湛水土壌系の環境浄化機能の評価とその活用

本研究は、湛水土壌の環境淨化及びこれに伴う生物再生産の両機能を統一的に評価把握し、これらの機能に基づき湛水土壌中において有機性・多窒素・多リン酸の廃棄物の淨化と再利用をはかる人為的制御システムを確立するための基礎的知見を得ることにより、湛水土壌の合理的利用の可能性を探ることを目的としている。研究成果の概要は次の如くである。1)湛水土壌系におけるヨシ・マコモ・ガヌの窒素・リン除去能力:砂を充填したポットにヨシ・マコモ・ガマを生育させ、そこに人工汚水を連続的に流入し、これをポット底部から流出させるシステムを用いて、これら抽水植物の淨化機能を検討した。N・Pの除去率は高負荷になるほど低下したが、中負荷での最終的な除去率はNで88%、Pで99%という高い値であった。2)汚水中の重金属の除去に対する抽水植物の効果:対照ポットでは重金属吸着量の垂直分布はほぼ均一であったのに対し、植物が存在している場合には、上層部に高濃度に集積し、本砂濾過システムが排水中の重金属にも多大な除去能力をもっていることを示した。3)水稲とヨシの三要素吸収能力の比較:ヨシの水質淨化能力は水稲と同等かそれよりも優れており、三要素投入量と三要素吸収量の間に正の相関が成立した。4)ヨシ汚泥堆肥の水稲作圃場試験:ヨシ汚泥堆肥に有効態N量が多く、化成肥料単独区に比べて、堆肥併用区に玄米収量のかなりの増収が示された。5)湛水土壌系における藻類のN淨化能力:灌漑水の窒素負荷が大きく、また土壌の活性が小さいほど藻類は脱窒機能を優先させ、反対に灌漑水のN負荷が小さく土壌の活性が大きい場合には、土壌の淨化機能が相対的に優先し、藻類は再生産機能を主に発揮することを示した。以上湛水土壌系におけるN・Pの淨化能力が大きいこと、これらに生育する抽水植物体を汚泥とコンポスト化し、緑農地に還元し、汚濁物質の循環再利用の道が示されたものと考える。

本研究は、湛水土壌の環境淨化及びこれに伴う生物再生産の両機能を統一的に評価把握し、これらの機能に基づき湛水土壌中において有機性・多窒素・多リン酸の廃棄物の淨化と再利用をはかる人為的制御システムを確立するための基礎的知見を得ることにより、湛水土壌の合理的利用の可能性を探ることを目的としている。研究成果の概要は次の如くである。1)湛水土壌系におけるヨシ・マコモ・ガヌの窒素・リン除去能力:砂を充填したポットにヨシ・マコモ・ガマを生育させ、そこに人工汚水を連続的に流入し、これをポット底部から流出させるシステムを用いて、これら抽水植物の淨化機能を検討した。N・Pの除去率は高負荷になるほど低下したが、中負荷での最終的な除去率はNで88%、Pで99%という高い値であった。2)汚水中の重金属の除去に対する抽水植物の効果:対照ポットでは重金属吸着量の垂直分布はほぼ均一であったのに対し、植物が存在している場合には、上層部に高濃度に集積し、本砂濾過システムが排水中の重金属にも多大な除去能力をもっていることを示した。3)水稲とヨシの三要素吸収能力の比較:ヨシの水質淨化能力は水稲と同等かそれよりも優れており、三要素投入量と三要素吸収量の間に正の相関が成立した。4)ヨシ汚泥堆肥の水稲作圃場試験:ヨシ汚泥堆肥に有効態N量が多く、化成肥料単独区に比べて、堆肥併用区に玄米収量のかなりの増収が示された。5)湛水土壌系における藻類のN淨化能力:灌漑水の窒素負荷が大きく、また土壌の活性が小さいほど藻類は脱窒機能を優先させ、反対に灌漑水のN負荷が小さく土壌の活性が大きい場合には、土壌の淨化機能が相対的に優先し、藻類は再生産機能を主に発揮することを示した。以上湛水土壌系におけるN・Pの淨化能力が大きいこと、これらに生育する抽水植物体を汚泥とコンポスト化し、緑農地に還元し、汚濁物質の循環再利用の道が示されたものと考える。