を行った。森林のもつ浄化機能の定量的把握では、森林集水域での土壌水質調査と全国広域森林流出水調査とを行ない、森林は窒素を効果的に利用することを明らかにするとともに、日本各地の気象と流出水質関連を把握した。土壌農地の自然浄化機能の定量化では、炭酸ガス発生量で生物活性を推定し、土壌生物の分解活性に対する温度影響をアレニウス式で定式化した。湖沼における有機物の自然浄化機構では、バッグ実験および室内実験により動物プランクトンの効果を把握し、動物プランクトンは摂食、排泄で植物プランクトン除去に効果のあることを明らかとした。河川においては、その自然浄化機構を明らかにするため、現地調査を行い、硝化活性を実測するとともにマイコンによる河川管理システムを開発し、ディスプレー表示の対話式モデルを作成した。その酸素吸収能の定量的評価のため、モデル開水路を用いた酸素吸収実験を行い、液深、落下長等のデータで現地水質変化を把握した。さらに海域に関しては東京湾域を対象として、堆積物のリン分画調査でその起源を検討し、無機物は多くが陸源粘土鉱物由来で有機能も多くは陸源と推定した。