(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
富栄養化により繁茂した藻類を減少させるか又は藻類の増殖を抑制すべき湖沼の水面に、側面から見て表裏とも中央に向かって山形の傾斜面を有する中高に形成した浮力性の遮光部材を浮上させて、前記湖沼における水面を所要遮光率になるよう遮光することにより、藻類の光合成を阻害して、該藻類の減少又はその増殖を抑制することを特徴とする富栄養化した湖沼における藻類を減少又はその増殖を抑制する方法。
【請求項２】
側面から見て表裏とも中央に向かって山形の傾斜面を有する中高に形成した浮力性の遮光部材の複数個を、個別に、或は、互いに緩く接続するか、又は、枠部材の中に収めて所要の遮光率を得られる面積に形成し、湖沼の水面に浮上させて、該湖沼の水面を部分的に遮光するようにしたことを特徴とする富栄養化した湖沼の藻類を減少又はその増殖を抑制する装置。
【請求項３】
遮光部材は、平面から見て四角形又は六角形である請求項２に記載の装置。
【請求項４】
遮光部材は、プラスチックの押出し成形により長尺に形成した請求項２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湖沼の水質を改善するために該湖沼の水が富栄養化して繁茂している藻類を減少させるか又は藻類の増殖を抑制する方法、及びこの方法の実施に使用する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、湖沼（本明細書において、湖沼とは湖，沼，池，プ−ルなどを含むものとする）においては、着生藻類やアオコなどの浮遊藻類が繁殖してその水質が悪化され、水道，観光，レクリエ−ションなどに支障を来たしていることが広く知られており、特に、アオコの発生による水の汚染が問題となっている。その原因は、湖沼にＮやＰを多量に含む生活排水が流入して湖沼の水が富栄養化し、この富栄養化により、糸状藻類などの着生藻類やアオコなどの浮遊藻類が激増して、湖沼の生態系が変化するからである。
【０００３】
而して、湖沼の水質を改善する方法としては、従来、種々の方法が提案され、実用に供されているものもあるが、未だ、充分に満足すべき効果を挙げている方法は殆どない。
【０００４】
そこで、本発明の発明者は、先に、水質を改善すべき水深が５ｍ以浅の湖沼等の水面の一部を所要遮光率で遮蔽することにより湖沼の富栄養化による藻類の増殖を抑制して水質を改善する方法を発明し、本出願人により特許出願中である。この先願発明は、湖沼表面を遮光部材で遮光することにより、遮光部材の下にある藻類の光合成を抑制してその増殖を抑制するという観点にたったもので、主として水深が５ｍ以浅の比較的浅い湖沼に適用する趣旨のものであった。
【０００５】
然し乍ら、その後研究を重ねた結果、アオコなどの浮遊藻類が繁殖して浮遊しているのは湖沼の規模やその水深に関係なく、湖沼の表層の水深５〜６ｍ程度までで、それ以上に深い下層の水との混合は起こらないこと、前記下層の水には太陽光が届かないため前記浮遊藻類は繁殖しないこと、更には、水深５〜６ｍの表層の水は風により移動するが、下層の水は殆ど移動しないこと、そして、遮光部材の下に位置したアオコなどの浮遊藻類やプランクトンは活性化を阻害されて繁殖力を失い、再度太陽光に晒されても繁殖せず、死滅することを知得した。なお、湖沼の水の透明度や湖沼のある場所の地理的環境などによっては、水深５〜６ｍ以上、例えば10ｍ位の深さでもアオコなどの浮遊藻類が繁茂していることもあるが、本発明はこのような場所においても、勿論有効に適用できるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述のような知見に基づき、湖沼の深さや大きさに関係なく、富栄養化した湖沼等における藻類を減少又はその増殖を抑制する方法、及びそのための装置を提供することを、その課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明方法の構成は、富栄養化により繁茂した藻類を減少させるか又は藻類の増殖を抑制すべき湖沼の水面に、側面から見て表裏とも中央に向かって山形の傾斜面を有する中高に形成した浮力性の遮光部材を浮上させて、前記湖沼における水面を所要遮光率になるよう遮光することにより、藻類の光合成を阻害して、該藻類の減少又はその増殖を抑制することを特徴とするものであり、また、前記方法を実施するための装置の構成は、側面から見て表裏とも中央に向かって山形の傾斜面を有する中高に形成した浮力性の遮光部材の複数個を、個別に、或は、互いに緩く接続するか、又は、枠部材の中に収めて所要の遮光率を得られる面積に形成し、湖沼の水面に浮上させて、該湖沼の水面を部分的に遮光するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態例を図により説明する。図１は浮力性遮光部材の一例の平面図、図２は図１の部材の断面図、図３は本発明方法に使用する遮光部材の第一例の平面図、図４は図３の部材の断面図、図５，図６は遮光部材の第二例，第三例の平面図、図７，図８，図９はそれぞれ図３の遮光部材の使用例を示す平面図、図10は図９のＡ−Ａ線矢視図、図11は遮光部材の使用例の平面図、図12は図11のＢ−Ｂ線矢視図、図13は図11の遮光部材をユニット化した状態平面図、図14は図13の横断面図、図15は本発明方法に使用する遮光部材の第四例の斜視図、図16は図15の遮光部材を筏状の遮光部材ユニットに形成した例の平面図、図17は図16の遮光部材の配置の第一例を示す平面図、図18は図16の遮光部材の配置の第二例を示す平面図、図19は図18のＣ−Ｃ線矢視図、図20は図16の遮光部材の配置の第三例を示す平面図、図21は図20のＤ−Ｄ線矢視図である。
【０００９】
まず、図１〜図６において、1a〜1dは、夫々、平面から見て正方形，長方形，六角形に成形した浮力性の遮光部材で、ここでは一例としてポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン系プラスチックにより、中空或は気泡を抱かせて水面に浮くように成形している。この場合の比重は、遮光部材1a〜1dを水面に浮かべたとき、その喫水線がフロートの高さ（厚さ）方の略中央付近になるようにすることが望ましい。これは、遮光部材1a〜1dが波立ちや風に吹かれたりしても、反転することなく安定に水面上に浮かせるためである。また、図３〜図６に示した本発明方法に使用する遮光部材1b〜1dは、その表裏とも中央を中高ｈに形成することにより、波立ちや風による部材相互の重なりが生じても自然に回復できるようにすると共に、上面に雨水や砂などが貯まることがないように形成している。このため部材の中央に穴２を設けることもある。本発明における上記遮光部材1b〜1dは、プラスチック成形品のほか、木質材やその他の繊維、或は、中空体など、上記遮光部材と同様に形成して水に浮くものであればその材質は任意である。
【００１０】
このように形成された遮光部材1b〜1dは、図７に例示するように、湖沼Ｌにおける全水面WLの左半側に、その左半側が所要の遮光率となるように適宜の個数を投入し個別に接続することなく浮かべて配置する。図７の例では、各遮光部材1bは互に接続乃至は拘束することなくフリー状態で水面に浮上させているので、湖沼に吹く風や水の流れによって遮光部材群が移動するが、この場合、遮光部材群は全体がほぼまとまった状態で移動し、また、アオコが浮遊する表層の水も上記の風や水の流れによって、上記の遮光部材群と同じ方向に移動するので、この遮光部材1bの群によるアオコが浮遊している表層水の遮光効果は、実質上何ら損なわれることがないことが、実験により確認された。
【００１１】
本発明では、遮光部材1bを図７〜図９に示す態様で配置することにより、図10に例示するように、湖沼の一部を遮光する形態をとる。このような形態で遮光されている表層の水Hwには、アオコ等の浮遊藻類が浮遊しているが、遮光によりそれら藻類は増殖することなく、減少するか死滅してしまい、この部分の水質の改善を果たすことが出来るのである。そして、前記遮光部材1bの下の水も含めて表層の水Hwは、風や波により移動し、この移動により遮光部材1bの下に進入した水にアオコ等が浮遊していると、上記と同様に、前記アオコ等は光合成ができずに活性が低下して、再び太陽光にさらされても、活性化することなく、増殖することはない。
【００１２】
図８〜図10は、湖沼の水の表面に遮光部材1bを配置する他の例を示すもので、図８〜図10において、３，４は、遮光部材1bが風や波立ちによって湖水上で自由に浮遊してしまうのを拘束するオイルフェンス状の仕切りフェンスであり、図８では湖沼表面を大略１／２に仕切るように、図９ではループを描くように配置されている。なお、仕切りフェンス３，４は、それ自体を湖水上のほぼ定位置を保持するため、湖岸に係着したり、或は、余裕のある長さを持たせた索５を介してアンカー又はウエイト６に係留する。
【００１３】
上記の例は、浮力性の遮光部材1b、或は、同1c，1dを、湖沼の水面上に、その全水面の一部を覆い、かつ、ある範囲内では比較的自由に漂うことが可能にできるようにして投入，配置し、この遮光部材に遮光された部分の表層の水の表面から水深５〜６ｍ程度までの間に浮遊している藻類の光合成を断ち、これによって該藻類の増殖を著しく低下，抑制することができる。
【００１４】
上記のような藻類の活性化を阻害し、その増殖作用を抑制する効能が得られる遮光部材1b〜1dの配置形態は、図７〜図10に例示したような配置形態に限られず、図11〜図14に例示する配置形態とすることもあるので、これについて説明する。図11〜図14の例では、先の例と同様に遮光部材1bを使用しているが、遮光部材1c，1dを使用する場合も同様である。ここでは、遮光部材1bの多数枚、即ち、図13に示すように64枚をフロート管７を正方形に形成した遮光フロート枠Ｆの内側に整列配置して、このフロート枠Ｆを一単位として、25単位の遮光フロート枠Ｆを正方形状に並べたものが図11の例である。
【００１５】
図11の配置例は、広大な規模の湖沼における一部の表層に遮光部分を形成するのに適しているから、表面積が大きな大型の湖沼における表層水の遮光に適用して有用である。図11〜図14において、図１〜図10と同一符号は同一部材乃至は同一部分を示している。
【００１６】
本発明においては、図11〜図14に例示したように、湖沼における水面の一部とはいえ、広範囲の表層に遮光部分を形成するのに用いて特に好適な遮光部材として、図15，図16に例示するような大形の遮光部材1eを使用する。即ち、この遮光部材1eは、その断面外形が図４の遮光部材1bと同様に中高状ｈであるが、その断面形状で遮光部材1eの全体を長尺に形成したものである。
【００１７】
上記の長尺タイプの遮光部材1eは、その複数本を平行にして並べ、隣り合う遮光部材1e同士を、互に連結索などの連結部材８によりゆるく結合して筏状の遮光体Fpに形成し（図16参照）、この遮光体Fpを一単位として、複数単位の遮光体Fpを、図17〜図21に例示するような形態で湖沼の水面上に配置するのである。遮光体Fpをこのような配置形態で設けると、湖沼の水面を大規模なスケールで遮光できるので、きわめて効率が良い。なお、図17〜図21において、図１〜図12と同一符号は同一部材乃至は同一部分を示している。
【００１８】
以上の説明は、遮光部材1b〜1eのいずれか、或は、これらを混用するなどして、この遮光部材により湖沼においてアオコなどの浮遊藻類が浮遊繁茂している表層部の水面を、最適の遮光率、即ち、アオコ等を100％死滅させることなく、魚類等の棲息に必要な程度のみを活かして残すように遮光することにより、アオコ等の浮遊藻類を、湖沼水の富栄養化による異常増殖を効果的に抑制する方法について述べたものである。
【００１９】
このように本発明は、湖沼においてアオコ等の浮遊藻類が浮遊繁茂する水面から５〜６ｍ程度、或は、水の透明度やその湖沼がある場所の地理的環境などによっては深さ10ｍ程度までの深さの表層の水面を遮光部材で覆うことによって、湖沼の水深や規模に関係なく、該湖沼の浄化が可能になる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は上述のとおりであって、富栄養化により藻類が異常繁殖している湖沼の水面に、浮力性の遮光部材を所要数浮上させて当該湖沼の水面の一部を適宜遮光率により遮光することによって、遮光された表層の水の中に浮遊繁茂しているアオコなどの浮遊藻類の活性を低下乃至は死滅させるようにしたから、湖沼の富栄養化によるアオコなどの浮遊藻類の異常発生を、何らの人工的エネルギを使用することなく効果的かつ効率よく抑制することができ、湖沼の浄化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  浮力性遮光部材の一例の平面図。
【図２】  図１の部材の断面図。
【図３】  本発明方法に使用する遮光部材の第一例の平面図。
【図４】  図３の部材の断面図。
【図５】  遮光部材の第二例の平面図。
【図６】  遮光部材の第三例の平面図。
【図７】  図３の遮光部材の使用例を示す平面図。
【図８】  図３の遮光部材の使用例を示す平面図。
【図９】  図３の遮光部材の使用例を示す平面図。
【図10】  図９のＡ−Ａ線矢視図。
【図11】  遮光部材の使用例の平面図。
【図12】  図11のＢ−Ｂ線矢視図。
【図13】  図11の遮光部材ユニットの平面図。
【図14】  図13の横断面図。
【図15】  本発明方法に使用する遮光部材の第四例の斜視図。
【図16】  図15の遮光部材を筏状の遮光部材ユニットに形成した例の平面図。
【図17】  図16の遮光部材の配置の第一例を示す平面図。
【図18】  図16の遮光部材の配置の第二例を示す平面図。
【図19】  図18のＣ−Ｃ線矢視図。
【図20】  図16の遮光部材の配置の第三例を示す平面図。
【図21】  図20のＤ−Ｄ線矢視図。
【符号の説明】
Ｌ        湖
1a〜1e    浮力性遮光部材
ｈ        中高状部
２        穴
５        索
６        アンカー又はウエイト
７        枠
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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