平成 27 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

赤潮総合対策調査事業−Ⅱ（赤潮対策技術高度化事業−２）（シャットネラ等赤潮被害防止技術高度化）
保科圭佑・中島広樹・矢野浩一・西 広海【目的】
アルミニウムイオン等の濃度を増加させた新型活性粘土を用いて高い赤潮防除効果を達成するとともに，魚に与える影響については，水産生物を使用した安全性試験も実施し，既存の粘土との比較検討データを蓄積する。さらに，実赤潮海域でこれらの活性粘土を用いた現場実証試験を実施し，改良型粘土についてその結果，経済性についても検証する。
【方法】
１

改良型粘土の効果確認
１）改良型粘土による有害プランクトン除去効果，外部形態別密度の変化（室内）改良型粘土(入来モンモリ＋焼ミョウバン)による Chattonella marina への防除効果を確認した。供試プランクトンは平成 20 年鹿児島湾産株を温度 23 ℃，14 時間
明，10 時間暗のサイクルで 5,000 cells/ml まで培養し，300 ml 容フラスコに 300 ml収容した後，これに，表 1 に示す入来モンモリ単体および改良型粘土を散布し、時間ごとの外部形態別細胞密度，pH の経時変化を計数・測定した。外部形態別の細胞は遊泳，遊泳停止，球形・変形細胞の 3 段階に分けて計数し，破裂細胞のみを死滅細胞として，時間ごとの細胞減少率を算出した。なお，各試験区は３サンプルずつで実施した。

表 1

試験設定（有害プランクトン除去効果，外部形態別密度の変化確認試験）

改良型粘土※
1,000+0ppm
1,000+100ppm
1,000+150ppm

プランクトン

C.marina(5,000cells/ml)

時間区分

外部形態・散布前

・１時間後

・遊泳細胞

・５分後

・６時間後

・遊泳停止細胞・30 分後・24 時間後・変形・球形細胞※ 改良粘土中の入来モンモリ及び焼ミョウバンの割合

２）赤潮発生海域での散布試験（赤潮発生時の野外試験）(1)C.marina 赤潮への防除効果試験
試験は平成 27 年 6 月 4 日に垂水市牛根地先の赤潮発生域において実施した。
改良型粘土は，3m×3m の水深 1 m が 1,000+100 ppm の濃度となる量（入来モンモリ 9 kg，焼ミョウバン 0.9 kg）を，海水を溜めたコンテナ内で 5 分間攪拌した後にバケツを用いて散布した。
散布前後には表 2 に示す試験設定の時間および水深において，採水および多項目水質計(JFE アドバンテック AAQ-RINKO)を用いた水質測定を行った。試験実
施場所は潮流の影響を受けやすかったため，散布後の採水及び水質測定は改良型- 1 -平成 27 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

粘土の中心を追うように船を静かに進めて実施した。採水した検鏡用サンプルは試験終了後すみやかに検鏡した。
表2試験設定（C.marina 赤潮への防除効果試験）
採水層

0，2，5m

測定時間

散布前，散布直後，5 分後，10 分後，30 分後

測定項目

水温，塩分，溶存酸素量，pH，懸濁物質量

細胞密度（開始時） 587(0m), 62(2m)，361(5m)cells/ml(2)Karenia mikimotoi 赤潮への防除効果試験
試験は平成 27 年 8 月 10 日に八代海南部の本種赤潮がみられた長島町伊唐湾で実施した。
伊唐湾の空生簀内に試験区と対照区を設けた。試験は 1 辺 1 m，深さ 5 m の四角柱となるように塩ビパイプの方形枠にビニールシートを取り付けたものを2 つ作製し，これらを空生簀の両端に設置し，水深 0〜5 m に設置した（図 1）。
改良型粘土（入来モンモリ+焼ミョウバン）1,000+100 ppm となる量（1+0.1kg）
を用い，バケツ内で海水と改良型粘土を 5 分間攪拌させた後に散布した。散布後は，試験設定の時刻・水深で採水および多項目水質計（JFE アドバンテック

AAQ-RINKO，YSI

6600V2）を用いた水質測定（水温，塩分，DO，懸濁物質量，pH）を実施した（表 3）。また，採水した試料のうち試験区は船上にて，対照区は持ち帰り当日中に検鏡を行った。
なお，この試験は細胞密度の変化に合わせ，同日に 2 回実施した。

図1

試験に用いた四角柱- 2 -平成 27 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

表3２

試験設定(K.mikimotoi 赤潮への防除効果試験)

採水層

0，1，3，4m

測定時間

散布前，散布直後，5 分，10 分，30 分，1 時間後

測定項目

水温，塩分，DO，懸濁物質量，pH，細胞密度

細胞密度

1 回目：23,400（0m），20,850（1m）, 11,200（3m）,7,300（4m）cells/ml（開始時）

2 回目： 1,450（0m）， 1,750（1m），600（3m），1,200（4m）cells/ml

改良型粘土の安全性確認試験

水産技術開発センター前の係留施設に設置された 1 辺 4 m の生簀で 11 月 19 日に実施した。カンパチ(平均魚体重 3.5 kg)を 10 尾収容し，その直上から改良型粘土 1,000+100ppm となる量(16 ㎏＋1.6 ㎏)を散布し，24 時間後までの供試魚の様子を観察および多項目水質計(JFE アドバンテック AAQ‐RINKO)を用いた水質測定を実施した。供試魚は試験実施日の約 1 週間前より生簀に移して馴致し，その間は絶食とした。
３

改良型粘土の拡散状況の把握試験

本試験は K.mikimotoi 赤潮への防除効果試験を実施した際に併せて実施した。
伊唐湾の空生簀直上から改良型粘土（1,000+100 ppm）を北西から南東方向へ散布し，鉛直・水平方向の拡散状況を把握した。粘土は 5 m 四方の水深 1 m が 1,000+100 ppmになる量（25+2.5 kg）をコンテナ（250L）で 5 分間攪拌し，ポンプで散布した。採水地点は粘土散布直下と潮流の下流側とし，下流側は試験開始前に流速計（JFE アドバンテック AEM1-D）で表層の流向および流速を計測して，直下地点から南西方向に設けた。
表 4 に示す採水層，測定時間に採水と多項目水質計（JFE アドバンテック AAQ-RINKO，YSI

6600V2）を用いた水質測定及び，水深 1 m と 3 m に設置した電磁式流速計（アレック電子ACM-8M）により流向･流速の測定を行った。
表4試験設定(拡散状況把握試験)

採水層

0，1，3，5m

測定時間

散布前，直後，5 分，10 分，20 分，30 分

測定項目

pH,懸濁物質量【結果および考察】
１

改良型粘土の効果確認
１）改良型粘土による有害プランクトン除去効果，外部形態別密度の変化（室内）
細胞密度の推移を図 2，pH の推移を図 3，散布量と経済性の検証について表 5 に示す。
細胞密度の推移を見ると，従来の入来モンモリ単体の区では散布 5 分後に減少したものの，その後緩やかに細胞密度が増加し，24 時間後には散布前よりも増加していた。一方，焼ミョウバン添加区では 5 分後に 95％以上の細胞が破裂されており，24 時間後まで細胞が増加することはなかった。

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pH の推移をみると，入来モンモリ単体の区では 7.5 まで低下した後、24 時間後には散布前よりも高い値となった。焼ミョウバン添加区では散布後から 24 時間後まで概ね 6 前後で推移した。C. marina への防除効果について，入来モンモリ単体区と焼ミョウバン添加区では明らかに差が見られ，焼ミョウバン添加による防除効果の向上が確認された。また、焼ミョウバンの添加量も 100ppm と 150ppm では効果に差がないことから，本種の防除は 1,000+100ppm で十分であると考えられた。今後はさらに低い濃度での効果を検討する必要がある。
また過去の知見 1)から，本種への入来モンモリ単体での有効濃度は 2,000ppm とされているが、焼ミョウバンを 100ppm 添加することで 1 ㎡あたりの散布量は約50%減，1 ㎡あたりの粘土経費は 25％減となった。

図2

図3

pH の推移入来モンモリ(kg)

焼ミョウバン(kg)

散布量

粘土経費

（単価 150 円/kg）（単価 760 円/kg）（kg/㎡）（円/㎡）

粘土単体 （2,000ppm）

202300改良型粘土（1,000+100ppm）

10.1

1.1226

表5細胞密度の推移

散布量と経済性の検証（海水１㎡あたりの比較）
粘土/項目

２）赤潮発生海域での散布試験（赤潮発生時の野外試験）(1)C.marina 赤潮への防除効果試験
各採水層の細胞密度の推移を図 4 に，表層における形態別の細胞密度推移および細胞減少率を図 5 に，各採水層における水質の推移を表 6 に，水深 1m までの懸濁物質量の推移を図 6 に示す。
各採水層の細胞密度の推移を見ると，表層では 30 分後まで減少傾向が見られ，
水深 2m ではほぼ一定，5m 深では散布直後に急減した後，低密度で推移した。減少傾向が見られた表層では一貫して遊泳細胞が大半を占めていたものの，散布 5分後に細胞減少率が 45％，30 分後には 91％となった。
各採水層における水質の推移を見ると水温，塩分はほぼ一定で推移した。クロロフィル濃度，pH，DO は細胞密度の高かった表層に近いほど高い値を示した。
懸濁物質量は水深 0〜50cm までは 5 分後に最大値 15.8mg/L，50〜100cm では散布直後に最大値 16.0mg/L となったが，水深 2m，5m ではほとんど確認できない状況であった。

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平成 27 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

懸濁物質量については，最大でも 16.0mg/L であり，想定した量（1,100mg/L）の 1％程度しか得られていないが，これは潮流の影響が要因の一つと考えられる。
改良型粘土の効果について，表層では細胞減少率が 5 分後に 45％，30 分後に約 90％となったが，懸濁物質量は 5 分後に最大となり，その後大きく減少することから，赤潮防除剤の効果は散布直後から， 5 分後までが最も高かったと考えられる。
なお，今回の試験では懸濁物質量が潮流の影響により散布量の 1％程度しか得られていなかったことから，今後は，散布粘土の高濃度部分を捉えるために，実施時間や採水方法を工夫する必要がある。

図 4 各採水層における細胞密度の推移
表6

図 5 表層における細胞密度と減少率推移

各採水層における水質の推移（散布後 1 時間以内の推移）

水深

水温(℃)

0m
2m
5m

23.3〜24.7
22.2〜22.3
21.3〜21.8

ｸﾛﾛﾌｨﾙ濃度 懸濁物質量(μg/L)(mg/L)
30.5〜31.6
3.5〜6.9
0.9〜15.8
32.2
4.3〜6.4
0.51〜0.61
32.2〜32.8
1.3〜2.9
0.31〜0.41
塩分pH

DO(mg/L)

8.2〜8.41
8.28.1〜8.2

9.5〜11.2
8.4〜8.8
7.9〜8.0

図 6 水深 1m までの懸濁物質量の推移(2)K.mikimotoi 赤潮への防除効果試験
ａ 1 回目（表層細胞密度 23,000 cells/ml）
水質の推移を表 7 に，pH の推移を図 7 に、細胞密度の推移を図 8 に，0，1mにおける形態別の細胞密度推移および減少率をそれぞれ図 9，10 に示す。

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平成 27 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

水質について，水温・塩分はほぼ一定で推移し，DO はクロロフィル濃度の高い水深で高かった。pH は水深 0，1m において低下が顕著で，5 分後まで低下し，その後は概ね横ばいで推移した。また 0m では散布直後に 8.4，5 分後に 7.6となった。
細胞密度の推移について、散布直後に顕著に減少したが，5〜 10 分後にかけて再び増加した。

0m，1m における細胞減少率を見ると，散布直後に 60％程度減少したが、5〜10 分後には細胞密度が増加していた。また，遊泳停止細胞は 0m，1m ともに散布 5 分後にそれぞれ全体の 50％，40％を占めたが，時間とともに減少し，1時間後にはそれぞれ約 20％まで低下した。
表7各採水層の水質推移

水深pHSalWTDO(mg/L)

Chl-a0m

7.6〜8.6

31.5〜31.7

27.6〜28.2

13.2〜15.3

103.0〜196.2

1m

7.4〜8.5

31.5〜31.7

25.8〜27.4

13.0〜14.0

107.5〜123.5

3m

8.1〜8.4

31.6〜31.8

24.9〜25.4

10.2〜11.7

26.0〜40.3

4m

8.3

31.8〜31.9

24.6〜24.9

9.2〜10.0

5.8〜16.9

図7各採水層における pH の推移

図 9 0m における形態別細胞密度の推移

図 8 各採水層の細胞密度の推移

図 10 1m における形態別細胞密度の推移

ｂ 2 回目（表層細胞密度 1,400 cells/ml）

前述の試験では，細胞密度が高く pH が十分に低下しなかったと思われたた- 6 -平成 27 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

め，同じ地点で約 30 分後に細胞密度が低下したことを確認し，再度試験を実施した。
水質の推移を表 8 に， pH の推移を図 11 に、細胞密度の推移を図 12 に， 0，1m における形態別の細胞密度推移および減少率をそれぞれ図 13，14 に示す。
水質について，水温，塩分，DO は 1 回目の試験と同様の傾向を示した。pHは水深 0，1m において低下が顕著で，5 分後まで低下し，その後横ばいで推移した。
細胞密度の推移について，全水深で散布直後に顕著に減少しており，その後増減は見られたが，概ね横ばいから減少傾向にあった。
水深 0，1m における細胞減少率を見ると，散布直後に 90％以上の減少が確認され，0m では 5 分後に 70％になったものの，1 時間後まで減少傾向にあった。1m では 10 分後を除き，1 時間後まで散布前の 85％以下の細胞密度で推移した。また，遊泳停止細胞は 0m，1m ともに散布 30 分後以降，95％以上を占めた。なお，5 分後に 0m と 4m で，10 分後には 1m 層で細胞密度の一時的な増加が見られた。
表8各採水層の水質推移

水深pHSalWTDO(mg/L)

Chl-a0m

7.4〜8.5

31.5〜31.7

28.1〜28.8

11.2〜12.4

4.0〜12.4

1m

7.3〜8.4

31.5〜31.6

27.8〜28.7

11.4〜12.2

5.8〜10.63m

8.0〜8.4

31.6〜31.9

25.5〜26.1

11.0〜12.4

4.5〜8.1

4m

8.3〜8.4

31.8〜31.9

24.8〜25.210.8〜12.0

3.8〜20.6

図 11 各採水層における pH の推移

図 12 各採水層の細胞密度の推移- 7 -平成 27 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

図 13 0m における形態別細胞密度の推移

図 14 1m における形態別細胞密度の推移

ｃ K.mikimotoi 赤潮への防除効果について
前述 2 試験の水深 0m の pH と細胞減少率推移を図 15， 16 に示す。
散布直後の pH は細胞密度 23,000 cells/ml では 8.4，1,400 cells/ml では 7.7と大きく差があり，細胞密度の差が散布直後の pH の挙動に影響していると考えられる。改良型粘土の効果は pH の低下とともに増加するアルミニウムイオンによるものであるため，散布直後の pH の差が細胞減少率の差となったと考えられる。また，試験中の表層の pH は，細胞密度 23,000cells/ml では 8.6〜7.6，1,400 cells/ml では 8.5〜7.4 で推移した。このように細胞密度に 10 倍以上の差があった場合でも，最低値に大きな差は見られず，改良型粘土による pH低下に伴う最低値は細胞密度に影響されないことが示唆された。
以上より，改良型粘土(1,000+100ppm)は K.mikimotoi 1,400cells/ml に対し，散布直後から 70％以上の防除効果を持続することが明らかになった。一方で23,000cells/ml に対しては散布直後に 60％程度減少がみられたものの，5，10分後には増加していたことから，本種赤潮防除のためには，細胞密度の低い発生初期に粘土散布を行うことがより有効であると思われる。

図 15 pH と細胞減少率の推移（1 回目）

図 16 pH と細胞減少率の推移（2 回目）

２ 改良型粘土の安全性確認試験
各採水層の 24 時間後までの水質推移について表 9 に示す。

pH は 5m まで 8.0 を下回った。供試魚は，散布開始後から 1 時間後まで 1 尾で鼻- 8 -平成 27 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

上げのような行動が確認されたが，24 時間後まで斃死は確認されなかった。これより，平均体重 3.5kg のカンパチへの影響は小さいものと思われた。
表924 時間後までの水質推移

水深0m
1m
3m5m

水温
21.8〜22.1
21.8〜21.9
21.8〜21.9
21.8〜21.9

塩分32.8〜33.1
32.9〜33.1
33.0〜33.1
33.1〜33.2

pH
7.9〜8.1
7.9〜8.1
7.8〜8.1
7.9〜8.1

DO(mg/L)
6.1〜6.7
6.4〜6.7
6.4〜6.7
6.3〜6.5

３ 改良型粘土の拡散状況の把握試験
試験中の懸濁物質量推移を表 10 に，散布直下地点，および下流地点における懸濁物質量推移を図 17，18 に，調査地点図と各水深の流向・流速分布図を図 19 に示す。
懸濁物質量は直下地点では散布直後に 673mg/L まで増加したものの，10 分後には散布前の値に戻った。また下流方向では変化はほぼなかった。
流況について，最多出現流向は 1m では東北東，3m では北西，平均流速はそれぞれ 4.43cm/s，4.35cm/s であった。
改良型粘土は散布地点から東北東方向へ広がりながら，下流方向へ拡散していく様子が目視できた。懸濁物質量は直下地点の散布直後に最大 673mg/L 得られており，想定量の約半分ではあるが，平成 26 年度以降の拡散状況把握試験の中では最大量である。これは散布方法が要因の一つと考えられ，これまでは散布時間を短縮するためにバケツを用いていたが，ポンプ等で丁寧に散布する方が，海面に滞留する時間が長い可能性が示唆された。一方で，10 分後以降にはいずれの水深，地点においても懸濁物質量の増加は確認されていない。今後も試験方法も含め検討を重ねる必要がある。

図 17 散布直下における懸濁物質量

図 18 下流地点における懸濁物質量- 9 -平成 27 年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

表 10懸濁物質量推移（mg/L）

時間区分 散布直下 下流方向
散布前
3〜20
3〜5散布直後 4〜673
3〜1010分後
3〜19
1〜415分後
2〜212〜630分後
2〜7
1〜6
1時間後
2〜52〜3図 19調査地点図と各水深の流向・流速（四角は散布位置，矢印は散布方向）【引用文献】
1) 和田実，中島美和子，前田広人（2002）粘土散布による赤潮駆除
害・有毒藻類ブルームの予防と駆除」平成 14 年 11 月

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恒星社厚生閣刊「有