河畔湿地地下水でみられる低硝酸性窒素濃度形成機構

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諏訪湖流域の原村周辺は、国内有数の高原野菜の産地であり、また多施肥のため地下水中の硝酸態窒素濃度が高いことでも知られている。この原村付近を、八ケ岳中腹から南西に向かって多数の小河川が流れ、それらはすべて宮川に合流し諏訪湖に注いでいる。これらの小河川の両側数〜十数メートルの幅には、水田、休耕田、湿地が帯状に連なり、いわゆる河畔湿地帯を形成している。矢の口川は原村を横切って宮川に注ぐ小河川の一つであり、河川水の硝酸態窒素濃度は年間を通して10mgN/L程度である。本研究では、矢ノ口川沿いの休耕田を借り上げ、約6m×7mの区画内に15地点、各地点3本のパイプ(2m, 1.2m, 0.8m)を埋設し、そこの浅層地下水を調べた。調査時の地下水位は、地表面から70-100cm、水温は15-17℃、pHは6.9-7.6、浅層地下水の硝酸態窒素濃度は0.3-6.0mgN/L、溶存酸素濃度は0.1〜2.1mgO_2/Lであった。河川水の硝酸態窒素の窒素安定同位体比(δ^<15>N値)は約+5‰であり、一方、地下水のδ^<15>N値はどの地点でも+8‰を上回り、最大+21.5‰に達した。さらに、調査地土壌を室内で嫌気培養しアセチレン阻害法により脱窒活性を調べた結果、地表面下1m前後の地下水帯水層でも脱窒活性が認められた。以上のことから、調査対象の休耕田地下水中での硝酸態窒素濃度の低下には、脱窒が寄与していることが示唆された。