福岡県保健環境研究所年報第33号，77−82，2006

原著論文
福岡県内の河川汚濁の変遷
志水信弘，松尾宏，笹尾敦子，中村又善
1984 年から2001年までの県内河川水の水質データを用い，生物化学的酸素要求量（BOD），全窒素（T-N）及び全リン（T-P ）に関して長期的な汚濁の変遷を明らかにするとともに河川汚濁の進行及び改善の要因を解析した．その結果，各地域の河川の傾向は，汚濁傾向の組み合わせにより４つの類型（都市，都市とその周辺ベッドタウン，開発進行中の農村地帯，旧産炭地）に分類できた．また，排水対策の進んでいる地域においても，T‑N及びT‑Pは増加傾向にあることが多く，排水の高度処理対策を推進する必要があると考えられた．特にT‑Nは，県内のほとんどの地域で増加傾向にあり，N/P比の増加など水質のバランスを変化させる現象が見られた．
［キーワード :BOD，T‑N，T‑P，河川汚濁，変遷］１

はじめにあるBODや富栄養化に関係するT‑NおよびT‑Pとした．ま昭和45年（1970年）の公害対策基本法の制定により，た対象地点は，河川調査地点のうちBOD，T‑N，T‑Pの3項

福岡県内では環境基準設定に基づき類型指定を行い，環目のデータが10年以上に亘って蓄積されている地点とし境基準点は現在では33海域，140河川，5湖沼となっていた．公共用水域システムには，現在476地点（河川，ダる．

ムおよび海域を含む）の水質測定データがあるが，このこれらの監視点については，水質の保全や汚濁機構のうち前記の条件に合致する地点は168地点であった．

解明等を目的として水質の測定および監視を行っている．また河川水等環境水のデータについては，国土交通

２・２

抽出データ及び異常値の棄却

省，福岡県，市町村の水質測定結果について福岡県で昭

公共用水域システム登録データは，地点毎にBODは12

和45年（1970年）以降継続的に集約し，1984年以降公共個/年，T‑N，T‑Pは2個/年が登録されており，データ数用水域システムとして管理されている．これら長期の水は33873個（各地点につき平均200回の測定に相当する）

質データを用い汚濁の変遷とその要因を解析し，その対であった．また，各T‑N濃度値をT‑P濃度値で除すること策を検討することは水質保全施策にとって非常に重要でにより全窒素―全リン比（N/P比）を計算した．また，

1),2),3)がある．しか登録データのうち年間平均値の5倍以上超過するデータ

し，これまで福岡県内の河川事例については検討されてを異常値として棄却し，抽出したデータを各地点，項目いなかった．

毎に全データの年平均値を再計算した．

あり，様々な手法により解析した事例

そこで，本研究では1984年から2001年までの県内河川
水の生物化学的酸素要求量（BOD），全窒素（T‑N）及び２・３

データ解析

全リン（T‑P）に関して，長期的な汚濁傾向を明らかに地点毎，各項目毎（BOD，T‑N，T‑P，N/P比）の年平均し，県内河川の汚濁状況を類型化するとともに河川汚濁値の経年変化を求め，変化の推移を回帰係数（a）としの進行及び改善の要因を解析した．て数値化した．
回帰係数（a）は，水質の長期的傾向に変化が無けれ２

解析方法

ば０に収束する．また，水質値が増加傾向にあれば正（a２・１対象期間，データおよび地点>0）となり，水質値が減少傾向にあれば負（a<0）とな

対象期間は，可能な範囲で最も長期的に解析できる1

る．このように傾きは，その測定点の長期的傾向を表し984年から2001年までとした．対象データは，公共用水ており，傾きの値の正負又は大小を解析することにより域システム登録データのうち河川の汚濁の一般的指標で測定地点の河川の推移を評価した．

福岡県保健環境研究所（〒818‑0135 太宰府市大字向佐野39）- 77 -

３・３

筑後川水系河川等が含まれたことに影響されている．T‑Nのインデック

BODのインデックス平均値は，0.97%／年の減少傾向を

ス値の頻度分布は，76%の地点が微小な減少または増加示し，頻度分布も62%の地点が負の値をとり，減少傾向を示す階級（（‑2≦X＜0）と（0≦X＜2））に属し，変化にある地点が過半数であった．T‑Nのインデックス平均が少ない地点が多かった．

値は，1.1%／年の増加傾向を示し，82%の地点で正の値

T‑Pのインデックス平均値は，0.40%／年の増加傾向ををとっており，この地域では特にT‑Nが増加している地示したが，大きく増加を示す地点数が9.5%あり，この影点が多かった．T‑Pのインデックス平均値は0.08%／年と響と思われる．インデックス値の頻度分布は，微少な減小さく，BODやT‑Nほど変化は大きくなかった．

少または増加傾向にある階級（（‑2≦X＜0）または（0≦これらのことから筑後川水系の河川は，BODは減少傾
向，T‑Nは増加傾向をそれぞれ示し，T‑PについてはあまX＜‑2））に57%の地点が属しており，変化が少ない地点が多かった．

り変化がないものと考えられた．

これらのことから，遠賀川水系河川ではBOD，T‑N，T‑Pの各項目の変化があまり無いと考えられる．

３・４

矢部川水系河川

BODインデックスの平均値は，0.33%／年の減少傾向

３・７を示したが，他地域の平均と比較し変化の割合が小さかった．

豊前海流入河川

豊前海流入河川の各インデックス平均値は，BODが1.0%／年，T‑Nが0.53%／年，T‑Pが1.6%／年の増加傾向

T‑Nのインデックス平均値は，0.74%／年の増加傾向を示し，他地域と異なって特徴的であった．特にT‑Pのを示し，頻度分布は85%の地点が正の値でありT‑Nは増加

インデックス平均値は，全県の平均値の20倍とかなり大傾向であった．T‑Pのインデックス平均値は，0.25%／年きな増加傾向を示していた．各インデックス値の頻度分の減少傾向を示したが，頻度分布は，69%が微少な増加

布は，BODは76%，T‑Nは68%，T‑Pは72%の地点が正の値をまたは減少を示す階級に属し変化が小さい地点が多かっ取り，平均値も全て正の値を取り，これらすべてが増加た．

傾向にあることを示している．

これらのことから矢部川水系河川では，BODやT‑Pは変

これらのことから豊前海流入河川は，BOD，T‑N，T‑P化が少なく，T‑Nのみが増加傾向を示していた．の全ての項目で増加傾向にあった．

３・５

３・８

大牟田市内河川北九州市内河川

BODのインデックス平均値は，0.48%／年の減少傾向でインデックス平均値は，BODで3.8%／年，T‑Pで2.0%あり，68%の地点が負の値であった．T‑Pのインデックス／年の大きな負の値を取り，BODやT‑Pに関しては減少傾

平均値は1.4%／年の減少傾向であり，75%の地点が負の向にあった．BODやT‑Pのインデックス平均値は，全地点値であった．特にT‑Pのインデックス平均値は，県内全の平均値と比較してかなり大幅な低下傾向を示す特徴的地点のインデックス平均値と比較し大幅な減少傾向を示な数値であった．インデックス値の頻度分布は，BODでした．一方，T‑Nのインデックス平均値は，0.76%／年のは94%，T‑Pでは72%の地点が負の値であった．一方，T‑N増加傾向を示し，頻度分布は63%の地点が正の値であっのインデックス平均値は，0.30%／年の若干の減少傾向た．

を示す程度であった．
T‑Nのインデックス値は，67%の地点が微小な減少ま

これらのことから大牟田市内河川では，BODやT‑Pは減

たは増加を示し，T‑Nの変化は小さかった．

少傾向を示し，T‑Nのみが増加傾向を示していた．

このことから北九州市内河川では，BODやT‑Pは大きな
３・６

遠賀川水系河川減少傾向にあり，T‑Nの変化は少ないと考えられる．

BODのインデックス平均値は1.5%／年の減少傾向を示したが，BODのインデックス値の頻度分布は，76%の地点３・９筑前海流入河川が負の値であった．また，インデックス値が正の値をとBODのインデックス平均値は，2.7%／年の増加傾向をる地点は，わずかな増加を示す（0≦X＜2）の階級にす示し，全地点の平均値と比較し大きな減少傾向を示してべて属しており，その増加傾向は小さく，BODは減少傾いた．頻度分布は，80％の地点が負のインデックス値を向であった．

示し，ほとんどの地点で減少傾向にあった．

T‑Nのインデックス平均値は，1.0%／年の減少傾向を

T‑Nのインデックス平均値は大きく減少を示す地点が示したが，（X＜‑8）の非常に大きく減少傾向を示す地点含まれているため0.1%／年の減少傾向を示した．しかし，- 79 -

インデックス値の頻度分布はT‑Nでは68%の地点で，T‑P
では72%の地点でインデックス値が正の値をとっており以上検討した地域ごとの汚濁傾向の特徴を基にし，表３のように4つの類型に分類した．

増加傾向にある．特にT‑Pは，大きく増加傾向にある階I類型は，北九州市のように下水道の普及が促進され級に属するものが48%の地点あり，T‑Pの増加傾向が顕著た地域である．下水道の普及は，汚濁を浄化することにであった．

より河川に流れ込む汚濁負荷量を低減化する．この地域

これらのことから筑前海流入河川では，BODは減少傾向にあり，T‑NやT‑Pは増加傾向にあると考えられる ．

では，河川に流れ込む汚濁負荷量が減少したためBOD等が減少傾向にあるものと思われる．
II類型は，福岡市，久留米市のような中心地とその３・１０

BOD，T‑N，T‑Pの長期的傾向

周辺のベッドタウンが発展した地域である．中心都市で長期的傾向は，インデックス値が0.5以上を増加，‑0.

は，下水道の普及しているが，人口の増加している周辺5以下を減少，また0.5または‑0.5未満を変化なしと評価

地域では下水道の普及や合併浄化槽の設置が今後進めらした．またインデックス値の平均値と頻度分布を評価しれる地域である．これらの地域では，有機汚濁を処理すた結果，平均値が一部の高いまたは低いインデックス値る対策は進められているが，窒素やリンの除去といったの影響を受けている流域（BOD（大牟田市内河川）及びT

高度な排水処理対策が進んでいないためにこのような特‑N（県内全河川，遠賀川水系河川，筑前海流入河川））徴が見られると考えられる．この地域は，今後の栄養塩は，頻度分布の傾向を採用した．その結果を県内全河川類に対する処理対策を進めてゆく必要がある．

及び流域毎にまとめ，表2に示す．

III類型は，下水道など排水対策が普及していない地

結果からはBODは5流域が減少傾向を示し，1流域で増域である．この流域の増加傾向要因の一つは，この地域加傾向にあった．T‑Nは5流域が増加傾向を示し，2流域が工場誘致等による産業の活性化や，福岡北部大都市圏は横ばいであった．T‑Pは，2流域で増加傾向を示し，2の北九州市のベッドタウン化が進行しているにもかかわ流域で減少傾向を示し，3流域で横ばいであった．

らず下水道の普及が進んでいないことが考えられる．現在，下水道等が敷設されつつあり，今後１又は２のよう

表２

BOD，T‑N，T‑Pの長期的傾向のまとめなパターンに移行すると思われるが，生活排水等の排水流域

BOD

T-N

T-P

県内全河川

▼△−

IV類型の地域では，筑豊地域の炭坑の閉山等により筑後川水系河川▼△−

人口が減少した地域である．人口の減少は，汚濁排出源

矢部川水系河川−△−が減少するため，河川への流入負荷量を直接的に減少さ

大牟田市内河川▼△▼せる．このため水質汚濁は，減少傾向を示すと考えられ遠賀川水系河川▼−−るが，この地域は下水道等が普及していないため，生活豊前海流入河川△△△

排水等の影響を受けると考えられる．また，近年のライ北九州市内河川▼−▼

フスタイルの変化により生活排水の質及び量が変化し，筑前海流入河川▼△△

一人当たりの汚濁負荷排出量が増加していると考えられ処理対策を進める必要があると思われる．

△：増加，▼：減少，−：変化なし

る．そのため，人口減少による排出負荷量の減少と生活排水等からの排出負荷量の増加が均衡し，見かけ上負荷

表３類型

III

III
IV

類型と汚濁傾向の特徴及び該当流域

流域の特徴
都市

汚濁傾向の特徴

量の増減が見えないと考えられる．

該当流域

T‑Nの全体的傾向はインデックス平均値が0.36％が示

BOD，T‑N，T‑Pが減少 北九州市内

すようにわずかに増加傾向を示した．増加傾向を示す流か横ばい

域は筑後川水系河川，矢部川水系河川，大牟田市内河川，都市と周辺ベ BODは減少または横ば 筑後川水系

豊前海流入河川，筑前海流入河川であった．これらの流ッドタウン

矢部川水系

域は，減少傾向を示す流域と比較し，いずれの流域にも大牟田市内農業地帯が含まれているのが特徴的であり，今後，T‑N

筑前海流入に対する施肥による寄与4）も検討する必要がある．

い，T‑Nが増加傾向

開発進行中の BOD，T‑N，T‑Pが増加 豊前海流入
農村地帯

傾向

旧産炭地域

BODは減少，T‑N，T‑P 遠賀川水系の変化が少ない

３・１１

N/P比の長期的傾向

N/P比はT‑N値をT‑P値で除して得られる値であるが，この値は植物プランクトンの優占種等を決定する要因と- 80 -もいわれている．N/P比の著しい偏りは，自然環境を大分類できた．そのうち都市及びその近郊の排水対策の進きく損なう要因の一つであるので，N/P比のバランスにんでいる地域においても，栄養塩類の増加傾向が明らか

ついて検討した．になっており，高度処理等の対策が必要であることが明N/P比について，インデックス平均値と増加傾向およらかとなった．

び減少傾向を示す地点の割合を表４に示す．

一方，豊前海流入河川については，汚濁の進行が進ん全地点の平均値は0.79%／年と増加傾向を示していでいる状況が明らかであり，排水処理対策を進めていく

た．頻度分布は微少な増加傾向を示す階級（0≦X＜2）

必要が明らかとなった．また，遠賀川流入河川についてと微少な減少傾向を示す（‑2≦X＜0）を中心に正規分布

は，人口減少と考えられる要因により汚濁の進行が小康様の頻度分布を示した．

状態にあるが，人口の動態によっては今後の汚濁の進行特徴的な地点は，筑後川水系河川，矢部川水系河川，が予想される．

大牟田市内河川，北九州市内河川であった．これらの河T‑Nは多くの地域で上昇傾向にあり，N/P比の増加など川は，1%／年を超えるような増加傾向を示し，頻度分布水質のバランスを変化させ続けていることが明らかになも平均７割以上が増加傾向を示す地点であった．

った．このことから，水質の各物質のバランスについて注目し，調和のとれた水質の維持管理が必要と考えられ

表４N/P比のインデックス平均値と分布流域る．しかし，これまでの施策は汚濁の濃度もしくは総量インデックス 増 加 傾 向 を 減 少 傾 向 を等の量的な維持管理が中心であり，水質のバランスはあ示す地点(%) 示す地点(%)

まり考慮されていなかった．そこで今後は，調和のとれ平均値(%/年)

県内全河川

0.79

55

45

た水質の維持管理に関する対策について検討し，実行し筑後川水系河川

1.68020ていく必要があると思われる．

矢部川水系河川1.27723

大牟田市内河川2.1

100-文献

遠賀川水系河川-0.8143571) 新矢将尚ら：用水と廃水，44（5），367-373,2002．

豊前海流入河川-0.60

32682) 山本哲也ら：茨城県公技研報，11，43-55，2001．

北九州市内河川2.289113) 古武家善成ら：兵庫県立公害研究所研究報告，24，

筑前海流入河川0.0406023-29,1992
4) 二宮勝幸：横浜市環境科学研究所所報，18，69-74，

N/P比の増加傾向は，多くの地域で見られる現象であり4),5),6)，この原因としてT‑Nの増加もしくはT‑Pの減少といった要因が考えられるが，本県はN/P比の増加はT‑Nの1994
5) 安藤春夫ら：東京都環境科学研究所，60-67，1999．
6) 二宮勝幸：横浜市環境科学研究所増加を伴うことが多かった．T‑Nの上昇要因としては食No.117

生活の変化（肉類の摂取の増加）による窒素負荷量の増

27-36，1995.

加，窒素施肥料の増加などの水系へのインプット量が増

環境研資料

東京湾の富栄養化に関する調査報告書，

7) 稲森悠平ら：用水と廃水，35（1），19-26，1993.

加することおよび自然界の脱窒システムである水田等湿地の減少が考えられる．また，下水処理システムにおいて脱リン効率に比べて脱窒効率が低い場合もN/P 比は上昇する原因となる．N/P 比の変化は植物プランクトンの優占種など種の構成に影響を及ぼすと言われており 7)，
生態系の攪乱要因になると考えられる．このことからこれまでの汚濁の量的な水質の維持管理だけでなく，バランスのとれた水質を維持管理する対策について検討していく必要があると考えられる．
４．まとめ
福岡県内の河川汚濁の長期的傾向は，４つの類型（類型 I：都市，類型 II：都市とその周辺ベッドタウン，類型 III：開発進行中の農村地帯，類型 IV：旧産炭地）に- 81 -Long-ter m var iations in r iver water pollution in Fukuoka pr efectur e.
Nobuhiro SHIMIZU, Hiroshi MATSUO, Atsuko SASAO, Matayoshi NAKAMURA＊1 Fukuoka Institute Health and Environmental Sciences

Mukaizano 39, Dazaifu, Fukuoka 818‐0135, JapanWe analyzed long-term variations in river water pollution (biochemical oxygen demand (BOD), total nitrogen (T-N) and totalphosphorus (T-P)), using water quality data measured between 1984 and 2000 in Fukuoka prefecture and investigated the factors
causing increases or decreases could be in river water pollution. The findings showed that rivers in each area classified into 4
typical groups (urban area, city and surrounding commuter towns, developing rural areas and coal-bearing areas in the past)by the combination of trends in water pollutions. The concentration of T-N and T-P was increasing even in areas wherewastewater treatments had spread. Therefore, further spread of advanced wastewater treatments needs to be promoted in this area.
Especially, the concentrarion of T-N was incresing in almost all area in Fukuoka prefcture and breaking the balance of water
quality such as N/P ratio.
［Key words; BOD, T-N, T-P, river water polutions, long-term variations]- 82 -