河川の富栄養化防止のための底泥管理手法に関する研究

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河川の富栄養化防止のための底泥管理手法に関する研究

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Influences of sedimentation rates of suspended solids on water quality of a tidal river
責任表示:
大石 京子(九州大学・工学部・助手)
OISHI Kyoko(九州大学・工学部・助手)
本文言語:
日本語
研究期間:
1994-1995
概要(最新報告):
本研究では河川の水環境保全の立場から、底泥の堆積速度が水質に与える影響について、底泥の堆積及び再懸濁化など堆積変動が大きい強混合型感潮河川を対象として、底泥の物理的な堆積速度と堆積後の生物学的分解速度から検討した。まず、堆積速度は室内実験により底泥面上に懸濁物質濃度が高いほど、さらに斜面勾配が小さいほど大きくなった。また斜面勾配が堆積速度に影響を与える角度は、0.2rad前後であり、これ以上になると懸濁物質濃度が高くなっても堆積速度は大きく増加しないこと、懸濁物質濃度が高い河川において、一潮汐でも1mm程度堆積する可能性があることが明らかになった。堆積物のうち生分解性有機物はNの分解が先行するため、生分解性有機物の含有率が大きい場合、そのC/Nは大きくなった。堆積物中の生分解性有機物には菌体としてCやNが固定されているため、生分解性有機物の含有率が小さい場合のC/Nは微生物菌体の組成C_5H_7NO_2のC/Nに近い値(3〜4)を示した。これらの結果をもとに、底泥表層部における物質変換のモデルを構築し、水質への影響予測を行った。表層での好気的分解速度以上に堆積速度が大きい場合、Nは全体として底泥深層から底泥表層へのフラックスを示し、これは表層部において硝化、脱窒される。一方、生分解性Cは、懸濁物質の堆積や拡散による供給のうち半分以上が表層部でCO_2へ無機化され、残りは底泥中に蓄積される。生分解性有機物の蓄積量が多くなると、底泥深層から上層水中へのフラックスが生じ、しかもその物質はエチレンやメタンなど生態系へ影響を与える物質が含まれる。蓄積量が少ない場合、Nとは逆にCは全体として上層水中から底泥深層へのフラックスを示した。 以上の結果から、底泥表層部において酸素の供給速度を増加させて、微生物活性を高め好気的分解を促進させたり、CやNをバイオマスとして底泥中に固定し、これを脱窒菌の有機物源となる程度に制御する必要がある。そのために、流下過程において底泥面の傾斜面勾配や潮汐を利用した堆積速度の制御や好気的分解の促進などの対策が可能である。 続きを見る
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