相模湖・津久井湖窒素排出源調査結果
宮下雄次＊、三村春雄＊２

Results of research on Nitrogen source in the watersheds of Lake Sagami and Lake Tsukui.
byYuji MIYASHITA and Haruo MIMURA

Abstract
In Lake Sagami and Lake Tsukui, which make up about 60 percent of tap water source in Kanagawa Prefecture,abnormal growth of phytoplankton in summer seasons has been an issue since the 80's. It is known that highconcentrations of nitrogen and phosphorus in these lakes cause phytoplankton. To clarify the origin of nitrogencompounds, we investigated the amount of total nitrogen in river water flowing into the two lakes.
We measured river water quality and river flow rate at 42 points of a branch of river flowing into these lakes.
We also calculated the loading dose of nitrogen flowing out of the watershed, as well as that flowing into thewatershed by precipitation, based on the water quality of rainfall and through fall. Furthermore we computed theforestland area and residential area in each watershed from land use maps.
The results of comparing the loading dose of nitrogen of river water and that of precipitation showed that theoutlet of nitrogen through the river water is approximately 44 percent of the loaded nitrogen by precipitation in thewatershed.

１.

２．調査背景及び目的経緯
相模湖・津久井湖では、昭和５０年代後半からアオコ

相模湖・津久井湖に流入する河川水の硝酸性窒素、亜の異常発生が見られるようになり、両湖は県民の貴重な

硝酸性窒素等の窒素排出源としては工場排水、未処理の水源湖沼であることから「相模湖・津久井湖総合保全対

生活雑排水、畑地への過剰施肥、畜産廃棄物の不適正処策推進会議」（三副知事 ､ 関係部長等で構成）を平成３年

理のほか、降水などとされている。平成６年時点の相模度に設置し、全庁を上げて総合的な水質保全対策を推進

湖・津久井湖流域における全窒素の発生源別排出負荷量してきた。
これまでの総合保全対策の着実な推進により､ アについては、原単位法による算出が行われており、それオコの異常発生は抑えられ、ＢＯＤなどの有機性汚濁物質によると自然系が６９％、生活系が２１％、産業・観光・畜産系の環境基準を達成している。しかし、両湖の窒素、りんが８％とされている（（株）地域交流センター企画、
１９９７）。

濃度は、アオコなどの植物プランクトンが異常発生する

原単位法による発生源負荷量の算定のような汚染原因

濃度の６〜１４倍と、アオコの異常発生がいつ起きてもからのアプローチに対し、近年、地下水や河川・湖沼水

おかしくない状況となっており、窒素、りんの削減対策

中の窒素同位体比が、化学肥料や有機肥料、し尿、降水の検討・実施の時期に来ている。

など汚染起源ごとに特徴的な値を示すことを利用した硝「推進会議」では、こうした現状を踏まえ、県民の水道

酸性窒素汚染原因調査手法が用いられるようになってき水の６割をまかなう相模川水系の水がめである両湖の水た。

質を改善し、安全で良質な水を供給するために窒素、り神奈川県内では、これまで神奈川県大和市（三村ほか、ん削減対策の検討を進めることとしている。

１９９９（地下水を対象））や、相模湖町茶畑圃場（宮下、
２００２a（土壌水及び地下水を対象））、神奈川県地下水メッシュ＊

神奈川県温泉地学研究所〒２５０-００３１ 神奈川県小田原市入生田５８６神奈川県環境農政部大気水質課〒２３１-８５８８ 神奈川県横浜市中区日本大通１
論文，神奈川県温泉地学研究所報告 , 第３６巻 , １−２
４, ２
００４.
＊２

−１−

調査環境基準超過地点（宮下、２００２ｂ（地下水を対象））な

４．調査項目及び分析・解析方法

どにおいて、窒素同位体比を用いた窒素汚染機構解明調

本調査は、津久井湖を末端とする相模湖・津久井湖流査を実施し、地下水や土壌水中の窒素同位体比の分布や、域を対象にし、温泉地学研究所による調査地点選定のた

硝酸性窒素濃度との関係などについて明らかにしてきた。

めの予備調査（平成１２年１２月及び平成１３年４月実施）

そこで、本調査では、相模湖 ･ 津久井湖並びにこれらに流を経て、平成１３年度に実施した。
本調査は、入する河川水及び降水中の窒素負荷量及び窒素同位体比を測定し、各流域ごとの汚染源について解析を行った。

相模湖・津久井湖流域４９地点における河川水の採水及び流量の測定（平成１３年９月実施）

３．調査地域の概要
桂川は、山梨県の富士山北麓や山中湖（５４.７ｋｍ ）・河口湖（１２６.４ｋｍ２）、忍野八海の湧水を源流とし、神奈川県

平成１３年５月〜１１月までの７ヶ月間の地域内３カ所での降水調査

２

土地利用現況図をもとにした流域土地利用解析の三つの調査から構成されている。

に入って相模川となり、相模湖、津久井湖の２つのダム湖を経て相模湾に注ぐ、総延長１１３ｋｍ、流域総面積１,６８０

これらの調査のうち、の河川水の採水及び流量の測定

ｋｍ２ の一級河川である。

は神奈川県薬剤師会への委託により、また、で採水

桂川の支流の１つである笹子川が大月市で桂川と合流した試料の分析及びの降水の採取及び分析は環境科学してから、相模湖・津久井湖に至るまで、ほぼ東に流下センターにおいて、またの土地利用状況解析及び平成する地域では、北側に秩父山地、南側に丹沢山地の山々

１２年度の予備調査は温泉地学研究所においてそれぞれが連なり、河川は深い渓谷をなして流下している。津久行い、各調査結果の調整及び調査結果のとりまとめは、

井湖から下流は沖積平野となっており、川幅も広くなっ神奈川県環境農政部大気水質課を中心に、環境科学センている。

ター及び温泉地学研究所で行った。
河川水及び降水の採取地点、河川水調査地点並びに水桂川・相模川は相模ダム・城山ダムをはじめとする多くのダムや堰があり、ダム流域が占める面積は約１,４１５系網図を図１に示した。

ｋｍ２ と相模川流域面積１,６８０ｋｍ２ の８４％となっている。

図１ 調査地点及び水系模式図
Fig.1 Sampling points and schematic diagram of drainage network−２−４．１．河川水調査

窒素同位体比の測定は、環境科学センターで採水試料の相模湖・津久井湖の上流には、道志川、秋山川、柄杓
流川、境川など大小様々な支川がある。今回の調査では、濃縮を行った後に、昭光通商（株）に委託し、軽元素同位体比質量分析計によって測定を行った。

各支川ごとに土地利用や窒素負荷量の比較を行うことが出来るように、主な支川の末端部及び源流部を中心に調

４．２．降水調査

査地点を定め、図１に示した１〜４２までの地点で、平成１３
年９月３日〜７日に現地調査を行った。河川水調査では、主降水による窒素負荷量を評価するため、降雨採取を行った。図１中にその地点を▽印で示した。
津久井降雨採取地点：沼本ダムの約２００ｍ西方に位置

要溶存成分及び 窒素安定同位体比分析用の採水、水温、する神奈川県農業総合研究所津

ｐＨ、電気伝導度の測定及び河川流量の測定を行った。

久井試験場内の気象観測露場

また、平成１３年９月４日に、地点４３〜４９までの相模湖４

境川橋降雨採取地点：山梨県及び神奈川県境に位置す

地点及び津久井湖３地点において、湖沼水の採水を行った。

る境川橋右岸側

採水を行った河川水及び湖沼水は、環境科学センター

顕教寺降雨採取地点：津久井試験場の約３ｋｍ西南西に＋において、主要溶存成分（ナトリウムイオン（Ｎａ ）, カリ＋

位置する顕教寺敷地内の林地

２＋

ウムイオン（Ｋ ）, カルシウムイオン（Ｃａ ）, マグネシウ
２＋＋

ムイオン（Ｍｇ ）, アンモニウムイオン（ＮＨ ）,フッ化物
４

−

−

２−

イオン
（Ｆ ）,塩化物イオン（Ｃｌ ）,硫酸イオン（ＳＯ ）, 重炭酸
４の各地点にＳＩＢＡＴＡ社製大気降下物全量採取器を設置し、津久井試験場及び境川橋では全降下物を、顕教寺では林イオン（ＨＣＯ ）, 硝酸イオン（ＮＯ ）, 亜硝酸イオン（ＮＯ ）,

内雨（スギ樹冠を通過した降水等）を、それぞれ１ヶ月単全窒素（Ｔ−Ｎ）及び全リン（Ｔ−Ｐ））の分析を行った。

位で平成１３年７月〜１１月まで濾過採取を行った。採取

−

−

３

−

３

２

各成分の測定は、陽イオン及び陰イオン成分についてした各月の降水試料については、採取量の測定を行い、は、イオンクロマトグラフ法で、重炭酸イオンについて

環境科学センター及び昭光通商（株）において、河川水とは０.１Ｎ塩酸による滴定により、全窒素についてはＴＮ計

同じ方法で、各成分の分析を行った。
また、降水量の季節変化及び地域変化については、気で、また全リンについては、ペルオキソニ硫酸カリウム

象庁観測のアメダスデータ、神奈川県農業総合研究所津

分解法により行った。
さらに、採水した試料について、窒素同位体比の測定

久井試験場観測データ及び３地点での降雨採水器に捕集された降水量を元に比較を行った。

を行った。

さらに、降水による流域への窒素負荷量を算出するた

自然界の主要元素の一つである窒素（Ｎ）には質量数の１４１５異なる二つの安定同位体（ Ｎと Ｎ）が存在し、その存在
１４１
５

比は Ｎが９９.６３４％、Ｎが０.３６６％とほぼ一定である。窒素の同位体比は空気中の窒素の同位体比を基準に、千分めに必要な流域降水量の算出を、平成１３年度の期間について、神奈川県及び山梨県内における２６地点の気象庁ア
メダス月降水量データを用いて、Ｋｒｉｇｉｎｇ法により地点
降水量データをグリッド化して行った。Ｋｒ
ｉ
ｇ
ｉ
ｎｇ法によ

１
５

率偏差（δ Ｎ（‰））で次式のように表される。
δ １５Ｎ =（ Ｒ（sample） / Ｒ（air） − 1 ）×１
０００（‰）, Ｒ =１５Ｎ / １４Ｎるグリッド化には、コンタリング・三次元表面マッピン
グソフトウェアＳｕｒ
ｆ
ｅ
ｒ７
（Ｇｏ
ｌ
ｄｅｎＳｏ
ｆ
ｔｗａｒ
ｅ,Ｉ
ｎｃ.）を用い、窒素同位体はその質量数の違いにより、アンモニアの

北緯３５°２０′〜４５′、東経１３８°４１′１５″〜１３９°１８′

揮散や硝化、脱窒、生物濃縮作用などの様々な過程を通４５″までの範囲を１００×１００グリッドに分割し、各グして同位体分別が生じ、反応の基質に質量の大きい Ｎがリッドについて月降水量データを算出し、流域ごとに平濃縮され、同位体比が高くなっていく。このため、生成均化して、流域平均降水量を算出した。

15

過程の異なる化学肥料や家畜糞尿などではそれぞれ異なった窒素同位体比を持ち、これらの同位体比の違いを

４．３．流域土地利用解析

手がかりに、供給源や汚染源を推定することが出来る。

相模湖・津久井湖流域における各河川水の水質や窒素

窒素供給源別の窒素同位体比については幾つかのレ同位体比と、土地利用について比較を行うために、国土

ビューによれば、降水で−８〜＋２‰、化学肥料で−７.４〜

地理院発行の１/５０,０００地形図をもとに各採水地点を末＋６.８‰、家畜ふん尿で＋１
０〜＋２
２‰、下水処理水で＋８端とする小流域を設定し、神奈川県及び山梨県発行の〜＋１
５‰、有機肥料で＋１０‰以上、畑地土壌が＋２〜＋８‰

１/５０,０００土地基本分類図を用いて、各小流域における流などの値が報告されている（平田（１９９６）、環境省水環境域土地利用の解析を行った。

部地下水・地盤環境室監修（２００２）など）。

流域土地利用は、昭和５５年〜平成２年に調査・発行さ−３−

表１ 採水地点及び水質分析結果
Table 1 Results of field survey and analyses of water quality

れた、１/５０,０００土地基本分類図（図幅名：丹波、五日市、

５．調査結果甲府、都留、上野原、八王子、富士山、山中湖、秦野）

５．１．河川水調査結果

を用い、各図幅（図幅の緯度長１０′, 経度長１５′）を緯度

平成１３年９月３日〜７日に４２地点で実施した河川水調

方向１５″・経度方向２２.５″づつの４０×４０グリット（計査においては、各調査地点ごとに調査票を作成し、現地

１,６００グリッド）に分割した。

測定データを記録するとともに、採水地点及び河川流量解析を行った図上では、1 グリッドは約１ｃｍ×１ｃｍのの計測測線のスケッチ及び調査地点の写真撮影を行った。

大きさとなり、実距離は一辺が約５００ｍに相当する。実また、湖沼水については、地点４３から４６（相模湖）、際には場所によって同じ緯度・経度間隔でも実距離が異及び地点４７から４９（津久井湖）までの計７地点において、なるため、使用した図幅の平均値から、1 グリットの大平成１３年９月４日に採水を行った。これらの地点のうきさを０.２６１
９２ｋｍ２ として、流域面積等を算出した。

ち、相模湖の勝瀬橋（地点４５）以外の調査地点は、神奈川

解析範囲は、北緯３５°２０′〜４５′、東経１３８°４
１′
１５″〜１３９°１８′４５″までの１００×１００グリッドとなり、県の公共用水域水質測定計画における湖沼測定点に設定した。

そのうち対象流域に含まれるグリッドは全体の約半分の各地点番号、調査地点名称、支川名、調査日、流域面

４,４９５グリッドであった。各グリッド内の代表的な土地

積、河川流量及び河川水質調査結果を表１に示した。な

利用を、土地基本分類図の判読により数値コード化し、お、窒素成分については、硝酸イオン（ＮＯ ）及び亜硝酸

グリッドデータを作成した。数値コード化した土地利用

イオン（ＮＯ ）の測定値をもとに、硝酸性窒素（ＮＯ - Ｎ）

情報を、各小流域ごとに集計し、各コードのグリッド数及び亜硝酸性窒素（ＮＯ - Ｎ）濃度に換算し、それぞれをから、各流域土地利用面積及び流域面積を算出した。

記載した。

−

３

−

−

２

３

−

２

−４−

５．１．２．河川水中の主要溶存成分について

５．１．１．河川流量について
採水調査時における河川流量の分布を水系模式図上に円グラフで示した（図２）。

各地点における河川水及び湖沼水の水質の特徴を明らかにするために、河川水及び湖沼水中の主要溶存成分を河川流量の測定を行った４２地点中、最大流量は桂川中流部の強瀬橋地点（地点２）の１２.３
１ｍ３/ｓ
ｅｃ、最少流量は

トリリニアダイアグラム（図３）及びパターンダイアグラ

秋山川最上流部の雛鶴神社地点（地点２１）の０.０１ｍ３/ｓｅｃ

ム（図４）で示したものを水系図上にプロットし、地点水であった。

質を比較した。
＋＋

ト リ リ ニ ヤ ダ イ ヤ グ ラ ム は、陽 イ オ ン（Ｎａ ＋Ｋ と相模湖・津久井湖流域では、桂川の上〜中流部にあた

２＋

２＋

−

２−

−

−

る河口湖畔から猿橋町まで、同じく桂川中流部の上野原

Ｃａ ＋Ｍｇ ）と陰イオン（Ｃｌ ＋ＳＯ

町大野ダム付近、道志川下流域から宮ヶ瀬湖及び秋山川の当量百分率を、菱形の各辺の軸にプロットした菱形のへ、宮ヶ瀬湖から道志川最下流部へなど、ダムへの取水などを目的とした幾つかの導水路が設置されている。これらの水利系統を、図１の水系網模式図及び水系図中に、4＋ＮＯ とＨＣＯ ）
３

＋

３

＋

２＋

キ ー ダ イ ヤ グ ラ ム と、陽 イ オ ン（Ｎａ ＋Ｋ とＣａ と２＋−Ｍｇ ）及び陰イオン（Ｃｌ とＳＯ

２−

４

−

−

＋ＮＯ とＨＣＯ ）の当３３

量百分率を、三角形の各辺の軸にプロットした二つの三矢印付きの実線で表した。
これら導水路による取水・排水の影響により、流下す

角ダイヤグラムを組み合わせたものである。

るにしたがって河川流量が増加する傾向のほかに、桂川

また、パターンダイヤグラムは、水中に溶存する主要中流部の強瀬橋地点（地点２：１２.３
１ｍ３/ｓｅｃ）から、その８成分（陽イオン４成分： Ｎａ 、Ｋ 、Ｃａ 、Ｍｇ 、及＋３

下流の志おせ橋地点（地点１
９：３.０４ｍ /ｓｅｃ）のように、−＋−び陰イオン４成分：Ｃ
ｌ 、ＨＣＯ 、ＳＯ
３

導水路の前後においては、河川流量が大きく増減していることが明らかとなった。
また、河川流量を流域面積で除した比流量（ ｍ３/sec/ｋｍ２）についても、河川４２地点の平均値が０.０３７（表２）であっ

２＋

２−

４

２＋

−

、ＮＯ ）の各濃３度を当量で表し、中心より左右に３本の水平軸状にプロットし、各点を直線で結んで図形を形作ったものである。

たのに対し、山中湖からの流出河川となっている地点９, ００, １２

図３のトリリニアダイアグラムから、相模湖・津久井や、桂川中流部の上野原町大野ダム付近での取・排水区

湖流域の源流地域の河川水は、硝酸性窒素などの汚染の間の地点１９、道志川最下流部における横浜水道による取影響が少ない地下水や降水の水質に近い、アルカリ土類

水地点下流の地点３５では、それぞれ０.００２〜０.００８と平均の１/５〜１/１０程度の小さい値となった。反対に、河口湖から取水された水が桂川を経て柄杓流川に入る地点

炭酸塩領域の最も端に位置しているのに対し、流下するに従って硝酸イオンや硫酸イオン等の汚染物質が増加す

１７では、０.２
１
１という平均の約５倍にあたる大きな値をるアルカリ土類非炭酸塩の領域へと水質が変化する傾向

示し、人為的な影響もしくは地形・地質的に特異な地点が認められた。また、人為的な影響を受けやすい陰イオ

であることが明らかとなった。

ン成分とは逆に、主に地質起源によって水質が形成され地的に大きく増減する場合、流域からの負荷量を上流から下流へと連続的に評価することは、非常に困難である

る陽イオン成分については、組成比がほぼ一定で、地点間に大きな違いは認められなかった。
3

域は図１の水系網模式図中に枠組みで示した山中湖地
域・朝日川地域・笹子川地域・葛野川地域・鶴川地域・

２＋

はこれらの地域ごとに検討することとした。選定した地

ｇ+Ｍのない地域を選定し、流下に伴う水質等の変化について２＋と考えられる。このため、河川水の取・排水による影響

Ｃａ

Ｃｌ−
＋Ｓ
Ｏ ２−
４
＋Ｎ
Ｏ −

上述のように、河川流量が取水や排水の影響により局

境川地域・秋山川地域・相模湖地域・道志川地域の９地

３

ＨＣ
Ｏ −

域３７地点である。

図３ 河川水及び湖沼水のトリリニアダイヤグラム
Fig.3 Trilinear diagram of surface water

図２ 河川流量分布 (2001.09.03 〜 09.07 : ｍ３/sec)
Fig.2 Distribution of river flow rate(2001.09.03 〜 09.07 ｍ３/sec)−５−

一方、水質組成と溶存濃度をプロットの形と大きさで５．１．４．窒素安定同位体比について表しているパターンダイアグラム（図４）から、境川地域

河川水及び湖沼水の窒素安定同位体比は、河川水中のの３地点（地点２５, ２６, ２７）で陽イオン成分、陰イオン成分

窒素濃度が低くいため同位体比の測定ができなかった桂

ともに他より高い、特徴的な濃度を示していることが明川最上流部の山中湖湖尻地点（地点９）を除いた河川水及らかとなった。また、源流部地点（地点１５, １６,３６）ではイ

び湖沼水４８地点中の窒素同位体比の値は、最低−１.５‰、

オン濃度が他の地点より相対的に低かったが、それ以外

最高−１０.９‰、平均は＋３.９５‰であった。

の地点では、イオン濃度に大きな差が認められなかった。

神奈川県大和市における、地下水中の硝酸性窒素濃度

調査地点中、最も全窒素濃度が高い地点は、境川地域のと窒素同位体比の関係から窒素汚染起源について考察し中流部（地点２７）の４.３５mg /Ｌ、最も低い地点は山中湖かた調査（三村ほか、１９９９）において、地下水中の窒素同位らの流出部である桂川最上流部（地点９）の０.２
１mg/Ｌ で体比が＋６‰以上の場合、し尿・生活排水・家畜糞尿系あった。

に起因し、＋６‰以下ならば自然・無機肥料系に起因す
るとの関係が得られている。

５．１．３．窒素負荷量について

本調査において窒素同位体比の分析結果が得られた

河川水中の全窒素濃度と採水時に測定された河川流量

４８地点中の４１地点では窒素同位体比が＋６‰以下であの積から、河川水によって流域から流出する窒素の負荷

り、＋６‰を超える高い値を示した７地点は、桂川上流域量を算出した（表１及び図５）。この図から、全窒素負荷の２地点（地点１
０：＋８.５‰、地点１１：＋８.２‰）、柄杓流川

量は源流部で小さく、流下するに従い増加する一般的な

地 点（地 点１７：＋７.１‰）、桂 川 高 架 下 地 点（地 点１８：＋傾向が認められた。河川流量が測定された４２調査地点中、６.４‰）及び境川地域３地点（上流より地点２６：＋７.２‰、地

もっとも全窒素負荷量が大きい地点は、桂川中流部の強点２
７：＋７.９‰、地点２
５：＋１０.９‰）であり、桂川中・上流

瀬橋（地点２）の１
５２０.９kg/day、もっとも小さい地点は秋域及び境川流域に限定されていた。これら河川水中の窒山川源流部の雛鶴神社（地点２１）の０.８ kg/day 、平均は素同位体比の高い地点では、平均値より高い硝酸性窒素

１９４.８kg/day であった。

濃度を示すことから、窒素同位体比と窒素濃度との間に全窒素負荷量が最大及び最小となった地点は、それぞ
３れ河川流量が最大（地点２：１２.３
１ｍ /ｓｅｃ）及び最小（地点３２
１：０.０１ｍ /ｓｅｃ）の地点でもあった。これに対し、全窒は、何らかの相関関係があるものと推察された。この河
川窒素同位体比と窒素濃度との関係については、６章で考察を行った。
一方、支流の源流部では±１‰程度の低い窒素同位体

素 濃 度 が 最 も 高 か っ た 境 川 で は、河 川 流 量 が０.０５〜
３

０.１２ｍ /ｓｅｃ と他の支流と比べて小さかったことから、比を示した。この値は降水や無機化学肥料が示す窒素同

窒素負荷量としては、
１
７.５〜３８.１kg/day と他の支流より

位体比の範囲内であることから、これらのいずれかが窒も小さな値となった。

素起源であることが推察された。また、これら源流部でこれらのことから、全窒素負荷量を決定する最も大き低い窒素同位体比を示す支川では、流下するに従い同位な要因として、河川水中の全窒素濃度よりも河川流量が体比及び窒素濃度が上昇する傾向が認められた。これに大きな役割を占めていることが明らかとなった。

対し、桂川・相模川本川では、最上流部の山中湖地域で最も高く、その後流入する支川の低い同位体比の影響を受けながら、多少のばらつきを示しながら徐々に同位体比が低下していく傾向が認められた。

図４ 河川水及び湖沼水のパターンダイヤグラム分布図
Fig.4 Distribution of pattern diagrams of surface water

図５ 河川水中の全窒素負荷量分布図 (2001.09.03. 〜 09.07)
Fig.5 Distribution of total nitrogen load of river water(2001.09.03. 〜 09.07)−６−

表２ 降水中に含まれる溶存成分濃度
Table 2 Ion concentration in precipitationᵤਭ੗⹜㛎႐ 㐿ᆎᣣ ⚳ੌᣣ ᝝㓸᳓ 㒠᳓㊂ 㔚᳇વዉᐲ R*
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５．２．降水調査結果

５．２．１．降水量の季節変化及び地点間の差について

対象流域のほぼ最下流部に位置し、大気降下物全量採平成１３年度の月降水量について、農業総合研究所津久取器を設置した、農業総合研究所津久井試験場には、神井試験場、気象庁アメダス観測点及び３ヶ所で実施した

奈川県農林水産情報センターによる気象観測局が設置さ

全量降下物採取装置による月捕集量（ｍｍ換算）を図６にれ、毎正時の気温、湿度、風向、風速、日照時間、日射示した。
６個所の気象観測地点における２００１年度の降水量、地温及び降水量を観測しており、データは web によ

量は１
５７２〜２２６４ｍｍであり、降水量の多い月に地点間り公開されている。また、気象庁によるアメダス観測が、での降水量の差が大きくなる傾向は認められるが、降水神奈川及び山梨県内では２６地点（内、対象流域内では５量の季節的な変化は、各地点で同様の傾向を示した。ま地点：相模湖、大月、上野原、河口湖及び山中）で行わた、一般的に、降水量は標高と比例する関係があることれている。本調査ではこれらの気象観測データを用いて、が知られているが、本調査期間中においては、標高と降降水量の地域分布について解析を行った。また捕集した

水量との関係は認められなかった。

降水の降水量と水質分析結果、降水量、窒素同位体比及び計算で求めた全窒素濃度の平均値を表２に示した。

なお、２００１年９月における津久井試験場の降水量が、他の地点に比べて半分程度となっていることについて、現地における確認等によって、雨量計への障害により、９
月９〜１日における降水が正しく観測されていなかったためであることが判明した。
５．２．２．林内雨及び林外雨の降水量と水質について
林地における樹冠上部への降水（林外雨）と、樹冠部を通過して林床面で採取される林内雨では、降水量は、樹冠部に付着した雨滴の蒸発の影響によって林内雨量は減
少し、溶存物質濃度は、樹冠での雨滴の蒸発による濃縮や、樹冠に付着した乾性降下物の取り込み、植物への吸図６ 2001( 平成 13) 年度月降水量
Fig.6 Precipitation per month in 2001

着や溶脱などにより変化し、一般的には林内雨の濃度は、林外雨に比べ高くなることが知られている。

−７−

なお、林地への降水としては、林床面で捕集される林

一方、降水の水質については、林外雨である津久井と

内雨と、樹幹部を伝わって流れ落ちる樹幹流とに分ける

境川橋に比べ、林内雨を捕集した顕教寺地点では、電気ことができる。樹幹流の量は、林外雨の約１割程度と言伝導度や各種溶存成分濃度で、数倍から数十倍の値を示われているが、林外雨・林内雨に比べて溶存成分濃度がした。また、降水のｐＨについては、林外雨で４.１〜６.５

高く、樹木の根部直近に浸透することから、樹木に対す（津久井平均４.６、境川橋平均５.２）、林内雨で４.４〜６.９

る影響の大きさが指摘されている。しかし、流域レベル（平均５.５）であった。ｐＨ５.６を越える月は５月〜１
１月

における樹幹流の影響は、対象とする現象のスケールのの観測期間中２ヶ月のみであり、他の月はｐＨ５.６以下の違いや測定精度の問題から、定量的に評価することが難

酸性雨の領域であった（図７-ｂ）。また、硝酸イオン濃度

しいため、本調査においては誤差範囲に含まれるものとを示した図７-ｃから、林外雨の２地点はほぼ同じ値を示した。

すが、林内雨（顕教寺）の硝酸イオン濃度は２００１年７月

図６中に折れ線グラフで表示されている２地点の林外を除いて、林外雨（津久井、境川橋）に比べて約３倍であ雨捕集地点における降水量変化から、津久井及び境川橋

ることが明らかとなった。
２００１年７月については林外雨地点で測定された林外雨量は、ほぼ気象観測地点と同程（津久井）に比べて捕集量が２０％程度と低く、蒸発による度であり、降水がほぼ全量捕集されていることが確認さ

濃縮やその他の影響が強く現れたものと考えられた。

れた。しかし、一方で、樹冠を通過して地表面に達する

本調査で得られた林外雨の全窒素濃度（津久井平均

林内雨量は、気温の高い７〜９月は、津久井における林

０.６６１、境川橋平均０.５５３ｍｇ/Ｌ）は、田淵（１９８５）による

外雨に比べて約半分程度という結果が示された。これは国内５地点の全窒素濃度の平均値（０.０７ｍｇ/Ｌ）や、環境

前述したように樹冠部に補足された雨滴が蒸発や、樹冠

庁・酸性雨対策検討会大気分科会（１９９０）による東京武蔵流へ分配することにより、林内雨量／林外雨量比が低下

野市での全窒素濃度（１.３ｍｇ/Ｌ）、神奈川県（１９９４）による

したものと考えられる。図７-ａに津久井地点における降１
９９２年〜１
９９３年の神奈川県内２３地点での全窒素濃度

水捕集量に対する、境川及び顕教寺地点における捕集量（０.５２〜３.０９ｍｇ/Ｌ、平均１.５９ｍｇ/Ｌ）、高橋ら（１９９０）

をプロットした図を示した。図中の実線は原点を通る傾による、１
９８９年９月〜翌年８月の山梨県内１３地点での

き１の直線であり、この線上にあれば津久井と同じ降水

全窒素濃度（０.１８
１〜０.７５８ｍｇ/Ｌ、平均０.４
１９ｍｇ/Ｌ）

量であることを示している。

等と比較した場合、同程度もしくは若干低い結果となった。
一方、林内雨の全窒素濃度（顕教寺平均２.３３８ｍｇ/Ｌ（８〜１１月平均））
は、大河内ら
（１
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による１
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９９３年の
丹沢大山における平均値（スギ林；１.４５ｍｇ/Ｌ、
モミ；１.８８ｍｇ/Ｌ）や、小林ら（１９９５）
による六甲山系の中腹における１
９９３
年度の調査結果（スギ林；２.０６ｍｇＬやヒノキ；
１.４３ｍｇ/Ｌ、
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ナラ；０.８６６ｍｇ/Ｌ）と比べて、ほぼ同程度から樹種によっては２〜３倍程度の値であった。
なお、文献中で全窒素濃度が示されていない場合においては、硝酸イオン濃度とアンモニ
ウムイオン濃度の合計を全窒素濃度とした。
図７-ｄに、各地点における降水中の窒素同位体比を示した。降水中の窒素同位体比は、津久井試験場で−０.３
７〜２.３、境川橋で−０.９８〜＋０.８
５‰であった。一方林内雨は、＋２.４〜＋８.０‰と林外雨に比べて数‰高い値を示した。この原因として、樹冠部に付着した雨滴内でアンモニアの硝化反応による同位体濃縮や、樹冠部に付着した乾性降下物の影響などが考えられた。

図７ 津久井、境川橋、顕教寺における月降水量 (a)、pH(b)、硝酸イオン濃度 (c) 及び窒素同位体比 (d)Fig.7 Seasonal changes of monthly precipitation (a), pH (b),concentration of nitrate ion (c) and rate of stable
isotope of nitrogen (d)５．２．３．流域降水量について
調査地域内６個所の気象観測地点における平成１３年
４月から翌年３月までの一年間の降水量の差は約７００ｍｍあり、最も降水量が多い山中観測地点おける一年間−８−の降水量は、最も少ない大月観測地点の１.４倍であった。

このように地域別に流域降水量を見た場合、流域南側

このため、各流域への降水による窒素化合物の負荷量をの山中湖地域や道志川地域の降水量が多く、反対に北算定するためには、降水量の地域分布を算出する必要が側・内陸側の笹子川地域や葛野川、鶴川地域などで平均あると思われる。

よりも少ない降水量を示した。

この問題に対応するため、本調査では平成１６年度について、表３に示した、神奈川県及び山梨県内における２６

５．３．流域土地利用解析結果
一般的に、ある地点における河川水の水質は、その地地点の気象庁アメダス月降水量データを用いて、各流域点を末端とする集水域（流域）の降水や地質、土地利用状

への降水量を算出した。
４.２. 章に示した方法で算出した等降水量線を図８に示況や河川水の取水・排水など、その流域における自然環した。降水量は富士山や箱根火山のある南西側が多く、境や人間活動の影響を総合的に反映していると考えられ内陸部及び相模川中下流部が少ない傾向がみられた。

る。特に窒素化合物など人間活動と密接な繋がりのある

年流域平均降水量は、山中湖や富士山麓斜面を含む地物質については、降水や地質等による広域的な負荷や、点９を流出口とする流域が最も多い２３９８ｍｍを示し、最農業活動に伴う点源及び面源負荷、生活排水などによる

少は調査地点中最も北西に位置する大月市真木川の調査

局所的な影響など、系内への物質の流入経路について見地点１５を流出口とする流域の１４１３ｍｍであった。全地ても、実に多岐にわたっているといえる。
本章では、これらの要因のうち土地利用と河川水の水質と域の平均値を示す、調査地域最下端、地点４９を流出口の関係について明らかにするため、各流域ごとの土地利用とする流域の平均降水量は１８１０ｍｍであった。
表３ 神奈川県及び山梨県内のアメダス気象観測地点における 2001( 平成 13) 年度月降水量
Table 3 Monthly precipitation in 2001 fiscal year in
AMEDAS weather survey point of Kanagawa andYamanashi Prefectures

面積比率を算定し、河川水の水質との比較を行った。
５．
３．
１．流域土地利用面積比率の算出と各流域ごとの特徴
本調査では、各採水地点を末端とする流域ごとの土地利用面積を算定するため、神奈川県及び山梨県により昭和５５年〜平成２年に調査・発行された１/５０,０００土地基
本分類図（図幅名：丹波、五日市、甲府、都留、上野原、
八王子、富士山、山中湖、秦野）を用いて、数値データを作成した。
数値データは、相模湖・津久井湖より上流の流域を含む北緯３５° ２０′〜４５′、東経１３８° ４１′ １５″〜１３９°１８′ ４５″までの地域を１００×１００グリッド（メッシュ）に分割
し、各土地利用をコード化した後、流域ごとに集計した。
この時、１つのグリッド（メッシュ）の大きさは、緯度方
向１５″・経度方向２２.５″、一辺の長さが約５５ｍのメッシュとなり、１００×１００グリット中、対象流域が含まれ
表４ 土地利用解析データソース
Table 4 Land use analysis data source

図８ 平成 13 年度等降水量線図
Fig.8 Contour map of annual precipitation in 2001 fiscal
year

−９−

図 10 土地利用分類図
Fig.10 Land use classification map

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図 11 流域別土地利用比率水系模式図
Fig.11 Schematic diagram of rate of land use in sub-basin−１０−図９ 土地利用コード番号（各コード番号の土地利用区分については表５参照）
Fig.9 Mesh map of code number for land use ( See land use code number in Table 5 )５．３．２．各流域の土地利用面積比率と河川水の水質のるグリットは約半分の４,４９５グリッドであった。
解析に用いた土地利用分類図の一覧を表４に、各土地

関係
各流域の土地利用面積比率と河川水の水質との関係を、

利用コード番号を表５に、対象地域を５００ｍメッシュに分割した時の流域境界と土地利用コードの平面図を図９

特徴的な関係を示した以下の３グループの土地利用【畑に、各土地利用を色分けし、水系図と重ね合わせた土地

地（普通畑＋樹園地）、住宅地（住宅地＋別荘地）及び林地

利用分類図を図１０にそれぞれ示した。

（針葉樹＋広葉樹＋伐採跡地＋その他森林）】と、３項目の解析に用いた土地利用図が昭和５０年代作成のものを

水質【塩化物イオン濃度、硝酸性窒素濃度及び窒素同位含むため、現在とは土地利用が異なる地域もあると考え体比】について、全地域及び取水・排水のない９地域でられるが、解析の結果、森林（針葉樹及び広葉樹）が流域検討を行った。

全体の多くの面積を占め、河川や湖沼に沿って住宅地や水田、畑、樹園地などが分布するといった現在と同様の

５．３．２．１．全調査地点における土地利用面積比率と河傾向が示された。また、最上流部の富士山麓部には、草川水の水質の関係
図１２-１-ａ〜ｆに、全調査地点における土地利用面積比率

地・裸地／原野が広がるなど、地域的な特徴も見られた。
また図１
１は、各流域ごとの土地利用面積比率を円グラと、河川水の水質との関係を示した。

フにプロットし、水系模式図上に並べた図である。各円

図で、横に並んだ３つのグラフはそれぞれ縦軸（水質）グラフの中心の数字は地点番号を表し、それぞれ各採水が同じであり、縦に並んだ３つのグラフはそれぞれ横軸

地点から上流部分の土地利用面積比率を表している。こ（土地利用比率）が同じである。また、図中の数字は採水の図から、各支流では源流部に近いほど、森林域の比率

地点番号を、破線は一次回帰直線を、矢印は流下方向をが高くなる傾向が認められた。また、境川地域や鶴川地それぞれ示している。

域など、左岸側の一部の支流地域では、畑地や樹園地の各流域における代表的な３グループの土地利用面積比

占める割合が、他の流域に比べて相対的に高いことが示

率は、畑地（普通畑＋樹園地）が０〜３７％、住宅地（住宅地された。

＋別荘地）が０〜１３％、林地（針葉樹＋広葉樹＋伐採跡地＋その他森林）が５９〜１００％となっていた。

−１１−

河川水の水質についてみると、塩化物イオン濃度は、
境川最下流部（地点２５）を除いて１〜６ｍｇ/Ｌの範囲に、硝酸性窒素濃度は境川流域及び山中湖流域の１地点で、３ｍｇ/Ｌ前後の相対的に高い値を示したほかは２ｍｇ/Ｌ
以下の範囲に、そして窒素同位体比については、−１.５〜＋１０.９‰まで一山型でそれぞれ分布していた。
また、各土地利用面積比率と水質との間には、畑地及び住宅地面積比率とは正の相関が、林地面積比率との間には、負の相関関係が認められた。

図 12-2 山中湖地域における土地利用面積比率と塩化物イオン、硝酸性窒素、窒素同位体比との関係
Fig.12-2 Relationship between rate of land use and chloride
ion, nitrate nitrogen, stable isotope of nitrogen in
Yamanaka-ko area

５．３．２．３．朝日川地域における土地利用面積比率と河川水の水質の関係
図１２-３に、朝日川地域２地点（地点６、７）における土地利用と水質との関係を示す。なお、図中の矢印は、河川の流下方向を示している。
各プロットは、全地点における傾向と一致し、分布もほぼ一般的な範囲内であった。図中の矢印の方向から、この地域では流下するに従って、林地の面積比率の低下と、
図 12-1 全流域における土地利用面積比率と塩化物イオン、
硝酸性窒素並びに窒素安定同位体比との関係 ( →は流
下方向 )Fig.12-1 Relationship between rate of land use and chloride
ion, nitrate nitrogen, stable isotope of nitrogen in
researched area

畑地及び住宅地面積比率の上昇が起こり、河川水中の溶５．３．２．２．山中湖地域における土地利用面積比率と河川水の水質の関係
図１２-２に、山中湖地域４地点（地点９、１０、１
１、１２）における土地利用と水質との関係を示した。この地域では、
硝酸性窒素濃度や窒素同位体比で地点間の差が大きく、土地利用と水質との関係についても、全地域で見られた傾向（畑地及び住宅地が正、林地とは負）とは異なる傾向を示す（図１５-２-ａ, ｃ,ｄ , ｅ,ｆ,ｉ）地点が多く見られた。
この原因としては、この地域では山中湖や忍野八海湧水群を中心とした、観光地開発が進んでいることから、
昭和５６年の土地基本分類調査時から土地利用が大きく変化している可能性や、局地的な人為的負荷の影響の可
能性、湧水等による河川への局地的な涵養による水質変化、山中湖水の影響（桂川最上流地点で、山中湖直下の地点９）などが考えられる。

図 12-3 朝日川地域における土地利用面積比率と塩化物イオン、硝酸性窒素、窒素同位体比との関係 ( →は流下方向 )Fig.12-3 Relationship between rate of land use and chloride
ion, nitrate nitrogen, stable isotope of nitrogen in
Asahi-gawa area

−１２−

存物質（塩化物イオン、硝酸性窒素）濃度と窒素同位体比の河川流量は下流の調査地点１の約１/３であったことなの上昇が起きていることが明らかになった。

どから、支川（地点１６のある小俣川）の影響が小さかったものと推察される。

５．３．２．４．笹子川地域における土地利用面積比率と河川水の水質の関係
図１２-４に、笹子川地域４地点（地点４、５、１４、１
５）における土地利用と水質との関係を示した。なお、図中の破線は一次回帰直線を示している。
この地域は源流域に近いことから、全体的に林地面積
比率が９０％以上と高く、畑地や住宅地面積比率は０〜５％と極めて小さかった。河川水の水質との関係では、
朝日川地域と同様に、流下するに従って林地面積比率が減少し、溶存物質濃度が上昇する傾向が見られた。

図 12-5 葛野川地域における土地利用面積比率と塩化物イオン、
硝酸性窒素、窒素同位体比との関係 ( →は流下方向 )Fig.12-5 Relationship between rate of land use and chloride
ion, nitrate nitrogen, stable isotope of nitrogen in
Kuzuno-gawa area

図 12-4 笹子川地域における土地利用面積比率と塩化物イオン、硝酸性窒素、窒素同位体比との関係
Fig.12-4 Relationship between rate of land use and chloride
ion, nitrate nitrogen, stable isotope of nitrogen in
Sasago-gawa area

５．３．２．５．葛野川地域における土地利用面積比率と河川水の水質の関係
図１２-５に、葛野川地域２地点（地点１、１６）における土地利用と水質との関係を示した。また、図中の矢印は、河川の流下方向を示している。
この流域では、流下するに従い硝酸性窒素濃度が低下しており、他の地域とは異なる傾向（図１５-５-ｄ〜ｆ）が見られたが、それ以外は他の地域とほぼ同様の傾向と分布を示した。下流の地点の方が硝酸性窒素濃度が低かった

図 12-6 鶴川地域における土地利用面積比率と塩化物イオン、
硝酸性窒素、窒素同位体比との関係
Fig.12-6 Relationship between rate of land use and chloride
ion, nitrate nitrogen, stable isotope of nitrogen in Tsurukawa area

理由として、上流の地点１６の河川（小俣川）は、葛野川に合流する支川であり、小俣川が葛野川に合流後、地点
１で採水する配置となっており、この時、上流の地点１６−１３−

５．３．２．６．鶴川地域における土地利用面積比率と河川

また、これらの関係についても、図中に矢印で示したよ

水の水質の関係

うに、流下に伴う一定方向の変化ではなく、中間の地点

図１２-６に、鶴川地域３地点（地点２２、２３、２４）におけ

２７から下流の地点２５で逆行する関係が認められた、る土地利用と水質との関係を示した。また、図中の直線

この区間では大きな支流の合流などは見られなかったこ

は一次回帰直線を示している。

とから、この区間に湧出する地下水や河川への排水など

この地域では、住宅地と林地については、全体的な傾向と一致する傾向が見られたが、畑地との関係においての影響が地点２７の上流と下流で大きく異なっているものと推察される。

は、全体とは逆の傾向がみられた。このことについては、
地点２３が鶴川の支川（仲間川）であり、流域面積も小さい

５．３．２．８．秋山川地域における土地利用面積比率と河ことなどから、土地利用面積比率計測時の誤差や土地利

川水の水質の関係
図１２-８に、秋山川地域４地点（地点２
１、２９、３０、３
１）

用データ調査年度が古いことなどによると推察される．

における土地利用と水質との関係を示した。図中の直線
５．３．２．７．境川地域における土地利用面積比率と河川は一次回帰直線を示している。

水の水質の関係

秋山川河川水の溶存物質濃度は全体的に低く、窒素同

図１２-７に、境川地域３地点（地点２５、２６、２７）におけ位体比も降水に近い値を示していた。土地利用と各水質る土地利用と水質との関係を示した。図中の数字は地点との関係については、全体とほぼ同様の傾向を示してい番号を、矢印は流下の方向を示している。

た。なお、林地と窒素同位体比との関係図（図１２-８-ｉ）に

河川水中の塩化物イオン濃度は、最下流部（地点２５）がおいて、窒素同位体比が一番低い地点で、林地比率が最最も高く、上流２地点の５〜４倍の濃度を示していた。

も低くなっていたが、この地点（地点３１）では、解析に用この流域では畑地の比率が２０〜４０％と他の地域に比べいた土地利用分類図で流域面積の約３２％が裸地・原野にて高く、現地調査において斜面部を中心に茶畑が広く分区分されていたため、相対的に林地率が低下し、全体的布していることが確認された。
また、土地利用と水質との間にな分布から外れたところにプロットされたことが判明した。

直線的な関係が認められるものは、畑地と硝酸性窒素（図１２-７-d）及び林地と硝酸性窒素（図１２-７-f）
のみであった。

図 12-7 境川地域における土地利用面積比率と塩化物イオン、硝酸性窒素、窒素同位体比との関係 ( →は流下方
向)Fig.12-7 Relationship between rate of land use and chloride
ion, nitrate nitrogen, stable isotope of nitrogen in
Sakai-gawa area

図 12-8 秋山川地域における土地利用面積比率と塩化物イオン、硝酸性窒素、窒素同位体比との関係
Fig.12-8 Relationship between rate of land use and chloride
ion, nitrate nitrogen, stable isotope of nitrogen in
Akiyama-gawa area

−１４−

５．３．２．９．相模湖地域における土地利用面積比率と河ほとんど計上されなかった。

川水の水質の関係

土地利用と水質との間には、全体と同様の傾向が認め

図１２-９に、相模湖地域９地点（地点２６、３２、３３、３４、られたが、塩化物イオン濃度はほとんど変化が見られな

４３、４４、５４、４６、４７）における土地利用と水質との関係

かった。また林地率１００％の２流域では、窒素同位体比を示した。図中の直線は一次回帰直線を示している。

が０‰以下の値を示した。

この地域では、採水地点の約半分が相模湖と相模湖と津久井湖の中間にある沼本ダムにおける湖沼水である。
このため、これらの地点では、土地利用面積比率がほとんど同じ値となっている。
土地利用比率と水質との関係では、硝酸性窒素濃度と各土地利用比率との関係が逆の傾向を示していた。このことは、塩化物イオン濃度は他の地点と同様の傾向を示していることや、湖沼水の窒素同位体比が、相対的に高いことなどから、湖沼部で表流水が滞留することによって、硝酸性窒素濃度に変化が生じたのではないかと推察された。

図 12-10 道志川地域における土地利用面積比率と塩化物イオン、硝酸性窒素、窒素同位体比との関係
Fig.12-10 Relationship between rate of land use andchloride ion, nitrate nitrogen, stable isotope ofnitrogen in Doshi-gawa area

６．考察
前章の調査結果から、相模湖・津久井湖流域における河川水・湖沼水中の溶存物質濃度は、流域全体では流下するに従って上昇する傾向が見られるが、地域ごとに濃度差や傾向に違いがあることが明らかとなった。また、
河川流量の人為的な増減によって負荷量が大きく変化す図 12-9 相模湖地域における土地利用面積比率と塩化物イオン、硝酸性窒素、窒素同位体比との関係
Fig.12-9 Relationship between rate of land use and chloride
ion, nitrate nitrogen, stable isotope of nitrogen in Lake
Sagami area

ることや、降水中に含まれる窒素酸化物の量が林外雨と林内雨で大きく異なること、さらには、流域土地利用面
積比率と河川水の水質との間に、明瞭な関係の認められる地域と認められない地域があることなど、相模湖・津久井湖流域における河川水の硝酸性窒素の起源を解明す

５．３．２．１
０．道志川地域における土地利用面積比率とるためには、幾つかの要素について、それぞれ検討する

河川水の水質の関係必要があると考えられた。
そこで、本章では、これまで得られたデータをもとに、

図１２-１０に、道志川地域６地点（地点３６〜４１）における土地利用と水質との関係を示した。また、図中の直線６.１章において河川及び湖沼水中の各種溶存成分濃度のは一次回帰直線を示している。

相互関係、６.２章において降水による窒素負荷量の算出、この地域は源流域に近いことから、全体的に林地面積

６.３章で主に窒素酸化物に着目した降水と河川水の比較、比率が９０％以上と高く、各最上流採水地点では、それぞ及び６.４章において地域別窒素収支解析を行い、相模湖・れ林地が１００％を示した。それに対し畑地や住宅地面積

津久井湖流域における河川水への硝酸性窒素排出源につ比率は０〜５％と極めて低く、住宅地はメッシュとしては

いての考察を行った。

−１５−

６．１．河川水中の溶存成分の比較

また、図１３-c に硝酸イオンと硫酸イオンの関係を示し

一般的に、河川・湖沼水の水質を形成する機構としてた。近年の研究では、窒素飽和（６.３参照）が極度に進行は、溶存物質のうち、陽イオン成分は地質による要因がした流域からの流出水では、硝酸イオン濃度と硫酸イオ

大きく、反対に陰イオン成分は降水や排水など人為的要

ン濃度が逆相関を示す事例（松田・川上、２００２）や、地下

因が大きことが知られている。そこで、この章では、各水中における脱窒過程により、硫酸イオンが増加する可イオン成分間及び、硝酸性窒素濃度と窒素安定同位体比

能性（田瀬・井岡、２００２）についてなどの報告がある。
しかし、本調査においては、硝酸イオンと硫酸イオンとの関係について考察を行った。

との間には正の相関があり、しかも硫酸イオン濃度が高６．１．１．各イオン成分間の関係

い３地点はいずれも硝酸イオン濃度の高い境川地域にお硝酸イオン濃度と他のイオン濃度との相関を見たとこ
ろ、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウ

ける採水地点であったことから、この境川流域における地域的な影響であることが推察された。
図１３-ｄに全窒素濃度と硝酸性窒素の関係を示した。図

ムイオン、塩化物イオン、硫酸イオン、Ｔ−Ｎとの間に中の直線はＴ- Ｎ濃度＝ＮＯ 3--- Ｎ濃度の関係を示している。

強い正の相関が見られた。
全調査地点での硝酸イオンと塩化物イオン濃度の関係

図からほとんどがこの直線付近にプロットされたことかを見たところ、両者の間には正の相関が認められた（図ら、全窒素成分の多くが硝酸性窒素であることが明らか

１３-ａ）。図中の実線は一次回帰直線を示し、図中の数字となった。また、直線から大きく外れた地点としては、境は採水地点番号である。回帰直線より上側（塩化物イオ

川地域（地点２６,２７）や、境川が相模川に合流した直後のン濃度が卓越）に大きくずれている地点として、地点８、地点（地点４３）などがあり、境川地域などでは、アンモニ

９、２５が挙げられ、回帰直線より下側（硝酸イオンが卓越）

ウムイオンが相対的に高く検出されていた。

に大きくずれている地点として、地点１
１、２６、２７が挙硝酸イオンと塩化物イオンの間に正の相関が見られたげられる。これらの地点では、それぞれ局地的な影響にことは、硝酸イオンを増加させる原因として、塩化物イ

より、水質が大きく変化していると考えられる。

オンを同時に増加させる生活排水などの影響が大きいこ

図１３-b に電気伝導度と硝酸イオン濃度との関係を示とを示唆している。しかし、土地利用がほぼ１００％林地

した。電気伝導度は塩化物イオン濃度と相関が高いため、であり、生活排水の影響が考えにくい源流域からの河川

塩化物イオン濃度と相関のある硝酸イオン濃度との間に水においても、１ｍｇ/Ｌ程度の硝酸性窒素が流出しているも、見かけ上の相関関係が見られたものと推察される。

ことから、生活排水以外のバックグラウンド的な窒素負荷要因があることがあわせて推察された。
６．１．２．硝酸性窒素濃度と窒素安定同位体比の比較
神奈川県大和市や神奈川県における地下水中の硝酸性
窒素汚染に関する研究では、硝酸性窒素濃度と窒素同位体比の関係から、汚染原因について推定した結果が報告されている。しかしこれらの研究はどちらも地下水についての研究であり、河川水と比較すると硝酸性窒素濃度が１桁高い値となっている。
本調査地点における硝酸性窒素濃度と窒素同位体比の関係を図１４に示した。図中の直線は一次回帰直線を示し、数字は採水地点番号を示している。硝酸性窒素濃度と窒素同位体比は正の相関関係にあり、河川水中の硝酸性窒
素濃度の上昇とともに、有機肥料や下水処理水などと

図 13

各種溶存成分の関係 (a：硝酸イオン濃度−塩化物イ
オン濃度、b：電気伝導度−硝酸イオン濃度、c：硝酸イオン濃度−硫酸イオン濃度、d：全窒素濃度−硝酸性窒素濃度 )Fig.13 Relationship between concentration of nitrate ion
and chloride ion (a), electric conductivity (b),concentration of nitrate ion and sulfuric ion (c),concentration of total nitrogen and nitrate nitrogen (d)いった、農業活動や生活排水などを示唆する窒素同位体比に近づくことが明らかとなった。また、図中の黒丸は、各支流における最上流採水地点を示している。

−１６−

タをもとに、降水による流域への全窒素負荷量の算定を試みた。降水による全窒素負荷量の算出には、降水量と降水中の全窒素濃度を時間的・地域的に明らかにする必要がある。本解析では、５.２.２章で得られた林外雨量と林内雨量の値をもとに平均値（表２）を算出し、林外雨及び林内雨の水質は、降水量によらず年間を通して一定であると仮定した。
各流域への降水量は、５.２.３章で算出した流域平均降水量を用い、各流域における林地（針葉樹＋広葉樹＋伐
採跡地＋その他森林）への降水量は、表２に示した林外雨（津久井）に対する林内雨（顕教寺）への降水量の比率を乗じて算出した。
これらのデータをもとに、各流域ごとに林外地降水量と林外雨の水質から林外雨負荷量を、そして林地降水量
図 14

硝酸性窒素濃度と窒素同位体比との関係 ( 黒丸は、各支流における最上流採水地点を示す )Fig.14 Relationship between concentration of nitrate
nitrogen and stable isotope of nitrogenと林内雨の全窒素濃度から林内雨負荷量をそれぞれ算出
し、両者の合計として流域合計負荷量（kg/day）とフラックス（単位面積負荷量 : g・ha-1・day-1）を算出し、計算結果を表６に示した。また、図１５-ａに各流域ごとの降水に最上流部の地点のプロットは、図の左下及び中央付近

よる全窒素負荷量を、林地分及び林外地分に分けて棒グに多く分布し、特に窒素同位体比が＋２‰未満の地点はラフで示した。なお流域面積の違いから、多くの流域で全て最上流部の地点で占められていた。河川水中の窒素は全窒素負荷量が１０００kg/day 以下であったことから、図同位体比が低い地域は、道志川、笹子川、秋山川、朝日

１５-ａにおいてハッチがけで示した１００kg/day 以下の部分

川など、流域南側及び北西側の源流部に主に分布しておを拡大したものを、図１５-ｂに示した。

り、これらの地域では他に窒素汚染原因が考えられないことや、本調査で測定された降水中の窒素同位体比（林外雨平均−０.２‰、林内雨平均＋３.８‰）の範囲内であることなどから、降水による窒素負荷によるものと推察された。
６．２．降水による窒素負荷量の算出
降水中に含まれる窒素化合物については、酸性雨問題の立場から様々な調査や研究が行われており、日本を含むアジア地域を対象とした、窒素化合物を含む酸性物質についての長距離輸送モデルに基づく比較研究や検証などが行われている（電力中央研究所、２００１など）。
一方、流域スケールにおける、降水による地表面への窒素化合物の入力量を算定するためには、降水中の酸性
物質量の分布とともに、樹冠における溶出や吸着などの影響についても考慮する必要があり、林内雨及び樹幹流の広域観測ネットワークが不可欠である。
しかし、現時点では、幾つかの試験流域で観測が行われているだけであり、人間活動エリアを含む本調査地域のような広域での観測は行われておらず、林地や林地以外といった広域での土地利用を考慮した上での降水の影
響を定量的に評価することが必要であると考えられる。

図 15 流域別の降水による全窒素負荷量
Fig.15 Total nitrogen load of precipitation

そこで、本章では、本調査で得られた降水の観測デー−１７−

表６ 降水及び河川水の全窒素負荷量及びフラックス
Table 6 Flux of total nitrogen loads in river water

表２に示した降水の観測値より、林内雨の量は樹冠に林地へのフラックスは林外地の２.６倍となった。

遮られることで、林外雨の約０.７倍と少なくなっている。

本調査で得られた全窒素フラックスの値は、林外雨に

その一方で林内雨に含まれる全窒素濃度は林外雨の約４

ついては神奈川県における県内２３地点の平均値（３１.６倍であったことから、林地と林外地の面積比率が１：１の

g･ha-1･day-1:１
９９
１〜１
９９２年 度 の 平 均 値）や、大 河 内 ら

場合、林地への全窒素負荷量は林外地の約２.８倍と見積（１９９５）に よ る 丹 沢 大 山 に お け る 林 外 雨もられる。実際には各流域中の６０〜１００％を林地が占め（２７.０g･ha-1･day-1:１
９９
１〜１
９９３年の平均値）とほぼ同じ値ていることから、降水による全窒素負荷量は、構造的にであった。また林内雨については、大河内ら（前出）によ

林外地に比べて林地の方が高くなるといえる。

る丹沢大山における林内雨（スギ；６６.９ g・ha-1・day-1:１
９９１

調査地点中、最も下流に位置する地点４９（津久井湖湖〜１
９９３年の平均、モミ；８４.０ g・ha-1・day-1:１
９９２〜１
９９３

央部）を末端とする流域は、調査対象とする地域全体を年の平均）と同程度の結果であり、小林ら（１９９５）による

その流域内に含むことから、流域４９における負荷量は本

六甲山山中における林内雨（スギ；５７.６ g・ha-1・day-1、ヒノ

地域の合計値、フラックスは本地域の全体の平均値と見キ；４１.３g・ha-1・day-1、
コナラ；３０.８ g・ha-1・day-1）の１.４〜２.７

なすことが出来る。これによると、降水による相模湖・倍という結果であった。

津久井湖流域全体への全窒素負荷量は８２２１.６kg/day と

林外雨については、本調査結果と過去の他の調査につなり、そのうちの８９％が林地への降水によるものと計算

いて、ほぼ同様の結果が得られたのに対し、林内雨につされた。また、単位面積あたりの負荷量であるフラックスは、

いては、他の調査結果を含めて林内雨フラックスにばら

-1

-1

-1

-1

林地が８
１.８ g・ha ・day 、林外地が３１.０ g・ha ・day となり、

つきがみられた。この理由として、調査地域の違いによ−１８−

る林外雨フラックスの違いや、樹種による違いなどの要地点における降水と河川水中の全窒素負荷量の関係をプ因が考えられることから、今後はより詳細な観測に基づロットした図である。図１
５同様、流域面積が大きく異なく算定が必要であると考えられる。

る地点が含まれるため、図１６-b は図１６-ａの原点付近部分（図１６-ａハッチがけ部分）を拡大したものである。また、

６．３．降水と河川水の比較

図中の数字は流域番号を、実線は全プロットによる一次

酸性雨による陸地への影響として、古くから湖沼水や回帰直線を、破線は原点を通る傾き１の直線である。こ土壌の酸性化の問題が指摘されているが、近年、降水中の図からプロットのほとんどが破線の右側に位置し、河に含まれる窒素酸化物に着目した、『窒素飽和（現象）』と川水として系外に排出される数倍の全窒素量が、降水という問題が指摘され始めている。窒素飽和とは、通常のして流域内に負荷されていることが示された。

状態では、植物の生育に必要な栄養源としての窒素分が河川水によって流域から排出される全窒素負荷量は、不足しているため、ほとんど河川水に窒素成分が流出す

人為的な河川水の取水や排水などによって大きく異なっることの無い森林や山地などの水源地域において、降水てくる。図１６において、地点番号を付けて白丸で示したなどによる窒素分の供給が過剰となり、森林が窒素分を完全地点は、山中湖や忍野八海湧水群からの流出や、導水路に吸収することが出来なくなり、地下水や河川水へ窒素成分からの取水・排水等の影響を受ける地点９, １０, １
１, １２,が流出している状態を指している（Ａｂｅｒ et. al .,１９８９など）。

１７, １８, １９, ２８, ３５, ４２である。これらの地点の多くは、本調査地域においても、流域内の１００％近くが林地で

図１６において回帰直線から大きくはずれた場所にプ占められている多くの流域から、予備調査の結果も参考

ロットされた。

にすると、年間を通して窒素分が河川へ流出していると考えられ、窒素飽和現象が生じている可能性が考えられる。
森林が窒素飽和の状態に達すると、これまで制限因子として働いていた窒素分が大量にあることから、当初は成長が促進されるが、その状態が続くと、やがて森林は窒素分を全く吸収しなくなり、次第に森林が衰退していくとい
われている。これら森林や山地源流域における系外からの主な窒素の供給源として、降水中に含まれる窒素酸化物が指摘されており、特に大都市圏に近い山地では、窒素酸化物による酸性雨の影響が大きいと言われている。
６.２章の考察の結果、降水によって流域にもたらされる全窒素負荷量のうち、８９％が林地への降水による負荷であることが明らかとなった。このことは、流域中に占める林地の面積が多いほど、降水によって流域内にもたらされる全窒素負荷量が増加することを示唆している。
一方、流域の土地利用と水質との関係について示した
５.３.２章の結果から、流域内の林地面積比率が上昇すると河川水中の窒素濃度が低下する傾向が明らかにされている。
仮に森林が窒素分を吸収する機能が無かった場合、流域から排出される河川水中の窒素濃度は、林地面積比率に比例して高くなるはずである。
しかし、実際には、林地面積比率と負の相関がみられることから、林地によって窒素分が消費され濃度が低下していることが推察される。
そこで、本章では、降水によって系内に入ってくる全窒素負荷量と、河川水として系外に排出される全窒素負荷量を比較し、林地による窒素吸収量について考察を
行った。

図 16

降水中の全窒素負荷量と河川水中の全窒素負荷量との関係 ( ○は特定の影響を受けている地点 )Fig.16 Relationship between total nitrogen loads in riverwater and precipitation

図１６は、河川水中の全窒素負荷量の値が得られた４２−１９−

上記１０地点と、河川流量が測定されなかった湖沼水の地点４３〜４９を除外した、残り３２地点において、流域内に降水として入ってきた全窒素負荷量が、河川水として流域外に排出される全窒素負荷量の何倍かを示す、降水による負荷量を河川水の負荷量で除したｉ
ｎｐｕ
ｔ/ｏｕ
ｔ
ｒｕ
ｔ
比の平均値を算出した。その結果、流域番号２６,３６以外
は全て１より大きく、最小は流域番号３６の０.８５、最大は流域番号７の５.１４、３２流域の平均は２.２９となり、降水による窒素負荷は河川水として流出する負荷量の約２倍と算出された（表６）。
実際には降水による負荷以外にも、生活排水など人為的な負荷が考えられることや、降雨時の飽和地表流や水田や河川・湖沼水面上への降水など、降水が土壌水や地下水を経ずに直接河川に流出する流出機構が存在するな
ど、流域全体のデータを用いて林地における窒素吸収量を算出することは困難であると考えられる。そこで、人為的な影響が少なく、水田や湖沼などの影響も少ないと考えられる、源流域における降水と河川水の窒素負荷量の関係から、林地における窒素吸収率について検討を行った。
図１７-ａは、各支流の最上流採水地点を末端とする１６流域における降水中の全窒素負荷量と河川水中の全窒素負荷量の関係を示した図である。図中の実線は一次回帰直線を示し、両者の関係は原点付近を通り、傾き０.４２の
図 17

直線でよく近似された。
しかし、図１７-ａにプロットされた１６流域においても、林地の面積比率は６４〜１００％であり、各支流の最上流採水地点であっても、流域内に存在する畑地や住宅地の影響が含まれていることが考えられる。

降水中の全窒素負荷量と河川水中の全窒素負荷量との関係 (a) 各支流最上流に位置する 16 流域、(b) 土地
利用が林地 100% の 4 流域 ( ● )Fig.17 Relationship between total nitrogen loads in riverwater and precipitation in 16 basins located in mostupper sampling point of each river(a), in 4 basins
where land use is 100% by forest(b)そこで、林地の土地利用面積比率が１００％である４流域と区分されたグリッドでは、林内雨による全窒素負荷量における、降水と河川水の関係を図１７-ｂに示した。図１７-のうち、５６％が林地グリッド内で吸収されると仮定した

b にプロットされた４流域は、図２０-ａにおいて黒丸で示

場合の全窒素負荷量を「降水中の全窒素負荷量−林地吸された地点である。この結果、図１
７-ｂにおけるプロット収分」として、河川水中の全窒素負荷量と比較したもの

は、図１７-ａとほぼ同じ傾き０.４４の直線で近似された。こを図１８に示した。図１８-ａと図１８-ｂの関係や図中の記号の結果は、林地へ降水としてｉ
ｎｐｕｔされる全窒素負荷量のについては、図１６と同様である。さらに表６に、林地

うち、５６％が森林に吸収され、残りの４４％は、河川に流吸収後の全窒素負荷量と、その値を各流域面積で除した出していることを示しており、窒素飽和現象が起きていフラックスの値を示した。
この図から、降水によるｉ
ｎｐｕ
ｔから林地における吸収分ることが推察された。
しかし、一方で、図１７-ａにおいて、流域番号３
１や３３、を減算して求めた負荷量と、流域からのｏｕ
ｔｐｕ
ｔとなる河

７など、河川への流出率が他の流域に比べて低い、すな

川水中の全窒素負荷量の関係は、主に人為的な取水・排

わち、回帰直線よりも下にプロットされている流域も幾水の影響を受けている、図中に白丸で示した１０流域がつか見られることから、森林や流域によっては、より高１：１の関係を示す破線上から大きく外れたことにより、い窒素吸収率を示し、窒素飽和に達していない流域が存

回帰直線の傾きは０.４２となったが、それらを除くと１：在する可能性も併せて示された。

１の破線の近傍に、多くの流域が分布しており、河川水

そこで、これらの推察結果を踏まえ、土地利用が林地

中の全窒素負荷量の多くの部分は、降水によって流域内−２０−

にもたらされた全窒素負荷を、林地によって吸収しきれ

６．４．流域別窒素収支解析ずに排出された分で占めていることが推察された。

６．４．１．窒素収支解析
流域窒素収支において、負荷される主なｉ
ｎｐｕｔの項目は、

また、降水による窒素負荷量から林地吸収分を差し引いた全窒素フラックスは、他の排出源が無いと仮定した

これまでの考察で示された降水による窒素負荷の他、人場合の面源原単位と見ることが出来る。相模川水質汚濁

為的な窒素負荷として、従来の調査などで指摘されてい対策研究会（１９９１）による平成３年の報告書では、相模川

るような、生活排水や産業、畜産などが挙げられる。こ流域における全窒素の面源原単位として、２３.１〜７８.２

れに対し、流出する主なｏｕｔｐｕｔの項目は、河川水や地下-1-1g・ha ・day を用いており、本調査結果における値（最少-1-1

水による流出の他、６.３. 章で示された林地における吸収

２８.２、最 大４５.８、平 均３４.４ g・ha ・day ）は、こ れ らや、農地における消費、湖沼や湿地など水域における窒とほぼ同程度の値であった。

素の消費や脱窒などが挙げられる。
本調査ではこれらのうち、降水（ｉｎｐｕｔ）、河川水（ｏｕｔｐｕｔ）及び林地における吸収（ｏｕｔｐｕｔ）
について、調査及び 推定を行い、降水による負荷と林地における吸収率で、河川水中の窒素負荷量の多くの部分を説明できるものと考察した。
窒素同位体比から検討した場合においても、河川水中の窒素同位体比の平均値が＋３.９５‰であったのに対し、
林内雨の平均値が＋３.８‰とほぼ同じ値を示していたことから、この考察に大きな矛盾はないものと推察される。
６.３. 章の考察で示された、降水による入力としての負荷量、河川水としての出力としての負荷量及び林地における窒素吸収量を用いて、流域窒素収支を算定した場合、その差として表される項目は、生活排水や産業、畜産などによる人為的な窒素負荷や、農地や水域における窒素消費や脱窒などによる浄化作用とみなすことができる。
また、この他に人為的な取水・排水がある場合、流域窒
素負荷量収支に大きな影響を与えることが、これまでの考察結果から明らかにされている。
図１９は、流域ごとに図１８の縦軸であるｏｕ
ｔｐｕｔとなる
河川水中の全窒素負荷量と、図１８の横軸であるｉ
ｎｐｕ
ｔとなる降水による全窒素負荷量から、林地における吸収分を引いた量との差の窒素量をフラックスで表したグラフである。この値は、流域窒素収支を表しており、フラッ
クスがプラスの流域では、生活排水や産業、畜産など何らかの人為的な窒素負荷があると推測され、反対にマイナスの流域では、農地や水域における窒素消費や脱窒などによる浄化作用が生じていることが推察される。
なお、図中で白抜きで示された棒グラフは、河川水の取水・排水の影響があるため、対象地域から除外された地点（表５備考欄※印）を示している。
図中で最大のフラックスを示した流域は、河川水の取図 18

降水中の全窒素負荷量−林地吸収分と河川水中の全窒素負荷量との関係 ( ○印については、図 16 参照 )Fig.18 Relationship between total nitrogen loads ofprecipitation for an absorbed part by forest and total
nitrogen loads in river water

水・排水の影響により対象地域から除外された地点１７であり、他の地点よりほぼ一桁大きい値となった。
この地点では、比流量が０.２
１
１ｍ３/ｓ
ｅｃ/ｋｍ２あり、平均の１０倍近いことから、河口湖水の流入による影響によるものと考えられた。

−２１−

域内の平均的な地下水が河床に湧出（もしくは河川水
から地下水への涵養）することで起きているものとする。
・河床からの湧水は、流域内では均等で、河川に入った
瞬間に完全混合されものとする。
上流から地点Ａ１、Ａ２ における河川流量を上流よりＱ１、Ｑ２ 河川水の濃度や同位体比をＮ１、Ｎ２、算出する各区間で涵養される水の濃度や同位体比をＮ１-２、とすると、（１）
式が成り立つ。
河川水から降水の負荷を差し引いた全窒素負荷フラックス ( 白抜きの棒グラフは河川水の取水・排水の影響があるため、対象地域から除外された地点 )Fig.19 Flux of total nitrogen loads in river water deducting
total nitrogen loading dose in precipitation after
removal of absorbed part by the forest

Ｑ２ ×Ｎ２ = Ｑ１ ×Ｎ１+ （Ｑ２- Ｑ１） ×Ｎ１-２

図 19（１）式を未知の値であるＮ 1-2 について整理すると（２）式が得られる。
Ｎ１-２ = （Ｑ２ ×Ｎ２- Ｑ１ ×Ｎ１）/ （Ｑ２- Ｑ１） （２）
この式をもとに、地域内に湖沼地点を含む相模湖地域

図１９から、河川水中の窒素濃度や窒素同位体比が高く、流域内における人為的な窒素負荷が推察された境川流域
-1

-1

（１）

以外の８地域１５区間で解析を行った結果、朝日川地域、では、３ g・ha ・day 程度の降水以外の窒素負荷フラッ

鶴川地域を除く６地域１０区間で窒素収支解析結果が得

クスが算出された。一方、朝日川地域や鶴川地域では、地られた。
解析結果の得られなかった５区間では、河川流量が減

域内の全地点がマイナスの値を示していた。
なお、道志川地域では、地点３６、３８で大きな正のフラッ

少、もしくはほとんど変化していないのに、窒素負荷量

クスが示されたが、この２地点では、河川流量が流域面が増加（あるいは河川流量の増加に対し窒素負荷量が減積と比較して大きく（比流量は地点３６が０.１
１
５、地点３８少）していたことから、本調査ではとらえることの出来

３

２

が０.０９４、４２調査地点の平均が０.０３７ｍ /ｓｅｃ/ｋｍ ）、なかった窒素起源や、消費機構があるものと推察された。

フラックスの算出時に分子となる負荷量に対して分母と解析を行った８地域１
５区間における全窒素濃度と窒素なる流域面積が小さかったため、大きなフラックスが算

同位体比を表７に示した。なお、表中の備考欄に結果が出されたものと考えられた。また、山中湖地域における得られた１０区間に○印を、解が得られなかった５区間

フラックスが大きい地点については、この地点が忍野八に×印をつけて区別した。
表７に解析結果として示された各区間に湧出する地下

海湧水群からの流出水であることから、この地点に特有

水中の全窒素濃度の多くが１ｍｇ/Ｌ前後であったのに対な現象であると推察された。

し、境川流域では２.３〜４.９ｍｇ/Ｌという高い値を示し
６．４．２．流域別窒素収支解析た。また、窒素同位体比についても同様に、他の区間で６.４.１. 章では、各流域ごとに窒素収支を推定し、人為的起源や農地や水域における窒素消費の有無について検は河川水とほぼ同様の＋３〜＋４‰に対し、境川地域では＋９.１〜＋１６.９‰とかなり高い値となった。

討を行った。河川水の場合、採水地点Ａ１ とその下流にあこの境川流域においては、土地利用比率と河川水の水るＡ２ における２地点で負荷量が算出できた場合、地点質との関係について検討した５.３.２.７. 章において、中間

Ａ１ と地点Ａ２ の負荷量の差は、２つの流域の重複していなの地点２７の上流と下流で河川水への影響が異っているい部分（Ａ２-１）からの寄与として求めることができる。

との結果が得られたが、このモデル計算よって、上流区

そこで、本考察では、完全混合モデルを用いて、各地

間と下流区間では、窒素濃度だけでなく窒素同位体比も域ごとに流域別窒素収支解析を行い、流域の差として表大きく異なり、下流区間では特に下水処理水（＋８〜＋される各エリアからの寄与について算定を行った。

１５‰）や有機肥料（＋１０‰以上）、家畜糞尿（＋１０〜＋２２‰）

完全混合モデルを適用する為に、以下の仮定を行った。
・質量保存則が成立し、河川水路内での水の蒸発、取水などに見られるような、極めて高い窒素同位体比を持つ地下水が、河川に湧出していることが明らかとなった。

や排水はないものとする。
・河川水の水質や流量変化は、支流との合流以外は、流−２２− 流域内の住宅地面積比率の上昇は、河川水中の硝酸表７ 流域別窒素収支解析結果
Table 7 Results of nitrogen balance analysis

性窒素濃度と塩化物イオン濃度を上昇させ、生活排水等の影響が示唆された。
 河川に湧出する地下水の多くが、その区間の河川水や林内雨とほぼ同程度の全窒素濃度、窒素同位体比であると算出されたのに対し、境川地域では、他の流域に比べて数倍の全窒素濃度の地下水が河川に湧出し、窒素同位体比も有機肥料や下水処理水、家畜
糞尿起源を示す９.１〜１６.９‰という高い値を示した。
一方、調査対象とした相模湖・津久井湖流域全体においては、取水・排水などの人為的な水利用による河川水量の増減の影響が大きいことや、湖沼部における負荷量の算出や、湖沼内部における窒素循環について調査・検討する必要があり、流域全体での評価にはより詳細な観測データが必要であるといえる。
なお、今回の調査結果は、比較的低水位時における値を用いて年平均値として扱っており、年間総河川流出量※備考欄の×印は解析解が得られなかったことを示すの多くの部分を占める高水位時においては、河川流量や河川水中の全窒素濃度が、本調査と異なる傾向が示され７．まとめる可能性がある。さらに、本調査で指摘された窒素飽和

相模湖・津久井湖流域における河川水中の窒素の起源については、飽和による窒素流出のパターンが様々であを明らかにするため、河川流量の測定、河川水、林外雨ることや、森林衰退との関係についても不明なことが多及び林内雨の水質分析及び流域土地利用解析を行った。

いことから、今後経年的に調査を行う必要があると考えその結果、本調査対象地域においては、降水として降られる。

下する窒素が森林に吸収されきれずに、一部が河川に流

また、本流域において最も寄与の大きかった酸性雨に出している窒素飽和現象が起きており、流域面積の多くよる窒素負荷の問題については、今後は降水中の窒素化を占める林地からの窒素流出により、河川水中の窒素濃合物や硫黄化合物などについての空間的な分布とともに、度が全体的に押し上げられているという窒素流出機構の

水質や個々の負荷量、林内雨や樹幹流など森林内での変存在が推察された。

化などについても調査・検討し、詳細なデータをもとに

また、幾つかの流域や地域において、土地利用と河川
水中の硝酸性窒素や窒素同位体比との間に、正もしくは

再度負荷量について検討を行う必要があるものと考えられる。

負の相関関係が認められ、河川に湧出する地下水の全窒
素濃度と窒素同位体比についてのモデル計算から、窒素謝辞

排出源の推定や全窒素濃度についての算定を行った。

本調査を行うにあたり、神奈川県環境農政部大気水質課

これらの解析により、相模湖・津久井湖流域における水質調整班椎橋副技幹（現工業保安課川崎駐在事務所）

河川水・湖沼水中の窒素起源として、以下の要素が示さには、調査計画の立案、実施及び結果の取りまとめの各れた。

段階において、多大なるご協力とご指導を賜りました。

 降水によって流域にもたらされる全窒素量のうち、ここに記して感謝いたします。

８９％が林地への降水によるものである。
 窒素飽和の影響により、林地への降水中に含まれる

本論文は、平成１３年度行政依頼調査「相模湖・津久井湖

全窒素量の４４％が吸収されずに、河川へ流出する。

窒素発生源実態調査」における報告書「相模湖・津久井湖

 窒素収支の算定がされた３１流域中約半分の１６流域

窒素排出源調査結果報告書（平成１４年３月）」をまとめたにおいて、林地による吸収分を考慮した降水起源にものである。

よる全窒素量が、河川水中の全窒素量の全てを占め
ていた。

−２３−

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