石灰岩地域の地下水の地球化学・水文学的研究

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1.秋芳洞地下水中のppbレベルの銅の定量を、簡便、迅速に行うために、バスクプロインジスルホン酸塩を用いたイオン交換体相吸光流れ分析法を開発した。0.1mol/dm^3塩酸酸性で保存した試料10cm^3で、0.1ppbの銅を定量できるようになった。2.秋吉台全域の湧泉の水を採水し、溶存主成分の定量を行った。これらの定量値を用いたTsurumi(1982)のself-consistent最小二乗法に基づく統計的解析により、秋吉台の地下水の溶存成分はおもに3つのreservoir(秋吉石灰岩、秋吉台土壌層、非石灰岩流域の岩石、土壌)から供給されることを明かとなった。また、それぞれの湧泉について得られた3つの起源水の混合比は、各湧泉の地下水涵養域を推定する上で有効であった。3.秋吉台の地下水の約50%を排出する秋芳洞地下川について、降雨時の溶存成分の変動を追跡した。当初、秋芳洞の中に購入した装置を設置したが、7月の集中豪雨の際に、予想以上(4m以上)の水位上昇に見舞われ、観測装置が使用不能になった。可能なものは修理をして、9月以降秋芳洞洞口料金所の横に装置を再設置した。9月20日からの100mmを越す降雨について、前半は2時間毎、後半は4時間毎に二週間地下水サンプリングを続けた。93個の試料について得た化学分析結果を用いて、3つの起源水の混合比の降雨応答を明らかにした。銅含量は地下川が完全に平水位に戻った降雨後8日目に10ppbを越える高い値を示すという興味深い結果が得られ、上の解析法では得ることのできない秋芳洞水系の接触交代鉱床からの寄与を見積る上で重要なデ-タとなった。4.地下水中の溶存成分含量に及ぼす寄与を明らかにするために、降水についても追跡を行った。日本各地と同様に、酸性降下物の寄与を無視することができないことがわかった。酸性雨に関する研究は継続している。5.装置の故障のために、pHに関する情報を得ることができず、トリチウム濃度の測定は現在進行中である。本年の梅雨のデ-タを得た後にカルスト地下水の流出メカニズムのモデリングに関する本報告を行う予定である。