(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イトゴカイ培養基質とイトゴカイを、容器の内面に敷いたプラスチック製シートの上に収納し、その容器を海水槽の底部に載置して、餌を定期的に撒布して５〜２５℃の温度で通気しながら培養することを特徴とする有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法。
【請求項２】
容器が、プラスチック製容器である請求項１に記載の有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法。
【請求項３】
餌を有機炭素含有量換算で１．０ｇＣ／ｍ2・日〜２．８ｇＣ／ｍ2・日の量撒布する請求項１または２に記載の有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法。
【請求項４】
海水槽のアンモニア濃度を１．２ｍＭ以下に維持して培養する請求項１〜３のいずれかに記載の有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法。
【請求項５】
培養基質が細砂である請求項１〜４のいずれかに記載の有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法。
【請求項６】
プラスチック製シートとして、培養後のイトゴカイを有機物汚泥海水域に撒布する作業に耐える強度を有するものを使用する請求項１〜５のいずれかに記載の有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法。
【請求項７】
イトゴカイ密度が４×１０6個体／ｍ2以上となるまで培養する請求項１〜６のいずれかに記載の有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法および有機物汚泥の浄化方法に関する。
さらに詳しくいえば、養魚場で撒布される餌の残滓や魚の排泄物（糞）に起因して海底に多量に堆積している有機物汚泥を効率的に浄化するために使用されるイトゴカイの高密度培養方法、およびその方法で培養されたイトゴカイを用いる有機物汚泥の浄化方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
日本各地の沿岸域においてはハマチやタイを中心とした養殖漁業が普及しているが、養漁場で大量に撒かれる餌はその１０〜２０％しか養殖魚の成長に寄与していないといわれている（「残海養殖と自家汚染」（日本水産学会編），４２〜５１（1977），恒星社厚生閣）。養漁場で撒かれる有機物の８０〜９０％は、溶存物質や懸濁物質となったり魚の代謝活動で栄養塩となって養漁場周辺の海域に流出し、また糞や残滓となって海底に堆積する。海底に堆積した大量の有機物は高水温期（夏季）には嫌気的な分解過程により有害な硫化水素を発生し、海底は生物が生息できない大量の有機物汚泥（ヘドロ）で汚染される。この有機物汚泥をいかに除去するかは、養殖漁業の維持発展にとって大きな問題である。
【０００３】
有機物汚泥を除去する対策としては、これまで海底に堆積した有機物汚泥の浚渫や覆砂、石灰の投入、湾口部の掘削によって海水の交換を促進し海底の有機物の分解を促進する方法等が提案されている。
しかし、これらの方法は、海域の地形・性状ひいては環境全体を変えるものであり、生態系全体に及ぼす影響については明らかではなく、さらに莫大な費用がかかることから、現実的な対策ではない。
一方、海底のヘドロには海水温度が低下する秋季になると対流現象により酸素が供給されるようになるため、いずれ有機物汚泥（ヘドロ）を栄養源とするベントス（底生生物）の作用により浄化される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはベントス（底生生物）を予め大量に培養しておいて、これを、生物が生息できる秋期に積極的に有機物汚泥の上に撒くことにより効率的に有機物汚泥が浄化できるものと考えて検討した。
ベントス（底生生物）としては、スピオ科や小型多毛類等が知られているが、中でもイトゴカイ（Capitella sp.1）は有機物汚染地域に高密度に出現し、ヘドロ環境条件の回復期には爆発的に増殖することが知られている（J. Mar. Res., 32,253-184(1974)。そこでイトゴカイの大量培養について鋭意研究を重ね本発明を完成した。
【０００５】
すなわち、本発明は以下の有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法および有機物汚泥の浄化方法を提供するものである。
１）海水槽に収容したイトゴカイ培養基質とイトゴカイに、餌を定期的に撒布して５〜２５℃の温度で通気しながらイトゴカイ密度４×１０6個体／ｍ2以上まで培養することを特徴とする有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法。
２）イトゴカイ培養基質とイトゴカイとを収納したプラスチック製容器を海水槽の底部に載置して培養する前記１に記載の有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法。
３）餌を有機炭素含有量換算で1.0ｇＣ／ｍ2・日〜2.8ｇＣ／ｍ2・日の量撒布する前記１に記載の有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法。
４）海水槽のアンモニア濃度を1.2ｍＭ以下に維持して培養する前記１に記載の有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法。
５）イトゴカイ培養基質とイトゴカイを、プラスチック製容器の内面に敷いたプラスチック製シートの上に収納して培養を行なう前記２に記載の有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法。
６）培養基質が細砂である前記１または２に記載の有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法。
７）プラスチック製容器、またはプラスチック製容器とプラスチック製シートとして、培養後のイトゴカイを有機物汚泥海水域に撒布する作業に耐える強度を有するものを使用する前記２または５に記載の有機物汚泥浄化用イトゴカイの培養方法。
８）前記１乃至７のいずれかに記載の方法により得られたイトゴカイを高密度に含む培養基質を、浄化対象の海水域の堆積汚泥上に撒布しイトゴカイの有機物消費力を利用して有機物汚泥を浄化することを特徴とする有機物汚泥の浄化方法。
【０００６】
以下、本発明を詳しく説明する。
（１）イトゴカイ
イトゴカイは小型多毛類（環形動物）に属し、成体の体長が１０ｍｍ程度、最大部分の径が１ｍｍ程度の糸状の生物である。海底環境が著しく嫌気化した夏季には増殖速度が極度に鈍化するが、秋季から冬季にかけて海底環境が回復し、水温１０〜１５℃、底層水の溶存酸素が飽和またはそれに近い条件下になると、約４〜６週間で成体に成長し繁殖を繰り返すことによって爆発的な増殖能力を示す。その増殖の過程で有機物汚泥中の有機物を栄養源とするため汚泥が分解除去される。
【０００７】
本発明においては、海底環境が回復する秋から冬に予め培養しておいた大量のイトゴカイを、有機物汚泥上に撒布することにより、自然現象では起こり得ない高密度個体群を短期間に発生させて、海底に堆積した有機物汚泥を効率的に浄化する。
本発明では養漁場（養殖いけす）の海底に堆積している有機物汚泥を効率的に浄化するためイトゴカイを培養基質中の密度で４×１０6個体／ｍ2以上、好ましくは５×１０6個体／ｍ2以上に培養してこれを撒布する。
【０００８】
なお、本明細書おいては、イトゴカイ培養密度を単位面積当たりで表示しているが、これは単に表面のみに存在するイトゴカイの数を意味するのではなく、培養密度測定用に採取したサンプル中のイトゴカイ（イトゴカイは表面から約２ｃｍの深さにのみに生息する）の全数を、サンプリングコアの面積で徐した値を意味する。
【０００９】
（２）イトゴカイの培養方法
本発明においては、海水槽に収容したイトゴカイ培養基質とイトゴカイに、餌を定期的に撒布してイトゴカイの培養を行なう。
この培養は、所定の密度以上に大量培養されたイトゴカイを浄化対象の海水域に撒布する際の作業性を考慮して、作業者が取り扱いやすい大きさのプラスチック製などの容器を載置し、その容器中で行なうことが好ましい。
餌は易分解性の有機物であればよい。例えば、魚用配合飼料、モイストペレットなどを使用できる。これを所定の量定期的（通常１日１回）に海水槽の上部から撒いて給餌する。
【００１０】
培養温度は５〜２５℃、好ましくは１０〜２０℃とし、培養中はエアーポンプにより適宜通気を行ない、海水中の溶存酸素濃度を飽和状態に保つことが好ましい。
培養に用いるイトゴカイは、幼生でも成体でもよい。イトゴカイ幼生及び成体は自然界から採取したものを使用する。幼生の場合は採取した抱卵雌を選別して、これを１〜数個体ずつ海水を入れたビーカーに数日間放置した後、浮遊してくる幼生を集めて用いる。
【００１１】
培養基質は、イトゴカイの培養に適したものであれば特に限定されないが、細い砂（細砂）が好ましく用いられる。細砂を使用するとイトゴカイはその隙間に潜り込んだ状態で増殖するため、撒布直後に海底に生息する魚類に捕食され難いという利点がある。細砂としては、粒径が１５０μｍ以下で、中央粒径値が５０〜８０μｍ程度のものがよい。このような細砂としては一般に市販されているものが使用できる。
【００１２】
培養容器としては、有機物汚泥海水域に撒布する作業に耐える強度と作業に手頃な大きさのプラスチック製（例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン製のもの）が使用されるが、撒布作業後海水中に放置しても微生物の作用により分解される生分解性プラスチック製の容器を使用することが好ましい。
容器としては、一辺が１０〜３０ｃｍ、深さが５〜１０ｃｍ程度の矩形の箱型容器が適当である。
【００１３】
培養容器に直接培養基質を入れて培養を行なうと、培養時に受ける海水の圧力により、培養基質が容器にこびりつき、撒布作業の障害となる。そこで容器の内面にプラスチック製シートを敷いてその上で培養することが好ましい。この場合には、培養後にイトゴカイを傷つけることなく容器からイトゴカイを高密度に含む培養基質をシート毎に回収し撒布作業を行なうことができる。
プラスチック製シートの材料としては先に容器について説明したと同様のものが用いられる。
培養は、イトゴカイが所定の高密度（４×１０6個体／ｍ2以上）になるまで行なう。所定の密度まで増殖しているか否かは、経時的にサンプリングして実体顕微鏡下でイトゴカイ数を計測して判断する。
【００１４】
(i)餌の撒布量
培養基質中の有機炭素含有量が高くなるとイトゴカイの培養環境が悪化する。すなわち、培養基質中の有機炭素含有量が2.8ｇＣ／ｍ2を超えると、イトゴカイの増殖に悪影響を及ぼす。したがって培養基質中の有機炭素含有量が2.8ｇＣ／ｍ2以下、好ましくは2.5ｇＣ／ｍ2程度以下となる量の餌（易分解性有機物）を撒布するのがよい。撒布量としては、培養基質中の有機炭素含有量換算で1.0〜2.8ｇＣ／ｍ2、好ましくは1.5〜2.5ｇＣ／ｍ2、さらに好ましくは1.8〜2.2ｇＣ／ｍ2程度である。
【００１５】
(ii)培養海水中のアンモニア濃度
イトゴカイを培養する海水が汚染されるとイトゴカイの増殖に悪影響を及ぼす。海水の汚染は有機物の分解に伴い発生するアンモニア濃度を指標にして判断することができるが、イトゴカイの増殖に影響を与えないアンモニア濃度は、1.2mmol／Ｌ（1.2ｍＭ）以下である。
海水中のアンモニア濃度をイトゴカイの培養に適したレベルに保つためには、海水槽の海水を一定間隔で一部交換することが考えられるが、増殖するイトゴカイは、数時間程度の浮遊幼生期を持つので海水の交換によって幼生を捨ててしまう危険がある。したがって、海水は可能な限り交換しないことが好ましい。
【００１６】
海水を高頻度に交換せずに、アンモニア濃度を所定のレベルに維持する方法としては、高密度にイトゴカイが増殖するまで、アンモニア濃度が1.2ｍＭ以下の状態に保たれるよう相対的に大量の海水を用いることが好ましい。そうすることにより海水を交換する必要がなく作業性が向上し、イトゴカイの損失を防止でき、効率的にイトゴカイを培養することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、試験例および実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は下記の例に限定されるものではない。
【００１８】
試験例１：餌供給量のイトゴカイ成長に対する影響
培養基質としての細砂（株式会社熊本硅砂鉱業製、Ｋ−８，中央粒径：６０μｍ）９００ｇと海水２リットルとを、ポリ塩化ビニル製の４個のプラスチック製容器（蝶プラ工業株式会社製、３０×２０×１０ｃｍ）に収納し、さらに各々にイトゴカイ幼生５００個体を入れた。これら培養容器を18.0℃に設定した恒温海水槽に入れ、エアーポンプ（直径3.0ｃｍ）で通気した。
餌として、ハマチ養殖用のモイストペレット（メルシャン株式会社製；有機炭素含有率４４％）を粉末にしたものを１日に１回添加した。給餌量はイトゴカイの個体成長やコロニー全体の増殖に合わせて増加させた。給餌量の違う以下の３つの試験区Ｌ、Ｍ、Ｈを設け、培養開始から６週間後のイトゴカイの個体群密度を測定し、その平均値を求めた。
【００１９】
給餌量：
試験区Ｌ：第１週目0.1ｇ、第２週目〜第８週目0.2ｇ、
試験区Ｍ：第１週目0.1ｇ、第２週目0.2ｇ、第３〜８週目0.3ｇ、
試験区Ｈ：第１週目0.1ｇ、第２週目0.2ｇ、第３〜４週目0.3ｇ、第５〜６週目0.4ｇ。
【００２０】
イトゴカイの個体群密度の測定は、培養基質を採取してローズベンガルを溶かした１０％ホルマリン溶液で固定した後、１２５μｍメッシュのふるいにかけ、実体顕微鏡下で計測して行なった。
培養基質の単位面積当たりで換算した有機炭素含有量は以下の計算式から求めた。
【数１】
有機炭素含有量（ｇＣ／ｍ2）＝餌量（ｇ）×10000（ｃｍ2）／600（ｃｍ2）×0.44
結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
0004049505.tif 000002
【００２２】
表１から、高濃度に有機炭素を含む試験区Ｈでは、イトゴカイ個体群密度が非常に低く、有機炭素含有量が2.9ｇＣ／ｍ2以上の場合には、イトゴカイの増殖が阻害された。試験区Ｌおよび試験区Ｍでは、高いイトゴカイ個体群密度が得られ、イトゴカイの成長に好ましい餌の量は有機炭素含有量換算で、2.8ｇＣ／ｍ2以下であり、特に2.2ｇＣ／ｍ2程度が好ましいこと分かる。
【００２３】
試験例２：海水中のアンモニア濃度のイトゴカイ成長に対する影響
試験例１と同じ培養基質９００ｇと海水２リットルとを、試験例１で用いたのと同様の４個のプラスチック製容器（３０×２０×１０ｃｍ）に入れ、それぞれイトゴカイ幼生５００個体を入れた。培養容器は、18.0℃に設定した恒温槽に入れ、エアーポンプ（直径3.0ｃｍ）で通気した。餌として試験例１と同じハマチ養殖用のモイストペレット粉末を１日に１回添加した。給餌量はイトゴカイの個体成長やコロニー全体の増殖に合わせて増加させ、第１週目0.1ｇ、第２週目0.2ｇ、第３〜８週目0.3ｇとした。
培養は８週間行ない、その間、海水の交換頻度を、週３回（試験区Ａ）、週２回（試験区Ｂ）、週１回（試験区Ｃ）及び２週間に１回（試験区Ｄ）に変えた試験区（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を設け、培養開始から４週間後、６週間後、８週間後にイトゴカイコロニーの密度および海水中のアンモニア濃度を試験例１と同様にして測定し、その平均値を求めた。
アンモニア濃度は、海水交換時に海水0.25リットルをワットマン（Whatman）ＧＦ／Ｆグラス・ファイバー・フィルターを用いてポンプで吸引ろ過し、得られたろ液のアンモニア濃度を自動栄養塩濃度測定装置（Technicon II）を用いて測定した。結果を表２（コロニー密度）および表３（アンモニア濃度）に示す。
【００２４】
【表２】
0004049505.tif 000003
【００２５】
【表３】
0004049505.tif 000004
【００２６】
表２及び表３から、海水交換頻度の低い試験区Ｄは、培養開始後４週目までは最もコロニー密度が高いが、その後、コロニー密度は減少しており、培養開始後６週目のアンモニア濃度は1.24ｍＭであった。試験区Ｃでは、培養開始後６週目まではコロニー密度の増加がみられたが、その後、減少し、培養開始後６週目から８週目のアンモニア濃度は1.75〜2.19ｍＭであった。試験区ＡおよびＢでは、アンモニア濃度は1.11ｍＭ以下であったことから、イトゴカイの増殖に影響を与えないアンモニア濃度は、1.24ｍＭ以下であることが分かる。
【００２７】
実施例
底面積１０ｍ2の円形の海水槽に海水を４０００リットル（深さ約４０ｃｍ）入れ、ここに内面にビニール袋を敷き、その上に培養基質の細砂（株式会社熊本硅砂鉱業製、Ｋ−８，中央粒径：６０μｍ）を深さ１ｃｍとなるように入れ、イトゴカイ幼生を５００個入れた１１０個のポリ塩化ビニル製プラスチック容器（蝶プラ工業株式会社製、３０×２０×１０ｃｍ）を沈めて、海水温度１０〜２０℃の範囲内で海水槽の下部２箇所からエアーポンプで通気して海水中の溶存酸素濃度を飽和状態に保った。
【００２８】
餌としてハマチ養殖用の配合飼料（サンマリーンＫＧ、メルシャン株式会社製）（有機炭素含有率約４０％）を粉末にしたものを与えた。１日に１回、海水槽の水上に撒いて自然に沈降させることによって給餌した。給餌量は、４０〜６０ｇ／日とした。これは有機炭素含有量換算で海水槽底面あたり約1.6〜2.4ｇＣ／ｍ2に相当する。
海水槽中の海水をワットマン（Whatman）ＧＦ／Ｆグラス・ファイバー・フィルターを用いてポンプで吸引ろ過し、得られたろ液のアンモニア濃度を自動栄養塩濃度測定装置（Technicon II）を用いて測定した。４２日間の培養終了後の海水中のアンモニア濃度は0.12ｍＭであり、イトゴカイの増殖に影響を与えない1.2ｍＭ以下に抑えられていた。
【００２９】
培養開始から６週間後、約４×１０6個体／ｍ2の密度まで培養された段階でプラスチック製容器の内面に敷いたビニール袋を引き上げ、ビニール袋中の海水を適宜捨てて、３〜４つのビニール袋の中身を１つの別のビニール袋にまとめ、汚泥浄化海域まで船を用いて輸送した。海底へはダイバーが手で運び、汚泥上でビニール袋を破って培養基質の砂ごとイトゴカイを静かに撒布し、撒布後の海底の状況を定期的に観察した。９０日後に底層水の溶存酸素の低下が見られない健全域のレベルにまで浄化されていることが確認された。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の方法により有機物汚泥浄化用のイトゴカイを大量に培養することができる。培養したイトゴカイは作業性良く有機物汚泥上に撒布することができ、これにより養魚場の海底に堆積している有機物汚泥を効率的に浄化することができる。