８２（２００５）
地 球 化 学 ３
９，１
７
３―１
８
２（２
０
０
５）
Chikyukagaku（Geochemistry）３
９，１
７
３―１

報 文

淀川水系における富栄養化関連物質の挙動とその季節変化
譲＊・山 口 善 敬＊・西 村

中 口

崇＊

秦 野 善 行＊・今 中 麻幸代＊・有 井 康 博＊
（２
０
０
５年５月２
５日受付，２０
０
５年９月５日受理）

Behavior and seasonal variation of eutrophication
substances in the Yodo River system
Yuzuru NAKAGUCHI ＊, Yoshitaka YAMAGUCHI ＊, Takashi NISHIMURA＊,
Yoshiyuki HATANO＊, Masayo IMANAKA ＊ and Yasuhiro ARII ＊＊Department of Chemistry, School of Science and Engineering, Kinki University
3-4-1 Kowakae, Higashiosaka, Osaka 577-8502, Japan

In order to elucidate the behavior and the seasonal variation of eutrophication substancesin the Yodo River system, the dissolved inorganic nitrogen compounds, dissolved inorganic
phosphate, total dissolved nitrogen (TDN), total dissolved phosphate (TDP) and dissolved organic carbon (DOC) were periodically observed during March 2001 to February 2002. Concentrations of TDN and TDP were near doubled downstream from the confluence of tributaries, theKatsura and Kizu Rivers. However, that of DOC did not increase significantly in the same interval. These results suggested that the nitrogen and phosphorus compounds from the tributaries
had much influence on the water pollution of the Yodo River system compared to those of themain stream.
The loads per year of TDN, TDP and DOC from the Yodo River to Osaka Bay were calculated to be 8,370, 444 and 11,700 ton/yr, respectively.
Key words: Yodo River, nutrient, total dissolved nitrogen, total dissolved phosphate, dissolved
organic carbon

１．は じ め に

酸素消費量（COD）の環境基準を達成した海域は全体の約７５％である。前年と比較してもほとんど改善が沿岸域の水質環境は，流入する河川水の影響を大き見られておらず，その原因は都市部を流下する河川のく受けることが知られている。特に都市部を流下する

水質改善が進んでいないためとされている（環境省，

河川は生活排水および工業排水などの人為起源物質を

２
０
０
２）
。

多量に沿岸域へ負荷するため，その水質改善が必要と大阪湾は淀川および大和川の二つの一級河川が流入されている。平成１２年度の環境白書では，全国の沿岸

し，頻繁に赤潮の発生が確認されている海域である。

域において生物化学的酸素消費量（BOD）や化学的

大阪湾の水質汚濁形態は，外部からの直接的な汚染よりも湾内に負荷された窒素やリン等を利用して生産さ＊

近畿大学理工学部理学科
〒５
７
７―８
５
０
２ 大阪府東大阪市小若江３―４―１
E-mail: nakaguch@chem.kindai.ac.jp

れた内部生産有機物による汚濁が主とされている（三
島ほか，１
９
９
９）
。さらに，この汚濁形態は，大阪湾と同じく周辺に大都市を抱える東京湾にも共通しており

174

中口・山口・西村・秦野・今中・有井（小川ほか，１９９４），生息生物の一次生産を活性化す
る窒素・リンの過剰な負荷が主な原因と考えられている。したがって排水中の COD 規制が厳しくなった現在でも，これらの湾内での有機物汚濁は進行しており，環境に被害を及ぼす赤潮などを引き起こす要因となっている。大阪湾では無機態の窒素・リンは主に湾内の懸濁態有機物の分解により生成されると報告されているが（谷本ほか，２００１），流入河川からの負荷量も多く，これら汚染源からの窒素・リンおよび有機物の負荷量を正確に見積もることが極めて重要な課題である。さらに大阪湾を通した瀬戸内海全域への淡水負荷量や，窒素・リン化合物の負荷量が多いため（山本
ほか，１
９
９
６）
，この湾への流入河川が与える影響を見
積もることは重要である。
大阪湾へ流入する河川の中でも淀川は，その流域が２府４県と広範囲に渡 っ て お り，流 域 面 積 は８，
２
４
０

Fig．
１

０
０
０km２を超えるなど，
km２と広く，市街地面積は１，

Sampling locations in the Yodo River system.

都市河川としての特徴を顕著に表し，かつ大阪湾への淡水供給の大部分を占めている。また，淀川の水利用

毎月末に１回ずつ採取した。試料採取はポリエチレン

体系は上流域で使用した水を繰り返し利用する循環利

バケツを用いて行い，橋上から流心部の河川水を採取用型であり，近畿圏２５９万人が飲用として利用していした。TDN，TDP および DOC の分析に用いた試料る。さらに，淀川水系中には下水処理場が数カ所存在

は２５０ml のガラス瓶（熱濃硝酸洗浄後４５０°C にて加熱し，その影響による水質悪化は避けることができな

処理済み）に分取し，冷蔵保存し研究室へ持ち帰っい。近年，若干の水質改善が見られ，BOD 濃度は昭た。その他の分析に用いた試料は全容１l のポリエチ

和６３年以降徐々に減少しているが，まだ十分に改善さ

レンボトルに採取し，冷蔵保存して研究室に持ち帰っれているとは言えない（大阪市水道局，２
０
０
１）
。

た。

そこで本研究では，赤潮など大阪湾の富栄養化現象

２．
２ 全窒素・全リンの定量法に大きな影響を与える淀川水系に着目し，河川水中のTDN および TDP 濃度は，それぞれアルカリおよ

溶存有機炭素（Dissolved Organic Carbon: DOC），

び酸性条件下での過硫酸カリウムを用いた湿式酸化法

全溶存窒素化合物（Total Dissolved Nitrogen: TDN）

（Koroleff, 1983）により分解を行った後，硝酸塩おPhos-

よびリン酸塩として定量した。すなわち，採取後に試TDP）濃度変動の観測を中心とした水質調査

料は Whatman 社製ガラス繊維製濾紙 GF/F（４５０°Cを定期的に行い，それぞれの分布・挙動ならびにそので加熱処理済み）を用いて吸引ろ過を行い，ろ過後の季節変動を調査した。さらに，得られた結果より淀川

試料５ml に混合酸化試薬溶液（０．
０７５M 水酸化ナト

水 系 か ら 大 阪 湾 へ 供 給 さ れ る DOC，TDN そ し てリウム溶液１l に過硫酸カリウム１０g およびホウ酸

TDP の負荷量を見積もった。

６g を 溶 解）を５ml を 加 え，オ ー ト ク レ ー ブ 内

および全溶存リン化合物（Total
phate:

２．実

Dissolved験（１２０°C）で３０分間加熱し TDN を分解した。また，ろ過後の試料５ml に混合酸化試薬溶液（過硫酸カリ

２．
１ 試料採取点および試料採取法

ウ ム５g を５％硫 酸 溶 液１００ml に 溶 解）を０．
４ml 加

琵琶湖に端を発する宇治川は木津川，桂川と合流

え，オートクレーブ内（１
２
０°
C）で３
０分間加熱し TDP

後，淀川と呼ばれる（Fig．
１）
。河川水試料は本流のを分解した。

琵琶湖から大阪湾までの宇治川，淀川の計１６測点（図分解操作後の試料は BLAN＋LUEBBE 社製 AACS中●）および淀川の支流河川である木津川，桂川の２―Ⅱを用いて硝酸塩およびリン酸塩濃度を測定した。

測点（図中★）において２００
１年３月から２００
２年２月の溶 存 無 機 窒 素（Dissolved

Inorganic

Nitrogen:淀川水系における富栄養化関連物質の挙動とその季節変化
DIN），溶存有機窒素（Dissolved Organic Nitrogen:

175より測定した（米田，１
９
９
０）
。

DON）
，溶存無機リン（Dissolved Inorganic Phos-

塩分は Mohr 法（余湖・那須，１
９９４）により塩化物

phate: DIP）および溶存有機リン（Dissolved Organic

イオン濃度を定量した後，塩化物イオン濃度と塩分値

Phosphate: DOP）は以下の式により求めた。

との関係式（坪田，１９９５）を用いて換算した。

＋
４

−
２

−
３

DIN＝NH −N＋NO −N＋NO −N

３．結果および考察

DON＝TDN−DIN
DIP＝PO４３−
DOP＝TDP−DIP

３．
１ 溶存態全窒素・溶存態全リンの分布および季節変動

２．
３ 栄養塩類の分析

３．
１．
１ 溶存態全窒素・溶存態全リンの年間平均値

以下の栄養塩類は BLAN＋LUEBBE 社製 AACS―

宇治川（Stn．
６），木津川，桂川そして淀川（Stn．
７）

Ⅱを用いた比色定量法により行った。

における溶存態全窒素，溶存態全リンそして溶存有機

硝酸＋亜硝酸：試料中の硝酸を開放式カドミウム反態炭素の月毎の濃度ならびにフラックス，そして，そ応器で亜硝酸塩に還元し，スルファニルアミドによりれぞれの年間平均値を Table１に示した。また，各採ジアゾ化し，N―１―ナフチルエチレンジアミンと反応

水地点における TDN および TDP の年間平均値の水させ５５０nm の吸光度を測定した。

平分布を Fig．
２に示した。上流域（Stn．
１〜６）でのリン酸：試料中のリンをモリブデン（Ⅳ）とアンチ

TDN 濃度の年間平均値は，中流域（Stn．
７〜１２）おモン（Ⅲ）によりリン・アンチモン・モリブデン錯体

よび下流域（Stn．
１３〜１６）よりも低いが，流下に伴を生成させ，アスコルビン酸により還元し，８８０nm

い徐々に増加する傾向にあった（Fig．
２における吸光度を測定した。

）。桂川および木津川との合流後の中流域（Stn．
７〜１
２）では，

ケイ酸：モリブデン酸アンモニウムとの反応生成物

TDN 濃度は上流域の約２倍まで増加し，ほぼ一定ののシリコモリブデン酸をアスコルビン酸により還元

濃 度 を 示 し た。大 阪 湾 の 海 水 が 流 入 す る 下 流 域

し，６３０nm の吸光度を測定した。
検 出 限 界 は 硝 酸＋亜 硝 酸 は０．
１μM，リ ン 酸０．
０１μM そしてケイ酸は０．
１μM である。

（Stn．
１
３〜１
６）では中流域よりも TDN 濃度は低く，河口に向かって濃度は減少した。中流域および下流域
では上流域と比較して年間を通じての TDN 濃度の変２．
４ 溶存有機炭素の定量動が大きかった。また，中流域における TDN 濃度の

DOC 測定用試料は Whatman 社製ガラス繊維製濾増加は支流河川からの負荷が大きい可能性があるた

紙 GF/F（４５０°C で加熱処理済み）を用いて吸引ろ過

め，支流河川水中の TDN 濃度との比較を行った。

し，懸濁物の除去を行った。ろ過後の試料水を５ml

Table１より，合流する前の木津川における TDN の凍結アンプル管に移し，６N-HCl を５０μl 添加し，高年平均濃度（１１６．
４±１６．
７μM）および合流する前の純度空気を１
６０ml/min の流量で５分間通気して無機

桂川における TDN の年平均濃度（２
５
３．
８±７
４．
９μM）

炭酸塩の除去を行った試料を分析に用いた。溶存有機は宇治川（５０．
６±１
２．
８μM）よりも極めて高いことが炭素（DOC）の定量には島津製作所製全有機体炭素わかった。各流域における TDP 濃度の年間平均値は０００を用い，高温触媒酸化法により行なっ
計 TOC―５

上流域で低く，支流河川との合流により増加するなどた。この分析操作は一試料につき４〜５回繰り返して

TDN 濃度の分布傾向と類似していた（Fig．
２

行なったが，その際の繰り返し精度は３％以下であっ

しかしながら下流域では TDN の分布傾向とは異なった。なお，分析時には約１時間おきに既知濃度の変動ており，河口に向かって，濃度が増加した。支流河川

）。

を補正した。本法のブランク値（装置ブランク＋Milli

水中の TDP の年平均濃度（Table１）は，木津川で-Q 水ブランク）は３２．
８±７．
１μM であり，変動係数は

１．
３±０．
３μM，桂 川 で は８．
２±２．
９μM で あ り，TDN

２．
１％であった（Yamaguchi et al., 2001）。

と同様に合流前の宇治川（Stn．
６，０．
６±０．
２μM）よ

２．
５ クロロフィル a および塩分の測定法

りも極めて高かった。これらの結果より，淀川本流中

試料水５００ml を Whatman 社製ガラス繊維製濾紙の TDN および TDP 濃度は支流河川により大きな影

GF/F を用いて吸引ろ過し，ろ過後のフィルターを全容１
０ml のネジ口試験管へ移した後，９０％アセトン溶液６ml を加え，２４時間抽出した溶液を蛍光光度法に響を受けていることが分かった。

176

中口・山口・西村・秦野・今中・有井Table１Monthly concentrations and fluxes of total dissoloved nitrogen, total dissolved phoshate and dissolved organic carbon in the Uji, Kizu, Katsura andYodo Rivers.

淀川水系における富栄養化関連物質の挙動とその季節変化
各支流河川水中の TDP もしくは TDN 濃度

177

］とし

て表すことができ，流入河川全ての推定流入濃度を足し合わせることにより合流後の濃度の推定値とすることができる。そこで，各支流河川および合流後の淀川
河川の TDN および TDP の推定濃度を以下の式により求めた。
TDN および TDP の推定流入濃度（宇治川）（EUji）＝CUji×［MUji］
TDN および TDP の推定流入濃度（木津川）（EKizu）＝CKizu×［MKizu］
TDN および TDP の推定流入濃度（桂川）（EKatsura）＝CKatsura×［MKatsura］
TDN および TDP の推定流入濃度（淀川）（EYodo）＝EUji＋EKizu＋EKatsuraFig．
２

The horizontal distributions of (a) average
total dissolved nitrogen and (b) average total dissolved phosphate in the Yodo Riversystem from March 2001 to February 2002.

計算により得られた宇治川，木津川そして桂川のTDN 推定流入濃度はそれぞれ３
３．
３±２．
４μM，２
１．
６±
０．
９μM，３
９．
８±３．
４μM であり，桂川は寄与率がもっとも低いにもかかわらず，TDN の推定流入濃度が高
いことがわかった。また，三河川の TDP 推定負荷量

３．
１．
２ 宇治川，木津川，桂川から淀川本流へもたらされる溶存態全窒素量・溶存態全リン量は そ れ ぞ れ０．
４±０．
０μM，０．
２±０．
０μM，１．
３±０．
１
μM であり，TDP も TDN と同様に桂川からの推定

２００
１年の１月から１２月までの各河川の合計流量（日流入濃度が他の河川に比べて高いことがわかった。次

本河川協会，２００３）を用いて宇治川，木津川，桂川かにこれらの計算結果より求めた推定流入濃度の合計とら淀川本流へもたらされる TDN，TDP の流入量を見３つの河川が合流した後の Stn．
７での濃度を比較し積もった。なお，淀川本流へ各河川が及ぼす寄与率はた。TDN については，三河川の推定流入濃度の合計

以下の式により求めた。

は９
４．
６±４．
３μM で あ り，Stn．
７で の 実 測 値９
９．
０±
２
１．
７μM とほぼ同じ値を示した。一方，TDP につい（CUji）
寄与率（宇治川）ては三河川の推定流入濃度の合計は１．
９±０．
１μM で

［流量
/
］
＝［流量（宇治川）］（宇治川＋木津川＋桂川）（CKizu）
寄与率（木津川）あり，Stn．
７での実測値２．
２±０．
５μM との間には優位な差は認められなかった。

［流量/］＝［流量（木津川）］（宇治川＋木津川＋桂川）

３．
１．
３ 淀川における溶存態全窒素・溶存態全リン濃度および溶存態全窒素／溶存態全リン濃度比の季節（CKatsura）
寄与率（桂川）［流量/］＝［流量（桂川）］（宇治川＋木津川＋桂川）

変化

上 流 域（Stn．
１〜６），中 流 域（Stn．
７〜１２）および下流域（Stn．
１
３〜１６）における TDN および TDP
宇治川，木津川そして桂川の２
００
１年１月から１
２月の

濃 度 の 季 節 変 動 を Fig．
３に 示 し た。TDN お よ び

年 間 総 流 量 は そ れ ぞ れ５
４，
８
８
５．
５
２，１
５，
４
７
３．
８
８，

TDP 濃度は中流域で最も高く，年間を通じて上流域

１
３，
０
６
８．
１
３m３/s であり，各河川の寄与率はそれぞれ，の約２〜４倍の濃度であった。中流域では降雨後に試

宇治川６５．
８％，木津川１
８．
５％，そして，桂川１
５．
７％と料採取を行った６，８月に TDN および TDP 濃度がなった。次に，この寄与率を用いて各支流河川からも減少する傾向が見られ，下流域とほぼ同じ濃度にまでたらされる TDN および TDP の流入量を見積もるこ

減少していた。この時期における下流域での塩分値はとにした。各支流からもたらされる TDN および TDP

０〜２．
５‰であり，他の時期の平均塩分値（１
６．
５±５．
５

の推定流入量は［各支流河川の寄与率‰）より明らかに低かった。従って，６月および８月

］×［合流前の178

中口・山口・西村・秦野・今中・有井

Fig．
４

Seasonal variations of the average TDN/
TDP ratio in the upper stream (Stn. 1-6),
middle stream (Stn. 7-12) and down stream(Stn. 13-16) of Yodo River from March 2001
to February 2002.

傾向が確認できた。琵琶湖南湖の TDN/TDP 比は春Fig．
３

Seasonal variations of (a) average total dissolved nitrogen and (b) average total dissolved phosphate in the upper stream (Stn.
1-6), middle stream (Stn. 7-12) and down
stream (Stn. 13-16) of Yodo River systemfrom March 2001 to February 2002.

期に高く夏期から秋期にかけて減少し，冬期に増加する傾向があるため（吉 田 ほ か，１９９３），上 流 域 で のTDN/TDP 比の変動は琵琶湖の水質変化に影響されていると推測することができる。一方，中流および下流域での TDN/TDP 比の減少は，支流河川の合流に伴い人為的に供給された TDP 濃度の増加が一因と考え

は降雨の影響により中流域の TDN および TDP 濃度られた。

は減少し，下流域に多量の河川水が流入したため中流

３．
２ 溶存態全窒素・溶存態全リンの分子種別分布域と下流域の濃度差がほぼ無くなったと考えられる。

TDN 中の窒素化合物の構成比を Fig．
５に示した。

下流域では７月に TDN および TDP 濃度が高く，特上流域では硝酸態窒素が TDN の約４５〜６０％を占め，に TDP 濃度は前後の時期と比較して約５倍高濃度で流下過程の中で徐々に構成比が増加していた。一方，あった。全てのデータは表記しないが，下流域での７DON は上流域で TDN の約３０〜５０％を占めているが

月試料水中の溶存単糖濃度は他の試料採取期（３月〜

硝酸態窒素とは逆に，流下過程で徐々に構成比が減少

１１月）ま で の 試 料 と 比 較 し て 約２〜５倍 高 か っ た

していた。アンモニア態窒素は上流域で TDN の約６

（１
４．
３±３．
８μM）
。溶存単糖は，植物プランクトンな〜１０％を占めており，硝酸態窒素同様に流下過程の中

どの生物活動に伴う代謝活動により生産されることがで徐々に構成比が増加していた。亜硝酸態窒素は上流知られている（Sellner and Nealley, 1997）。７月の域で TDN の約２％を占め，上流域では構成比に大き試料水中のクロロフィル a 濃度を定量していないたな変動は認められなかった。中流域では硝酸態窒素比

め直接的な判断は下せないが，７月の TDP 濃度極大が上流域よりも増 加 し，TDN の 約８０％を 占 め て いは，下流域もしくは大阪湾に生息する植物プランクト

た。一方，中流域における DON 比は約１５％と上流域ンなど生物活動に原因があると推測することができよりも大きく減少し，アンモニア態窒素も約５％を占る。

める程度であったが，亜硝酸態窒素比は上流域とほぼ

上 流 域（Stn．
１〜６），中 流 域（Stn．
７〜１２）お よ び同じであった。さらに，中流域内での各構成成分比は下流域（Stn．
１３〜１６）における TDN/TDP 比の季節

ほぼ一定である事が分かった。下流域では硝酸態窒素

変化を Fig．
４に示した。各流域における TDN/TDP

比が中流域よりも減少し，TDN の約５
０〜６
５％を占め

比は上流域で高く，中流および下流域では低下するこていた。DON 比は中流域よりも若干増加し，TDNとが分かった。上流域での TDN/TDP 比の季節変動の約２０〜３０％を占め，同様にアンモニア態窒素およびは春期および冬期に高く，夏期（８月）には減少する

亜硝酸態窒素の構成比も増 加 し て お り，そ れ ぞ れ淀川水系における富栄養化関連物質の挙動とその季節変化

Fig．
５

Change in average composition ratios of nitrogen compounds in the Yodo River system from March 2001 to February 2002.

Fig．
６

179

Change in average composition ratios ofphosphate and dissolved organic phosphatein the Yodo River system from March 2001
to February 2002.

TDN の約１
６％および約４％を占めていた。一般的に無機窒素化合物は，植物プランクトンにより硝酸，亜きく，さらに有機態の DON や DOP 比も高いことが硝酸およびアンモニアのいずれの分子種も代謝活動の分かった。この結果は，淀川上流域や下流域が琵琶湖中で取り込まれ，その後アンモニアとしてのみ再生さ

および大阪湾の生物活動や潮汐による季節変化等を大れ，硝化過程の中で亜硝酸および硝酸へと変化するきく反映しているためと考えられる。さらに，TDN「窒素サイクル」と呼ばれる過程の中で酸化・還元を

および TDP のいずれも上流から中流にかけて無機態受ける（才野，１
９
９
５）。したがって，下流域でのアンが増加しており，人為的に負荷される窒素化合物およモニア態窒素や亜硝酸態窒素比の増加および硝酸態窒

びリン化合物のほとんどが無機態である事を示唆し

素や DON 比の減少は，汽水域での活発な生物活動をた。

反映していると考えることができる。これは下流域で３．
３ 溶存有機炭素の分布のクロロフィル a 濃度（７．
４±４．
０μg/l）が上流域（５．
０各採水地点における DOC の年間平均値および上±１．
７μg/l）や中流域（４．
４±１．
３μg/l）より高い結果

流，中流，下流域別の DOC 平均濃度の季節変化をからも支持される。

Fig．
７に示した。淀川水系での DOC 濃度は TDN や

TDP 中の無機および有機リン化合物の構成比を

TDP の分布とは大きく異なり，上流から下流へかけ

Fig．
６に示した。TDP 中での DIP および DOP 比もて徐々に増加する傾向が見られた（Fig．
７

TDN 同様に各流域で大きく異なっていることが分

わち，桂川および木津川などの支流河川との合流によかった。上流域では DOP 比が高く，琵琶湖付近のり大きく濃度が増加する傾向は見られなかった。これ

）
。すな

Stn．
１では約７
５％を占めており，DON 同様に流下には合流前の宇治川での DOC 濃度（１
３
２．
０±１
６．
５μM）

伴い徐々に減少する傾向が認められ，中流域では約６と 桂 川（１７０．
４±５０．
８μM）や 木 津 川（１
４
０．
２±２
９．
６

〜１
０％まで減少していた。しかし，下流域では若干増μM）での濃度に TDN や TDP 濃度のような大きな加しており，生物生産による影響が主な原因であると違いが無いためと考えられる。さらに，支流河川（桂考えられる。

川よび木津川）からの影響を考慮した合流後の推定濃琵琶湖湖水の影響を受けている上流域や，大阪湾海

度は実測濃度とほぼ一致していた。これらの結果は，水の影響を受けている下流域での TDN および TDP

合流後に流入する小規模な支流河川中の DOC 濃度との構成成分比は，中流域と比較して構成比の変動が大本流との濃度差が小さいため，合流後の急激な濃度増

180

Fig．
７

中口・山口・西村・秦野・今中・有井The horizontal distribution of average dissolved organic carbon concentration (a) andseasonal variation of average dissolved organic carbon concentration in the upperstream (Stn. 1-6), middle stream (Stn. 7-12)
and down stream (Stn. 13-16) (b) in the
Yodo River from March 2001 to February
2002.

Fig．
８

Seasonal variations of the load of (a) total
dissolved nitrogen, (b) total dissolved phosphate and (c) dissolved organic carbon in
the Uji, Kizu, Katsuraand Yodo Rivers
from March 2001 to February 2002.

加が起きなかった事が要因と考えられる（大阪市水道
局，２
０
０
１）
。

い，大阪湾への負荷量は中流域での各成分濃度の平均

また季節変化についても TDN や TDP とは異なった結果が得られた（Fig．
７）。上 流 域 や 中 流 域 のDOC 濃度は春期に若干高いが，年間を通じてほぼ一

値と枚方大橋（Stn．
７）での流量値を用いた。な お
２００
２年１月および２月の流量値は公表されていないた
め，前年の月間平均値を用いた。

定濃度で推移しており降雨期においても濃度減少は見

結果を Table１に示したが，各支流河川から淀川本られなかった。鈴木ほか（１９９８）の報告では春期には流への TDN 負荷量は宇治川が最も多く（年間平均；

琵琶湖に生息する微生物により生産された有機物が淀

９
９±２
１g/s）
，全支流河川からの負荷量の約５割を占め川水系内に流入することが確認されており，上流域やていた。TDP 負荷量は桂川（年間平均；７±３g/s）

中流域での春期の濃度増加は琵琶湖の生物活動に起因が宇治川（年間平均；３±１g/s）より多く，これらすると考えられる。一方，下流域では TDP 濃度の季の河川で全体の約９割を占めていた。桂川の河川流量

節変動と DOC 濃度の変動に類似点が見られ，いずれは宇治川の約５分の１程度であるが，TDN 負荷量はも５月，７月および１０月に濃度極大が観測された。

全支流河川の約３割，TDP 負荷量は約６割を占め，

３．
４ TDN，TDP および DOC 負荷量の見積もり

淀川の水質に与える影響は極めて大きいことが分かっ

各月の観測で得られた結果を基に宇治川，木津川おた。一方，桂川とほぼ同じ流量で淀川に合流する木津

よび桂川から淀川への TDN，TDP，DOC 負荷量な川の TDN および TDP 負荷量は，年間平均値でそれらびに淀川から大阪湾への負荷量の季節変化を調査しぞれ４４±１
５，１±１g/s であり全支流河川からの負荷

た（Fig．
８）。それぞれの支流河川からの負荷量は合量の１〜２割程度と少なく，桂川とは対照的であっ流直前の観測点における各成分濃度および流量値を用た。DOC 負荷量は宇治川が最も多く（年間平均値；

淀川水系における富栄養化関連物質の挙動とその季節変化
２
４
１±１
１
３g/s）
，全支流河川からの負荷量の約８割を占めていた。一方，木津川および桂川からの DOC 負荷
量は４
６±１
８および５
１±１
９g/s とほぼ同程度であり，そTable２181

Monthly and total load of TDN, TDP and
DOC from the Ypdo River to the Osaka
Bay.

れ ぞ れ 全 体 の 約１割 程 度 で あ っ た。各 河 川 か ら のDOC 負荷量は TDN や TDP とは異なり桂川の寄与は少なかった。これらの結果は，桂川が京都市内の下水処理水の流入や，市街地を流下する鴨川の合流といった要因により比較的窒素・リンの汚染が進んでいたためと考えられる。
淀川から大阪湾への TDN および TDP 年間平均負荷量は，それぞれ２８９±６５，１４±３g/s であった。またそれぞれの負荷量は春期（３〜６月）に高く，夏期（７〜８月）には若干減少する傾向が見られた。さらに
DOC の年間平均負荷量は３６５±１
１９g/s と変動が大き
く，降雨期の６月および８月に最も多かった。この結果は TDN や TDP 負荷量の季節変化とは異なってい

DOC（POC から見積もられた値）は２０，
８００ton/yr でる。増水時の濃度減少がわずかでその負荷量は河川流あり，本研究により得られた値は，TDN，DOC につ

量値に大きく依存したためと考えられる。

いては三島らの報告値の約半分の値であり，TDP にn

次 に 各 月 の 負 荷 量 と 流 量 値 の 関 係 式 を L＝CQ

ついても約１
３０ton/yr 低い値を示した。この原因とし（L：負荷量，Q：河川流量，C，n：定数）の経験式ては，本研究での試算には大規模な増水期（台風の影

（和田，１
９
９
０）を用いて求め，以下の式を得た。

響等）の結果を反映させていないことや，各成分濃度が１９９５年当時よりも減少していることなどが考えられ

６
１
TDN（g/s）＝３４．
４０
０Q ０．３８１ r＝０．

る。特に TDN や TDP を構成する各成分濃度の減少

TDP（g/s） ＝ １．
５
３
２Q

０．
４
１
０

r＝０．
７
４

が著しいが，近年の法規制による水質改善の結果としDOC（g/s）＝ ５．
９
１
７Q

０．
７
６
４

r＝０．
８
９

ても考えることができる。理由を明確に理解するためには，今後の長期的な観測が必要である。

上記式では TDN や TDP の関係式では n＜１である
が，DOC の関係式では n≒１となり，これらの物質

４．ま と めの起源が明確に異なることを示している。すなわち，淀川水系において富栄養化関連物質の定期観測を

窒素やリン化合物は人為的に負荷される量が多いため行った。その結果，TDN や TDP 濃度は支流河川と河川増水時には希釈され，一方の DOC は河川底泥かの合流により大幅に増加するが，DOC 濃度は支流河らの溶出など人為的な汚染源以外からの負荷量が多い川の合流による影響は少ない事が明らかとなった。さため，河川流量の変化により負荷量が大きく変動する

らに各支流河川を調査した結果，桂川は特に TDN やことを示している。この式と試料採取月の平均流量を

TDP 濃度が高く，それぞれの負荷量は流量がほぼ同用いて各月の負荷量および年間負荷量を試算し，一年じ木津川よりも多いことが分かった。さらに，各流域間の負荷量を積算した。結果を Table２に示したが，別の TDN や TDP の構成成分比には明確な特徴が見

TDN，TDP お よ び DOC の 年 間 負 荷 量 は そ れ ぞ れられ，上流域では DON や DOP といった有機態の窒

８，
３
７
４，４
４
４および１
１，
６
５
７ton/yr となった。三島ほか

素・リン化合物が占める割合が多く，中流域や下流域（１９９９）も同様に和田（１９９０）の経験式を用い，河川

では無機態の窒素・リンが占める割合が増加してい３流量を河川豊水の約２倍値（５００m /s）と定義し，河た。すなわち，流下過程での人為的汚染により流入す

川増水時に淀川から大阪湾へ負荷される栄養塩類の年

る窒素およびリンはほぼ無機態として負荷されるとの間負荷量を計算している。三島らによると，TDN（TN知見を得た。今後は瀬戸内海環境保全特別措置法に基か ら PON を 差 し 引 い た 値）は１
５，０
５０ton/yr，TDP

づく第５次総量規制により淀川水系中の窒素・リン濃（TP から PP を差し引いた値）は５７
６ton/yr，そして度は減少すると予想されるが，大阪湾への正確な窒182

中口・山口・西村・秦野・今中・有井

素・リンの負荷量を把握するためにも継続的な調査が

７．
8，２
０―２

必要である。さらには平水期だけではなく増水期のSellner, K. G. and Neally, E. W. (1997) Diel fluctua-

データ収集を行うことがこれらの負荷量をより正確にtions in dissolved free amino acids and mono-

見積もる際には重要であると考えられる。

saccharides in Chesapeak Bay dinoflagellate謝

blooms. Mar. Chem. 56, 193―200.

辞鈴木康弘，中口譲，平木敬三，長尾誠也，工藤充雄，

本論文の初稿に多くの有益なコメントを下さった伊井博行氏および匿名の査読者に感謝します。

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