(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
養殖筏を用いて貝の養殖を行う際に生じる有機物を分解する方法であって、養殖筏および該養殖筏直下の海底との間で、貝殻を詰めた少なくとも一個の籠体にて形成され前記有機物を捕捉する棚を魚類等が入ることができる間隔で二層以上と、前記海底に配設され前記二層以上の棚を支持する支持体と、を具備する有機物の分解装置を用いることを特徴とする有機物の分解方法。
【請求項２】
前記分解装置の貝殻がアコヤ貝殻である請求項１記載の有機物の分解方法。
【請求項３】
前記籠体が二個以上である請求項１または２記載の有機物の分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機物の分解方法に関し、詳しくは、養殖筏を用いて貝を養殖する際に生じる有機物の分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各地の閉鎖性海域において、養殖筏を使用した貝の養殖が行われているが、貝から生じる糞および擬糞などの沈降有機物が海底に堆積し、それらが分解されることにより、多量の溶存酸素が消費される。これにより、底層海水が貧酸素化となったり、還元的条件となった底泥から硫化水素等の有害物質が発生したりと、底質が悪化する。底質が悪化した養殖場の多くは主に貧酸素化によって生物が棲めなくなっており、有機物の分解の低下、貧酸素化、有害物質の発生、生物の減少と、悪循環に陥る。持続的に養殖筏を使用した養殖を行う際には、養殖場底質の改善は不可欠である。
【０００３】
現在、貝等の養殖場の海底環境を改善する技術として、例えば、浚渫および海底耕耘を挙げることができる。浚渫とは、水底に堆積した土砂、ヘドロ等の底質を機械的に回収、除去することであり、海底耕耘とは海底の堆積物を攪拌し、酸化的な分解を促進する技術である。その他、改良剤散布および覆砂なども挙げることができる。
【０００４】
また、非特許文献１には、カキ養殖場底質への有機物負荷軽減を目的として、カキ筏下に、カキ殻もしくは竹炭を詰めた籠またはサラン繊維でできたマットをつり下げることにより、カキ筏から海底へ沈降する糞や擬糞などの有機物を途中で捕捉、分解し、海底への沈降有機物の負荷を軽減する技術が開示されている。
【非特許文献１】日本水産学会誌，  ７０（５），  ７２２−７２７（２００４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記方法により養殖場底質を改善されることができるが、浚渫は高コストであり、海底耕耘は一般的にナマコ漁を主目的とし、その副次的効果として海底が耕耘されるケースが多く、底質の悪化した海域でのナマコ漁の実施は稀であり、更に、貝養殖場では筏を係留するアンカーが張り巡らされているため実施は困難である。更に、浚渫、海底耕耘、改良剤散布および覆砂等の方法は、対症療法的であり、一次的な効果しか得ることできない。
【０００６】
一方、非特許文献１記載の方法は、継続的に有機物を捕捉、分解するものであり、他の方法と異なり対症療法的ではない。しかし、当該方法は実験的規模であり、実用性に関しては未知数であり、現在、有機物による負荷を削減するためには養殖規模を制限するしかないのが現状である。
【０００７】
そこで本発明の目的は、貝の養殖の際に生じる沈降有機物を、実用的規模にて継続的に捕捉、分解することができる有機物の分解方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、養殖筏と海底の間に養殖の際に生じる沈降有機物を捕捉する棚を設置し、当該棚にベントスを生息させ、有機物を分解させることにより、上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明の有機物の分解方法は、養殖筏を用いて貝の養殖を行う際に生じる有機物を分解する方法であって、養殖筏および該養殖筏直下の海底との間で、貝殻を詰めた少なくとも一個の籠体にて形成され前記有機物を捕捉する棚を魚類等が入ることができる間隔で二層以上と、前記海底に配設され前記二層以上の棚を支持する支持体と、を具備する分解装置を用いることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係る方法に用いる分解装置の棚を形成する籠体に詰められる貝殻としては、アコヤ貝殻を好適に用いることができる。また、網状円柱形状の籠体は、二個以上を好適に用いることができる。
【００１１】
本発明の有機物の分解方法は、貝の養殖方法に適用することができ、例えばアコヤ貝の養殖に好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、有機物の分解装置を使用することにより、流動による酸素供給も底層に比べてはるかに大きく、溶存酸素の多い中層水中にて、養殖の際に生じる有機物を好気的に分解できるため、有機物が海底に堆積することを防止し、底質を改善することができる。これを用いた貝の養殖方法により、浚渫、海底耕耘、改良剤散布および覆砂等の対症療法的な養殖場底質の改善を行うことなく、かつ、養殖規模を制限せずに、継続的に貝の養殖を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の有機物の分解方法は、養殖筏および該養殖筏直下の海底との間で、貝殻を詰めた少なくとも一個の籠体にて形成され有機物を捕捉する棚を魚類等が入ることができる間隔で二層以上と、海底に配設され二層以上の棚を支持する支持体と、を具備する有機物の分解装置を用いるものである。図１に当該分解装置の模式図を示す。養殖筏１にて養殖されている貝類２から生じる糞および擬糞などの有機物を、支持体３によって支持されている棚４にて捕捉する。本発明に係る方法に用いる分解装置の棚４の素材、構造等は特に制限されるものではないが、沈降有機物を効果的に捕捉できる構造が好ましい。本発明に用いる分解装置は、捕捉した有機物を当該棚に生息するベントスに分解させることを特徴とするものであるため、ベントスが生息し易い素材、構造であることが好ましい。
【００１４】
沈降有機物を効果的に捕捉でき、かつベントスが生息し易い構造として、例えば、図１に示す棚４を好適に挙げることができる。図１中の棚４は複数の籠体５から構成されている。籠体５には図２に示すように表面積を増やすための貝殻６等の素材が詰められている。表面積を増やすことにより、ベントスがより生育し易い環境となる。表面積を増やすための素材としては、例えば、貝殻を好適に用いることができる。例えば、養殖の際に生じるアコヤ貝殻等の貝殻を用いることができる。アコヤ貝殻等は養殖の未利用資源であり、これを用いることにより養殖産業にともなう未利用資源の活用に繋がる。籠体５の素材、形状は特に制限されるものではなく、素材としてはポリエチレン等の充分な強度を有するものを好適に用いることができる。また、籠体５の形状としては、図１および２に示すような円柱の他、直方体等であってもよい。
【００１５】
また、図１に記載の棚４は複数の籠体５から構成されているが、図３に示すように一つの籠体７により棚を形成してもよいが、棚４を構成する籠体５を２つ以上とすることが好ましい。棚４を構成する籠体５を複数にすることにより、個々の籠体５の大きさを小さくすることができ、運搬が容易となる。また、籠体５を複数とし、養殖条件に合わせて、その数を増減させることにより、容易に棚４の面積および体積を変更することができる。その他、棚４で生産されたベントスは、食物連鎖系で魚類等により消費され、系外への物質移動、水産業の拡大も期待されており、籠体５を複数とすることにより、それぞれの籠体５の間に魚類等が入ることができ、より効果的にベントスを消費することができる。
【００１６】
図１に示した本発明の方法に用いる有機物の分解装置は棚４が三層となっている。このように二層以上のものを好適に用いることができる。これにより、沈降有機物をより多く捕捉することができ、かつ、より多くのベントスが生息することができる。棚の厚さを大きくすることによっても、同様の効果を得ることができるが、棚４を二層以上とすることにより、層間にもベントスを消費する魚類等が入ることができ、より効果的にベントスを消費することができる。
【００１７】
棚の面積、体積、層数は特に制限されるものではなく、養殖筏の大きさ、養殖により生じる沈降有機物の量、有機物の分解装置の分解能力（有機物要求量）等を考慮し、適宜選択する。分解装置の分解能力は、棚に生息するベントスの種類および量、分解装置の設置海域の状況等に依存するため、棚の面積、体積、層数を調整することにより、沈降有機物の量と有機物要求量が同程度となるように調整することが好ましい。有機物要求量が沈降有機物の量に対して過剰になることは、棚に生息するベントスの量が過剰であることを意味し、ベントスおよびその排泄物により、海底への有機物の負荷を大きくするおそれがある。
【００１８】
本発明の方法に用いる分解装置の棚４の海底からの高さは設置する海域の水深等の環境に合わせて、適宜、選択する。支持体３の素材、構造は棚４を安定して支持できるものであれば、特に制限されるものではなく、鉄製のものを好適に用いることができる。
【００１９】
本発明の有機物の分解方法は、貝の養殖方法に好適に用いることができる。養殖する貝の種類は特に制限されるものではないが、例えば、アコヤ貝等の養殖に好適である。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
有機物の分解装置の作製
長さ１ｍ、直径０．１５ｍの円柱形状であるポリエチレン製メッシュパイプにアコヤ貝殻を詰めた籠体５２本を作製し、図１の模式図に示すように、棚が三層である有機物分解装置を作成した。ここで、大きさは、最上段の棚の海底から高さが２．５ｍ、縦２．０ｍ、横２．０ｍとした。メッシュパイプあたりの表面積は３．７ｍ2となり、同サイズの円柱形状と比べて７倍の表面積となる。籠体は鉄製フレームに固定した。この有機物の分解装置を９基作製した。１基作製するために要したアコヤ貝殻は２６４ｋｇであり、合計約２．４ｔのアコヤ貝殻を利用した。これは英虞湾１年間に発生するアコヤ貝殻８００ｔのうち、約０．３％を利用したことになる。つまり、中層海底の作成は養殖産業にともなう未利用資源の活用であり、真珠養殖のゼロエミッションの実現をもたらす副次的効果がある。
【００２１】
試験方法
試験は２００４年３月１８日に英虞湾奥に位置する水深約８ｍの立石浦に、上記作成した分解装置を設置し行った。図４に養殖筏に対する有機物の分解装置の設置位置の模式図を示す。養殖筏８の直下となるように分解装置９を９基設置した。以下、分解装置９を配置した場所を試験区１０と称し、試験区１０から５ｍ離れた場所を対照区１１と称する。評価は、分解装置を設置した２００４年３月から２００５年３月にかけて、２００４年３月８日、６月２日、８月１０日、１１月１９日、および２００５年３月１１日の計５回行った（以下、それぞれ順に「設置時」、「春季」、「夏季」、「秋季」、および「冬季」と称する）。なお、本試験海域はアコヤ貝養殖の盛んな海域であり、図５に夏季における水深（縦軸：海面からの深さ）と溶存酸素（横軸）との関係を示す。図５中、点線は深さ約−６ｍの分解装置の最上面を示しており、着色した領域は溶存酸素が３ｍｇ／Ｌ以下である水深を示す。底層水（海底から０．５ｍ上の海水）の溶存酸素は１ｍｇ／Ｌ未満に低下しており、養殖筏から沈降した有機物の酸化的分解は望めない。
【００２２】
海底の生物は、試験区および対照区の海底を幅０．２ｍの採泥器にて、深さ０．０６ｍ、長さ０．５ｍに曳いた。つまり、０．１ｍ2採泥したことになる。分解装置に生息する付着生物は、設置時に分解装置上部に取り付けておいたテストピース２種（（１）分解装置に係る籠体と同内径である長さ０．３ｍ、直径０．１５ｍアコヤ貝殻入りメッシュパイプ、および（２）長さ０．３ｍ、直径０．１５ｍのコンクリート円柱）を、それらに付着、潜入している生物が逸脱しないように木綿袋に入れて回収した。海底および付着の生物試料は１ｍｍ目合の篩に残った動物について分類を行い、出現個体数および湿重量を計測した。乾重量への変換は分類群毎に中田・畑（１９９４）の換算係数を用いた。付着性ベントスの現存量を単位面積あたりに表記するにあたっては、上段、中段、下段の３段で構成されている分解装置にテストピース（１）と同密度のベントスが生息すると仮定して算出した。また、分解速度を算出するために水温を測定した。
【００２３】
結果
ベントスの種類およびその乾重量の変化を下記表１〜４に示す。表１は分解装置のアコヤ貝を詰めた籠体の結果、表２は分解装置に設置したコンクリートの結果、表３は試験区の海底における結果、表４は対照区の海底における結果である。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
【表２】
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【００２６】
【表３】
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【００２７】
【表４】
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【００２８】
ベントス生体量は養殖筏直下の対照区と分解装置直下の海底では同様の傾向を示し、最大であった冬季から最小となった秋季にかけて指数関数的に減少した。これは底層の貧酸素化の影響を強く受けていたと考えられる。試験区および対照区の海底にて通年を通して優占したのは環形動物であった。対照区では冬季に生体量が増加しているものの、養殖筏から落下したと考えられる付着性のシロボヤ（原索動物）やマガキ（二枚貝）であったので、冬季には試験区と対照区には有意な差はないと考えられる。夏季および秋季には両区で生体量が減少したものの、その低下は試験区で顕著であった。
【００２９】
一方、分解装置に新たに生息するようになったベントス量は設置後３ヶ月目（春季）には海底の７５倍量となった。夏季には海底での現存量は激減したが、分解装置では増加が続いた。これは海底から２．５ｍ上となる中層海底の溶存酸素は３ｍｇ／Ｌ以上であるためであると考えられる。分解装置では夏季に生体量が最大となったが、これは初期遷移段階でユウレイボヤをはじめとした原索動物の増加が原因である。堆積物食者と考えられる環形動物と節足動物が主に養殖筏からの沈降有機物を摂食していると仮定すると、これら２群の優占率が重要となる。さらに、これらの両群は魚類の選好性餌料動物でもある。これら２群の生体量は設置後から増加を続けてはいたものの、夏季には原索動物が卓越したため優占率が１６％に低下し、原索動物が減少した秋季および冬季には８０％以上を占めた。
【００３０】
動物プランクトンの呼吸量が個体あたりの乾重量と水温に依存することから、呼吸速度を算出し無機化速度（分解速度）を見積もった。分解速度はアコヤ貝殻を詰めた分解装置においては、春季は３．５ｇＣｍ-2ｄ-1、夏季は９．０ｇＣｍ-2ｄ-1、秋季は３．０ｇＣｍ-2ｄ-1、冬季は２．７ｇＣｍ-2ｄ-1、コンクリート基盤では、春季は０．２ｇＣｍ-2ｄ-1、夏季は０．８ｇＣｍ-2ｄ-1、秋季は３．３ｇＣｍ-2ｄ-1、冬季は３．２ｇＣｍ-2ｄ-1であった。対照区の海底では、設置時は０．０９ｇＣｍ-2ｄ-1、春季は０．０８ｇＣｍ-2ｄ-1、夏季は０．０３ｇＣｍ-2ｄ-1、秋季は０．００７ｇＣｍ-2ｄ-1、冬季は０．１８ｇＣｍ-2ｄ-1、試験区の海底では、設置時は０．０６ｇＣｍ-2ｄ-1、春季は０．０７ｇＣｍ-2ｄ-1、夏季は０．０１ｇＣｍ-2ｄ-1、秋季は０．００３ｇＣｍ-2ｄ-1、冬季は０．１１ｇＣｍ-2ｄ-1であった。
【００３１】
分解速度は新たに分解装置を設置したことで、単位面積あたり約１００倍に増加した。海底でのマクロベントスによる分解速度は秋季に最も低く０．０１ｇＣｍ-2ｄ-1に低下したが、分解装置では年間を通して２．７ｇＣｍ-2ｄ-1以上の分解力を有したことになる。
【００３２】
なお、筏からの負荷は、０．７８ｇＣｍ-2ｄ-1（「平成１２年度三重県英虞湾湾環境再生事業に係わる基礎調査報告」参照）であり、通常の海底でのベントス分解能力の２６倍の負荷量に相当する。本発明に用いる有機物分解装置を設置することにより、逆に負荷の４倍以上の分解能力が新たに創出できた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に用いる有機物分解装置の一好適実施形態を示した模式図である。
【図２】本発明に用いる有機物分解装置に係る棚を構成する籠体の一好適実施形態を示した模式図である。
【図３】本発明に用いる有機物分解装置に係る棚を構成する籠体の他の実施形態を示した模式図である。
【図４】実施例における本発明に用いる有機物の分解装置の設置位置を示す模式図である。
【図５】夏季の試験海域における水深と溶存酸素との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１、８  養殖筏
２  貝類
３  支持体
４  棚
５、７  籠体
６  貝殻
９  分解装置
１０  試験区
１１  対照区
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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