「湖沼水質の保全と下水道」
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講演議事録

安藤理事長挨拶
本日はお忙しい中、40 名余りの方にご参加いただきましてありがとうございます。また、ご多用の中、この研究集会の講師をお引受くださいました長野県地球温暖化防止活動推進センターの青柳事務局長、信州大学山岳科学総合研究所の花里先生、筑波大学大学院生命環境科学研究科の福島先生には厚く御礼申し上げます。
私は昭和 47 年に発足間もない環境庁へ出向し、汚染の進行していた琵琶湖、霞ヶ浦、諏訪湖などの湖沼環境基準の設定に取り組んだことが思い出されます。その湖沼の水質改善には下水道整備が非常に有効であると思っております。
湖沼も氏、素性や育ちによって、汚染の状況やその後の水質改善が大きく異なります。
そういう意味では、諏訪湖は水質改善が著しく、その優等生ですが、霞ヶ浦や印旛沼などでははかばかしい改善が見られていません。
今日の研究集会は、諏訪湖を事例として取上げ、下水道整備によって水質や生態系がどのように変化改善してきたかをご報告頂き、他の湖沼での取組みの良い参考になればと思っております。
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青柳講師の発表要旨
諏 訪 湖 は 湖 面 積

13.3km2、流域面積532km2 、滞留日数39 日で、利水状況としては漁業、農業、観光である。
昭和 30 年代後半頃から、周辺地域の産業発展、生活水準の向上等によって、湖の富栄養化が急速に進展し、アオコの発生、悪臭、魚類のへい死など不快な現象や被害が発生するようになった。
このため、昭和 40 年度に諏訪湖浄化対策研究委員会を発足させ、浄化対策や流域下水道整備の提言を取りまとめた。昭和 46 年度に諏訪湖流域下水道の事業認可を受け、昭和 47年度から幹線管きょの工事に着手、昭和 50 年度には処理場の建設工事に着手し、昭和 54年度に供用開始をした。処理水の放流位置については(1)湖へ直接、(2)釜口水門直上、(3)釜口水門直下、(4)天白橋の 4 案があったが、(2)案を採用した。それを最適位置とした理由

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としては、諏訪湖への負荷が生じないこと、河川の維持流量が確保できること、諏訪湖が水位低下とならないことが挙げられた。諏訪湖流域下水道の計画面積は 8050ha、計画人口は 189,160 人である。
計画汚水量は日平均120,000m3／日、日最大 137,700 m3／日である。平成 20 年度現在の下水道人口普及率は 97.6％、水洗化率は 97.6％と、両者とも極めて高い。
下水道普及率の向上に伴い COD、T-N、T-P は改善されてきており、環境基準である
COD3.0mg/L、T-N0.6mg/L は満足されていないが、T-P0.05 mg/L は満足している。諏訪湖流域下水道では平成 9 年度から下水の高度処理を導入しており、平成 16 年度にはそれが完成し、凝集剤併用型循環式硝化脱窒法＋急速ろ過法を採用している。放流水の COD は排水基準、高度処理目標を大幅に下回り、諏訪湖のそれより低い。
T-N と T-P も目標値を満足しているが、諏訪湖の水質の約 10 倍である。
諏訪湖流域下水道の今後の取り組みと課題としては、省エネルギー化、施設の更新、ノンポイント対策、リン等の回収、広域処理と管理拠点としての役割などが挙げられる。
流域下水道が諏訪湖の浄化に果たした役割は大きいが、そのポイントは、湖をバイパスする放流地点の選択とコンパクトで整備しやすい地理的条件によるところが大きいと考えている。

2３

花里講師の発表要旨「諏訪湖流域下水道が変えた諏訪湖の生態系」という話題
で諏訪湖の例と白樺湖の例を取上げる。
諏訪湖では下水道が供用開始されてからも 20 年間はアオコの発生が収まらず、夏場における透明度も改善しなかった。
夏場にはユスリカが大発生し、建物の窓を黒く覆ったり、外に干した洗濯物を汚したりと、大変であった。それが 1999 年に突然アオコの発生が激減し、透明度が著しく改善され、今日に至っている。これは水質が変わることにより生態系構造が大きく変わるレジームシフトという現象が起きたものと理解している。
アオコの種類は1998 年までが有毒とされるグループが発生していたが、1999 年以降は無毒グループに代わってきている。レジームシフトが起こるまでには、湖の窒素・リン濃度は徐々に改善されてきており、ワカサギの漁獲量減少や小ぶり化などが観察されていた。1999 年それまで70cm 程度であった透明度は 100cm 以上となり、その結果ヒシ等の沈水植物が水面のかなりの部分を占めることとなった。
こうした諏訪湖の水質改善は周辺住民や観光客にとっては好ましいことであるが、漁業者にとってはワカサギの漁獲量が減り、ヒシなどの水草の群生は船の妨げになるなど喜べ3る方向ではない。このように富栄養化はワカサギの漁獲量という観点からはむしろそれに貢献していたということになり、水質浄化によってこれに影響が出てくるということを理解しておかなければならない。
貧栄養湖では砂質の水底に沈水植物が繁茂するが、富栄養化が進むとそれが枯れ、底質に有機物が蓄積する。その状態から水質改善が進むと泥質を好むヒシなどが繁茂してくる。
このように水質浄化だけでは昔の生態系には戻らず、底質の改善も必要である。
白樺湖では 1999 年
まで草食魚のワカサギが上位で小型ミジンコやワムシが優占の生態系であったが、水質改善のためにバイオマニピュレーションを実施することになり、2000年から魚食魚のニジマスならびに大型ミジンコのカブトミジンコを放流した。草食魚が減少すると大型ミジンコが増加する。大型ミジンコは植物プランクトンを減少させ、水質浄化につながるサイクルになる。こうしたサイクルでの水質浄化を白樺湖で実証することができた。諏訪湖においては、窒素・リンの削減を出発点としてワカサギが減少することにより同様な水質浄化が達成されたと理解することができる。
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福島講師の発表要旨
青柳さんや花里先生から諏訪湖について詳細な紹介があったが、私は「諏訪湖の実例と他の湖沼との比較」のテーマで発表したい。
2004 年の水環境学会誌で紹介したものである
が、ヨーロッパでは富栄養化した湖沼が貧栄養4（oligotrophication）に戻った事例がいくつか紹介されている。湖沼を水深 15m より深いか浅いか、面積を 50 km2 より大きいか小さいか、で 4 種類に分け、どのグループが負荷削減対策の効果が出やすいか調べている。これによるとグループ A（面積小、浅い）、グループ B（面積小、深い）、グループ D(面積大、深い)の 3 グループは負荷削減効果が比較的出やすいが、グループ C（面積大、浅い）は出にくいとされている。面積小のグループ A の場合は、下水道の高度処理や放流先変更（ダイバージョン）によって流域負荷が数分の１まで減少した例が多いが、面積大のグループ C では同様の負荷削減がなかなか難しくなるということにも因っている。

TPの経年変化結果と考察–TP鉛直分布経年変化1979

2St.SW

0St.7

いる諏訪湖はグループ A

43432211

1940

1960year

2007
2005

1980

2000

St.KZyear

2007

効果の出やすい湖とさ

1960

2005

1980

2000

St.332れている。それに対して、

3211

1920

1940

1960

1980

2000

2007
2005
1978

1940

1960

1980

2000year

4

2005

3St.SH-1

22St.132111920

1940

1960

1980

2000

2005

year

4
3St.SH-2

232

1 1019001920
1920 1940
1940 1960
1960 1980
1980 2000
2000
1900year・1960年頃から増加傾向
人口と工場数の増加
・宍道湖は2000年以降増加
近年増加？表層へ移動？
・St.1で1980年頃減少
1982年：富栄養化防止条例
・St.SWで1980年頃から減少
1979年：下水道整備（流域外放出）・含有率変化霞ヶ浦：ほぼ変化なし
溶出⇔沈降の繰り返し？

4year

0

効果が出にくいという

19001920
1920 1940
1940 1960
1960 1980
1980 2000
2000
1900

204
33111900

4

TP contents (‰)

1920

4year

01900

304

2003

4

1 1

19004TP contents (‰)

1940

TP contents (‰)

1920

32 201900

4

TP contents (‰)

year

2003

2000

11

TP contents (‰)

1980

2

TP contents (‰)

2007

1960

3

TP contents (‰)

1940

TP contents (‰)

1920

TP contents (‰)

手賀沼や今回取上げてに属しており、負荷削減

1920

32003

01900

る霞ヶ浦はグループ C1900

42005

TP contents (‰)

11

ループ B に属している。

私が研究対象としてい22007

TP contents (‰)

23

TP contents (‰)

43

TP contents (‰)

St.9

TP contents (‰)

グループ D、池田湖はグに属し、比較的負荷削減

442007
2005
2003
1981
1978

TP contents (‰)

湖、猪苗代湖、琵琶湖はTP contents (‰)

日本の湖では十和田諏訪湖：1976年の層で減少
溶出の可能性（河合, 1986）
Fig.10 霞ヶ浦，諏訪湖，木崎湖，宍道湖
におけるTPの経年変化ことになる。優等生の諏訪湖に比べて劣等生の部類に入る霞ヶ浦を紹介す

霞ヶ浦流域での水処理るのは心苦しいが、流入河川の T-P 濃度は年々下がっているにもかかわらず、湖水のクロロフイル
a や COD は改善の傾向が見られない。
図に示したのは底泥のリン濃度の深さ方向の変化を堆積年代に換算したも の で あ る が 、（ St.9,St.7,St.3,St.1 は5

霞ヶ浦、St.SW が諏訪湖）諏訪湖においては一時高濃度で堆積した栄養塩が水中に回帰していった現象が推測できる。しかし、霞ヶ浦では蓄積したリン濃度はそのまま底泥に残存しているようにみえる。
霞ヶ浦周辺の土地利用形態を見ると、森林面積が減少していると同時に都市域が年々拡大している傾向が見られる。また、霞ヶ浦では農産物、畜産物の生産量が諏訪湖に比べて格段に高く、これに由来する流域負荷もかなり大きい。霞ヶ浦流域での下水処理の状況を見ると、西浦では平成 18 年度における公共下水道の普及率が 50％強であるが、北浦では20％程度で、合併浄化槽、単独浄化槽、し尿処理場の割合が高い。諏訪湖で示された下水道普及率 97％を達成するのは随分と難しい。生活排水の未処理人口約 30 万人に下水道と同程度の対策をすると、4,320 億円もの費用がかかると試算される。霞ヶ浦がきれいになることにより上水代が 100 円/m3 安くなるとして、10m3/(人･月)→12,000 円/(人･年)、流域人口100 万人に対して 120 億円の年間効用が計算される。霞ヶ浦に対する今後の流域対策をどうするかの議論の一助にしていただきたい。

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