大分工業高等専門学校紀要

第 43 号(平成 18 年 11 月)

河口干潟の環境変化がアサリ（Ruditapes philippinarum）の成育に及ぼす影響

成松

将吾1・高見徹2

1専攻科機械・環境システム工学専攻，2都市システム工学科

本報告書では，大分県番匠川の河口干潟を対象水域として，河口干潟の環境変化がアサリ（Ruditapes
philippinarum）の成育に及ぼす影響と，それに対する河川整備および環境管理のあり方について考察を行った．既往の報告から得られた知見を整理した結果，アサリ漁獲量急減以後において，番匠川河口域では，①樋門・樋管からの栄養塩の流入によって富栄養化の傾向にあること，②富栄養化によると考えられるアオサ（Ulva spp.）の異常増殖が認められることから，アオサの異常増殖後の枯死と腐敗によって生ずると考えられる底質直上水の嫌気化と硫化水素（H2S）の発生がアサリの成育阻害を引き起こしていると考えられた．アオサからのH2Sの発生量とアサリの成育に及ぼす影響について室内実験を行った結果，アナア
オサ（Ulva pertusa）の腐敗によって発生するH2Sがアサリの生存に影響を及ぼすことが明らかになった．
このことは，番匠川河口干潟においてもアナアオサから発生したH2Sがアサリの死亡を引き起こし，アサリ漁獲量低下の原因となる可能性を示唆するものであると考えられる．したがって，番匠川河口干潟においてアサリ漁獲量を回復させるためには，アナアオサの異常増殖の原因となると考えられる河口域の樋門・樋管からの栄養塩の流入負荷量を低下させるような流域の水質管理や底質の嫌気化を防ぐような河川
流量管理等の対策が必要であると考えられる．

Key Words : tidal flat, environment, Ruditapes philippinarum, Ulva pertusa, , hydrogen sulfide

１．はじめに干潟の生物学的特性について，物質循環（特に炭素（C），
窒素（N），硫黄（S））に関する知見を踏まえて整理し本報告書は，大分高専土木工学科および大分高専専攻た．

科において学習した水環境工学とその他の関連科目を基

第 3 章では，本報告書の対象水産生物資源であるアサ

礎として，現在わが国において問題となっている沿岸海リの生活史，わが国における生息分布，成育条件等のア域の環境変化と水産生物資源の劣化に関する知見と実験

サリの生態と成育環境についての基礎的知見を整理した．

的考察を取りまとめたものである．なお，本報告書では，

第 4 章では，対象水域である大分県番匠川河口干潟の大分県番匠川の河口干潟を対象水域として，河口干潟の概要とアサリ漁獲量低下の問題について，既往の研究報

環境変化がアサリ（Ruditapes philippinarum）漁獲量に及告をもとに知見を整理し，本報告書で明らかにすべき課

ぼす影響について考察することとした．番匠川河口域で題に関する考察を行った．

のアサリの漁獲量は，1986 年から 1993 年にかけて約第 5 章では，第 4 章で明らかになった課題について実100t/年であったが，1994 年から急激に減少し，1995 年以

験的考察を行った．すなわち，番匠川河口干潟における降は現在に至るまで 1t/年以下の状態が続いている．本報

アサリ漁獲量減少の原因の一つが，河口域の富栄養化に

告書は，番匠川河口干潟におけるアサリ漁獲量低下の原伴って異常増殖した大型藻類（アオサ，Ulva spp.）の腐因とそれに対する河川整備および環境管理のあり方につ

敗に伴う底質直上水の嫌気化と硫化水素（H2S）の発生にいて考察するものである．

よるものではないかと考え，実験室内においてアナアオ

本論文の構成は以下の通りである．

サ（Ulva pertusa）の溶存酸素（DO）消費速度と硫化水素

第 2 章では，基礎的知識を整理するため，本報告書の（H2S）発生量に関する実験を行い，その結果をもとにア

対象水域である干潟の定義と物理化学的特性についてまサリに対する硫化水素（H2S）の暴露試験を行い，硫化水

とめた．また，水環境の保全に重要な役割を果たす干潟素（H2S）濃度とアサリの死亡率との関係を明らかにした．

の機能，すなわち，生物生産や消費，水質浄化といった第6章では，本報告書のまとめを行った．

－ 33 －

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第 43 号(平成 18 年 11 月)

２．干潟の定義，物理化学的特性，ならびに生態
系と物質循環（生食）連鎖という．一方分解者は，動植物の死骸や排泄された有機物（デトリタス）を食物とする微生物や後生動物（デトリタス捕食者）から成る．この食物連鎖を本章では，基礎的知識を整理するため，本報告書の対象水域である干潟の定義と物理化学的特性についてまと

腐食連鎖という．デトリタス捕食者自身は原生動物や動物を経由して再び捕食連鎖に戻される．

めた．また，水環境の保全に重要な役割を果たす干潟の干潟において，微細藻類，海藻類，あるいは岸側に繁機能，すなわち，生物生産や消費，水質浄化といった干るヨシ等の湿性植物は生産者であり，水中に溶解してい潟の生物学的特性について，物質循環（特に炭素（C），

る栄養塩類（窒素（N），リン（P）等）を吸収し成長

窒素（N），硫黄（S））に関する知見を踏まえて整理し（増殖）する．一次消費者であるアサリなどの二枚貝は，た．

ろ過摂餌動物であり，水中懸濁物の捕食によって水質浄化を行う働きがある．また海藻や魚介類の死骸や陸上植(1) 干潟の定義1），2）

物などの有機物（デトリタス）は分解者によって分解さ干潟とは，「干潮時に露出する砂泥質の平坦な地形」

れることによって水質浄化が行われる．さらに巻貝，カまたは，「潮汐の干満周期により露出と水没のサイクル

ニ，エビ，トビムシ，フナムシ，魚類，鳥類等の消費者を繰り返す平坦な砂泥質の地帯」とされる．潮汐の関係によって捕食されることにより，生産者によって生産さからみると，干潮時に干上がり満潮時に水没する沿岸のれた炭素（C），窒素（N），硫黄（S）などを含む有機部分を潮間帯とよび，それを干潟，またはそれに隣接す物が生態系の中で移動・循環される．

る後浜や浅海部を加えたものが干潟とされる．
(3) 物質循環4）

干潟は，大別すると次の 4 つの種類に分けられる．
a) 河口型干潟

本節では，干潟の環境を考慮する上で重要な炭素（C），

河口部分の岸もしくは中洲，さらには河口前面に形成

窒素（N），硫黄（S）の物質循環について以下にまとめされる．底質は泥もしくは泥砂が多い．

る．

b) 潟湖型干潟a) 炭素（C）

河口域の一部に形成された半閉鎖型水域内のもの．底

炭素は生物中の乾燥重量の約50%を占めており，生物に質は泥砂もしくは砂泥が多い．

とって重要な元素である．自然界における炭素は生態系

c) 前浜型干潟の中で循環する．まず，生産者による二酸化炭素（CO2）

内湾の湾奥に砂泥が堆積してできた遠浅の海岸のこと． の有機物への固定は，水素供与体として水（H2O）を用い
底質は砂泥もしくは砂が多い．

酸素（O2 ）を放出する高等植物や藻類による光合成，光d) 人工干潟・海浜

合成独立栄養性細菌による光合成，化学合成独立栄養性

多くは内湾の海岸線に山砂などを使用して人工的に造細菌による化学合成によってなされる．このように，固成したもの．底質の性質は，河口部分より上流側は波浪定化された有機炭素は順次消費者に変換され，その過程の影響が小さく，それに加えて河川水と海水との境界でで一部は無機化され二酸化炭素（CO2）に戻されるととも両者の流動が停滞するところは泥質，波浪の影響を受けに，排泄物や死骸としての有機炭素（デトリタス）が排流動があるところは砂質，その中間が泥砂，砂泥質とな出される．これは，分解者によって摂取され，一部は分る．

解され二酸化炭素（CO2）に戻される．

なお，本報告書で対象となる干潟は，上述のa)の河口型干潟（本報告書では河口干潟と称している）である．

b) 窒素（N）
窒素は，生物中では細胞構成の主要化合物としてのタ
ンパク質，およびその構成アミノ酸の構成元素として重(2) 干潟の生態系と機能2），3)

要である．無機態の窒素の有機物への固定は，細菌，藻生態系は生産者，消費者，分解者といった要素で構成

類，高等植物などの増殖・成長に伴うアンモニア態（NH3，

されている．植物プランクトンや海藻類等の生産者は無NH4+ ）あるいは酸化態窒素の形で摂取され，アミノ酸お機物から有機物を生成できる生物である．植物プランク

よびタンパク質の構成材料となる．消費者に摂取された

トンは植物を食べる動物（植食者）に消費される．このタンパク質は，その構成アミノ酸にまで分解された後，植食者を一次消費者と呼ぶ．植食者はさらに別の動物に各生物を構成するタンパク質に再合成される．アンモニ

食べられて，一部はその動物の生物体に取り込まれ，一ア態窒素（NH3 ，NH4+ ）は，好気性条件下では硝化菌に部は排泄される．この動物を二次消費者と呼ぶ．二次消より硝化されて硝酸態窒素（NO3- ）となる．また，嫌気費者はさらに三次消費者によって消費される．このよう性条件下では酸化態窒素は結合酸素として利用され，還な一連の流れを食物連鎖と呼ぶ．このように，生きた食元されてガス状の一酸化二窒素（N2O）を経て窒素ガス物を食べる捕食者のみから構成される食物連鎖を捕食（N2 ）となる．通常の条件下ではほとんどが窒素ガス－ 34 －

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第 43 号(平成 18 年 11 月)（N2 ）として放出されるが，例えば水素供与体量の不足

ぼ同様の形態になる．成熟は殻長 5～10 ㎜ですでにみらや嫌気性条件の不完全さなどにより，一酸化二窒素

れるが，産卵が可能になるのは概ね殻長 15 ㎜以上である（N2O）の段階で還元反応が止まり大気中に放出されるこ（図 1）．

とがある．一酸化二窒素（N2O）は地球温暖化原因ガス

アサリの分布域は，産卵期の特性から，年 1 回しか産

（温室効果ガス）として注意されている．窒素の循環に卵しない北の海域と，年 2 回以上産卵する南の地域に大おいて重要な気体状の窒素ガス（N2 ）からアンモニア態

きくわかれ，北海道は前者に，東京湾以南が後者にそれ窒素（NH3 ，NH4+ ）への還元は，窒素固定細菌によってぞれ区分される．まれに雌雄同体の個体が発見されるこ

行われる．

とがある．

c) 硫黄（S）
硫黄は，天然には単体硫黄として，また，硫酸塩（SO42-）や硫化水素（H2S），二酸化硫黄（SO2）として(2) アサリの成育条件5）
アサリの成育に関わる環境因子は，水温，塩分，浮泥，広く存在している．硫黄の循環は閉鎖的な局地の沿岸堆

溶存酸素（DO），光強度，波浪，栄養塩，底質，餌生物

積物中でもっとも顕著に進行する．堆積物中の嫌気層でとそれを運搬する流れ（物質輸送），外敵生物等，多くは，硫酸塩還元細菌による有機物の酸化分解のために硫のものが挙げられる．これらの要素の特性を決定する外2-酸塩（SO4 ）が使われ，硫化水素（H2S）を発生させる．

的条件として，①湾などの大きさと形状，②淡水の流入

硫化水素（H2S）は気体であるので上方に拡散するが，嫌量，③日射量，④潮汐と風，が挙げられる．アサリの成気性が保たれ光が到達する層になると光合成独立栄養性

育には，底質は細砂（粒径 0.075～0.25mm）および中砂

0の硫黄細菌によって硫黄（S ）に酸化され，さらに好気（粒径 0.25～0.85mm）が適しており，粘土・シルト（粒性の条件下において化学合成独立栄養性細菌によって硫

径 0.075mm 以下）や礫（粒径 2mm 以上）が多い環境には2-酸塩（SO4 ）に酸化される．硫化水素（H2S）および二酸

適していない．成長期は一般に春季～秋季であり，冬季

化硫黄（SO2）は揮発性であるので，炭素および窒素と同は成長が緩やかになり，全く停止する場合もある．成長様に，循環には生物圏，陸域，海洋，および大気のすべ速度はその時の環境条件によって異なり，同じ地方や地ての層での交換が含まれる．

域でも，潮下帯，干潟の沖側，干潟の岸側によって異なる場合がある．

３．アサリの成育環境

これまでに報告されているアサリ成育のための水質条
件は次の通りである．

本章では，本報告書の対象水産生物資源であるアサリa) 水温の生活史，わが国における生息分布，成育条件等のアサ幼生は水温 12～30℃で正常に発生する．また，－2℃以リの生態と成育環境についての基礎的知見を整理した．

下か 35℃以上が一定時間以上継続すると，へい死する．
成育のための最適値は 20℃～25℃であり，成長が可能な範囲は 10℃～30℃である．
b) 塩分
浮遊幼生の正常な発生のためには 20‰以上の塩分が必要である．しかし，20‰以上であっても，水温によっても成長が悪化することがあり，安定した成長を期待するには 25‰以上の塩分が望ましい．
c) 溶存酸素（DO）
貧酸素水のアサリへの影響は水温やその時のアサリの生理状態によるが，1ppm 以下の海水に冠水すると，早ければ 2 日経過後からへい死が始まり，4 日以上継続すると大量のへい死が発生する．

図1

アサリの成育段階と大きさ

5）．（図中数字のう

ち卵は卵径，D 状期幼生以後は殻長を示す．）

d) 有害物質
アサリの成育阻害や死亡を生じさせる有害物質濃度についての毒性試験データは極めて少ない．現在得られて(1) アサリの生活史5）いるデータでは，アサリに対する 96 時間暴露後の半数致アサリは雌雄異体であり，卵径約 60μm で産卵された後， 死濃度（LC50）として，鉛（Pb）で 14 ㎎/l，亜鉛（Zn）
水中で受精し，トロコフォア幼生，ベリジャー幼生の浮で 16 ㎎/l，陰イオン界面活性剤（LAS）で 18 ㎎/l が報告

遊生活の 2～3 週間を経由し，200μm 前後になると変態し， されている 6）．
成殻を形成して着底する．殻長約 1 ㎜になると親貝とほ－ 35 －

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４．番匠川の環境方で，佐伯漁協に水揚げされる全ての魚介類の総漁獲量は，1980年代に入ってから低下が始まり，1986年以降に本章では，対象水域である大分県番匠川河口干潟の概400t/年前後，1995年以降は200t/年を割るに至っている．

要とアサリ漁獲量低下の問題について，既往の研究報告

1986年から1993年の期間は佐伯漁協の水揚げの約4分の1

をもとに知見を整理した後，本報告書で明らかにすべきをアサリが占めていたといえる．全国的にもアサリの漁課題に関する考察を行った．

獲量は減少しているものの，番匠川での漁獲量の急減が起こった1994年には，アサリの漁業の盛んな九州北部（福岡県や熊本県）や大分県全規模での急減が見られな
いため，番匠川河口干潟での減少は，この地域特有の問題である可能性が高いと考えられる．

120

100

80

60

40

20

図2

0
1985

番匠川河口域の概略図8)．

1990

1995

2000

年

(1) 番匠川の概要7）

図3大分県漁業協同組合佐伯支店におけるアサリ漁獲量の推移．

番匠川は，大分県佐伯市の三国峠に源を発し，急峻で屈曲の多い渓谷を流下し，久留須川，井崎川，堅田川などの支川と合流して佐伯湾に注ぎ込む一級河川である
2(3) 番匠川河口域の水質と生物量の変化6)，9)，10)，11)，（図2）．幹川流路延長38㎞，流域面積464㎞ で，そのう1989 年から 2002 年における番匠川河口域の水質を，既ち89%を山地が占めている．河口干潟は県南では数少な

往の報告 9)，10)，をもとに整理した結果，アサリ漁獲量のいアサリの生産地となっており，大分県漁業協同組合佐急減の始まった 1994 年以前と以後における水質に大きな

伯支店（以下，佐伯漁協と称す）に水揚げされるアサリ

変動はなく，年間を通じて，水温は 8.5～31.0℃，溶存酸の大部分を番匠川河口干潟の漁獲量が占めていた．河口素（DO）濃度は 5.2mg/l 以上，生物化学的酸素要求量

干潟は番匠川本川の河口端から約2.5km上流までの左岸側（BOD）および化学的酸素要求量（COD）は，それぞれの河口域に形成されており，その総面積は約30haである

2.4mg/l および 3.5mg/l 以下であり，アサリの成育に直接影（図2）．感潮区間は約6.8㎞であり，干潮時においても響を及ぼすことはないと考えられた．しかし，全窒素

河口端から上流約4.0km付近まで塩水が底層に浸入してい（T-N）については 0.25～2.44mg/l，全リン（T-P）についる．河口左岸側には4つの樋門・樋管が設置されているては 0.009～0.093mg/l と経年的に高い値を示し，富栄養化（図2）．佐伯市では水産業と農業が基幹産業となっておの傾向にあると考えられる．河口域における富栄養化はり，河口干潟ではアサリ，ハマグリおよびクルマエビ等

栄養塩を吸収し増殖する植物プランクトンや，アナアオを対象とした漁業が営まれていた．佐伯漁協のアサリ漁

サ（Ulva pertusa）等の大型藻類の異常増殖を促す．既往

業は，河口沖および河口端から約1.5km上流までの範囲にの報告によると，特に樋門・樋管（図 2）からの栄養塩のおける右岸側の河道および左岸側の干潟部となっている． 流入負荷が高く（表 1）11），河口域の富栄養化傾向はこの樋門・樋管に起因していると考えられる．また，他の
7）

報告では，樋門・樋管付近におけるアオサ（Ulva spp.）(2) 番匠川河口域のアサリ漁獲量の推移

佐伯漁協に水揚げされるアサリの漁獲量は，1993年まの堆積密度の最大値が 5684g/m2 と極めて高い値を示した

では約100t/年程度であった．しかし，1994年から急減し， ことが報告されている．アオサの異常増殖は一時的に栄1995年以降は1t/年以下にまで落ち込んでいる（図3）．一養塩を吸収し水域の栄養塩濃度を低下させる効果がある－ 36 －

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が，その後のアオサの枯死と腐敗によって，底層の溶存年以降にアサリの漁獲量が急激に減少した原因について

酸素（DO）を消費し嫌気層を形成する．また，嫌気層では，明確な結論を得ることができなかった．しかし，既はアオサの分解によって生じた硫酸塩（SO42-）が硫酸塩

往の報告から得た知見を整理した結果，アサリ漁獲量急

還元細菌によって還元され，水素と化合して硫化水素

減以後において，番匠川河口域では，①樋門・樋管から（H2S）を発生する．底質直上水の嫌気化はアサリの好気の栄養塩の流入によって富栄養化傾向にあること，②富呼吸を阻害し，硫化水素（H2S）はアサリに対する神経毒

栄養化によると考えられるアオサの異常増殖が認められ性や組織破壊を生じさせると考えられる．

ることから，アオサの異常増殖後の枯死と腐敗によって以上のことより，番匠川河口域では，樋門・樋管から生ずると考えられる底質直上水の嫌気化（貧酸素化）との栄養塩の流入負荷が高く，水域の富栄養化が生じ，ア

硫化水素（H2S）の発生がアサリの成育阻害を引き起こしオサの異常増殖を引き起こしていることが明らかになっているのではないかと考えられた．しかしながら，アオた．また，アオサの異常増殖がその後の底質直上水の嫌サから発生した硫化水素（H2S）がアサリの成育に及ぼす気化や硫化水素（H2S)の発生を引き起こし，これがアサ影響についての知見は極めて少ない．したがって，次章

リの成育阻害を引き起こすのではないかと考えられた．

では，アオサからの硫化水素（H2S）の発生量とアサリの成育に及ぼす影響についての実験的考察を行うこととし

表1

樋門・樋管からの流出水の水質分析結果

11)

た．

女島第 2
樋管

女島第
2 樋門

女島樋
門

女島樋
管

(mg/l)

9.4

1.1

2.3

3.1

NH4-N (mg/l)

5.3

0.5

0.6

1.4

NO3-N (mg/l)

1.2

0.6

1.7

1.2

本章では，第4章で明らかになった課題について実験的考察を行った．すなわち，番匠川河口干潟におけるアサ

水質＼地点
T-N

T-P

(mg/l)

0.70

0.16

0.52

0.24

PO4-P (mg/l)

0.45

0.087

0.37

0.13

５．アサリの成育に対する硫化水素の影響に関す
る実験的考察

リ漁獲量減少の原因の一つが，河口域の富栄養化に伴って異常増殖した大型藻類（アオサ，Ulva spp.）の腐敗に伴う底質直上水の嫌気化と硫化水素（H2S）の発生による(4) 番匠川河口域の底質10）既往の報告によると，番匠川河口部にある女島第 2 樋管付近（図 2）の粒度組成比率は，年間を通して細砂（粒径 0.075～0.25mm）および中砂（粒径 0.25～0.85mm）の合計値が底質全体の 66.6～85.2%を占め，粘土・シルト（粒径 0.075mm 以下）は 0.65～10.3%，粗砂・礫（粒径0.85mm 以上）は 0.1～0.8%と少なかった 10）．アサリの成育には細砂および中砂が適しており，粘土・シルトや礫の多い環境には適していない．これらのことより，河口域の底質はアサリの成育に適しているといえる．
また，2001～2002年における番匠川の河口域における底質の重金属含有量の最大値は，銅（Cu）で9.0mg/kg，亜鉛（Zn）で50mg/kg，ニッケル（Ni）で20mg/kg，マンガン（Mn）で340mg/kgであり，代表的なアサリ漁場の一つである山口県瀬戸内海沿岸における平均値（Cu 5.9ppm，Zn 6ppm，Ni 6.8ppm，Mn 124ppm）と比較して約1.5～3.0
倍程度高い値であったことが報告されている10）．しかし，これらの重金属類がアサリの成育に及ぼす影響濃度については，まだ十分な知見が得られておらず，底質の重金
属濃度とアサリの成育との関係を明らかにする必要がある．また，硫化水素（H2S）等，その他の有害物質による成育阻害濃度についても知見は極めて少なく，各種の有害物質による成育阻害濃度を明らかにする必要がある．

ものではないかと考え，実験室内においてアナアオサ（Ulva pertusa）の溶存酸素（DO）消費速度と硫化水素（H2S）発生量に関する実験を行い，その結果をもとにアサリに対する硫化水素（H2S）の暴露試験を行い，硫化水素（H2S）濃度とアサリの死亡率との関係を明らかにした．
(1) 実験方法a) アナアオサの溶存酸素消費速度と硫化水素発生量に関する実験は じ め に ， 暗 期 条 件 に お け る ア ナ ア オ サ （ Ulva
pertusa）の溶存酸素（DO）消費速度と，その後の嫌気性分解による硫化水素（H2S）の発生量を明らかにするため，
以下の実験を行った．自作のアクリル製水槽（外形寸法0.15×0.15×0.15m，容量（3L）に番匠川河口干潟で採取した所定量のアナアオサを入れ，濾過滅菌海水（塩分32‰）で満たしてアクリル製の蓋で密閉し，恒温培養庫
内（TITEC社製，M200F；温度25℃）に設置した．水槽に投入したアナアオサの湿重量は，海水3Lに対して0.3g，
3.0g，30gの3段階とした．また，アナアオサの光合成による酸素の発生を防ぐため，培養庫内における光照射は行
わ な か っ た ． ま た ， 水 槽 の 蓋 に は 予 め pH メ ー タ ー（HORIBA社製，D-51）とDOメーター（IIJIMA社製，B100N），ならびに採水用の開閉可能な取水口が設置されており，培養庫に設置してから7日（168時間）後までの(5) アサリ漁獲量低下の原因と解明すべき課題
以上のことから，大分県番匠川河口干潟において1994

水温，pH，溶存酸素（DO）濃度，硫化水素（H2S）濃度－ 37 －

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について測定を行った．なお，硫化水素（H2S）濃度はメ30

チレンブルー吸光光度法12）によって測定した．

25b) アサリに対する硫化水素の暴露試験
次に，アナアオサから発生した硫化水素（H2S）がアサリに及ぼす影響を明らかにするため，以下の方法で，アサリに対する硫化水素（H2S）の暴露試験を行った．所定
量のアナアオサを前述（5.1.1）のアクリル製水槽（外形
寸法0.15×0.15×0.15m，容量3L）に入れ，濾過滅菌海水で

20

15
0.3g
3.0g
30g

10

満たして密閉し，恒温培養庫内（25℃）に設置した．前
述（4.3）のとおり，番匠川河口域のアオサ（Ulva spp.）5の堆積密度は最大で5684g/㎡であった 10）ことを考慮して，
水 槽 に 投 入 し た ア ナ ア オ サ の 湿 重 量 を 100g （ 密 度00100g/(0.15)2 m2，すなわち，約4400g/m2）とした．培養庫

50

100

150

200

時間（ｈ）

に設置してから3日（72時間）後まで，前述（5.1.1）と同様の方法で水温，pH，溶存酸素（DO）濃度，ならびに硫図4

アナアオサの培養時間と水温の関係．

化水素（H2S）濃度を測定して硫化水素（H2S）の発生を確認した水槽からアナアオサを取り出し，アサリ7個体（総湿重量31.19g）を水槽内に投入してアサリの状態を観察した．また，対照として，硫化水素（H2S）を含まない

14
12

濾過滅菌海水にアサリ7個体（総湿重量28.18g）を投入した水槽を準備し，アサリの状態を観察した．

108(2) 結果と考察a) アナアオサの溶存酸素消費速度と硫化水素発生量6ア ナ ア オ サ の 溶 存 酸 素 （ DO ） 消 費 速 度 と 硫 化 水 素（H2S）発生量に関する実験結果を図 4～7 に示す．実験

4

0.3g
3.0g
30g

期間中における水温は，水槽を恒温培養庫内に設置したため，実験開始直後を除いてほぼ一定（25℃）に保たれた（図 4）． pH は，アナアオサ投入量 0.3g においては培

200

養期間中ほぼ一定（8.2）であったが，投入量 3.0g および

50

100

150

200

時間（h）

30g においては培養時間の経過に伴って低下した（図 5）．
pH の低下は，アナアオサ（および共生細菌）の呼吸によ

図5

アナアオサの培養時間とpHの関係．

る水中の二酸化炭素（CO2）濃度の増加，または嫌気的条
件下での従属栄養性細菌によるアナアオサの分解（嫌気14性発酵）によって有機酸が発生したためと考えられる．
溶存酸素（DO）濃度は，アナアオサ投入量 0.3g では培養
時間の経過に伴う低下は認められなかったが，投入量3.0g では培養開始時に 10.35mg/l であったのが 7 日（168時間）後には 5.63mg/l に低下した（図 6）．また，アナア

12
10
8

オサ投入量 30g では培養開始直後から溶存酸素（DO）濃度は急激に低下し，4 時間後において 0mg/l になった（図6）．硫化水素（H2S）濃度は，アナアオサ投入量 0.3g と3.0g では 7 日（168 時間）の培養期間中において検出できなかった（図 7）．これに対して，アナアオサ投入量 30g

6
4
0.3g
3.0g

2

30g

では培養時間の経過に伴って硫化水素（H2S）濃度は急激に上昇し，7 日（168 時間）後には 75mg/l という極めて高

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0

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150

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時間（h)

い値になった（図 7）．
図6－ 38 －

アナアオサの培養時間とDO濃度の関係．

大分工業高等専門学校紀要

第 43 号(平成 18 年 11 月)

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溶存酸素

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硫化水素

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0.3g

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3.0g
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図7

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時間（h）

時間（h）

アナアオサの培養時間とH2S濃度の関係．

図 9 アナアオサ投入量 100g のときの培養時間と DO 濃度，H2S 濃度との関係．

以上の結果から，暗期条件においてアナアオサは湿重b) アサリの成育に対する硫化水素の影響

量の増加に伴って溶存酸素（DO）消費速度が増加すると

ア ナ ア オ サ 投 入 量 100g （ 水 槽 内 で の 堆 積 密 度 約

ともに硫化水素（H2S）発生量が増加することが明らかに4400g/m2 ） に お け る 培 養 時 間 と 水 温 ， pH ， 溶 存 酸 素なった．特に，アナアオサ湿重量 30g（水槽の単位底面積（DO）濃度，ならびに硫化水素（H2S）濃度の関係を図8，

2

当 り の 密 度 と し て 約 1300g/m ） に お い て は 溶 存 酸 素9に示す．前述（5.2.1）の実験結果と同様に，水温につい（DO）消費速度と硫化水素（H2S）発生量がともに極めては培養期間（3日，72時間）中に変化はなく，pHおよびて高かった．このことから，河口干潟におけるアナアオ

溶存酸素（DO）濃度については時間の経過に伴って低下

サの異常増殖による堆積は，潮汐周期である 12 時間といした（図8，9）．また，硫化水素（H2S）濃度は培養開始

う時間内においても，底質直上水の嫌気化や硫化水素

から3日（72時間）後には23.0mg/lとなった（図9）．この（H2S）の発生を引き起こし，アサリの成育に阻害影響を条件でアサリ（7個体）の暴露を開始した結果，アサリは及ぼす可能性があると考えられる．

1日（24時間）後に2個体の死亡が確認され， 2日（48時間）後には残りの5個体の死亡が確認され，全個体が死亡した．一方で，硫化水素（H2S）を含まない海水で飼育したアサリは3日（72時間）後においても１個体も死亡しな

28

14

24

12

かった．以上の結果より，アナアオサの腐敗によって発生する硫化水素（H2S）がアサリの成育（生存）に影響を及ぼすことが明らかになった．

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10

16

8

12

6

8

4

(3) アサリの成育に対する硫化水素の影響とその対策
以上の実験結果より，アナアオサの腐敗によって発生する硫化水素がアサリの成育（生存）に影響を及ぼすことが明らかになった．このことは，番匠川河口干潟においてもアナアオサから発生した硫化水素（H2S）がアサリ

水温
pH

4

の死亡を引き起こし，アサリ漁獲量低下の原因となる可2

能性のあることを示唆するものであると考えられる．し0

たがって，番匠川河口干潟においてアサリ漁獲量を回復

0

0

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30

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80

させるためには，アナアオサの異常増殖の原因となると時間（h）考えられる河口域の樋門・樋管からの栄養塩の流入負荷

図 8 アナアオサ投入量 100g のときの培養時間と水温，
pH との関係．

量を低下させるような流域の水質管理や底質の嫌気化を防ぐような河川流量管理等の対策が必要であると考えら－ 39 －

大分工業高等専門学校紀要

第 43 号(平成 18 年 11 月)

位授与機構に提出した学修成果報告書をもとに一部の加れる．

筆・修正と書式の変更を行ったものである．

６．まとめ
参考文献
本報告書では，大分工業高等専門学校専攻科で学んだ

1) 須藤隆一：環境修復のための生態工学，pp.191-164，
講談社サイエンティフィク，1995．

水環境工学を基礎として，現在わが国において問題となっている沿岸海域の環境変化と水産生物資源の劣化に関

2) 磯部雅彦：海岸の環境創造―ウォーターフロント入門―，pp.58-73，朝倉書店，1994．

する知見と実験的考察を取りまとめた．なお，本報告書
では，大分県番匠川の河口干潟を対象水域として，河口

3) 有田正光，池田裕一，中井正則，中村由行，道奥康治，

干潟の環境変化がアサリ（Ruditapes philippinarum）漁獲

村上和男：水圏の環境，pp.37-48，学校法人

量に及ぼす影響について考察するとともに，アサリ漁獲量低下の原因とそれに対する河川整備および環境管理の機大学，1998．
4) 宗宮功，津野洋：水環境基礎科学，pp.131-161，コロ

あり方についての考察を行った．その結果，大分県番匠川河口干潟においてのアサリ漁獲量急減の原因について

ナ社，1997．
5) （社）全国沿岸漁業振興開発協会：沿岸漁業整備開発

は，明確な結論をえることができなかった．しかし，既事業往の報告から得られた知見を整理した結果，アサリ漁獲８年度版），pp123-164，1995．

量急減以後において，番匠川河口域では，①樋門・樋管

東京電

増殖場造成計画指針

ヒラメ・アサリ編（平成6) （社）日本水産資源保護協会：水産用水基準（2000からの栄養塩の流入によって富栄養化の傾向にあること，

年度版），2000．

②富栄養化によると考えられるアオサ（Ulva spp.）の異7) 清野聡子，小松利光，安達貴浩，井上徹教，高見徹，

常増殖が認められることから，アオサの異常増殖後の枯中茂義晶，別府五男，郡山貞次：水産生物資源の変動

死と腐敗によって生ずると考えられる底質直上水の嫌気に関する複合的要因の解明過程における課題－大分県化（貧酸素化）と硫化水素（H2S）の発生がアサリの成育

番匠川河口干潟のアサリを例として―，第 30 回環境阻害を引き起こしているのではないかと考えられた．しシステム研究論文発表会講演集， pp.71-78，2002．

かしながら，アオサから発生した硫化水素（H2S）がアサ

8) 建設省九州地方建設局佐伯工事事務所：佐伯 2000 事
業概要，2000．

リの成育に及ぼす影響についての知見は極めて少ない．
したがって，アオサからの硫化水素（H2S）の発生量とア9) 建設省九州地方建設局佐伯工事事務所：水質年表平成1 年～平成 12 年， 1989-2000．

サリの成育に及ぼす影響についての実験的考察を行うこととした．その結果，アナアオサ（Ulva pertusa）の腐敗

10) 高見徹，東野誠，井上徹教，中茂義晶，安達貴浩，清によって発生する硫化水素がアサリの成育（生存）に影野聡子，別府五男，郡山貞次，小松利光：河口干潟の響を及ぼすことが明らかになった．このことは，番匠川

環境と水産生物資源の変動に関する現地観測－大分県

河口干潟においてもアナアオサから発生した硫化水素

番匠川河口干潟のアサリを対象として－，水工学論文（H2S）がアサリの死亡を引き起こし，アサリ漁獲量低下

集，第 47 巻，pp.1081-1086，2003．

の原因となる可能性のあることを示唆するものであると

11) 河野晶文，井上雅智，吉野内謙，東野誠，高見徹，中考えられる．したがって，番匠川河口干潟においてアサ

茂義晶，平島英恵，小松利光，井上徹教，清野聡子，

リ漁獲量を回復させるためには，アナアオサの異常増殖高木章次，荒巻重則：番匠川河口干潟底質の酸素消費の原因となると考えられる河口域の樋門・樋管からの栄速度について，土木学会西部支部研究発表会，

養塩の流入負荷量を低下させるような流域の水質管理や

pp.B446-B447，2004．

底質の嫌気化を防ぐような河川流量管理等の対策が必要

12) （社）日本下水道協会：下水試験方法であると考えられる．

上巻（1997年版），1997．

(2006.9.29 受付)
追記：本報告書は，学位授与申請のために大学評価・学－ 40 －