福岡県保健環境研究所年報第49号，62－68，2022

原著
季別運転を行う下水処理場放流水が流れ込む水域にある底質からの栄養塩類の溶出傾向
柏原学・秦弘一郎・松木昌也・古賀敬興・古閑豊和・平川周作・志水信弘・松本源生・石橋融子
・宮脇崇*・山西博幸**
季別運転を実施している大牟田市北部浄化センターの放流水が流れ込む堂面川河口の底質及び有明海の底質を用いて、底質からの栄養塩類溶出傾向の把握を目的とした溶出試験を行った。その結果、好気的条件下では、全リン（T-P）溶出量は硝化抑制期の有明海底質で横ばい、その他の時期及び地点で緩やかな増加傾向を示し、全窒素（T-N）溶出量は、試料採取時期、採取地点に関わらず減少傾向を示した。
嫌気的条件下では、試料採取時期、採取地点に関わらず、T-P溶出量は増加傾向を示し、好気的条件下の結果と比較して増加が大きかった。一方、T-N溶出量は硝化促進期の有明海底質を除き、増加傾向を示した。底質からの溶出速度を用いて、ノリ小間あたりの栄養塩類溶出量を算出したところ、静的な条件での直上水中の栄養塩量に対する割合は、T-Pで0.052～2.1%、T-Nで-1.2～0.34%であった。
［キーワード：下水処理場，季別運転，底質，栄養塩類，溶出試験］
１

はじめに「処理水によるノリ養殖への影響」を報告している。

近年、豊かな海を取り戻すための施策の一つとして、瀬福岡県では有明海に面した大牟田市北部浄化センター

戸内海・有明海をはじめとする閉鎖性海域に面する一部の（以下、浄化センター）において、平成16年度よりノリの下水処理場にて、栄養塩類の能動的管理運転が行われてい非養殖期である夏季（硝化促進期）に硝化・脱窒を促進さる 1-3)。この運転は、放流先水域の利用を鑑みて、必要な時せることで放流水中の全窒素（T-N）濃度を低下させ、ノ期に栄養塩類を供給する運転を指し、季別運転と呼ばれてリの養殖期である冬季（硝化抑制期）に硝化・脱窒を抑制いる。季別運転の実施状況は、令和2年3月末時点で全国30させることで放流水中のT-N濃度を硝化促進期と比較して箇所の下水処理場にて実施されている 2)。国土交通省下水高い状態に維持する季別運転を行っている。古賀 7)、城戸

道部では、現在までに事例集 1, 2)、手順書（案）3) 等を公表

ら 8) は、季別運転を行う浄化センター及び大牟田市南部し、季別運転を進めている。一方で、「栄養塩類の能動的浄化センターを対象として、有明海東部における季別運転管理に関する事例集」では、「海域に対する能動的運転管による水温、塩分への影響を調査し、水温の極端な上昇及理の効果や下水処理水が海域に与える影響についても十び塩分の極端な低下が発生しないことを報告している。ま分に明らかになっていない実情に留意する必要がある」こ

た、筆者らは浄化センターを対象とした調査研究を実施し、とが言及 2)されており、季別運転に関する知見の集積は非放流水が堂面川へ放流される直前の水質、塩素剤及びアン常に重要である。この知見の集積は徐々に進んできており、モニア性窒素（NH4-N）を含む試料のT-N分析法の検討お有明海を放流先とする調査の報告もなされている。山西ら

よび浄化センター放流水の流れ込む水域における難分解4, 5) は、季別運転を行う佐賀市下水浄化センターを対象と性有機物量について報告した 9-11)。

して本庄江川及び有明海湾奥における栄養塩類の分布調

栄養塩類は、陸域からの供給の他、底質からの溶出によ

査の結果、佐賀市下水浄化センター放流水が河口のノリ養る供給が指摘されており 12)、物質循環の観点から底質由殖場に到達していることを報告している。また、佐賀県 6)来の栄養塩類溶出が水質に及ぼす影響を把握する必要がでは産学官連携共同研究にて、佐賀市下水浄化センターのある。しかし、浄化センター放流水が流れ込む水域におけ季別運転管理における「ノリ養殖海域への窒素供給」及びる底質からの栄養塩類の溶出傾向に関する調査事例はない。そこで、本調査では硝化促進期及び硝化抑制期に採取

福岡県保健環境研究所（〒818-0135 太宰府市大字向佐野 39）* 北九州市立大学国際環境工学部（〒808-0135 北九州

した堂面川河口付近及び有明海の底質を用いて溶出試験

市若松区ひびきの 1 番 1 号）

する。

を実施し、栄養塩類の溶出傾向について調査したので報告**佐賀大学理工学部（〒840-8502 佐賀県佐賀市本庄町1 番地）- 62 -２

調査方法

２・１

N

調査地点及び試料採取

調査地点は、図1のとおり浄化センター放流水が流れ込

大牟田市
北部浄化センター

St-1

む堂面川の河口付近（St-1、東経130度25分28秒、北緯33度

有明海

3分9秒 ; WGS84）及び有明海（St-2、東経130度24分28秒、堂面川

北緯33度2分18秒 ; WGS84）とした。St-2 は堂面川河口から約1.5 km 程度南西方向に離れた地点である。調査は、硝St-2化促進運転を行っている平成30年6月11日の10時20分から

500 m

11時10分及び硝化抑制運転を行っている平成31年3月1日の9時20分から12時10分に行った。溶出試験に用いる直上

図1 調査地点

水は表層水を採取して用いた。底質はエクマンバージ採泥器を用いて採取した。平成30年6月11日及び平成31年3月1400す。

320

分析項目

直上水の分析項目は、T-N、硝酸性窒素（NO3-N）、亜硝酸性窒素（NO2-N）、NH4-N、全リン（T-P）、リン酸態リ

潮位 (cm)

２・２

調査時間

480

日の三池港（福岡県大牟田市）の潮位図を図2及び図3に示

240

潮位
2.8 m

160
80

ン（PO4-P）、化学的酸素要求量（COD）、pH、電気伝導0度（EC）、酸化還元電位（ORP）、溶存酸素量（DO）と-8000した。T-N については、既報 10) に従って測定した。NO3-06121824

時刻

N、NO2-N、NH4-N、T-P、PO4-P、COD、pH、ECについては JIS K0102 13) に準拠して測定した。底質の分析項目は、

図2 三池港の潮位図（平成30年6月11日）

pH、COD、T-N、T-P、含水率、強熱減量とし、環境省の底質調査方法 14) に準拠して測定した。
２・３

調査時間

480

溶出試験

400

溶出試験装置を図4に示す。試験及び解析は底質試験方で行い、試験期間中は暗室とした。採取した底質は底蓋で閉じたアクリルパイプ（直径=20 cm、高さ=150 cm）に高さが約30 cm（体積9.4 L）になるように充填した。直上水

320

潮位 (cm)法 15) を参考にして行った。溶出試験は、20℃の恒温室内

240

潮位2.8 m160

800

は底質が巻き上がらないように注意しながら底質面から高さ約70 cm （体積22 L）まで注ぎ入れた。試験期間内の-8000

121824時刻

水質状況は、直上水のORP、水温及びDOにて確認した。有明海は干満差が激しいことから水質は好気的条件である

06図3 三池港の潮位図（平成31年3月1日）と考えられる。一方で、有明海の底層の一部では貧酸素水塊の発生が報告されている 16, 17) ことから、本調査では好気体導入管

気的条件（硝化促進期：試験A及びB、硝化抑制期：試験C（（ORP センサー及びD）及び嫌気的条件（硝化促進期：試験E及びF、硝化抑制期：試験G及びH）の両方で検討することとした。好気

試料取り出し口的条件下での溶出試験では、DOが 3 mg/L 以上となるように純空気（G 3）（大陽日酸（株））を一定流量でばっ気し直上水DO センサーた。嫌気的条件下での溶出試験では、DOが 1 mg/L 以下となるように一定流量の超高純度窒素ガス（大陽日酸（株））でばっ気した。溶出試験の条件（A～H）及び試験開始時のORP 計
底質DO メーター直上水と底質の理化学的性状を表1に示す。直上水は試験開始 0、1、3、5、7、10、14、21日目に200～300 mL 採取- 63 -

図4 溶出試験装置した。NO3-N、NO2-N、NH4-N、PO4-P は0.45 µm メンブレ

表 1 溶出試験開始時の理化学的性状

ンフィルターでろ過した水を用いて分析を行った。

試験名

栄養塩類溶出量は、底質試験方法 15) を参考に安定した

DO > 3 mg/L（好気）DO < 1 mg/L（嫌気）採水日

溶出曲線を示した7～21日目の結果を用いて求めた。溶出量は単位面積当たりで表すものとし、次式によって算出し地点名た。

水温

𝑅 = ∑(𝑉 − ∑ 𝑉𝑛−1 )(𝐶𝑛 − 𝐶𝑛−1 ) /𝐴
ここで
𝑅：溶出量 (mg/m2)、𝑉：初期の直上水量 (L)水質

𝑉𝑛 ：𝑛 回目の採水量 (L)、𝐶𝑛 ：𝑛 回目の濃度 (mg/L)、
𝐴：底質断面積 (m2)、である。
３℃
pH

結果と考察

３・１

好気的条件下における溶出試験

好気的条件下における栄養塩類の経日変化を図5に示底質す。試験A～CのT-P溶出量は増加傾向を示した。試験DのT-P溶出量は9 mg/m2 前後を推移した。試験A～DのORP
ECDOCOD
SS
T-P
PO₄-P
T-N
NO₃-N
NO₂-N
NH₄-N

mV
µS/cm

mg/L

pH
COD
mg/g・dry
T-P
T-N
含水率%
強熱減量

AB
E
F
平成30年6月11日
硝化促進期
St-1
St-2
河口海域
23.8
22.9
7.9
8.0
155
171
39000 46000
4.9
6.0
3.0
2.5
4052
0.17
0.039
0.073
0.014
1.3
0.3
0.2
<0.1<0.1<0.1
0.7<0.1
7.5
7.48.88.70.96
0.71
1.9
1.65655
4.84.5CDGH
平成31年3月1日
硝化抑制期
St-1
St-2
河口海域
11.6
12.7
8.0
8.4
149
20340000 45000
1113
5.4
5.2
1533
0.13
0.053
0.057 <0.005
1.5
0.4
0.6
<0.1
<0.1<0.1
0.3
<0.1
7.5
7.5
9.7
7.7
0.91
0.75
1.8
2.25647
3.3
2.4

PO4-P溶出量は、いずれも増加傾向を示した。試験A～Cやすく 16)、今回の結果もその内容を支持するものだっにおけるPO4-P溶出量の変化はT-P溶出量の変化とほぼ同た。試験E、G及びHのT-N溶出量は増加傾向を示し、試様の推移を示した。リンは主にPO4-Pとして溶出する 18)

験Fは減少傾向を示した。試験E、G及びHのDIN溶出量

ので、PO4-Pの溶出に従い、T-P溶出量の増加が見られた

は、増加傾向を示し、試験FのDIN溶出量は減少傾向を示と考えられた。

した。次に、DIN溶出量の増減を窒素の形態別に確認した。試験GのNO3-N溶出量は緩やかに増加し、14日目に0

試験A～DのT-N溶出量は、何れも減少傾向を示し、溶存態無機窒素（DIN）溶出量も、T-N溶出量と同様に変mg/m2 となった。一方、試験E、F及びHのNO3-N溶出化した。溶出量の減少は、水中の栄養塩類の底質への吸量は7～21日目まで0 mg/m2 であった。試験GのNO2-N着または脱窒等による水中からの栄養塩類の消失を表し溶出量は緩やかに増加し、21日目に0 mg/m2 となった。ている。次に、DIN溶出量の増減を、窒素の形態別に確試験E、 F及びHのNO2-N溶出量は7～21 日目まで0認した。試験AのNO3-N溶出量は、減少傾向を示し、試mg/m2 であった。試験E、G及びHのNH4-N溶出量は増験B～DのNO3-N溶出量は、増加傾向を示した。試験A及加傾向を示し、試験FのNH4-N溶出量は減少傾向を示し

びBのNO2-N溶出量は減少傾向を示した。試験CのNO2-Nた。

溶出量は、増加傾向を示した。試験DのNO2-N溶出量

今回の実験結果から、嫌気的条件下での窒素の溶出は、7～21日目までNO2-Nが全く検出されなかった。試は、試験Fを除きNH4-Nとして溶出したと考えられる。

験AのNH4-N溶出量は増加傾向を示し、試験B～Dのまた、NO3-N溶出量の増減が見られなかった原因とし

NH4-N溶出量は減少傾向を示した。て、還元的条件下での脱窒によるものと推測された。

今回の実験結果から、好気的条件下での窒素の溶出挙動は、NH4-Nとして溶出した後、硝化によりNO3-Nに変３・３

底質からの溶出量が水塊に与える影響

３・３・１

溶出速度の算出

7～21日目の測定値から算出した栄養塩類溶出速度の結化したことが示唆された。また、DIN溶出量の減少の要因として、底質への吸着または硝化後の脱窒、完全な暗果を表2に示す。T-P及びPO4-Pは全ての試験において正室ではなくアクリルパイプ内部で生物膜が観察されたこの溶出速度であった。T-Nは嫌気的条件の試験E、G、Hとから植物プランクトンによるDINの取り込みなどが考が正の溶出速度、その他の試験が負の溶出速度であっえられた。

た。NO3-Nは好気的条件の試験B、C、D及び嫌気的条件

３・２の試験Gが正の溶出速度、好気的条件の試験Aが負の溶出

嫌気的条件下における溶出試験

嫌気的条件下における栄養塩類の経日変化を図6に示速度であった。NO2-Nは好気的条件の試験C及び嫌気的す。試験E～HのT-P溶出量は、何れも増加傾向を示し、条件の試験Gが正の溶出速度、好気的条件の試験A、 B

PO4-P溶出量もT-P溶出量と同様に変化した。一般にが負の溶出速度であった。NH4-Nは好気的条件の試験A

PO4-Pは、好気的条件下より嫌気的条件下の方が溶出し及び嫌気的条件の試験E、G、Hが正の溶出速度、その他- 64 -好気

302010CD0好気

30B10CD14
経過日数200150好気

ABC50D0300

14経過日数好気

100A0B-100CD-200
07400

14経過日数好気

200A1000C
D-100
7200

14経過日数好気

BCD-1000714
経過日数

0好気

A-100BC-200

D-300
0714
経過日数

F20GH07300

14
経過日数

21T-N200

嫌気EF100GH0714経過日数

21300
DIN200
嫌気E100FG0H-100
72014経過日数

21NO3-N0嫌気E-20FG-40H-60
72014経過日数

21NO2-N0嫌気EF-20GH-40
714経過日数21300
NH4-N200

嫌気EF

100

GH

0021E

400NH4-N

21嫌気6021100

14経過日数

PO4-P800A0710021NO2-N

100

H00B0G

21NO3-N

300

200DIN200

F

21DIN 溶出量 (mg / m²)

7E

400T-N100

嫌気6021T-N 溶出量 (mg / m²)

7NO₃-N 溶出量 (mg / m²)

T-N 溶出量 (mg / m²)
DIN 溶出量 (mg / m²)

A

200T-P800PO4-P4010021PO₄-P 溶出量 (mg / m²)

500NO₃-N 溶出量 (mg / m²)

14
経過日数

NO₂-N 溶出量 (mg / m²)

PO₄-P 溶出量 (mg / m²)

70NO₂-N 溶出量 (mg / m²)

A
B0NH₄-N 溶出量 (mg / m²)

T-P 溶出量 (mg / m²)

T-P

40

NH₄-N 溶出量 (mg / m²)

T-P 溶出量 (mg / m²)

50

714
経過日数

21

図5 溶出試験結果（好気的条件下）

図6 溶出試験結果（嫌気的条件下）（硝化促進期：試料A及びB、硝化抑制期：試料C及びD）（硝化促進期：試料E及びF、硝化抑制期：試料G及びH）- 65 -の試験が負の溶出速度であった。

表2 底質からの各栄養塩類項目の溶出速度

ここで、今回の結果と郡山ら 19) の有明海奥部における底質溶出試験の結果を比較した。なお、郡山らの調査時期試験ABCDEFGH（平成22年5月～平成23年11月）は、佐賀市下水浄化セン
ターで季別運転を開始した時期（平成19年度）以降であり、泥質と泥砂質の2地点において好気的条件で溶出試験を行っている。最初に、PO4-Pの溶出速度を比較した。郡山らの結果は、各地点の調査期間の平均で6.8、1.8 mg/m2/d で

T-P PO₄-P
1.0
1.0
2.3
1.7
1.2
0.7
0.077
0.24
1.9
1.4
0.68
1.9
3.1
2.6
2.01.9

T-N-2.0-9.5-2.4-3.6
5.6-109.4
3.8mg/m2/dNO₃-N NO₂-N NH₄-N-5.2-4.2
2.5
23-14-183.2
1.8-193.90.0-4.60.00.02.90.00.0-5.5
2.5
2.1
5.80.00.0
3.7あったことに対し、今回の結果では溶出速度の速い嫌気的条件（試験E～H）でも1.4 ～ 2.6 mg/m2/d であり、有明

表3海奥部と比較して溶出速度は遅かった。次にNO3-Nの溶出に対する底質からの T-N・T-P 溶出量の割合（1日あたり）速度を比較した。郡山らの結果は、夏季に各地点それぞれ-7.9 ～ -4.7 mg/m2/d、-5.3 ～ -1.5 mg/m2/d、それ以外の時期で -18 ～ 10 mg/m2/ d、-4.3 ～ 22 mg/m2/d であった。今回の結果では -5.2 ～ 23 mg/m2/d であり、NO3-N

ノリ小間1区画当たり内の水塊に含まれるT-N・T-P

硝化促進期（平成30年6月11日）
好気
嫌気
河口海域
河口海域
地点名A
B
E
F
T-P
0.21%
2.1%
0.41%
0.62%
T-N -0.056% -1.1%
0.15%
-1.2%
調査日
条件

硝化抑制期（平成31年3月1日）
好気
嫌気
河口海域
河口海域
CD
G
H
0.32% 0.052% 0.85%
1.4%-0.058% -0.32% 0.22%
0.34%の溶出速度は有明海奥部における年間変動の範囲内であった。最後に、NH4-Nの溶出速度を比較した。郡山らの結程度と算出された。今回の溶出試験の結果は静的条件のも果は、各地点それぞれの平均で12、75 mg/m2/d であったのであるが、環境中での底質からの栄養塩類の溶出は、気ことに対し、今回の結果では-19 ～5.8 mg/m2/dであり、象・潮流による底泥の巻き上げ等の動的条件も含まれる。

NH4-Nの溶出速度は有明海奥部と比較して遅かった。

また、底質の直上水も気象・潮流により絶えず置換される

３・３・２

ことから、環境中では更に複雑な挙動を示す可能性がある。

ノリ小間当たりの底質からの溶出量

浄化センターでは、ノリ養殖場への栄養塩類供給を目的として季別運転を行っている。一方で、栄養塩類の供給源

４まとめの一つとして底質が考えられる。そこで、底質のT-N及び本調査では、長期間季別運転を行っている浄化センタ

T-P溶出量が栄養塩類供給に与える影響について、ノリ小ーの放流水が流れ込む堂面川河口付近の底質及び河口か間当たりのT-N及びT-P溶出量を考察することとした。

ら離れた有明海の底質を試料として、溶出試験を実施しノリ養殖業場は、36 m × 18 m を基本単位とする区画た。その結果は以下のとおりである。

で構成されており、この区画はノリ小間と呼ばれている。
ノリ小間の面積は約650 m2①

好気的条件下での溶出試験では、T-P溶出量は硝化であり、T-N及びT-Pの溶出速抑制期の海域底質で横ばい、その他の試料で増加傾度にこの面積値を乗ずるとノリ小間1区画における1日当向を示した。T-N溶出量は、試料採取時期、採取地たりのT-N及びT-Pの溶出量が分かる。また、有明海の平均点に関わらず、減少傾向を示した。また、形態別の潮位は約2.8 m であるので、1日中ノリ小間内の水塊が移窒素の溶出挙動は、NH4-Nとして溶出した後、硝化動することなく、潮位が2.8 m で変化しないと仮定すると、によりNO3-Nに変化したことが示唆された。

ノリ小間内の水塊の体積は約1,800 m3となり、この水塊②

嫌気的条件下での溶出試験では、試料採取時期、採の体積に表1のT-N及びT-Pの濃度を乗ずると、試料採取時取地点に関わらず、T-P溶出量は増加傾向を示し、の水塊中に含まれるT-N及びT-Pの量を求めることができ好気的条件下の結果と比較して増加が大きかった。

る。そこで、底質からの溶出の影響がどの程度か確認する

T-N溶出量は硝化促進期の海域底質を除き、増加傾ため、試料採取時の水塊中のT-N及びT-P量に対するノリ向を示した。また、形態別の窒素の溶出挙動は、小間・1日当たりの底質からのT-N及びT-Pの溶出量の割合

NH4-Nとして溶出した後、還元的条件下での脱窒にを算出した（表3）。T-P溶出量の割合は0.052～2.1%であり、1%を超えた試験は海域（St-2）の試料であった。これは、よって減少したことが推測された。
③

本研究で算出した溶出速度を有明海奥部における試料採取時の水塊中に含まれるT-P濃度が St-1（河口）に溶出速度と比較した結果、PO4-P、 NH4-Nは遅く、比べてSt-2（有明海）が低いため、割合が高くなったと考NO3-Nは年間変動の範囲内であった。

えられる。また、T-N溶出量の割合は-1.2～0.34%であった。

④

底質からの溶出速度を用いて、海水中における栄養本研究の結果では、水塊に含まれるT-N及びT-P量に対し、塩類溶出量の割合をノリ小間あたりで算出したと1日当たりの底質からの溶出による増加量は多くても2%

ころ、本研究における静的な条件で直上水中の栄養- 66 -

塩量に対する割合は、T-Pで0.052～2.1%、T-Nで-_files/file/産学官共同研究//kyoudou_kenkyu20201228.pdf

1.2～0.34%であった。

(2021/7/20アクセス).
7) 古賀みな子：下水道の真の役割とは, 月刊下水道 35(5),謝辞

70-80, 2012.

本研究実施にあたり、採水及び情報提供にご協力いた

8) 城戸知昭, 古賀みな子, 星良和：第 43 回下水道研究発

だいた大牟田市企業局、大牟田市環境保全課、福岡県水表会講演集, 482-484, 2006.

産海洋技術センター有明海研究所のり養殖課の方々に感

9) 柏原学ら：福岡県保健環境研究所年報, 47, 67-71, 2020.

謝の意を表します。また、本研究は、平成29年度及び平10) 柏原学ら：水環境学会誌, 43(2), 35-41, 2020.

成30年度「瀬戸内海の環境保全・創造に係る研究助成」

11) 柏原学ら：用水と廃水, 63(5), 39-47, 2021.

から支援を受けました。ここに、感謝の意を表します。

12) 国土交通省河川局河川環境課：河川水質調査要領（案）第Ⅱ章 調査対象水域の空間特性を踏まえた調査地点・

文献

調 査 項 目 ・ 調 査 頻 度 の 考 え 方 , 2005. https://1) 国土交通省 水管理・国土保全局下水道部：栄養塩類のwww.mlit.go.jp/river/shishin_guideline/kasen/suishitsu/pdf2

循環バランスに配慮した運転管理ナレッジに関する事/2_dai2shou%20kangaekata.pdf (2021/10/13アクセス).

例集, 2014. https://www.mlit.go.jp/common/001033458.pdf

13) 日本産業標準調査会：工場排水試験方法（JIS K0102）．

(2021/7/20アクセス).

日本規格協会，東京，2016.

2) 国土交通省 水管理・国土保全局下水道部：栄養塩類の14) 環 境 省 水 ・ 大 気 環 境 局 ： 底 質 調 査 方 法 ， 2012.

能 動 的 運 転 管 理 に 関 す る 事 例 集 , 2021. https://

https://www.env.go.jp/water/teishitsu-chousa/00_full.pdf

www.mlit.go.jp/mizukokudo/sewerage/content/001397912.

(2021/10/13アクセス).
15) 国土交通省河川局河川環境課：河川水質調査要領（案）pdf (2021/7/20アクセス)
3) 国土交通省水管理・国土保全局下水道部：下水放流水に参 考 資 料（ 参 考 ） 底 質 試 験 方 法 ， 2005.

含まれる栄養塩類の能動的管理のための運転方法に係

https://www.mlit.go.jp/river/shishin_guideline/kasen/suishit

る 手 順 書 （ 案 ） , 2015. https://www.mlit.go.jp/common/

su/pdf2/20_sankou%20sikenhouhou.pdf (2021/10/13アクセ001105123.pdf (2021/7/20アクセス).

ス).

4) 山西博幸ら：水環境学会誌 41(2), 35-42, 2018.

16) 堤裕昭ら：海の研究 12(3), 291-305, 2003.

5) 山西博幸ら：第 21 回日本水環境学会シンポジウム，40-17) 筑紫康弘，松井繁明：福岡県水産海洋技術センター研究報告, 13, 103-110, 2003.

41, 2018.
6) 一般財団法人佐賀県環境科学検査協会，国立大学法人

18) 小林節子, 西村肇：水質汚濁研究, 14(4), 253-260, 1991.

佐賀大学，佐賀市上下水道局：産学官連携共同研究

19) 郡山益実ら：土木学会論文集B2（海岸工学）, 68(2),下

水処理施設の季節別運転管理によるノリ養殖海域への効果

報告書，2020. https://www.water.saga.saga.jp/site- 67 -

I_1056-I_1060, 2012.

（英文要旨）Nutrient desorption from sediment in water bodies that receive seasonal discharges fromthe Omuta City Northern Sewage Treatment Plant
Manabu KASHIWABARA, Koichiro HATA, Masaya MATSUKI, Takaoki KOGA, Toyokazu KOGA,Shusaku HIRAKAWA, Nobuhiro SHIMIZU, Gensei MATSUMOTO, Yuko ISHIBASHI, Takashi MIYAWAKI*
and Hiroyuki YAMANISHI**Fukuoka Institute of Health and Environmental Sciences,Mukaizano 39, Dazaifu, Fukuoka 818-0135, Japan* Faculty of Environmental Engineering, The University of Kitakyushu, Hibikino, Wakamatsu-ku, Kitakyushu, Fukuoka, 808-0135** Department of Civil Engineering and Architecture, Faculty of Science and Engineering, Saga University,
1 Honjo, Saga, Saga 840-8502

Nutrients may be released from sediment to water bodies under certain environmental conditions, thereby posing
a potential threat to water quality. Sediments were collected from areas in the mouth of the Domen River and theAriake Sea that received seasonal discharges of wastewater from the Omuta City Northern Sewage Treatment Plant
and the patterns of nutrient release to water were examined under different conditions. Total phosphorus (T-P) was
not released from the Ariake Sea sediment in aerobic conditions when nitrification was suppressed, but was released
at other times and from sediment from other places. The amounts of total nitrogen (T-N) released tended to decrease,and the release did not show spatial or temporal variations. The amounts of T-P desorbed under anaerobic conditions
tended to increase, and the increase in the amount desorbed under anaerobic conditions was large relative to theamount desorbed under aerobic conditions. Under anaerobic conditions, the amounts of T-N desorbed from all thesediments from all sampling events tended to increase, with the exception of the marine sediment that was collectedduring the period when nitrification was promoted. The amount of nutrient salts released from each seaweed booth
was calculated from the release speed of release from sediments, and the results showed that the ratio of the amountsof T-P and T-N released to the amount of nutrients in the water directly above under static conditions ranged from
0.052% to 2.1% and from -1.2% to 0.34%, respectively.
[Key words; sewage treatment plant, seasonal operation, bottom mud, nutrient salts, elution test]- 68 -