(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄鋼スラグと腐植酸含有物質とを含み、施肥海域に沈設させて使用される海域用施肥材の肥効性を評価するための海域用施肥材の肥効性評価方法であり、
前記海域用施肥材と海水とを所定の量比及び接触条件で接触させてこの施肥材から溶出する試料溶出水を調製し、得られた試料溶出水をFFF-ICP-MSで分析し、このFFF-ICP-MS分析において、粒径２〜１０nmに相当する保持時間に現れるＦe信号強度のシグナルとノイズとのシグナル／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を用いて肥効性の有無を判断することを特徴とする海域用施肥材の肥効性評価方法。
【請求項２】
FFF-ICP-MS分析において、粒径２〜１０nmに相当する保持時間に現れるＦe信号強度のシグナルとノイズとのシグナル／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が８以上の場合に肥効性有りと判断し、また、前記Ｓ／Ｎ比が８未満の場合に肥効性無しと判断することを特徴とする請求項１に記載の海域用施肥材の肥効性評価方法。
【請求項３】
鉄鋼スラグと腐植酸含有物質とを含む海域用施肥材を施肥海域に沈設し、この沈設された施肥材の肥効性を経時的に確認して管理する海域用施肥材の管理方法であり、
施肥海域に沈設された前記施肥材周辺の海水をサンプリングし、このサンプリングされた試料海水をFFF-ICP-MSで分析し、このFFF-ICP-MS分析において、粒径２〜１０nmに相当する保持時間に現れるＦe信号強度のシグナルとノイズとのシグナル／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を用いて肥効性の有無を判断し、この判断結果に基づいて施肥海域に沈設された施肥材を管理することを特徴とする海域用施肥材の管理方法。
【請求項４】
FFF-ICP-MS分析において、粒径２〜１０nmに相当する保持時間に現れるＦe信号強度のシグナルとノイズとのシグナル／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が８以上の場合に肥効性有りと判断し、また、前記Ｓ／Ｎ比が８未満の場合に肥効性無しと判断して、この判断結果に基づいて施肥海域に沈設された施肥材を管理することを特徴とする請求項３に記載の海域用施肥材の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、海域で用いられる藻類の施肥材について、その肥効性を評価するための肥効性評価方法、及びこの肥効性評価方法を用いた海域用施肥材の管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、日本各地の海域の沿岸部では、磯焼けと呼ばれる現象が発生しており、コンブやワカメ、その他多種の海藻群落が減少して不毛状態になりつつある。このような磯焼けの原因としては、海水温の上昇や水質汚濁といった環境変化の他に、海に流れ込む河川の上流における木々の伐採によって、それまでは落ち葉が堆積してできていた腐植土中の腐植酸と土壌中の鉄が結合した腐植酸鉄ができ難くなり、藻類の生育に必要な鉄分の海への供給が減少したことが理由のひとつと考えられている。
【０００３】
そこで、ＦeＯやＦe３Ｏ４のような鉄分を含有する製鋼スラグとフルボ酸等の腐植酸を含有する物質とを混ぜた海域用のスラグ系施肥材を透水性の袋体に入れ、鉄筋又は鉄骨のような重りを縛り付けて海域に設置したり、この袋体を多数の割石や捨石と共に籠に詰め込んで海域に設置する方法が提案されている（特許文献１参照）。また、上記のようなスラグ系施肥材が入った透水性の袋体をＨ形鋼等で作られた鋼製箱に収容し、これを海底に沈設する方法もある（特許文献２及び３参照）。
【０００４】
これらの方法によれば、鉄鋼スラグ中の二価鉄がフルボ酸や有機錯体と結合して安定的なフルボ酸鉄等になり、海域に二価の鉄イオンを効率的に供給することができる。すなわち、通常、生物が摂取可能な二価の鉄イオン（Fe2+）を溶出させても水中の酸素によって酸化されて即座に固体状鉄（Fe2O3、Fe(OH)3）として沈降し、生物が摂取することは不可能となってしまうが、上記のようなスラグ系施肥材を使用することで、腐植酸鉄として鉄分を安定して供給することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２１２０３６号公報
【特許文献２】特開２００７−３３０２５４号公報
【特許文献３】特開２０１３−２３６５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような海域用のスラグ系施肥材については、実際に沈設された海域において、施肥材からどれだけの鉄分や栄養塩等の肥料成分が溶出し、藻類の成長に対して肥効性を発揮しているかを評価する方法が確立しておらず、また、海域に施肥材を沈設し藻類の生育を促進させて藻場を造成する際に、海域に沈設された施肥材からどれだけの肥料成分がいつまで藻場に供給されているかの情報を取得する方法も確立しておらず、海域に沈設された施肥材の管理に関して更なる検討の余地がある。
【０００７】
そこで、本発明では、海域で用いられる藻類の施肥材について、その肥効性を評価するための肥効性評価方法を提供すると共に、この肥効性評価方法を用いた海域用施肥材の管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、海域用施肥材と海水とを接触させてこの施肥材から溶出する試料溶出水を調製し、得られた試料溶出水をFFF-ICP-MSで分析し、このFFF-ICP-MS分析において粒径２〜１０nm相当の保持時間に現れるＦe信号強度におけるシグナルとノイズとのシグナル／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が施肥材の肥効性と相関関係を有することを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
(1)  鉄鋼スラグと腐植酸含有物質とを含み、施肥海域に沈設させて使用される海域用施肥材の肥効性を評価するための海域用施肥材の肥効性評価方法であり、
前記海域用施肥材と海水とを所定の量比及び接触条件で接触させてこの施肥材から溶出する試料溶出水を調製し、得られた試料溶出水をFFF-ICP-MSで分析し、このFFF-ICP-MS分析において、粒径２〜１０nmに相当する保持時間に現れるＦe信号強度のシグナルとノイズとのシグナル／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を用いて肥効性の有無を判断することを特徴とする海域用施肥材の肥効性評価方法。
(2)  FFF-ICP-MS分析において、粒径２〜１０nmに相当する保持時間に現れるＦe信号強度のシグナルとノイズとのシグナル／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が８以上の場合に肥効性有りと判断し、また、前記Ｓ／Ｎ比が８未満の場合に肥効性無しと判断することを特徴とする(1)に記載の海域用施肥材の肥効性評価方法。
(3)  鉄鋼スラグと腐植酸含有物質とを含む海域用施肥材を施肥海域に沈設し、この沈設された施肥材の肥効性を経時的に確認して管理する海域用施肥材の管理方法であり、
施肥海域に沈設された前記施肥材周辺の海水をサンプリングし、このサンプリングされた試料海水をFFF-ICP-MSで分析し、このFFF-ICP-MS分析において、粒径２〜１０nmに相当する保持時間に現れるＦe信号強度のシグナルとノイズとのシグナル／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を用いて肥効性の有無を判断し、この判断結果に基づいて施肥海域に沈設された施肥材を管理することを特徴とする海域用施肥材の管理方法。
(4)  FFF-ICP-MS分析において、粒径２〜１０nmに相当する保持時間に現れるＦe信号強度のシグナルとノイズとのシグナル／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が８以上の場合に肥効性有りと判断し、また、前記Ｓ／Ｎ比が８未満の場合に肥効性無しと判断して、この判断結果に基づいて施肥海域に沈設された施肥材を管理することを特徴とする(3)に記載の海域用施肥材の管理方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の海域用施肥材の肥効性評価方法によれば、海域で用いられる藻類の施肥材について、その肥効性を容易に評価することができる。
また、本発明の海域用施肥材の管理方法によれば、海域に沈設された施肥材の肥効性を評価し、その結果に基づいて施肥材の管理を行うことができるので、海域に施肥材を沈設して藻場を造成する際にこの施肥材を効果的に管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、試験例１で調製された海域用のスラグ系施肥材についてのFFF-ICP-MS分析の結果を示す保持時間−ICP-MS強度のグラフ図である。
【図２】図２は、試験例２で調製された海域用のスラグ系施肥材の試料ＡについてのFFF-ICP-MS分析の結果を示す保持時間−ICP-MS強度のグラフ図である。
【図３】図３は、試験例２で調製された海域用のスラグ系施肥材の試料ＢについてのFFF-ICP-MS分析の結果を示す保持時間−ICP-MS強度のグラフ図である。
【図４】図４は、試験例２で調製された海域用のスラグ系施肥材の試料ＣについてのFFF-ICP-MS分析の結果を示す保持時間−ICP-MS強度のグラフ図である。
【図５】図５は、標準粒子のサイズとFFF-ICP-MS分析での保持時間との関係を示すグラフ図である。
【図６】図６は、ＦＦＦ法のサイズ分離原理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の海域用施肥材についての肥効性評価方法及び管理方法を詳細に説明する。
本発明の海域用施肥材の肥効性評価方法は、鉄鋼スラグと腐植酸含有物質とを含み、施肥海域に沈設させて使用される海域用施肥材の肥効性を評価するための海域用施肥材の肥効性評価方法であり、施肥材中に含まれていて使用時に溶出し、藻類の肥料成分となる腐植酸−鉄会合体の溶出性能をフィールドフローフラクショネーション(field flow fractionation: FFF)法を利用した誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)（以下、「FFF-ICP-MS分析」という。）により測定し、この腐植酸−鉄会合体の溶出性能から海域用施肥材の肥効性を評価する方法である。ここで、海域用施肥材の肥効性を評価する際の測定対象となる腐植酸−鉄会合体について、本発明者らは、分子サイズが２〜３nmの腐植酸が鉄(Fe)やアルミニウム(Al)等の金属と共に会合し、粒径２〜１０nm程度の凝集体（粒子）を形成しているものと考えている。
【００１３】
ここで、図６を用いて、ＦＦＦ法のサイズ分離原理を説明する。ＦＦＦ装置の溶離流出液としては、界面活性剤を含む分離溶液を用いて、最初、クロスフロー１４と呼ばれる液の流れをセルの上方から下方セルに向かって生じさせながら、分離セル（分離層）１６の左側と右側からも液を流し、その間に微粒子を含むサンプル溶液１５を添加する。すると、下方の分離膜２１には大きなサイズの大粒子２０がクロスフロー１４の流れによって押し付けられて張り付く、一方で、比較的サイズが大きな中粒子１９及び小さな小粒子１８は、クロスフロー１４の流れに打ち勝つだけのブラウン運動を起こすため、分離セル１６の下側に位置する分離膜２１に押し付けられることなく、分離セル１６の中にサイズ毎に浮遊する状態になる。これをフォーカシングと呼ぶ。この状態にすることで、分離セル１６の中に粒子がサイズ毎に並び替えられることとなる。その後、分離セル１６の左右から押し付けていた流れを変えて、チャンネルフロー１７により、例えば図６の左から右に向かって分離セル１６に存在する粒子を右側に押し出していく。このとき、上から分離膜２１に向かって押さえつける役割のクロスフロー１４の圧力を徐々にゼロまで減らしていくと、分離膜２１に押さえつけられていた粒子が、徐々に小さな粒子から大きな粒子の順で右側から排出される。サイズ毎に分離された液は、そのままＦＦＦ装置の内部に配置された紫外光検出部、その後、外部に接続したＩＣＰ質量分析装置に導かれることになる。紫外光検出部では有機分子の吸光度を、ＩＣＰ質量分析部ではイオン化した各金属元素の質量スペクトルを得る。
【００１４】
本発明方法において、肥効性評価の対象となる海域用施肥材は、ＦeＯやＦe３Ｏ４等のような鉄分とフルボ酸等の腐植酸とを含むものであり、海域に沈設されてコンブやワカメ等の藻類の肥料成分供給源として使用されるものであればよく、これまで海域用として用いられる公知の施肥材を対象とするものであり、特に制限されるものではないが、腐植酸−鉄会合体の溶出性能から肥効性を評価するものであることから、主として海域に鉄分を供給するために用いられる鉄鋼スラグと腐植酸含有物質とを混合したスラグ系施肥材について好適に適用される。
【００１５】
ここで、スラグ系施肥材の調製に用いられる鉄鋼スラグについては、鉄分の供給源となるものであり、鉄分含有量の比較的高い製鋼スラグ（約20質量%）から比較的低い高炉スラグ（約0.4質量%）まで様々な態様で用いられており、また、製鋼スラグについても、転炉系の製鋼スラグや電気炉系製鋼スラグを始めとして、転炉前後の工程（溶銑予備処理、２次精錬）を付加された高級鋼製造工程から生成する溶銑予備処理スラグや２次精錬スラグや、更には予め炭酸化処理を施した炭酸化製鋼スラグも用いられている。
【００１６】
また、本発明において、スラグ系施肥材の調製に用いられる腐植酸含有物質とは、フミン酸やフルボ酸を含有する有機物質の総称であり、代表的には、腐植土を挙げることができ、この腐植土は、腐葉土等の落ち葉や倒木、間伐材などの植物リターが、それをエネルギー源とする土壌微生物によって分解されてゆく過程でできてくる暗色で不定形の有機物である。また、腐植土以外の腐植酸含有物質としては、例えば、食品残渣等の有機物、魚介類の水産加工残渣等を発酵させて得られ、無機態の窒素やリンを豊富に含んだ魚かすを挙げることができ、この魚かすの原料としては、鮭等の水産加工残渣があり、この魚かすの発酵の過程で有機物はバクテリアによって分解されて無機物となり、栄養塩として容易に摂取し得る無機態窒素（硝酸態窒素、アンモニア態窒素）やリン酸態リンとなり、使用時にこれらの栄養塩類は溶出し、窒素、リンの供給源となる。更に、腐植土や魚かすの他にも、例えば、市販の肥料（デンカアヅミン社製肥料名：アヅミン）等のように、農業用の腐植酸苦土肥料を腐植酸含有物質として用いることもできる。なお、腐植酸含有物質としては、その１種を用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いるようにしてもよい。この腐植酸含有物質中の腐植酸は、鉄のキレーターとなることから、鉄鋼スラグと混ぜて使用することでスラグから溶出した鉄分は腐植酸と錯体を形成し、長時間水域中で溶存態として存在して、藻類が鉄分を摂取することが可能になる。
【００１７】
本発明の海域用施肥材の肥効性評価方法においては、上記の如き海域用施肥材の肥効性を評価するに際し、前記海域用施肥材と海水とを所定の量比及び接触条件で接触させてこの施肥材から溶出する試料溶出水を調製する。この際の施肥材と海水との量比及び接触条件については、測定対象の施肥材の剤形、組成等、その他の要因によって最適な量比及び接触条件を設定できるものであるが、例えば、海水１リットル(L)中に施肥材３００gを添加し、得られた混合物を暗条件下及び撹拌下に温度２０〜２５℃及び時間１４〜２８日(day)の接触条件で接触させる方法を例示することができ、また、撹拌条件についても、例えば振とう機等の攪拌装置を用いて１００rpm等の撹拌条件で実施することができる。
【００１８】
このようにして調製された海域用施肥材の試料溶出水については、次にFFF-ICP-MS分析により試料溶出水中の腐植酸−鉄会合体を測定し、粒径２〜１０nmに相当する保持時間(Retention time)に現れるＦe信号を確認し、このＦe信号（シグナル）とノイズとのシグナル／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を求める。ここで、腐植酸−鉄会合体の粒子サイズとFFF-ICP-MS分析での保持時間との関係については、図５に示したように標準粒子のサイズと保持時間に良好な相関関係があり、腐植酸−鉄会合体の保持時間からサイズを求められることから、この保持時間８〜１３分の間に現れる試料ピークを粒径２〜１０nmの腐植酸−鉄会合体に由来するＦe信号と判定し、また、このＦe信号のＳ／Ｎ比については、保持時間２０〜３０分のＦｅ信号強度の標準偏差σをNoise（ノイズ）と定義し、保持時間８〜１３分のＦｅの最大信号強度をSignal（シグナル）と定義して、その比率を求めるようにする。なお、保持時間はＦＦＦ測定条件によって変わり得る値であるため、標準試料の測定及び実試料の測定においては同一のＦＦＦ測定条件にて行うようにする。本発明において、ＦＦＦ測定条件は後述する実施例のとおりとした。また、図５のグラフは、標準粒子として２〜１３ｎｍの金および白金ナノ粒子を用いて、同一の測定条件で各々FFF-ICP-MS測定を行ない、得られた保持時間と各粒子サイズをプロットして、得たものである。
【００１９】
本発明方法においては、以上のようにして求められた試料溶出水中の腐植酸−鉄会合体に由来するＦe信号のＳ／Ｎ比を指標として、海域用施肥材の肥効性能を評価するもので、好ましくは、このＦe信号のＳ／Ｎ比が８以上の場合に「肥効性有り」と判断し、また、Ｓ／Ｎ比が８未満の場合に「肥効性無し」と判断するのがよい。このＳ／Ｎ比については、後述する実施例の結果に基づき定められたものであり、少なくともＳ／Ｎ比が８であれば、藻類に対して確実な生育効果が認められる。
【００２０】
本発明の海域用施肥材の肥効性評価方法により、評価対象の施肥材の肥効性を容易に、かつ、正確に短期間で評価することができ、海域に沈設して使用する際に、例えば施肥材の寿命予測や、海域へ沈設する際の使用量、使用形態、鉄鋼スラグと腐植酸含有物質の配合比等を決定する際に、極めて有効な指標となり得るものである。
【００２１】
次に、上述した本発明の肥効性評価方法を用いた海域用施肥材の管理方法は、施肥海域に沈設された施肥材の肥効性を経時的に確認して管理するための方法であり、施肥海域に沈設された施肥材周辺の海水をサンプリングし、このサンプリングされた海水を試料海水としてFFF-ICP-MSで分析し、上述した肥効性評価方法で施肥海域に沈設されている施肥材の肥効性を評価し（肥効性有無の判断）、その評価結果に基づいて施肥材を管理するものである。
【００２２】
ここで、前記施肥材周辺の試料海水をサンプリングする方法については、施肥材から溶出する肥料成分を含む周辺の海水を、予め設計された指針に従って特定の場所で、かつ、所定間隔の定期的に採取できればよく、特に制限されるものではないが、例えば、ダイバーが海域中に潜水し、沈設された海域用施肥材に直接、シリンジフィルター等を用いて、１〜３ヶ月毎の定期的に海水を採取し、施肥材管理のための試料海水とする。
【００２３】
また、肥効性有無の判断結果に基づいて施肥材を具体的に管理する方法についても、施肥材が有する肥料成分の溶出速度や寿命、海域に沈設した際の使用量や使用形態等を考慮し、新たな施肥材への全体の交換、部分的な交換、追加等、海域や施肥材の状況に合せて実施することができる。
【実施例】
【００２４】
以下、試験例及び実施例に基づいて、鉄鋼スラグと腐植酸含有物質とを混合して得られたスラグ系施肥材を例にして、本発明の海域用施肥材の肥効性評価方法及び管理方法を具体的に説明する。
【００２５】
〔試験例１：溶出する肥料成分の特定〕
鉄鋼スラグとして、下記の表１に示す組成を有して、炭酸化処理を行なった転炉系製鋼スラグを使用し、また、腐植酸含有物質として広葉樹の剪定材からなる腐植物質を使用し、これらスラグと腐植酸含有物質とを質量比で２：１の割合で混合してスラグ系施肥材を調製した。
【００２６】
【表１】
0006561743.tif 000002
【００２７】
次に、以上のようにして調製されたスラグ系施肥材３００gを東京湾から採取した天然海水１L中に添加し、振とう機を用いて、暗条件下及び１００rpmの撹拌下に室温及び２０日間の接触条件で接触させ、次いで５Ａ定量濾紙（平均目合７μm）を用いて吸引濾過した後、更に０．２μmのメンブランフィルターを用いて加圧濾過を行い、その際の濾過前後の溶液を採取し、それぞれ濾過前試料溶出水及び濾過後試料溶出水とした。
【００２８】
得られた濾過前試料溶出水及び濾過後試料溶出水について、Asymmetric- Flow Field-Flow Fractionation装置（Wyatt社製 Eclipse AF4）、UV検出器（Agilent Technologies社製 Agilent1260 Infinity UV-vis）、ICP-MS装置（Thermo Fisher Scientific社製Xシリーズ2）を使用して、FFF-ICP-MS測定を実施した。なお、測定条件は次に示す通りである。FFFの溶液流量はChannel flow １．０mL/min、Cross flow ３．０mL/min、粒子分離のためにFocusing を３分で行ない、展開溶液として０．０５wt% ドデシル硫酸ナトリウム（SDS）水溶液を用い、UV検出器では２５４nmの紫外光を検出し、ICP-MSでは質量電荷比m/z＝５４のＦｅの信号強度を測定した。また、保持時間と粒子径の関係を求めるために、標準粒子物質として平均粒径２．１nmの金(Au)粒子と平均粒径２．７nmの白金(Pt)粒子とを用い、上記と同一のFFF測定条件にて、別途測定を行なった。結果は、濾過前後の試料溶出水において全く同じであり、図１に示す通りであった。
【００２９】
この図１に示すFFF-ICP-MS分析の結果から、標準ナノ粒子のＡu及びＰtとは異なる保持時間９分程度の位置に試料溶出水に起因するＦｅの信号ピークが観察され、スラグ系施肥材から海水中に溶出した肥料成分に由来するＦe信号であると判断された。また、標準ナノ粒子AuおよびPtの保持時間との比較から、このスラグ系施肥材から海水中に溶出する肥料成分が、分子サイズ２〜３nmの腐植酸の数分子と鉄等の金属成分とが錯体を形成した腐植酸−鉄会合体であると判断された。
【００３０】
〔試験例２：Ｆe信号強度と肥料成分量との関係〕
下記に示すスラグ系施肥材の試料Ａ〜Ｃについて、それぞれ試験例１と同様にして天然海水に接触させ、０．２μmのメンブランフィルターによる濾過後の試料溶出水を調製し、試験例１と同じ測定条件でFFF-ICP-MS測定を実施した。図２は、試料ＡについてFFF-ICP-MS分析の結果を示す保持時間−ICP-MS強度のグラフ図であり、図３は同じく試料Ｂのもの、図４は同じく試料Ｃのものをそれぞれ示す。
【００３１】
ここで、試料Ａ〜Ｃにおけるスラグ系施肥材は、先の試験例１と同様に、表１に示した組成を有して炭酸化処理を行なった転炉系製鋼スラグと広葉樹の剪定材からなる腐植物質とを質量比で２：１の割合で混合したものであるが、このうち、試料Ａは転炉系製鋼スラグと腐植物質とを混合した直後のスラグ系施肥材であるのに対し、試料Ｂは、既に試験海域に沈設されて６年が経過したスラグ系施肥材を取り出して乾燥させたものであり、試料Ｃは、試験海域に設置されて１０年が経過したスラグ系施肥材を取り出して乾燥させたものである。また、これらの試料Ａ〜Ｃのスラグ系施肥材は、下記に示す試験例３において、ワカメ胞子体に対する生育効果の検証実験を行ったものである。
【００３２】
そこで、先ずは、図２〜４において、いずれも試験例１に示したような腐植酸−鉄会合体が全く検出されていない保持時間２０〜３０分におけるＦｅの信号強度の標準偏差σを求めて、Noiseと定義した。また、分子サイズが２〜１０nmの腐植酸−鉄会合体が検出される保持時間８〜１３分におけるＦｅの最大信号強度のうち、９分程度の信号強度をSignalとして定義して、それらの比率をＳ／Ｎとして表すと表２に示したとおりである。このうち、下記の試験例３において確認されたワカメ胞子体に対する肥効性は、高い方から順に試料Ａ、試料Ｂ、試料Ｃであり、これらのなかで最も肥効性が薄いのが試料Ｃであった。但し、この試料ＣであってもPES培地に比べて肥効性が確認でき、腐植酸−鉄会合体がほぼ存在していない試料Ｃの２倍以上のＳ／Ｎ比があればピークの存在を検出可能であることから、このＳ／Ｎ比が８以上の場合に肥効性有りと判断し、Ｓ／Ｎ比が８未満の場合に肥効性無しと判断することができる。
【００３３】
【表２】
0006561743.tif 000003
【００３４】
〔試験例３：ワカメ胞子体に対する生育効果の検証実験〕
この試験例３においては、上記の試験例２で調製した試料Ａ、試料Ｂ、及び試料Ｃの各施肥材の溶出液が海藻の成長に及ぼす肥効性の効果を確認し、比較するために、これら試料Ａ、試料Ｂ、及び試料Ｃの各溶出液をワカメ胞子体の培地として以下の実験を行った。
また、この試験例３では、コントロールとして、海藻用の一般的な栄養強化培地である1質量%-ＰＥＳ（Provasoli's enriched sea water）を天然海水に添加し、PES濃度1質量%に調整したものをPES培地として用いた。このＰＥＳに含まれる鉄源は、藻類用の培地に用いられる配位子物質であるEDTA（エチレンジアミン四酢酸）と鉄(Fe)とが錯体を形成したFE-EDTAである。
【００３５】
各培地（試料Ａ、試料Ｂ、試料Ｃ、PES培地）の主要な栄養塩類の濃度は下記の表３に示す通りであり、Ｎ（無機態窒素、NH4-N, NO2-N, NO3-Nの和）、Ｐ（PO4-P）、及びＦeの量は１週間の培養には十分な量である。これら各培地の１L中に葉長２〜３cmのワカメ胞子体を５枚ずつ入れ、１５℃、１４hr明期１０hr暗期、光量８０μmol/m2/secに設定した培養庫内で１週間の振とう培養（150rpm）を行い、この培養前後のワカメ胞子体５枚の総湿重量を測定し、この総湿重量の変化量によって成長（肥効性の効果）を評価した。
結果を表４に示す。
【００３６】
【表３】
0006561743.tif 000004
【００３７】
表４に示す結果から明らかなように、ワカメ胞子体５枚の総湿重量の増加量は、試料Ａ、試料Ｂ、試料Ｃの順で多く、いずれもコントロールであるPES培地よりも成長が明らかに促進されていた。この結果が、各培地に含まれる粒子径の小さい鉄分量に対応していることから、粒子径の小さい鉄分がワカメ胞子体に取り込まれ易いことが推察される。また、試料Ａ、試料Ｂ、及び試料Ｃのいずれの培地もＮ、Ｐ、Ｆeの量がPES培地よりも低濃度であるにもかかわらず、このようにPES培地よりも成長が促進されたことは、腐植酸含有物質中に含まれる有機配位子（腐植酸）の錯形成定数がPES培地のEDTAの錯形成定数よりも小さいこと等が影響し、各試料Ａ、試料Ｂ、及び試料Ｃ中に含まれる鉄分がPES培地中に含まれる鉄分よりもワカメ胞子体に取り込まれ易かった結果であると考えられる。以上の結果から、製鋼スラグ＋腐植酸含有物質で構成される施肥材から溶出する鉄分は、藻類の利用性が高く、しかも、粒子径の小さいものが多く含まれることから、肥効性の効果がより促進されることが明らかとなった。
【００３８】
【表４】
0006561743.tif 000005
【００３９】
以上のように、本発明の海域用施肥材の肥効性評価方法によれば、海域で用いられる藻類の施肥材について、その肥効性を容易に評価することができる。また、施肥海域に沈設された施肥材周辺の海水をサンプリングし、このサンプリングされた海水を試料海水としてFFF-ICP-MSで分析して施肥材の肥効性を評価することで、その施肥材を管理することが可能になり、例えば新たな施肥材への全体の交換、部分的な交換、追加など、海域や施肥材の状況に合せて実施することができる。
【図１】
0006561743.tif 000006
【図２】
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【図３】
0006561743.tif 000008
【図４】
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【図５】
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【図６】
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