島根大学プロジェクト研究推進機構『重点研究部門』① プロジェクト名

１８年度

平成年度報告書提出日
平成 19 年 2 月 16 日

汽水域の自然・環境再生研究拠点形成プロジェクト② プロジェクトリーダー

國 井 秀 伸所属
電子メール

汽水域研究センターkunii@soc.shimane-u.ac.jp③ プロジェクトの概要（プロジェクトの最終年度における到達目標を簡潔に記入してください。）
宍道湖・中海は多様な汽水域環境を持つばかりでなく，大規模な自然改変を伴う開発計画が中止され，今や環境再生・自然再生が急務となっている場所でもある．本プロジェクトの趣旨は，このような地域に密着した研究を普遍化するとともに，プロジェクト研究期間中に汽水域研究センターを国内における汽水域の長期モニタリングのコアサイトとし，将来的には本学において関連研究者を養成し，汽水域研究センターを核とした汽水域研究の世界的拠点形成を目指すものである．
④ プロジェクトのメンバー及び役割
氏名
所属（職）
國井 秀伸
汽水域研究センター（教授）瀬戸 浩二
汽水域研究センター（助教授）野村 律夫
教育学部（教授）
堀之内 正博
汽水域研究センター（助教授）倉田 健悟
汽水域研究センター（助教授）古津 年章
総合理工学部（教授）山口 啓子
生物資源科学部（講師）高田 裕行
プロジェクト研究推進機構（研究員）
野中 資博
生物資源科学部（教授）佐藤 利夫
生物資源科学部（教授）大島 朗伸
生物資源科学部（助教授）桑原 智之
プロジェクト研究推進機構（研究員）
石賀 裕明
総合理工学部（教授）三瓶 良和
総合理工学部（教授）増永 二之
生物資源科学部（助教授）
生物資源科学部（助教授）森 也寸志
生物資源科学部（教授）武田 育郎
教育学部（助教授）
松本 一郎
生物資源科学部（教授）相崎 守弘
総合理工学部（教授）奥村 稔
総合理工学部（助教授）
清家 泰
生物資源科学部（助手）
宗村 広昭

本年度の役割分担
プロジェクト統括（プロジェクトリーダー）
生態系モニタリングシステムチームリーダー
水中ビジュアルモニタリングシステム技術開発
魚類を用いた生態系モニタリング
底生生物同位体分析による生態系モニタリング
汽水域広域監視技術の研究開発
生物記録による環境解読手法の開発
微小生物を用いた生態系モニタリングの開発
水環境修復技術チームリーダー
高機能性水質浄化材の開発と応用
微生物を用いた底質の利活用
高機能性水質浄化材の開発及びリーダー補助
底質活用チームリーダー
底質加熱物からの窒素・炭化水素溶排出評価
底質加熱方法の検討と加熱物の物性解析
流域統合管理法開発チームリーダー
浸透過程が水文循環に及ぼす影響の評価
底質物の地球化学
水環境評価と地域連携チームリーダー
汽水域における水環境評価法の検討
住民参加型水質調査データの検証
住民参加型 Web GIS と河川水質との連動⑤ 本年度の研究計画と目標（本年度当初の計画書に書かれた内容に沿って，計画と達成目標を箇条書きにしてください。）
研究計画：（A－E は，本プロジェクトを構成する５つのチームを示す）
A.生態系モニタリング：
・汽水域の環境観測（監視）拠点とするため，昨年度整備した宍道湖・中海の自動水質観測網の実用化
・生態系モニタリングシステムとリモートセンシングとのリンク法の確立
・他地域の汽水域における生態系モニタリングシステムの応用研究並びに研究交流
B.水質浄化用高機能材料開発：
・ハイドロタルサイト（HT）の再生使用とリン除去およびリン回収にかかる資源循環型高度処理システムの確立
・HT と産業副産物等地域資源を活用した「多自然型工法用機能性材料」の開発と底質改善など水域浄化への適用
C.底質活用：・汽水域底質から形成した高温熱処理造粒物を用いた水草栽培の試験と宍道湖内の藻礁での実証試験
・造粒化物の更なる資源エネルギー活用の事業化に向けた取り組みの開始
・環境応用物質の活用についての基礎研究
D.流域統合管理法開発：
・土壌浸透水の分析と地盤電気伝導度探査による土地の劣化の評価
・GIS 分散型流域水管理モデルの構築

E.水環境評価と地域連携：
・地域と一体となった水質保全活動を行うことを目的にした Web GIS システムの構築
・市民参加型水質調査の実施（現在開発中の簡易水質分析キットの検証）
・宍道湖・中海データベースの一部運用開始

研究の目標：

A-1. 水中ビジュアルモニタリング技術の運用による実質的なモニタリングの開始
A-2. 貝類を用いた環境記録の読み取りによる環境モニタリング法の確立・新リモートセンシング技術の検討
A-3. 人為的環境変化に対するモニタリング調査の実施・自然再生のための試験研究に対応するモニタリン
グ調査の実施・他地域の汽水域における生態系モニタリングシステムの実施
B-1. HT の再生使用とリン除去・回収のための装置設計
B-2. ヨシ植栽基盤の評価と底質改善材料の試作および性能評価
B-3. 解体コンクリートを用いた腐泥中のリン不溶化手法の確立
C-1. 水草の育成成果，藻礁の設置
C-2. 資源エネルギー活用を行える企業との共同研究の開始
D-1. 水質・土壌調査による未管理地の環境負荷影響の解明
D-2. 土壌や水質のデータベース化
E-1. Web GIS システムの作成とそれを使った水質予測および実測データとの比較
E-2. 簡易水質分析キットの作成及び現地試験
E-3. データベースの運用⑥ 計画の達成状況と自己評価（前項で記載された計画の達成状況を項目毎に記載してください。また，年度目標に対する達成状況を項目毎に以下の基準に従って自己評価してください。Ａ：目標以上に成果をあげた，Ｂ：ほぼ目標通りの達成度で予定した成果をあげている，Ｃ：計画より遅れ気味であるが年度末には目標達成が可能である，Ｄ：年度末までに目標達成は不可能である。Ｄの場合はその原因と対応策についても記載してください。２～３月に行う計画のため未執行の場合には評価は空欄にしてください。）

A-1（評価 A）:水中ビデオ装置はほぼ完成し 11 月から連続的な観測を開始している．本装置は，２時間間隔で５分間，湖底の映像を研究室で見ることができるようになり，ビジュアルな監視を行っている．事例は少ないが，映像で見られるイベントに対して現地調査を行い，その原因究明を開始している．
A-2（評価 B）:貝類を用いた環境記録の読み取りによる環境モニタリング法の確立では，網走湖で極端な無酸素環境による実験で環境記録の読み取りに成功した．新リモートセンシング技術の検討では，主に MODIS を用いた濁度分布の事例研究を行い，濁度分布図を作成した．
A-3（評価 B）:森山堤防開削・大橋川改修事業による人為的環境変化に対応した月例調査・広域調査を行った．貝類の分布調査では，中海の人為的環境変化にサルボウガイの分布が呼応していることが明らかになった.また，阿蘇海（天橋立）や浜名湖（魚類）でも同様な調査を行っている．
B-1（評価 A）：HT 担持繊維によるリン吸着槽パイロットプラントを設置した．
B-2（評価 B）：ヨシ植栽大型ポーラスコンクリートを宍道湖に設置した．焼成温度を変えた覆砂材の基礎性
能評価を室内試験により実施した．
B-3（評価 B）：アルカリ資材（酸化カルシウム等）の添加による腐泥中のリン不溶化と微生物の分泌するタンパク質分解酵素がアルカリ性 pH で高い活性を示す事を確認した.単離した微生物を用いた腐泥の有機物分解能力について検討し，この腐泥を用いて発芽試験を行った．
C-1（評価 B）：水生，陸生植物による栽培試験を実施し，環境修復への材料としての利用を検討,実施．
C-2（評価 A）：底質や余剰資源の中温処理による資源エネルギーとしての活用方法を引き続き検討中．
D-1（評価 A）：土壌浸透水，有機物含量，不飽和浸透能を計測・分析し，水質形成過程を解析中．
D-2（評価 B）：GIS 分散型水文モデル構築のために土壌や水質のデータを収集し，そのデータベース化を進めている．
E-1（評価 B）：住民参加による飯梨川一斉調査を実施し,GIS を活用して流域特性と水質との関係を解析中.
E-2（評価 A）：住民参加による飯梨川一斉調査で、開発中の簡易水質分析法を試験し,特許を出願した.
E-3（評価 B）：宍道湖・中海環境データベースについて試験運用を開始した.

⑦ 公表論文，学会発表など（別途添付していただく個人調書の中から年度末までに発行される学術雑誌等（紀要も含む）に掲載が確定しているものも含め，代表的なものを１０件程度選んでください。発明等に関しては差し支えない範囲で記載してください。）

Araki,S. and H.Kunii, Allozymic implications of the propagation of eelgrass Zostera japonica within a riversystem，Limnology,7:15-21. 2006.
Yasuhara, M. and K.Seto, Holocene relative sea-level change in Hiroshima Bay, Japan: a semiquantitative reconstruction based on ostracodes, Paleontological Research,10:99-116. 2006.
Kuwabara,T., H. Kimura, S. Sunayama, A. Kawamoto, H. Oshima and T. Sato，Removal characteristics ofphosphate and nitrate ions with an Mg-Fe-Al-Cl form hydrotalcite, J. Soc. Inorg. Mater. Japan,
14(326):17-25. 2007.
Takeda,I. and A.Fukushima, Long-term changes in pollutant load outflows and purification function in apaddy field watershed using a circular irrigation system, Water Research, 40: 569-578. 2006.
Horinouchi,M., Distribution patterns of benthic juvenile gobies in and around seagrass habitats:effectiveness of seagrass sheltering against predators, Estuarine, Coastal and Shelf Science. In press.
Yamaguchi,K., Seto,K.,Takayasu,K. and M.Aizaki, Shell layers and structures in the brackish waterbivalve, Corbicula japonica, The Quaternary Research (Daiyonki-kenkyu), 45:317-331. 2006.
Takata,H., Seto,K., Sakai,S., Tanaka,S. and K.Takayasu, Hypolimnetic transitions and sand-bar
development in Aso-kai Lagoon (central Japan) during the past 1200 years, inferred from benthic
foraminifera, The Quaternary Research (Daiyonki-kenkyu), 45: 249-256. 2006.

Ahmed, F. and Ishiga, H. ，Trace metal concentrations in street dusts of Dhaka city, Bangladesh.
Atmospheric Environment, 40:3835-3844. 2006.
Masunaga T., Sato K., Senga Y., Seike Y., Inaishi T., Kudo H. and T. Wakatsuki, Characteristics of CO2,CH4 and N2O emission from a multi-soil-layering system during wastewater treatment. Soil Sci. Plant
Nutr.,In press.
桑原智之・原田知佳・大崎由紀子・相崎守弘, 夜間水抜き操作を導入したゼオライト水耕排水処理施設の窒素除去に関する研究，水環境学会誌，29:343-348. 2006．
宮本 康・國井秀伸, 汽水湖中海における塩分変動に応じた水質と沿岸藻場の変化．応用生態工学，9:179189. 2006.
東 直子・森 也寸志・井上光弘，不飽和土壌中の下方浸透水採取のための効果的なサクション制御法．水文・水資源学会誌，19:221-227. 2006.
山崎真吾・井上光弘・山本太平・森 也寸志，砂質土壌における 2 深度からの地中塩水灌漑. 農業土木学会
論文集 243:57-64. 2006.
阿部公平・佐藤周之・桑原智之・野中資博，浮島型リン吸着コンクリートの水環境修復資材としての利用性に関する基礎的研究，農業土木学会論文集，244:59-64. 2006.
服部九二雄・佐藤周之・緒方英彦・野中資博，マッシブなコンクリートの長期的な強度発現特性，農業土木学会論文集，246:9-15. 2006.
【発 明】「ヘドロ処理方法」特願 2006-042610 （石賀・三瓶・増永）「水中環境汚染物質の簡易定量方法及び簡易定量測定具」特願 2007-016864（奥村・清家・國井）⑧ 外部資金の獲得状況，その他，特筆すべき成果（シンポジウムの開催，産学連携・地域連携に関する各種見本市，展示会への出展なども含む）【外部資金】科研費8件・総額24,890千円，共同研究7件・総額4,580千円，寄附金13件・総額8,120千円,受託研究3件・総額3,150千円 総計40,740千円
科研費基盤(A)「宍道湖・中海の自然再生事業に適したモニタリング法の確立」（國井）7,400千円＋2,220千円（間接経費）
科研費基盤(B)海外学術「熱帯アジア（インドネシア）における集水域生態系の持続的利用と農業生産」（増永）5,300千円＋1,590千円（間接経費）
科研費基盤(B)「農業水利施設の性能設計・性能施工に関する研究」（野中）4,300 千円
科研費基盤(B)「水田地域における生物生息環境保全のための水土環境診断システム」（武田）1,000千円
科研費基盤(C)「土壌中の移流・分散制御による選択的物質輸送を用いた省資源・低コスト土壌環境管理」（森）1,800千円
地域新生コンソーシアム事業（佐藤・野中・桑原）1,800千円＋539千円（間接経費）
共同研究：（株）ハリソン東芝ライティング「紫外線ランプによる有機物分解用途に関する研究」（佐藤）1,200千円
共同研究：（株）大建コンサルタント「土壌処理，浄化に関する研究」（石賀）1,000千円
受託研究：（株）中国電力エネルギア総合研究所「人工ゼオライトを用いたゼオライト水耕法による生活廃水処理に関する研究」（相崎）2,100千円
受託研究：（株）松江土建「水中型気液溶解装置によるダム湖底層の水質改善」（相崎）1,050千円
寄附金：（財）リバーフロント整備センター「太田川放水路に関する研究」（國井）1,000千円
寄附金：（財）リバーフロント整備センター「太田川放水路に関する研究」（清家）1,000千円
寄附金：（財）PNファンド「島根県大橋川の汽水環境の保全に関する研究」（倉田）1,000千円【受 賞】総計1件
日本水環境学会中国四国地区支部研究賞（武田）【シンポジウム開催など】総計9件
・島根大学汽水域重点プロジェクト・テキサス水環境プロジェクト主催研究交流会（7月5日：テクノアークしまね）
・水環境フェアin松江 分科会A「ラムサール条約登録と私たちの役割」コーディネーター＋発表（8月79日：くにびきメッセ）
・環境フェスティバル パネル展示（9月16-17日：くにびきメッセ）・日本陸水学会第 71 回大会自由集会「宍道湖・中海の自然再生－その現状とモニタリングについて－」コーディネート(9 月 16-18 日：愛媛大学)
・島根大学汽水域重点プロジェクト・自然再生センター主催公開セミナー「河川の水質はどう決まるのか？」（11 月 5 日：米子市ふれあいの里）
・汽水域国際シンポジウム 2007「汽水域の再生と持続可能性」主催(1 月 26-28 日：くにびきメッセ)⑨ 本年度の主要な研究成果（図，表，ポンチ絵などを多用して，２ページ以内にわかりやすくまとめてください）
本プロジェクトの成果目標と各チームの本年度の主要な研究成果
宍道湖堆積物中の重金属量測定

山林

汽水域研究センター

農林地系面源負荷の要因特定
D. 流域統合管理

汽水域総合研究の拠点
情報の管理・統括・発信

土壌中の水移動調査

シンポジウム開催

一般家庭

高度リン除去・回収システ ム

B.水環境修復技術
B.水環境修復技術
植生湖岸用機能性材料

工場・事業所A. 生態系モニタリング

炭素・窒素同位体比C. 底質活用
腐植化造粒物によるコマツナの栽培

勉強会

自然再生事業

リモートセンシング
腐泥の生物学的減容化

農地
都市データベース構築

宍道湖・中海水質観測システ ム
水中監視システ ム

湖水

E. 水環境評価と地域連携(NPO)
地域連携(NPO)

GIS
流域管理
腐泥を用いた藻場形成マウンド

腐泥

平成18年度 水環境修復技術チーム成果

解体コンクリート微粒分の有効活用↓
・酸性土壌の矯正の評価【土壌改良材】
・施肥効果の検証

フィールド（宍道湖西部浄化センター）

学内
大学【有用微生物の単離】【リン除去・回収・再資源化システム】
・ハイドロタルサイト（HT）によるリン除去性能の評価
・ゼロエミッションによるHTの再生・リン回収の評価

分析・評価

結果のフィードバック

アルカリにより不溶化した
塩分含有湖沼底泥のリン↓タンパク質分解酵素がアルカリ性pHで高い活性を有する細菌の単離に成功
・土壌改良材への応用
・下水汚泥減容化への応用

フィールド（宍道湖）【底質改善材料】
解体コンクリート微粒分の有効活用↓
シジミを用いたバイオアッセイ【ヨシ植生基盤】
・ヨシの活着の評価
・生物の生息場所としての評価

⑨ 本年度の主要な研究成果（続き）

底質活用チーム
水草実験から実証試験への 移行
汽 水 湖 へ の還 元 試 験

加 熱 造 粒 技 術 の 確立

造粒 物(腐植）

汽水 湖
底 泥
除塩作用
特願2005-022319+
余剰汚泥
地域の余剰物質藻 場形 成環 境修 復エネルギー資源化
特願2006-042610

N, P測定イオンクロマトグラフによる生態系の回復のために

還 元 加熱 土

石材加工破材マウンドの形成と藻場の発生濁度の低下

覆砂水槽 実験水質浄化
底棲生物
弱い酸化的な底質

還元的底泥

高温焼結土

流域統合管理法開発チーム
1635.3823

35.38227

14 462035.3821

21253115835.382

109191135.3819

18

溶 液濃 度 （mg L -1）

1320
18161412108
6420

西・ Cl
西・ SO4南・ Cl
南・ SO4
降雨 ・Cl
降雨 ・SO4100

17200

132.9383 132.9384 132.9385 132.9386 132.9387

300
時 間（ day）

400

1413
1035.3735

835.3734

32135.3733

2615

16

11912

7

19171864520

溶液濃度 （mg L -1 ）35.3736

43210
2 00

35.3732

1132.9378 132.9379

西・上西・中西・下南・上南・中南・下西・堰
南・堰

5132.938

210

220
230
時間（ day）

240

250132.9381

下層植生の貧弱な斜面（左下）は土壌が硬く（中央下），雨水が土壌中に浸透しにくい（右下）ことが明らかになった．すなわち，地盤電磁探査と土壌浸透水の分析によって土地の劣化の評価を行い，水圏に出る以前に土壌環境の劣化を検知することが出来た．土壌データから予防措置的な，効率的な流域管理の可能性を提案することが出来た．

E.水環境評価と地域連携チーム

地域住民との連携による汽水域の管理を目指し、GISを用いた流域管理、水環境データベースの構築、簡易水質分析法の開発に取り組み、それらを総合する試みとして、住民参加による飯梨川一斉調査を行った。

GISデータの整備

飯梨川一斉調査

住民との情報の共有

簡易分析法の開発

宍道湖・中海環境データベース

検知管法の開発

Ｏ流域情報の整備

誰でも安全に現場で低濃度の水質分析を可能にする

Ｏ湖内情報の整備
Ｏ文献情報の整備
Ｏ他機関とのリンクによる情報の共有

公開セミナー