[ノート]
播磨灘，大阪湾に流入する河川の栄養塩濃度の変動について
吉田

光方子 １

直子 １

仲川

諭２

梅本

1

兵庫県環境研究センター 水環境科（水質担当）（〒654-0037 神戸市須磨区行平町 3-1-27）

2

元兵庫県環境研究センター

（

同

上

）

Variation of nutrient salt concentration in rivers waterflowing into Osaka Bay and Harima-Nada
Mihoko YOSHIDA1 and Naoko NAKAGAWA 1, Satoshi UMEMOTO 2
1,2 Water Environment Division, Hyogo Prefectural Institute of Environmental Sciences,3-1-27, Yukihira-cho, Suma-ku, Kobe, Hyogo 654-0037, Japan

Ⅰ

はじめに

基づき測定された兵庫県内の 58 河川，238 地点における全窒素，無機態窒素，全リン，無機態リン

瀬戸内海では，水質汚濁防止法や瀬戸内海環境のデータを用いて，経年変動などの解析を行った

保全 特別 措 置法 など の 規 制に より ， 陸域 から のので，その結果を報告する．

COD，窒素，リンの汚濁負荷量は大幅に削減され，Ⅱ

水質の改善が進んだ．その一方で，近年，漁獲量

方法の減少や栄養塩不足によるノリ養殖への影響など，
生物生産性の低下が懸念され始めており 1) 2)，生

１． 調査対象河川，地点及び期間

物多様性や生産性の高い自然と調和がとれた豊かな海域環境が望まれるようになった3)対象とした河川は，播磨灘に流入する主要 6 河．

川（千種川，揖保川，夢前川，市川，加古川及び栄養塩低下のなかでも，瀬戸内海においては，

明石川）と播磨地域の都市河川 15 河川，大阪湾流

とりわけ溶存態無機態窒素（DIN）の減少が顕著で入の主要 2 河川（武庫川，神崎川）と阪神間の都

4)あり ，溶存態無機態リン（DIP）の減少が問題となっている東京湾

5)

市河川 30 河川，淡路地域の 5 河川で，合計 58 河とでは異なる対策が必要であ川，238 地点とした．河川の詳細を図 1 に示す．

ろうと言われている．
藤原らの報告6)7)

上記の主要河川は，河川延長 20km 以上の 8 河川をにおいて，播磨灘の DIN 濃度が選定した．解析には，1980～1987 年度の公共用水

播磨灘北部に流入する主要 4 河川（加古川，市川，域の水質等測定結果報告書 8)，1988～2010 年度水

揖保川，千種川）の窒素負荷量と関連することが質管理システムのデータを用いた．

示唆された事例や，東部瀬戸内海に流入する栄養塩の 30 年間の数値計算から，播磨灘の栄養塩濃度２．データ解析の方法

変動を引き起こす原因として，外海よりも河川か

2.1

らの負荷量変動の影響が大きいとの報告があり，

2.1.1

海域の栄養塩を研究するにあたり，河川からの流全河川における時間的変動
濃度分布の 10 年ごとの変遷

全測定地点（238 地点）における全窒素（T-N），

入実態を調査する意義は大きい．

全リン（T-P）の 2 項目について，濃度分布の変化

そこで本研究では，播磨灘，大阪湾海域に流入状況を調べた．それぞれの地点での 1980 年度，

する河川について，公共用水域水質測定計画 8)に1990 年度，2000 年度および 2010 年度における年15【influx into Harima-nada】 1Chigusa-river 2Okoku-river 3Ibo-river 4Otsumo-river 5Shioiri-river 6Yumesaki-river 7Senba-river
8Noda-river 9Ichi-river

10Yaka-river 11Ama-river 12Hokkesantani-river 13Kako-river 14Youta-river 15Befu-river 16Mizuta-river

17Kise-river 18Seto-river 19Akane-river 20Taniyagi-river 21Akashi-river【influx into Osaka-bay】 22Yamada-river 23Fukuda-river 24Shioyatani-river 25Ichinotani-river 26Chimori-river 27Myohouji-river
28Shinminato-river

29Uji-river

30Ikuta-river

31Saigou-river

32Toga-river

33Takaha-river

34Ishiya-river

35Tenjin-river

36Sumiyoshi-river 37Tenjyo-river 38Takahashi-river 39Ashiya-river 40Miya-river 41Horikiri-river 42Syuku-river 43Araiebisu-river
44Higashi-river 45Kusu-river 46Shin-river 47Noda-river 48Eda-river 49Naruoshin-river 50Muko-river 51Yomo-river 52Syouge-river
53Kanzaki-river*【Awaji area】 54Sumoto-river 55Shiduki-river 56Gunge-river 57Mihara-river 58Dainichi-river

Major rivers are represented by the bold fontFig.1 Location and list of rivers

間平均濃度をもとめ，10 年間隔で過去の濃度分布

全調査河川（58 河川）の最下流地点での T-N，の変化について解析した．濃度区分は，T-N およ

T-P について，汚濁負荷量の削減対策により，水び T-P について「河川と栄養塩類管理に向けての質が改善されたと考えられる 2000 年度を基準と9)提言」 に示されている 7 段階の濃度区分を採用

して，2010 年度との濃度比を検証した．2000 年度

し，高濃度部分の T-N 5.01 mg/L 以上を 5.01～8.00

から 2010 年度までの濃度変化を比較検討するた

mg/L と 8.01 mg/L 以上の 2 段階に，T-P 0.501 mg/L

めに，2010 年度の年間平均濃度を 2000 年度の年

以上を 0.501～0.800 mg/L と 0.801 mg/L 以上の 2間平均濃度で除した値を算出した．なお，該当年段階にわけ，計 8 区分とした．

度のデータが欠測の場合には，その前後の近い年度のデータで代用した．

2.1.2

濃度の経年変化

全測定地点における T-N，T-P について，1980

2.2～2010 年度までの年間平均値を算出し，地点毎の主要河川における流下方向での濃度変化

主要 8 河川の上流から下流までの各地点におけ

経年変化について解析した．

る窒素，リンの 2006 年度から 2010 年度まで 5 年の年間平均濃度の平均値を用いて，各河川の上流

2.1.3

最下流地点における 2000 年度と 2010 年度

域から下流への流下方向での窒素及びリンの濃度の濃度比較

変化を一部流入支川も含めて検討した．なお，窒16

Ⅲ

素については， DIN(アンモニア性窒素；NH 4-N，

結果および考察

亜硝酸性窒素；NO 2-N，硝酸性窒素；NO 3-N)と T-N
から DIN を差し引いて求めた有機態窒素（Org-N）

１．全河川における時間的変動を，リンについては，リン酸性リン(PO 4-P)と T-P

1.1

か ら PO 4-P を 差 し 引 い て 求 め た 有 機 態 リ ン

濃度分布の 10 年ごとの変遷

T-N，T-P について，全測定地点での 1980 年度，（Org-P）を解析に用いた．

から 2010 年度の濃度分布を 10 年間隔で図 2,3 に示す．

less than 0.40
0.41-0.60
0.61-1.00
1.01-2.00
2.01-3.00
3.01-5.00
5.01-8.00
more 8.01

less than 0.40
0.41-0.60
0.61-1.00
1.01-2.00
2.01-3.00
3.01-5.00
5.01-8.00
more 8.01(mg/L)(mg/L)

less than 0.40
0.41-0.60
0.61-1.00
1.01-2.00
2.01-3.00
3.01-5.00
5.01-8.00
more 8.01

less than 0.40
0.41-0.60
0.61-1.00
1.01-2.00
2.01-3.00
3.01-5.00
5.01-8.00
more 8.01(mg/L)(mg/L)

Fig.2 The nitrogen concentration distribution every decade from 1980 to 201017

less than 0.010
0.011-0.030
0.031-0.050
0.051-0.100
0.101-0.200
0.201-0.500
0.501-0.800
more 0.801(mg/L)

less than 0.010
0.011-0.030
0.031-0.050
0.051-0.100
0.101-0.200
0.201-0.500
0.501-0.800
more 0.801(mg/L)

less than 0.010
0.011-0.030
0.031-0.050
0.051-0.100
0.101-0.200
0.201-0.500
0.501-0.800
more 0.801(mg/L)

less than 0.010
0.011-0.030
0.031-0.050
0.051-0.100
0.101-0.200
0.201-0.500
0.501-0.800
more 0.801(mg/L)

Fig.3 The phosphorus concentration distribution every decade from 1980 to 20101980 年度は，阪神間をはじめ東播磨，西播磨地進展などにより，年々水質が改善されてきたこと

域の広範囲にわたり高濃度(T-N5.01mg/L 以上，が示された．2010 年度に高濃度を示したのは，尼T-P0.501mg/L 以上)を示した地点が存在していた．

崎と明石市内の 2 地点で，前者の周辺には工場なT-N について，全測定点に対する高濃度地点の割

どの排出源が存在しないことから，生活排水の影

合は，1980 年度に 29％であったのが，10 年後に響が一部残っていると考えられ，後者は下水処理

17%，20 年後に 7％，直近の 2010 年度には 2％に場放流水が流れ込むすぐ下流の地点であった．

まで減少し，事業場排水に対する濃度規制や総量

T-P について高濃度地点の存在割合は，1980 年

規制の導入，生活排水対策としての下水道整備の度に 42%であったが，窒素同様 10 年おきに，18％，
18

7％，3％と減少し続けてきた．2010 年度に高濃度の内橋)などで 20mg/L 以上の高濃度が現出された．

を示したのは，窒素と同じく尼崎と明石市内の 3

これら高濃度地点において，1995 年度以降は急激地点および淡路地域 2 地点であり，いずれも工場に濃度が低下しており，阪神間では下水道の普及

排水など汚染源が存在しないことから，生活排水により，生活排水の河川への流入量が減少したこの影響によるものと考えられた．

とによると推察された．一方，西播磨地域において 80～160mg/L の非常に高い濃度を示した地点で1.2

濃度の経年変化は，皮革工場排水が原因と考えられたが，皮革排

238 全測定地点の T-N，T-P について，31 年間の水が公共下水道接続に切り替えられたことから急

経年変化を解析した．その一例として，高濃度河激に T-N 濃度は減少し，近年では 1～3mg/L 程度で川および主要 8 河川を図 4,5 に示す．

推移している．

T-N,T-P ともに 1995 年頃までは急激な減少によ

また，主要河川においても 1980 年度～1990 年

り水質改善の効果が顕著であった ．このことは，度までは相対的に高濃度であったが，1995 年度以「1.1 濃度分布の 10 年ごとの変遷」でも示したよ

降は減少傾向にあり，近年では明石川と神崎川をうに，1980 年度から 2000 年度までの減少割合は除いては，2 mg/L 以下で推移している．このよう著しく，その後緩やかな減少傾向を示す結果ともに T-N はこの 30 年ほどで，全体的には減少し低濃

一致しており，事業場排水や生活排水対策の効果

度で安定しつつあるが，明石川においては，2000が表れたものと考えられる．

年度までは大きな濃度変動を繰り返しながら，直T-N では，1980 年度～1990 年度当時，西播磨地

近 10 年は漸増傾向にあり，ほか主要河川とは異な域の八家川(2 号線バイパス下)，大津茂川(宮内る挙動を示している．

橋)，林田川(真砂橋)や阪神間の神崎川(利倉，戸8 major rivers

8 highlyconcentrative
riversFig.4 Yearly fluctuation of nitrogen concentration from 1980 to 2010 at major rivers
and highly-concentrative rivers
8 major rivers

8 highly-concentrative rivers

Fig.5 Yearly fluctuation of phosphorus concentration from 1980 to 2010 at major rivers
and highly-concentrative rivers
19

T-P は，1980 年度～1990 年度当時，西播磨地域

1 を超えるのは 13 河川で，西播磨から淡路地域まの大津茂川(宮内橋)，阪神間の堀切川(阪神電鉄

で広範囲にわたっていた．2000 年度よりも濃度が南)や淡路地域の大日川(新山王橋)などで 5mg/L

上昇した地点は 16 地点であり，調査対象地点の以上の高濃度が現出されたが，1990 年度以降は急27％を占め，T-N よりも多かった．2010 年度の久激に濃度が低下した．このことは T-N よりも先ん

寿川の濃度は，0.51mg/L で，この 10 年で上昇傾

じて削減対策が実施され，皮革工場排水や生活排向であり，窒素と同じく今後の原因究明や対策が水の影響を受けていた地点で高濃度を観測してい必要であると考えられた．また，この 10 年で減少たのが，下水道の普及に伴い，河川への流入量が傾向ではあるものの，いまだ濃度が高めである谷

減少したことによることに加え，当時の下水道処

八木川や淡路地域河川についても，さらなる対策

理の一般的な手法である標準活性汚泥法におけるが求められる．一方で，7 割以上の河川で濃度はリンの除去率が約 88％と，窒素の 55%と比べ，高下がっており，そのうち船場川など全体の 1/3 をいことによるものと推察された

10)．

占める 20 河川で濃度が半減し，なかでも 3 河川（瀬また，主要河川では，明石川と神崎川を除いて

戸川，赤根川，夙川）は濃度が 1/5 と著しく減少

大きな変動はなく 1980 年度当初から 0.5 mg/L 以

し，リン削減の効果が現れていた．

下の低濃度で安定している点が，T-N と異なっていた．

２．主要河川における流下方向での濃度変化

明石川の T-P の変動は，他の主要河川と比較す上流域から下流への流下にそった窒素及びリンれば大きいが，T-N や T-P の高濃度河川ほどではの各態の濃度変化を，図7および図8に示す．

なかった．また，直近 10 年は漸増傾向にある T-N

窒素については，千種川，揖保川，夢前川，市とは対照的に，この 10 年は 1 mg/L 以下で推移し川，加古川の播磨地域の5河川において濃度は低く，ており，どちらかといえば減少傾向であった．

2 mg/L を超過する地点はなかった．とりわけ千種
川では対象とした3地点ともに1 mg/L 未満と低濃

1.3

最下流地点における 2000 年度と 2010 年度の度であった．また，加古川を除く4河川においては濃度比較

T-Nに占める無機態窒素の割合が高く，揖保川(本窒素，リンそれぞれについて，全 58 河川の最下町橋)以外では75％を超えており，そのほとんどが流地点における 2010 年度の T-N，T-P 濃度（上図）

NO 3-Nであった．これらの4河川では，上流から流と，2000 年度を基準とした 2010 年度の濃度比（下下するに従い，濃度が上昇する傾向がみられた．

図）を図 6 に示した．

一方，加古川では，最上流地点の井原橋の濃度が窒素について，2010 年度/2000 年度の T-N 濃度

最も高く，NO 2-Nが全体の16.7%を占めている点が，比が 2 を超過するのは明石川のみで，1.5 を超え

西播磨地域の4河川とは異なっていた．大住橋へ流るのは山田川と久寿川の 2 河川，1 を超えるのは下するまでに，東条川，万願寺川の支川が流入す

塩屋谷川など 8 河川で，いずれも阪神間に集中しるが濃度は徐々に減少し，上荘橋上流では，加古ていた．2000 年度よりも濃度が上昇した地点は 58

川流域上流浄化センター放流水の流入の影響で，

地点中 11 地点であり，調査対象地点の 19％を占

若干の濃度上昇がみられるものの，それ以降は流めていた．2010 年度の明石川と久寿川の濃度は，下するにつれ濃度は減少し，この点に関しても西9.8mg/L，3.8 mg/L と，この 10 年で上昇傾向であ

播磨地域の河川とは異なる挙動を示していた．明り，今後の原因究明や対策が必要であると考えら

石川，武庫川，神崎川では，最上流地点ではT-N

れた．また，この 10 年で減少傾向ではあるものの，濃度は1mg/L 未満であったが，中流域もしくは下

いまだ濃度が高めである谷八木川や枝川，淡路地流域で濃度が上昇し，その一因としてNH 4-Nおよび域河川についても，さらなる対策が求められる．

NO 3-N濃度の上昇が寄与するものと考えられた．特

その一方で，8 割を超える河川では濃度減少傾向に，濃度上昇が著しかった神崎川の利倉橋は，そにあり，そのうち全体の 24％を占める 14 河川での上流域に存在する豊中市の下水道終末処理場かは濃度が半減しており，窒素削減対策の効果が現らの放流水が原因であると推察され，流下するにれたと評価された．

つれ徐々に濃度は減少し，最下流の辰巳橋へ到達

リンでは，T-P 濃度比が 3 を超過するのは千森するまでに半減している．また，明石川の嘉永橋

川のみで，2 を超えるのは宮川と久寿川の 2 河川，については，その原因が特定されておらず，早急20

Nitrogen

Phosphorus

Fig.6 Nitrogen and phosphorus concentration at downstream region of rivers(above: average concentration in 2010FY, below: ratio of concentration in 2010FY/2000FY)
21

Fig.7 Inorganic and organic nitrogen concentration in major rivers
22(left; upstream, right; downstream),
22

Fig.8 Phosphoric acid and organic phosphorus concentration in major rivers
23(left; upstream, right; downstream)23

な原因究明および対策が必要と考えられる．

れた．窒素は，2000年度と比較して2010年度

リンについても，窒素と似たような挙動を示し，に阪神間で増加していたが，リンは増減に地

加古川以西で濃度は低く，0.10 mg/L を超過する

域的な差は見られなかった．

地点はなかった．とりわけ千種川，揖保川では対(4) 河川延長の長い主要 8河川における流下方向象とした 8 地点すべてにおいて 0.05 mg/L 未満とでの濃度変化については，千種川，揖保川，

低濃度であった．また，千種川(室橋)を除く 5 河

夢前川，市川，加古川の5河川の濃度は低く，川 26 地点において T-P に占める PO 4-P の割合が低

上流から流下するに従い，濃度が上昇する傾く，70％を下回っていた．西播磨地域の 4 河川で向を示したことが，窒素，リンともに共通しは，上流から流下するに従い，濃度が上昇する傾ていた．

向がみられた．一方，加古川では，最上流地点の

謝

井原橋と上荘橋の濃度が 0.90 mg/L を超過してい辞るものの，窒素と同様に流下するにつれ濃度は減少し，西播磨地域の河川とは異なる挙動を示して本研究は，瀬戸内海研究会議による「平成24年

いた．

度瀬戸内海の環境保全・創造に係る研究助成」を

明石川，武庫川，神崎川では，最上流地点のT-P

受け，実施したものである．ここに記し，謝意を

濃度は0.1mg/L前後と低めであったが，中流域もし表す．

くは下流域で濃度が上昇していた．特に，濃度上文昇が著しかった神崎川の利倉橋は，その上流域の献10倍程度と窒素同様急上昇していたが，流下する
1)

につれ徐々に濃度は減少し，最下流の辰巳橋へ到達するまでに半減していた．明石川については，
窒素ほど急激ではないが，下流域で濃度上昇がみ

2)られた．また，この3河川29地点中半数の15地点においてT-Pに占めるPO 4-Pの割合は70％を上回り，加古川以西の5河川とは異なる挙動を示していた．
即ち，この3河川では濃度上昇に伴い微生物も増殖しOrg-Pが増えるが，それ以上のPO 4-Pの増加が，T-P上昇に寄与していたと推察される．

Ⅳ

結

3)

論
4)

本研究において，播磨灘，大阪湾海域に流入す

藤原建紀，渡邉康憲，樽谷賢治：特集 海の貧栄養化とノリ養殖，海洋と生物，31，
111-172(2009)
独立行政法人水産総合研究センター，岡山県
農林水産総合センター，兵庫県立農林水産技
術総合センターほか：平成 23 年度海面養殖業振興対策事業のうち新たなノリ色落ち対策技術開発のうち「沿岸海域の栄養塩管理技術の開発委託事業」成果報告書，平成 24 年 3月
中央環境審議会：瀬戸内海における今後の目
指すべき将来像と環境保全・再生の在り方について（答申），平成 24 年 10 月
原田和弘，反田實：河川からの窒素負荷量変化が播磨灘の 溶存態無機窒素（DIN）濃度変動に与える影響，兵庫県立農林水産技術総合センター研究報告[水産編]，42，87-91(2011)

る兵庫県内の58河川について，1980～2010年度のT-N，DIN，T-P，DIPのデータを用いて，経年変動などの解析を行い，以下の結果を得た．

5)(1) 全238地点でのT-N，T-Pの10年ごとの濃度分布において，水質が改善していることが示されたが，いまだ一部地域において高濃度地点が存在していた6)(2) 1980～2010年度の経年変化において，T-N，T-P
濃度は，1995年頃までは急激な減少がみられ，

7)

その後も徐々にではあるが減少傾向であった(3) 全58河川の最下流地点のうち，T-N，T-P濃度の2010年度/2000年度比が高く，かつ2010年度の濃度が高い明石川(T-N），久寿川(T-N，T-P）
では，原因究明と対策が必要であると考えら

8)24

長谷川健一，林俊裕：各内湾域の実態把握東京湾の栄養塩環境とノリ養殖-，2008 年度
日本海洋学会秋季大会シンポジウム「ノリ色落ちと内湾域の栄養塩動態」講演要旨集，
13-15(2008)
藤原建紀：瀬戸内海の貧栄養化，水環境学会
誌，34(2)，34-38(2011)
Kobayashi S. Fujiwara T. Long–term
variability of shelf water intrusion andits influence on hydrographic andbiogeochemical properties of the Seto
Inland Sea, Japan :Journal of
Oceanography,64,595-603(2008)

兵庫県：公共用水域の水質等測定結果報告

書（1980 年度版～1987 年度版）
9)

財団法人河川環境管理財団編（大垣眞一郎監修）：河川と栄養塩類 管理に向けての提言
技報堂出版(2005)10) 伊原裕，田畑佳世，宮川肇，松田史郎，小森孝郎，神藤正則，田中智之：処理方式の違いによる下水処理場からの大阪湾への栄養塩
供給量について，日本水境学会年会講演集，573 (2013)

Abstract
This study has been conducted on fluctuation ofnutrients concentration of river water flowing
into Osaka bay and Harima-nada with long-termmonitoring data from 1980 to 2010. The results
are as follows.
(1) T-N and T-P concentration of 238 sampling
points in 58 rivers were improved every
decade from 1980 to 2010, but some points
were still keeping at high concentration.
(2) A drastic deceleration in T-N and T-P
concentration was observed until 1995,
after then it had been declined slowly.
(3) Akashi-river (T-N), Kusu-river (T-N, T-P）
were necessary to investigate the origin ofa high and increasing concentration.
(4) T-N in 2010FY was increased as compared withthat of 2000FY at the rivers in Hanshin-area,on the other hand T-P fluctuation was notobserved between regional difference.
(5) T-N and T-P concentration at Kako-river,
Chigusa-river, Ibo-river, Yumesaki-riverand Ichi-river were lower than other mainrivers and these were increased higher as
flowing direction.

25