海上浮体式構造物の底質への影響に関する基礎的研究

海上漂浮结构物对海底沉积物影响的基础研究

基本信息

批准号：
15760602
负责人：
北澤大輔
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

浮体式構造物に付着する生物は糞・擬糞を排出するため、それらの海底への落下は底質の変化を引き起こす可能性がある。本研究では、付着生物から排出される糞・排糞の量を予測するため、付着生物による懸濁物質の摂取量と酸素の消費量を極力正確に求め、これらの値を用いて改良された付着生物モデルにより糞・擬糞排出量の推定を行った。まず、隅田川河口域において周辺海域から得られた海水と付着生物とをある一定の時間アクリル容器に密閉し、容器内の海水のクロロフィルaと酸素の時間変化を計測することにより、付着生物の懸濁物消費速度と酸素消費速度を求めた。その結果、これらの消費速度が水温の上昇とともに増加することや、塩分が15psuを下回る場合はほとんど0になることなど、水温と塩分による影響を強く受けることが明らかとなった。これらの効果を既存の付着生物モデルに適用するために、付着生物の相対濾過速度・相対静止呼吸速度のパラメータ値と水温・塩分との関連性について検討したところ、これらの値の水温・塩分依存性がそれぞれ指数関数とスイッチ型関数により適切に表現された。一方、付着生物から排出される糞・擬糞の顕微鏡による観測結果によると、糞・擬糞は海水中の粒子に比べて粒径が大きいため、その多くは速やかに海底に落下するものと考えられる。従って、特に植物プランクトンが豊富で、水温が高い夏季を中心として、低塩分による影響を受けない限り構造物直下の海底への糞・擬糞の負荷量が多く、底質の嫌気化やその直上水の貧酸素化などの影響が現れやすいことが数値シミュレーションにより明らかとなった。

附着在浮动结构上的生物体会驱除粪便和伪人类，因此它们掉落到海床上可能会导致沉积物的变化。在这项研究中，为了预测附着生物体的粪便和排泄量，尽可能准确地确定了附着生物体的悬浮物质和氧气消耗的量，并且使用这些值，使用改进的附着生物体的改进模型估算了粪便和Quasi-feces的量。首先，将来自Sumida河口和附着生物体的周围海洋地区获得的海水被密封在丙烯酸容器中，并测量了容器中海水中叶绿素A和氧气的时间变化，以确定悬浮量消耗率和附着生物体的悬浮液消耗率和氧气消耗率。结果，已经表明，随着水温的升高，这些消费率会增加，并且当盐含量低于15psu时，它们几乎为零。为了将这些影响应用于现有的附着生物模型，我们研究了相对过滤率与附着生物体的相对静止呼吸速率与水温和盐度之间的关系，以及这些值对水温和盐度的依赖性分别使用指数和开关功能适当表达。另一方面，根据显微镜观测到从附着的生物体排出的粪便和假单胞菌的观察结果，因为粪便和伪男孩的粒径比海水中的颗粒具有更大的颗粒大小，因此人们认为大多数人都会很快掉落到海床上。因此，数值模拟表明，尤其是在夏季浮游植物丰富并且水温较高时，除非受厌氧沉积物的影响，否则直接在结构下方的粪便和伪体负载将很大，并且直接上述水的厌氧沉积物和低氧氧气的影响可能会出现。