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瀬戸内海の栄養塩異変の 原因究明と栄養塩管理
香川大学・農学部 香川大学・瀬戸内圏研究センター
多田邦尚
資料2-2
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栄養塩の現状の認識
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Agricultural
Wastewater (Urban & Industry)
Red Tide
Nutrient
runoff
Phytoplankton
急激な都市化、 産業・人口の集中化
高度経済成長期
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Agricultural
Wastewater (Urban & Industry)
Red Tide
Nutrient
runoff
Phytoplankton
1973年 瀬戸内海環境保全臨時措置法 1978年 瀬戸内海環境保全特別措置法 に改正
(瀬戸内法)
X
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1973年(昭和48年)瀬戸内海環境保全臨時措置法
昭和30~48年
高 度 成 長 期
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瀬戸内海はきれいになった! 赤潮発生件数も減少 But イワシ類の不漁 イカナゴの不漁 ノリの不作(色落ち) 牡蠣の不作
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環境管理の実験海域・瀬戸内海のたどった道 瀬戸内法 1980年 第1~4次 総量規制 COD 2002年 第5~6次 総量規制 COD,N,P
<第6次水質総量規制のあり方> 窒素・リンについては、大阪湾において引き続き削減が必要であるが、 それ以外の瀬戸内海では現在の水質を維持することが適切。 (中央環境審議会答申)
単に、水質を良くするという時代は終わった!!!
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瀬戸内海の埋め立て面積
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『連鎖の崩壊』(四国新聞社)より
「瀬戸内の環境を守る連絡会」調べ
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出典: 1)1960、1966、1971年:水産庁南西海区水産研究所調査 2)1978年(第2回)、1989~1990年(第4回):自然環境保全基礎調査(環境庁)
出典: 1)1898、1925、1949、1969年:「瀬戸内海要覧」(建設省中国地方建設局) 2)1978(第2回)、1989~1990年(第4回):自然環境保全基礎調査(環境庁) 3)2006年:「瀬戸内海干潟実態調査報告書」(環境省、平成18年)
注)出典により、面積測定方法に違いがある。
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アマモ場とは
アオリイカ卵嚢
メバル稚魚
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生物量・生物多様性
図. 新たな環境保全・創造施策のイメージ
水
質
良
劣
良 劣
瀬戸内法の目的
S.40年代後半
現状
瀬戸内法の
実際の効果
当初想定した
保全の方向
高度成長期の
環境悪化
高度成長期
以 前
(環境省の図を改変)
「環境管理の実験海域」
瀬戸内海
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Stn. b
coastal sea intertidal zone
Shinkawa- Kasugagawa
River
11 Aug
14.4
35.7
PP
PO4-P
20.4
13.3
PO4-P
PP
Phosphorus balance (kg/12 hours)
11,000 m3/hour
TP: 33.7 TP: 12.4 TP: 21.3
34.8 PO4-P
PP 22.4
河川から負荷されたリンの70%が 干潟に捕捉されている
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Stn. b
coastal sea intertidal zone
Shinkawa- Kasugagawa
River
2 Nov
29.7 10.5
PP PO4-P
0.3
2.3
PO4-P
PP
Phosphorus balance (kg/10 hours)
620 m3/hour
TP: 2.6 TP: 42.8
TP: 40.2
30.0
12.8
PO4-P
PP
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DIN
(µM
) PO
4–P
(µM
) Si
(OH
) 4–S
i (µM
) 15
0
5
10
1.5
0.0
0.5
1.0
30
0
10
20
1973 1983 1993 2003 1978 1988 1998
Year
15
0
5
10
1.2
0.0
0.4
0.8
30
0
10
20
1990 1995 2000 2005
DIN
(µM
) PO
4–P
(µM
) Si
(OH
) 4–S
i (µM
)
Year
図 播磨灘の栄養塩濃度変化 (兵庫県浅海定線調査より) Nishikawa et al. 2010
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DIN
(µM
) PO
4–P
(µM
) Si
(OH
) 4–S
i (µM
) 15
0
5
10
1.5
0.0
0.5
1.0
30
0
10
20
1973 1983 1993 2003 1978 1988 1998
Year
15
0
5
10
1.2
0.0
0.4
0.8
30
0
10
20
1990 1995 2000 2005
DIN
(µM
) PO
4–P
(µM
) Si
(OH
) 4–S
i (µM
)
Year
図 播磨灘の栄養塩濃度変化 (兵庫県浅海定線調査より) Nishikawa et al. 2010
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出典:「瀬戸内海における窒素・燐の発生負荷量等解析調査報告書」(環境省)
全窒素の発生負荷量
全燐の発生負荷量
1979 1984 1989 1994 1999 2004
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注)瀬戸内海の18灘の平均値を 単純平均したものである。 出典:「広域総合水質調査」 (環境省)
全窒素
全リン
透明度
1973 1980 1990 2000
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21
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8S51
S53
S55
S57
S59
S61
S63
H2
H4
H6
H8
H10
H12
H14
H16
H18
H20
TN
(m
g/L)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
DIN
(m
g/L)
(播
磨灘
浅
海定
線
表層
)
Ⅳ類型(神戸)
Ⅲ類型(神戸)
Ⅱ類型(神戸)
大阪湾(イ)
大阪湾(ロ)
大阪湾(ハ)
播磨灘(イ)
播磨灘(ロ)
播磨灘(ハ)
播磨灘(ニ)
播磨灘北西部(兵庫&岡山)
淡路島西部南部
水島地先海域
児島湾沖
備讃瀬戸(イ)
備讃瀬戸(ロ)
牛窓地先海域
紀伊水道海域A
播磨灘 DIN 表層
← 紀伊水道
全窒素 全データ 公共用水域水質調査データ
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広域総合調査観測点
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大阪府
公共用水域調査
兵庫県
香川県
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0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.0
10.0
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
DIN
(μ
M)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
TN
(m
g/L
)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
DIN
& T
N (μ
M)
DIN (μM)
TN (μM)
<備讃瀬戸海域> 広域総合調査点195 香川県浅海定線調査点 1
兵庫県
環境省
香川県
香川大
![Page 25: 瀬戸内海の栄養塩異変の 原因究明と栄養塩管理 - env...TP: 33.7 TP: 12.4 TP: 21.3 34.8 PO 4-P PP 22.4 河川から負荷されたリンの 70 %が 干潟に捕捉されている](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071407/60ff7b2e521668785c429b43/html5/thumbnails/25.jpg)
無機態 窒素 (DIN)
有機態 窒素
全窒素
植物プランクトン や ノリ が利用
無機態 窒素 (DIN)
総量規制は こちらで
![Page 26: 瀬戸内海の栄養塩異変の 原因究明と栄養塩管理 - env...TP: 33.7 TP: 12.4 TP: 21.3 34.8 PO 4-P PP 22.4 河川から負荷されたリンの 70 %が 干潟に捕捉されている](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071407/60ff7b2e521668785c429b43/html5/thumbnails/26.jpg)
無機態 窒素 (DIN)
有機態 窒素
全窒素
植物プランクトン や ノリ が利用
無機態 窒素 (DIN)
総量規制は こちらで
非常に、海水中の微妙な 窒素濃度の変化が、 水産業に影響する !
![Page 27: 瀬戸内海の栄養塩異変の 原因究明と栄養塩管理 - env...TP: 33.7 TP: 12.4 TP: 21.3 34.8 PO 4-P PP 22.4 河川から負荷されたリンの 70 %が 干潟に捕捉されている](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071407/60ff7b2e521668785c429b43/html5/thumbnails/27.jpg)
栄養塩管理に向けて
![Page 28: 瀬戸内海の栄養塩異変の 原因究明と栄養塩管理 - env...TP: 33.7 TP: 12.4 TP: 21.3 34.8 PO 4-P PP 22.4 河川から負荷されたリンの 70 %が 干潟に捕捉されている](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071407/60ff7b2e521668785c429b43/html5/thumbnails/28.jpg)
栄養塩濃度を適切に管理する必要性
栄養塩は どこから、どれくらい 入って来るのか ?
播磨灘のケース
![Page 29: 瀬戸内海の栄養塩異変の 原因究明と栄養塩管理 - env...TP: 33.7 TP: 12.4 TP: 21.3 34.8 PO 4-P PP 22.4 河川から負荷されたリンの 70 %が 干潟に捕捉されている](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071407/60ff7b2e521668785c429b43/html5/thumbnails/29.jpg)
栄養塩の起源
底泥
河川 外洋
(Tada et al., 2008)
図 播磨灘における表層水と底層水のDIN 濃度の季節変動
鉛直混合 底泥から底層への栄養塩溶出量の 減少の可能性は・・・・・? → 栄養塩濃度減少の原因究明を!
![Page 30: 瀬戸内海の栄養塩異変の 原因究明と栄養塩管理 - env...TP: 33.7 TP: 12.4 TP: 21.3 34.8 PO 4-P PP 22.4 河川から負荷されたリンの 70 %が 干潟に捕捉されている](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071407/60ff7b2e521668785c429b43/html5/thumbnails/30.jpg)
時 間
水
質
底
質
悪い
良い
悪い
良い
![Page 31: 瀬戸内海の栄養塩異変の 原因究明と栄養塩管理 - env...TP: 33.7 TP: 12.4 TP: 21.3 34.8 PO 4-P PP 22.4 河川から負荷されたリンの 70 %が 干潟に捕捉されている](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071407/60ff7b2e521668785c429b43/html5/thumbnails/31.jpg)
加古川
揖保川
鴨部川
播磨灘
津田川
湊川 馬宿川
夢前川
市川
播磨灘を囲む河川流域
明石川
千種川
分布型水文流出モデルを用いた 河川流量の推定( 石塚 2010)
播磨灘に流入する河川流量 兵庫県側が14倍(93%)多い.
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播磨灘では、北:南=14:1で河川水流入 But ノリも14:1と言うわけではない!
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Salin
ity
(PSU
)
Precipitation (mm)
0 200 400 600
29
30
31
32
33
29
30
31
32
33
0 200 400 600 0 200 400 600 0 200 400 600 0 200 400 600
St. 2 St. 3 St. 4 St. 5 St. 6
St. 2 St. 3 St. 4 St. 5 St. 6
0 month
2 months before
Salin
ity
(PSU
) The months annual minimum salinity observed
2002 - 2008
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柳 1980
藤原2011
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河川から播磨灘に入った栄養塩は、 どのように動くか?
ノリ収穫期の西風が強い時は、東へ!
大雨の後は、2ヶ月位かけて南に移動?
それ以外の時期は ???
播磨灘の残渣流の
詳細な解析が必要!
播磨灘の残差流 (柳 1982)
藤原2011
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加古川
揖保川
鴨部川
津田川
湊川 馬宿川
夢前川
市川
明石川
千種川
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河川から
外洋から
底泥から
沿岸海域における 栄養塩の供給と循環
干潟・藻場 (浅場)
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↑ 香川県のノリ養殖は基幹産業 (全国6位)
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『海の栄養塩と漁業』
栄養塩
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まとめ 近年(1990年以降)、栄養塩濃度、特にDIN濃度は 減少しているが、原因はわからない。 TN濃度では、検出できないような微妙な濃度差が水産業に 影響する。 栄養塩減少の原因がわからなければ、対策はたてられない。 各海域で、栄養塩ソースの割合(河川、底泥、外洋)や浅場 の機能、および詳細な残差流の解析が必要がある。 栄養塩濃度を高めても、単純には漁獲高は上がらない。