Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
## ii 河川水取水口（導水部）の目詰まりとその対応について

過去2年間を通じて観察されてきたことでもあるが、実験サイトすなわち元小山川の流量確保のための導水元の御陣場川は、上流部の市街地を貫流してくるためにゴミ等の様々なものが、また季節によっては河川敷の刈草や落葉等が流れてくる。これらのものが導水部の取水口に溜まり、目詰まりを起こすことによる導水量の低下への対策と、9月～11月が中心となるが取水口に繁茂する藻への対策が必要とされていた。もちろんこれは、本河川・本サイト特有の事情による部分も大きいが、今年度は、河川水量確保の観点から、導水部の清掃作業を重点的に行い、その効果等について検討することとした。加えて、開通後一度も実施されていなかった御陣場川取水口から元小山入水路に通じるトンネル及び沈砂池（全長約10m）の清掃を行い大量の底泥を排出した。トンネル内の底泥排出作業も1～2ヶ月に一度の割合で実施した。なお、導水部での取水量の設計値は約40L/sec（約140m³/h）である。里川再生装置の10mおよび210mの各地点における流量の経日変化について図(2)-22に示す。実験開始から7月までは河川流量が設計値を大きく下回っていたが、トンネル内の底泥排出を含めた清掃等の導水部の維持管理を重点的に実施するようになってからは概ね良好な流量が確保された。なお、導水元の御陣場川は、夏季を中心に農業排水の流入が認められるが、冬季はこの流入がほとんどなくなるために、河川流量も減少する。これに伴い、元小山川への導水量も減少する傾向がみられた。

図(2)-22 里川再生装置の河川流量の経日変化

里川再生装置の流下方向各地点のDO濃度の経日変化について図(2)-23に示す。図(2)-22も合わせて考察すると、河川流量が十分に確保されなかった5～7月にかけて、流下するほどDOが低下し、特に装置終端付近（210m地点）では1～2mg/L程度まで低下したが、流量の確保に伴い、装置全区間に渡ってDOも改善された。なお、酸素の水への溶解度は温度上昇に伴い低下する、すなわちDOは水温によっても影響を受ける。そこで、河川流量、水温、DOの関係について図(2)-24に示す。
ここで、各プロットは、流量および水温は10mおよび210m地点の平均値、DOは210m地点の値をそれぞれ用いて関係を求めた。青色のプロットを見ると、水温が高く（夏季）、流量が小さい場合に特にDOが低下していたことがわかった。一方、流量がある程度確保されれば、水温に関係なくDOも確保可能であると考えられた。言うまでもなく、魚類等の水生生物の生息にはDOの確保は必須であり、実験サイトの元小山川は、B類型でDO環境基準が5mg/Lに設定されていることも考慮すると、本サイトに関しては40m³/h程度の河川流量確保が必要であり、そのためには導水部のこまめな清掃を実施することはもちろん、取水口そのものをゴミ等が引っかかりにくい形状に改良することも必要と考えられた。

図(2)-23 里川再生装置内の各地点のDO濃度の経日変化

図(2)-24 里川再生装置の流量・水温・DOの関係
## b 水質の視点からの里川再生装置の維持管理の検討

里川再生装置内の各地点におけるSS濃度の経日変化について図(2)-25に示す。6～7月にかけて、植栽エリア終端である130m地点のSS濃度が高い値を示したが、最終放流水（210m地点）では、ほぼ安定した値で推移した。期間全体でのSS濃度の平均値は、10mおよび210m地点でそれぞれ12および8.7mg/Lであった。

図(2)-25 里川再生装置内の各地点のSS濃度の経日変化

里川再生装置内の各地点におけるBODおよび溶解性BODの経日変化について図(2)-26および図(2)-27に示す。流入水のBOD値は冬季を中心に大きく上昇する傾向があり、この原因はこれまでの検討結果もふまえると、冬季に河川水に占める生活排水等の割合が増大する等が考えられた。しかしながら、それらの期間においても除去率は50％以上が得られるとともに、それなりに安定した最終放流水質が得られた。また、図(2)-22と合わせて考察すると、河川流量が増大するということは河川水の装置内の滞留時間すなわち浄化時間が短くなるということであるが、河川流量の特に多い夏季には流入水中のBODも2～4mg/Lと低いため、これに対応して最終放流水質も良好な値であった。なお、10mおよび210m地点における期間全体のBOD平均値はそれぞれ10および4.4mg/Lであった。次に、里川再生装置全体、せせらぎ＋植栽エリア、渕エリア（ゼオライト筏エリア）それぞれのBOD除去率の経日変化について図(2)-28に示す。除去率の期間全体の平均値は、上記の順にそれぞれ50、10、40%であった。なお、全BODに対する溶解性BODの割合は、10m地点と210m地点でほとんど差は見られず、実験期間全体の平均値でそれぞれ50%および47%であった。
調査日(月日)

図(2)-26 里川再生装置内の各地点におけるBOD値の経日変化

調査日(月日)

図(2)-27 里川再生装置内の各地点における溶解性BOD値の経日変化

調査日（月日）

図(2)-28 里川再生装置のエリア毎のBOD除去率の経日変化
各系の透視度について、10m地点に対する210m地点の値の相対値を%で表示した結果、すなわち透視度の改善率について図(2)-29に示す。グラフの見方としては、100%のままであれば透視度は変わらず、100%超であれば改善、100%未満であれば悪化という形になる。夏季を中心に若干の悪化が見られたが、実験期間全体の改善率の平均値は153%と、概ね良好な改善率が得られた。

サブテーマ（2）-1の結果もふまえると、植栽、渕等のコンセプトを明確にエリア設定・施工するとともに、各エリアの環境維持を管理作業とすることが重要であり、これは本河川特有の事情ではあるが、ここでは導水部の綿密な維持管理による河川流量の確保が特に重要であると考えられた。

図(2)-29 里川再生装置における透視度改善率の経日変化

## c 蓄積底泥の回収と維持管理に関する検討

2011年12月始めの10m地点（湿地エリア出口）および210m地点（淵エリア終端）における蓄積底泥の含有試験結果について表(2)-4に示す。土壤改良資材としての用途を考えた場合、10m地点の底泥の方が優れているという結果となった。窒素、リン酸、カリウムいずれにおいても、210m地点の底泥の約2倍の含有率であった。しかしながら、210m地点は実験サイトの最終端でもあり、里川再生施設の形状に起因して水流による巻き上げ等により底泥が蓄積しにくかった可能性が考えられた。やや上流川の200m地点（淵エリア終端近く）において別途計測した結果では、窒素・リン酸・カリウムそれぞれの含有量は4,640、2,480、1,760（単位：mg/kg）の値が得られていることもふまえると、里川再生施設のエリア毎に、また同一エリアでも場所により蓄積底泥の組成が異なることがわかった。
表(2)-4 底泥含有試験結果（乾重量当たり）

採取場所	2 10 m地点
実験サイト最終端	1 0 m地点
沈砂池出口
全窒素	(mg/kg)	600	1,340
全亜鉛	(mg/kg)	103	148
リン酸( $ P_{2}O_{5} $ )	(mg/kg)	1,280	2,430
カリウム( $ K_{2}O $ )	(mg/kg)	687	1,090
水分含有量	(%)	24.3	34.3

これまでの検討を通じても、回収した底泥は芝の目土や花卉栽培の土壌改良資材としての活用が期待できることがわかっているが、根源的な課題として、積極的に底泥蓄積しにくい施設の設計、あるいは底泥回収の必要性もふまえた維持管理の概念について検討した結果、以下の知見が得られた。

水質浄化モジュールの形状・設置方法については、2009年度は河道内に沈めて設置したため、底泥の堆積が顕著にみられるとともにモジュールの底泥への埋没等の問題が生じたが、2010年度は沈積設置ではあるが設置方法を工夫したことでモジュールの埋没問題に関しては大きく改善された。さらに、2011年度は筏モジュールによる水面設置方式にすることで、底泥蓄積がモジュールの浄化性能に及ぼす影響はほぼ解消されたと考えられる。また、台風を始めとした大雨による出水は自然のフラッシュ効果をもたらしたため、最も底泥が蓄積しやすいと想定される淵エリアにおいても、一定量以上には底泥は蓄積しなかったと考えられる。

一方、これまでも考察したとおり、淵エリアはその構造上、場合によっては流速も低下しDOの極度の低下といった問題も生じたが、取水口の清掃作業による流量の確保によりDOの大幅な改善がみられたことから、結果的に堆積した底泥を問題視する必要はない可能性が示唆された。すなわち、一定の河川流量が確保されていれば、底泥の蓄積／流出についての"バランス"が保たれるため、あえて底泥は回収する必要はない、という可能性も考えられた。底泥が土壌改良材・肥料として特別に優れた性能を有しているのであれば積極的な回収を試みる必要もあるが今日までの分析結果からはそのような知見は導きだされていない。また、協力農家からも「放射能の問題があるから」と心配の声も上がり、引き上げた底泥の処理に関しては注意を要するという状況も生まれている。本研究の終了後も引き続き底泥の蓄積に関して観察する必要があると考えている。

## d 里川再生装置の維持管理作業のシステム化・効率化の検討

里川再生装置の維持管理作業に関しては、地域住民による対応可能性の視点からNPO法人川・まち・人プロデューサーズが遂行し、課題点等の抽出、作業への反映、作業性の改善という手順で検討を進めてきた。これまでの検討を通じて、定期的な巡回監視・清掃や、河岸の散策・作業空間確保のための夏季の草刈り等の作業も必要であることがわかってきた。加えて、安全確保が
なされる範囲内ではあるが、台風や雷雨に伴う出水等の突発的な事態への対応も、場合によっては必要と考えられる。しかしながら、誰もが頻繁に川に携われるわけではないため、NPO法人“川・まち・人プロデューサーズ”では、スピーディーな情報交換、作業等の迅速化・効率化、河川イベント等の実施、参加者の連帯感・満足感の向上、インターネットを通じての情報発信等を目的として、SNS（Facebook）を活用した維持管理連携システムを構築し、運用を試みた（図2）-30）。

具体的には、現地の状況や作業内容等をサイト上にアップし、それを閲覧した人がコメントする、あるいは可能な人が次の作業等に対応する、といった感じで、ほぼリアルタイムに情報共有・対応できるため、里川再生における強力なツールとなることが明らかとなった。特に、昨年は本庄地域で観測史上最大雨量を記録する集中豪雨が発生したり台風の接近・通過による大雨が頻発したため、写真情報を伴うほぼリアルタイムの情報共有は、河道内に設置した筏モジュールの管理や大雨後の実験エリアの補修・清掃作業などに特に威力を発揮した。本システムについては今後さらに改善を進める予定であり、参加者ネットワークの拡大→川に関心をもち、出かける人の増加→里川環境の改善といった好循環が期待できると考えられた。

図(2)-30 SNSを活用した維持管理連携システムの構築
## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

維持管理面からの研究開発の結果、設定したエリア環境の維持を中心とした維持管理作業の目安の提案と、SNS活用型維持管理連携システムの構築と効果的な運用ができた。また、回収底泥・植物体の土壌改良材としての活用可能性が得られた。

## （２）環境政策への貢献

本研究開発への行政、小中高校、地域住民（NPO含む）の参加を通じて、里川再生への実質的な取り組みとして推進されている。具体的には、里川再生装置の設置、採水調査作業等への参加である。引き続き、住民参加の視点から、環境政策への貢献を発展させる予定である。

## 6 ．国際共同研究等の状況

本研究で開発された技術を、近い将来には中国等のアジア地域を中心に、低炭素・地域共生・持続型の水環境・自然環境問題の解決技術として、住民参加の視点から共同研究展開する予定である。

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

<論文（査読あり）>

「特になし」

<査読付論文に準ずる成果発表>

「本研究は該当せず」

くその他誌上発表（査読なし）>

「特になし」

## （2） 口頭発表（学会等）

1）真下敏明、大塚岳史：第12回千葉県環境教育研究会発表会、千葉大学、2010.1.9.

“人と川との関係性の再構築〜“川”のユーザー作りの視点から〜“

2）木持謙、金澤光、真下敏明、正田武則、常田聡、関根正人、榊原豊：シンポジウム2012「清ルネⅡから第二ステージへ」、2012.3.17.

“元小山川での里川再生研究”

## （3） 出願特許

「特になし」

## （４）シンポジウム、セミナーの開催（主催のもの）
「特になし」

（５）マスコミ等への公表・報道等

「特になし」

### 8 \. 引用文献

1）建設省河川砂防技術基準（案）同解説・調査編
## (3) 水生生物生息場所の創造と導入効果の解析評価

埼玉県環境科学国際センター 金澤 光

早稻田大学理工学院 榊原 豊

21(開始年度)～23年度累計予算額：3，000千円

（うち、平成23年度予算額：1,100千円）

予算額は、間接経費を含む。

[要旨] 里川再生技術は、ビオトープ技術としての位置づけが大きいことから、水生生物、特に魚類の生息場所として適切な資材・機材とその導入手法について研究開発を行った。また、これらの導入に伴う魚類を中心とした水生生物の生息環境の改善効果の解析評価を実施した。前者については、ゼオライト成形体の形状や植物との組み合わせも含めた水質浄化モジュールの設計・製作、導入試験を行い、設定魚類の産卵、発生の確認、魚類相の改善等を研究開発目標とした。後者については、淡水魚15種類に対するライフサイクルリスクアセスメント(LCRA)を里川再生施設に適用し、その妥当性を検証すると共に、生息に及ぼす主要なストレス因子および施設設置による生息環境の改善効果について検討し、里川改善へのLCRA適用・評価とLCRA自体の改善を研究開発目標とした。その結果、水槽実験および実装置の双方で、水質浄化モジュールの魚類（モツゴ）の産卵床としての利用が確認された。また、水質浄化モジュールの水生生物生息空間としての利用が確認され、特にミクリ植栽のモジュールで、魚類が集中して生息していた。さらに、エリア毎に特徴的な魚種が観察されたこと、事前調査に比較して生息魚種・数の大幅な増加がみられたことからも、環境改善が進んでいると考えられた。導入効果の解析評価の視点からは、元小山川（研究サイト）に対してフィールド調査とLCRAの適用を試みた結果、LCRAにより魚類の生息状況が良好に評価できることを確認し、研究サイトでの主要なストレス因子はD0の枯渇および産卵場所の消失と導出した。また、里川再生施設導入による魚類の生息環境の改善効果を評価した結果、ストレス因子の削減による生息ポテンシャルの上昇が考えられた。一方、今後の課題としては、ストレス応答・リスク評価における不確実性や、河川毎に異なる特徴を反映させた再生が必要であると考えられた。

## [キーワード] ビオトープ、魚類、水生生物、生息環境、ライフサイクルリスクアセスメント (LCRA)

### 1. はじめに

河川とは、本来様々な生物の生息を伴うものであり、「里川」とは、「人との関わりを通じて水や生き物の豊かさの育まれる川」のことである。すなわち本里川再生技術は、水質浄化機能を有することはもちろんであるが、魚類を中心とする水生生物の棲息・繁殖環境を創造することを極めて重要な位置づけとしている。そこで本研究では、魚類等の隠れ場所や産卵場所としても機能する水質浄化モジュールの研究開発・実河川への適用を行うと同時に、その導入効果について
も、ライフサイクルリスクアセスメント等を活用して客観的に解析評価することとした。

## 2 ．研究開発目的

サブテーマ（3）では、ビオトープ技術としての視点から、全体としては水生生物生息場所の創造と導入効果の解析評価を目的としている。

2009年度は、研究を水質浄化技術としてのサブテーマ（1）および（2）に特化することから、サブテーマ（3）－1のみ検討することとし、研究実施サイト周辺の事前生物調査と、魚類によるゼオライト成形体の産卵床としての利用可能性の検討を中心に進めた。

2010年度は、サブテーマ（3）－1）では、実験水路内の里川系と対照系における生息生物の種類、数、大きさ等についての調査・解析評価を目的とした。またサブテーマ（3）－2）では、LCRAを里川再生施設に適用した際の妥当性の検証と、施設設置による生息環境の改善効果等についての検討を目的とした。

2011年度は、サブテーマ（3）－1では、生物相（特に魚類）の特性に基づく、里川再生技術の基本仕様について検討した。またサブテーマ（3）－2では、蓄積データの解析結果に基づく、里川再生技術における魚類生息環境の改善効果の数値化等を検討した。

### 3. 研究開発方法

## （１）魚類等の生息場所創造のための資材等とその導入手法の開発

## 1 ）研究対象河川における生息生物事前調査

本研究の対象河川である元小山川は、埼玉県北部の上里町を起点に、主に同県本庄市内を流下して小山川に合流する長さ約7.8kmの一級河川である。距離としては比較的短いものの、下流部（写図(3)-1）ではある程度川幅も広くなり、最上流部である本研究実施サイト（図(3)-2）とは流量等を含めて様相が異なってくる。そこで、研究実施サイト周辺の生息魚類等について、研究の事前調査を実施した。

図3-1 元小山川下流域
図(3)-2 元小山川最上流部の本研究実施サイト

## 2 ）魚類によるゼオライト成形体の産卵床としての利用可能性の検討

サブテーマ（1）－1で用いた、60mm(外径)×30mm(内径)×90mm(長さ)の円筒型成形体を用いて、魚類による産卵床としての利用可能性について水槽内で実験を行った（図(3)-3）。水槽は45cm×30cm×30cm（水深）のものとし、底質には砂を用い、各水槽に円筒形成形体を3個ずつ導入した。供試魚類は生物調査の結果を元に、モツゴおよびタモロコとした。実験水温は約20℃に設定した。また、他のサブテーマと関連するが、実河川サイトの里川再生装置においても、ゼオライト成形体を含む水質浄化モジュールの魚類等による利用可能性の検討を開始した。

図(3)-3 水槽を用いた産卵実験装置
## 3 ）里川再生装置における水質浄化モジュール導入効果の検討

## a スケールアップ里川再生実験装置における検討

2010年8月下旬（水質浄化モジュール設置約半月後）、実験水路を20mごとのエリアに分け、各エリアの生息生物を調査した。調査作業エリアの概略について図(3)-4に示す。調査手順は、まず各エリアを一斉にサデ網で仕切った。サデ網はモジュールあるいはブロックで固定することとした。次に、モジュールを陸揚げし、下流エリア（里40-60）から順にエリア内の生物を採捕、記録した。生物調査班は捕獲班と計測班から構成され、計測班が生物の計数・計測等を実施中に捕獲班は次のエリアの捕獲作業を行うという手順をとった。採捕した生物は、種類、数について、魚類はこれに加えて全長および被鱗体長について記録した。計測をする際、採捕尾数が多い場合には、上限を30個体として、ランダムに抽出することとした。また、甲殻類は個体数のみ記録した。

図(3)-4 スケールアップ里川再生実験装置における生物調査作業の概略

## b 里川再生技術基本仕様における検討

2011年度は、里川再生技術基本仕様におけるせせらぎ、植栽、渕等の特徴的なエリアの設定と生息生物種・数の関係等について解析評価することとした。また、渕エリアへの筏型水質浄化モジュールの設置と導入効果について検証した。

2011年8月下旬（水質浄化モジュール設置約4カ月後）に、各エリアの生息生物調査を実施した（図3）-5）。調査手順は、まず各エリアを一斉にサデ網で仕切った。サデ網はモジュールあるいはプロックで固定することとした。次に、モジュールを陸揚げし、下流エリア（渕エリア）から順にエリア内の生物を採捕、記録した。生物調査班は捕獲班と計測班から構成され、計測班が生物の計数・計測等を実施中に捕獲班は次のエリアの捕獲作業を行うという手順をとった。採捕した生物は、種類、数について、魚類はこれに加えて全長および被鱗体長について記録した。計測をする際、採捕尾数が多い場合には、上限を30個体として、ランダムに抽出することとした。また、甲殻類は個体数のみ記録した。
図(3)-5 里川再生技術基本仕様における生物調査作業の概略

## （２）魚類生息環境の改善効果の解析評価

## 1 ）LCRAの概要 $ ^{1,2)} $

生物が生息し、ポピュレーションを維持するためには、ライフサイクルの連続的な循環（再生産）が必要である。ライフサイクルリスクアセスメント（以下、LCRA）では、生物が生息できない場合はライフサイクルが何かしらのストレス因子により破壊、寸断されていると仮定する。本研究では、図(3)-6に示すようにライフサイクルを分割し、魚類の視点から生息可能性を評価した。さらに、得られて結果から、生息可能な魚種数が多い河川は生息ポテンシャルが高いとした。ここで、ストレス因子として、1) 溶存酸素の枯渇、2) 水温の上昇（冷水魚）、3) 生息場所の消失、4) 水深の不足、5) 避難場所の消失、6) 産卵場所の消失、7) 障害物の有無、8) 餌の有無（肉食魚）を仮定した。そして、ストレス因子がある限界値以上になると、該当するステージは破壊され、その魚種は生息できないと判断した。

## 2 ）対象魚およびリスク評価法

本研究では以下の15種を対象とした。1) アブラハヤ、2) イワナ、3) ウグイ、4) オイカワ、5) カジカ、6) カマツカ、7) コイ、8) シマドジョウ、9) タナゴ類、10) タモロコ、11) ドジョウ、12) フナ類、13) ムサシトミヨ、14) モツゴ、15) ヨシノボリ類。これらの15種は他の魚種に比べて比較的多くの調査研究例があり、ストレス因子およびその限界値に関する知見が得られている。リスクの大小は生息環境がある、ない、あるいは限界値よりストレスが大きいか否かで決定する。本研究で使用した限界値を表(3)-1に示す $ ^{2-5,7-15} $ 。ここで、餌の有無に関するストレス因子は肉食魚を対象とし、また障害物は1m以上の落差工の有無で評価した。避難場所の喪失に関しては、洪水時や捕食からの避難場所として、植生や淀みの有無を評価した。
図(3)-6 LCRAの概略図
表(3)-1 ストレス因子の限界値

ライフステージ*1*2*3	溶存酸素濃度の枯渇*5	水温(冷水魚)*6	生息場所の消失*7	水深の不足*8*11
寿命*1	全長	産卵期	稚魚期	成魚期	産卵期	稚魚期	成魚期	産卵期	稚魚期	成魚期	産卵期,成魚期	稚魚期	産卵期	稚魚期	成魚期
適用魚種	[年]	mm	[月]	[月]	[%]	[℃]	瀬	淵	流速[cm/s]	[cm]
アブラハヤ	4	130	3～8	9～	通年	80	80	80	-	-	-	Fr＞0.2	Fr＜0.2	5	10	5	10
イワナ	2～3	180～350	9～11	10～12	通年	80	80	80	10	15	15	Fr＞0.2	Fr＜0.2	5	15	5	15
ウグイ	4	300～500	3～6	7～	通年	17.3	17.3	17.3	-	-	-	Fr＞0.2	Fr＜0.2	5	30	5	15
オイカワ	7～8	150	5～8	6～9	通年	19.1	19.1	19.1	-	-	-	Fr＞0.2	Fr＜0.2	5	10	5	10
カジカ(大卵型)	4	150	2～6	7～	通年	80	80	80	-	-	-	Fr＞0.2	Fr＜0.2	5	20	5	10
カマツカ	4	200	3～6	6～3	通年	19.5	19.5	19.5	-	-	-	Fr＞0.2	Fr＜0.2	5	15	5	15
コイ	20	600	3～7	7～4	通年	11.6	11.6	11.6	-	-	-	-	Fr＜0.2	5	15	5	15
シマドジヨウ	17	60～150	5～7	6～11	通年	50	50	50	-	-	-	Fr＞0.2	Fr＜0.2	5	15	5	15
タナゴ類	2	100	5～8	7～4	通年	50	50	50	-	-	-	-	Fr＜0.2	5	15	5	15
タモロコ	2	100	3～7	5～5	通年	17.3	17.3	17.3	-	-	-	-	Fr＜0.2	5	15	5	15
ドジヨウ	17	120～180	4～7	5～11	通年	20	20	20	-	-	-	-	Fr＜0.2	5	15	5	15
フナ類	3	250	4～6	7～4	通年	7.3	7.3	7.3	-	-	-	-	Fr＜0.2	5	15	5	15
ムサシトミヨ	通年	通年	通年	80	80	80	18	18	18	Fr＞0.2	Fr＜0.2	5	15	5	15
モソゴ	4	80	4～7	7～4	通年	20	20	20	-	-	-	-	Fr＜0.2	5	15	5	15
ヨシノポリ類	2	60	5～9	5～3	通年	50	50	50	-	-	-	Fr＞0.2	Fr＜0.2	5	20	5	10

避難場所の消失*9	産卵場所*1*2	餌の有無*10	餌	餌	回遊形態*4
産卵期、稚魚期、成魚期	産卵期	産卵·稚魚·成魚期	稚魚期	成魚期
適用魚種	※移動を考慮
(稚魚期以外)	※移動を考慮	植生
アブラハヤ	植生や淀み	砂礫底	雑食性	一次的淡水魚
イワナ	植生や淀み	砂礫底	貧腐水性	水生昆虫(ユスリカ類、カワゲラ類、トビゲラ類)	ミミズ類、ウグイ、ヨシノボリ等魚類	一次的淡水魚
ウグイ	植生や淀み	砂礫底	藻類	ユスリカ類、カグロウ類幼虫、昆虫成虫等	遡河性回遊魚
オイカワ	植生や淀み	砂礫底	橈脚類、付着藻類、水生昆虫、ワムシ	付着藻類、水生昆虫、ワムシ、雑食性	一次的淡水魚
カジカ
(大卵型)	植生や淀み	砂礫底	貧腐水性	ユスリカ幼虫	水生昆虫、エビ·カニ類、小魚	陸封性淡水魚
カマツカ	植生や淀み	砂礫底	底生の藻類、小型の水生昆虫	底生動物	一次的淡水魚
コイ	植生や淀み	水草	ワムシ、ヅウリムシ	雑食性	一次的淡水魚
シマドジョウ	植生や淀み	水生植物	底生藻類、原生動物	藻類や底生小動物	一次的淡水魚
タナゴ類	植生や淀み	二枚員*2	動·植物ブランクトン	付着藻類や底生動物	一次的淡水魚
タモロコ	植生や淀み	水草	雑食性	一次的淡水魚
ドジョウ	植生や淀み	水生植物	小甲殻類、イトミミズ、付着藻類	底泥中の有機物や小動物、付着藻類	一次的淡水魚
フナ類	植生や淀み	水草、ゴミ	植物ブランクトン、ミジンコ、ワムシ、付着藻類	雑食性	一次的淡水魚
ムサシトミヨ	植生や淀み	巣(水草)	浮遊動物、小甲殻類	陸封性淡水魚
モツゴ	植生や淀み	石、水草	雑食性	一次的淡水魚
ヨシノボリ類	植生や淀み	砂礫底	水生昆虫、付着藻類	水生昆虫、ユスリカ、付着藻類	両側性回遊魚

*1;(リバーフロント整備センター、1996 $ ^{15} $ )、*2;(川那部、水野、1989 $ ^{3} $ )、*3(川那部、水野、1990 $ ^{4} $ )、*4;(玉井ら、1993 $ ^{8} $ )、

*5;(山元ら、1988 $ ^{12} $ );1987a $ ^{14} $ );1987b $ ^{13} $ )(土木学会、2004 $ ^{9} $ )、*6;(川那部、水野、1989 $ ^{3} $ )(埼玉県環境科学国際センター、2005 $ ^{5} $ )、

*7;(Fr数)(野上ら、200211);200310)（流速)(鈴木、19987)、*8;(森下、200016)、*9;(玉井ら、19938);妹尾ら,20072)、

*10;(土木学会、2004⁹)、*11;(河川における魚類生態検討会、1999¹⁷)
## 4 ．結果及び考察

## （１）魚類等の生息場所創造のための資材等とその導入手法の開発

## 1 ）研究对象河川における生息生物事前調査

研究対象河川（研究実施サイト周辺）の生息生物の事前調査結果について表(3)-2に示す。魚類については、研究対象河川をはじめとする、関東地方の中小河川に広く生息する種類が観察された。いずれも全国的に広く分布している魚種であるが、特にモツゴおよびタモロコはともに全長7～8cm程度の小魚で、研究対象河川でも最も普遍的に見られる魚である。

表(3)-2 研究対象河川（研究実施サイト周辺）の生息生物事前調査結果

水生生物	陸生生物
魚類	メダカモツゴタモロココイギンブナドジヨウ	鳥類	コサギアオサギカルガモカワセミ
甲殻類	アメリカザリガニ

## 2 ）魚類によるゼオライト成形体の産卵床としての利用可能性の検討

## a 水槽実験による検討結果

生物調査の結果を元に、研究対象河川の主生息魚類であるモツゴ（図（3）-3）およびタモロコ（図（3）-4）に対して、円筒型ゼオライト成形体を用いて、産卵床としての利用可能性についての水槽内での実験を行った結果、このゼオライト成形体をモツゴ、タモロコが産卵に利用した。モツゴの例を図（3）-5、図（3）-6に示す。このように、ゼオライト成形体も魚類の産卵床として十分に利用され得ることがわかった。

図(3)-3 モツゴ
図(3)-4 タモロコ

図(3)-5 円筒型ゼオライト成形体に産み付けられたモツゴの卵（円内）

図(3)-6 ふ化して25mm程度まで成長したモツゴ
## b 里川再生装置における検討結果

里川再生技術基本仕様（2011年度検討）において、水質浄化モジュールの魚類の産卵床としての利用も確認された。筏型水質浄化モジュールを設置直後にモジュールの枠部分にモツゴが産卵したため（図3）-7）、それらの卵を採取・飼育したところ、ふ化・成長が確認された（図3）-8）。なお、モツゴはコンクリートブロック等の硬いものに好んで産卵する性質があり、水槽実験でもゼオライト成形体への産卵・孵化・成長が確認されていることからも、モジュールが魚類の産卵床として有効に機能することが確認された。加えて、これらの魚類の産卵時期が春～初夏であり、実験開始がこの時期と一致したことも効果的であったと考えられる。

図(3)-7 筏モジュールへのモツゴの産卵状況(2011/04/23)

図(3)-8 ふ化・成長したモツゴの稚魚（円内、2011/06/17）
## 3 ）里川再生装置における水質浄化モジュール導入効果の検討

## a スケールアップ里川再生実験装置における検討結果

スケールアップ里川再生研究装置（2010年度検討）における生息生物調査結果について表(3)-2に示す。ここで、平均全長とは、採捕・記録した当該生物の全長の平均値を指す。魚類については、里川系ではメダカ（21匹）、タモロコ（49匹）、モツゴ（50匹）、オイカワ（1匹）、ドジョウ（5匹）が、対照系ではメダカ（17匹）、タモロコ（5匹）、モツゴ（2匹）ドジョウ（4匹）が観察されたが、水路の単位長さあたりの生息数は里川系の方がはるかに大きい結果となった。これは、水質浄化モジュールが、魚類の生息空間として利用された結果と考えられた。特に、ミクリ植栽のモジュールで、魚類が蝟集している状況が確認された。また、今回の生物調査では、事前調査では生息が確認されなかったオイカワが1匹、平板モジュール設置エリアで確認された。この他の採捕生物としては、甲殻類としてアメリカザリガニ、昆虫類としてトンボ幼生、両生類としてウシガエル幼生が確認された。

現地周辺は農耕地が広がっており、小型魚類を補食するサギ類が、事前調査を含めて多く見られることから、水質浄化モジュールを設置していない即ち隠れる場所のない対照系においては、小型魚類にとってはこれらの天敵による捕食の脅威が増大すると考えられる。これは、一般の小河川や三面張の水路等でも想定されることであり、こうしたことも含めて、水質浄化モジュールの設置により、魚類等の生息場所の創造効果が得られることが確認された。

表(3)-2 スケールアップ里川再生実験装置における生息生物調査結果

エリア名	項目	メダカ	タモロコ	モツゴ	オイカワ	ドジョウ	アメカリガニ	トンポ幼生
円筒型+	m当たりの生息数(尾/m)	1.1	1.6	1.5	-	0.05	0.7	-
ミクリ	平均全長(cm)	2.8	5.6	4.7	-	6	-	-
0-20m	標準偏差	0.5	0.7	0.8	-	-	-	-
個体数	21	31	29	-	1	14	2
平板	m当たりの生息数(尾/m)	0.3	0.5	0.5	0.03	0.1	2.3	-
20-60m	平均全長(cm)	2.8	5.4	4.5	5	9.2	-	-
標準偏差	0.4	0.9	0.7	-	2	-	-
個体数	11	18	21	1	4	90	6
対照	m当たりの生息数(尾1/m)	0.4	0.1	0.1	-	0.1	1.0	-
0-40m	平均全長(cm)	2.8	4.6	4.8	-	6.2	-	-
標準偏差	0.3	0.6	0.4	-	0.9	-	-
個体数	17	5	2	-	4	38	2
## b 里川再生技術基本仕様における検討

里川再生技術基本仕様における生息生物調査結果（2011年8月25日実施）について表(3)-3に示す。区間毎に特徴的な優占魚種が観察された。まず、沈砂池、せせらぎの小流量で水深が浅いエリアで観察されたのは、ほとんどがメダカであった。続く植栽エリアでは、メダカに加え、モツゴ、タモロコ、コイ、オイカワ等と魚種が多様化し、渕エリアでは、水深が増大、流速が低下し、泥底の様相となるが、ここでは大型肉食魚のナマズが複数観察された（図(3)-9）。ナマズは食物連鎖の頂点に位置する魚類であり、これらが生息するためには、食物連鎖の下位に属する魚類等のバイオマスが豊かでなければならないことから、良好な生態系が構築されていると考えられた。一方、淵エリアにおいてはメダカの生息密度がむしろ減少したが、これは、河川規模が大きくなるにつれ、生息する魚種とそのサイズも大型化したものと考えられた。

これらのように、全体的に魚種および生息数が大幅に増大したことに加え、酸素欠乏に弱いオイカワが多数観察された（図(3)-10）ことも、環境改善の現れと考えられた。過去2年の検討においても、水質浄化モジュールの水生生物生息空間としての利用が確認されており、特にミクリ植栽のモジュールで魚類が蝟集していたこと等もふまえると、筏モジュールの下部空間等が大型魚類の生息空間として利用されたと期待される。

表(3)-3 里川再生技術基本仕様における生息生物調査結果

メダカ	タモロコ	モツゴ	ドジョウ	コイ	ギンブナ	オイカワ	ナマズ
エリア1:沈砂池	3.00(30)	0.00(0)	0.00(0)	0.60(6)	0.00(0)	0.00(0)	0.00(0)	0.00(0)
エリア2:せせらぎ	4.75(285)	0.10(6)	0.12(7)	0.00(0)	0.02(1)	0.00(0)	0.07(4)	0.00(0)
エリア3:ミクリ植栽	3.72(223)	0.10(6)	0.45(27)	0.02(1)	1.12(67)	0.03(2)	0.20(12)	0.00(0)
エリア4:セオラ仆筏	1.00(80)	0.05(4)	0.04(3)	0.04(3)	0.20(16)	0.04(3)	0.14(11)	0.04(3)

数值：生息密度 $$ 匹／水路m $$ 、___（___）内数值：確認尾数
図(3)-9 淵エリアで採捕されたナマズ

図(3)-10 植栽エリアで採捕されたオイカワ

## （２）魚類生息環境の改善効果の解析評価

## 1 ）フィールド調査結果

里川再生技術基本仕様（2011年検討）におけるD0および水温の測定結果の一例を図(3)-11および図(3)-12にそれぞれ示す。装置内のD0および水温はともに夜間に著しく低下した。2010年のスケールアップ里川再生実験装置では、装置内の流速が低く、河床には泥が厚く堆積していた。2011年の里川再生施設も同様に流速が低く、泥が堆積していたが、一部は砂が堆積していた。施設内
のストレス因子の状況を表(3)-4に示す。表(3)-4で、エリア1～4は、湿地・せせらぎ・植栽・淵の各エリアに対応する。また、スケールアップ里川再生実験装置および里川再生技術基本仕様それぞれにおける魚類調査結果を図(3)-13および図(3)-14に示す。スケールアップ里川再生実験装置では2つの対照系に比べモジュール設置部に多くの魚が生息していたが、魚種数は下流対照系が最も多かった。一方、里川再生技術基本仕様ではエリア3（植栽エリア）に多くの魚類が生息しており、エリア4（淵エリア）では今まで生息が確認できなかった肉食魚のナマズを採捕した。

図(3)-11 里川再生施設内の酸素飽和度の経時変化（2011年8月5日）

図(3)-12 里川再生施設内の水温の経時変化（2011年8月5日）
表(3)-4 里川再生装置内ストレス

2010年
調査箇所	円形モジュール	板状モジュール	施設内対照系	下流対照系
溶存酸素(%)	39.7 - 123.9
水温(℃)	5.9 - 32.4
水深(cm)	12.5 - 30	17 - 32	4 - 19	35 - 50
流速(cm/s)	0.7 - 9.6	1.1 - 5.7	0.6 - 10.4	0 - 2.2
フルード数	0 - 0.082	0 - 0.035	0 - 0.104	0
産卵場所	モジュール、ミクリ	モジュール	無	植生
避難場所	モジュール、ミクリ	モジュール	無	植生
2011年
調査箇所	エリア1	エリア2	エリア3	エリア4
溶存酸素(%)	34.4 - 106.6
水温(℃)	10.1 - 31.4
水深(cm)	5 - 58	6 - 31.4	16 - 62	40 - 69
流速(cm/s)	0 - 51	17.5 - 36.5	0.57 - 20	1.2 - 7
フルード数	0 - 0.32	0.15 - 0.35	0 - 0.1	0 - 0.023
産卵場所	植生	無	植生	モジュール、植生
避難場所	植生	無	植生	モジュール、植生

図(3)-13 スケールアップ里川再生実験装置における魚類調査結果（2010年）
図(3)-14 里川再生技術基本仕様における魚類調査結果（2011年）

## 2 ）LCRAの適用と魚類生息ポテンシャル

スケールアップ里川再生実験装置および里川再生技術基本仕様それぞれにおける、全15魚種のLCRA結果とフィールド調査結果を表(3)-5に比較して示す。両者は120ケース中103ケースで一致し、LCRAの予測精度は約86%であった。また、ライフサイクルを寸断するストレス因子は溶存酸素の枯渇および産卵場所の消失であった。

実験サイトにおいては、里川再生装置が設置される前は魚類の生息が殆ど確認されなかったが、2010年の円筒型あるいは平板型モジュールの設置後、3種類（タモロコ、ドジョウ、モツゴ）の生息が確認された。また、2011年の里川再生施設では、これに加えてオイカワ、コイ、フナ類の生息が確認された。本LCRAはモジュール形状あるいはエリアの違いによる生息魚種の差異を評価できていないが、再生施設により生息魚種数が増加していることは明らかである。また、施設内の魚の移動を考慮すると、LCRAによる生息可能魚種とフィールド調査による生息魚種が良く一致する。生息可能魚種数により生息ポテンシャルを評価すると、2010年および2011年共に、魚類生息ポテンシャルあるいは生息環境が再生施設の設置により向上しているといえる。

このように、里川再生施設導入による魚類の生息環境の改善効果を評価した結果、ストレス因子の削減による生息ポテンシャルの上昇が考えられたが、今後の課題としては、ストレス応答・リスク評価における不確実性についてのさらなる検討や、環境や生息生物は河川毎に異なることから、その特徴を反映させた再生が必要であると考えられた。
表(3)-5 里川再生施設でのLCRA適用結果

魚種	2011年
エリア1	エリア2	エリア3	エリア4
生息	LCRA	生息	LCRA	生息	LCRA	生息	LCRA
アブラハヤ	×	×	×	×	×	×	×	×
イワナ	×	×	×	×	×	×	×	×
ウグイ	×	×	×	×	×	×	×	×
オイカワ	×	×	○	×	○	×	○	×
カジカ	×	×	×	×	×	×	×	×
カマツカ	×	×	×	×	×	×	×	×
コイ	×	○	○	×	○	○	○	○
シマドジョウ	×	×	×	×	×	×	×	×
タナゴ類	×	×	×	×	×	×	×	×
タモロコ	×	○	○	×	○	○	○	○
ドジョウ	○	○	×	×	○	○	○	○
フナ類	×	×	○	×	○	○	○	○
ムサシトミヨ	×	×	×	×	×	×	×	×
モツゴ	○	○	○	×	○	○	○	○
ヨシノボリ類	×	×	×	×	×	×	×	×
魚種	2010年
円形モジュール	板状モジュール	施設内対照系	下流対照系
生息	LCRA	生息	LCRA	生息	LCRA	生息	LCRA
アブラハヤ	×	×	×	×	×	×	×	×
イワナ	×	×	×	×	×	×	×	×
ウグイ	×	×	×	×	×	×	×	×
オイカワ	×	×	×	×	×	×	○	×
カジカ	×	×	×	×	×	×	×	×
カマツカ	×	×	×	×	×	×	×	×
コイ	×	○	×	×	×	×	○	○
シマドジョウ	×	×	×	×	×	×	×	×
タナゴ類	×	×	×	×	×	×	×	×
タモロコ	○	○	○	×	○	×	○	○
ドジョウ	○	○	○	×	○	×	○	○
フナ類	×	○	×	×	×	×	○	○
ムサシトミヨ	×	×	×	×	×	×	×	×
モツゴ	○	○	○	○	○	×	○	○
ヨシノボリ類	×	×	×	×	×	×	×	×

上段：2011年（里川再生技術基本仕様）

下段：2010年（スケールアップ里川再生実験装置）

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

魚類生息環境を再生、保全することは、生物多様性の向上と同時に生活環境を保全するうえで重要である。しかしながら、魚類生息環境といってもその評価方法は十分に確立されておらず、また、再生方法についても不明な点が多い。本研究のLCRAは種々のストレス因子および魚類の再生産に基づいて魚類の生息可能性あるいは生息ポテンシャルを求めている。ストレス応答・リスク評価における不確実性については今後更に検討が必要であるが、本研究から従来の
“マイクロサテライトマーカーによるオイカワの生息域の解析”

水質保全に加えて、産卵場所や避難場所などのストレス因子に対する考慮も重要である。また、河川環境や生息生物は河川ごとに異なるから、その特徴を反映させた再生方法が必要であり、本研究の生息環境評価法の適用が望まれる。一方、我が国で顕在化している外来種問題に対しても、本法の適用により効率的な駆除法に関する基礎資料が得られる可能性がある。

## （２）環境政策への貢献

上に述べたよう、生物多様性の向上や生活環境の保全は地域住民の参加も含めて環境政策の主要課題の一つである。その際には生物生息環境の状態を分かりやすく説明すると共に、河川再生や復元の必要性および手段を不確実性も含めて、政策者と住民が理解することが重要である。その際には従来の環境基準項目等の説明ではなく、生物の視点に立った本研究の魚類生息ポテンシャルや生息可能性の評価に基づいた説明が有効であると考えられる。

## 6 ．国際共同研究等の状況

本研究で開発された技術を、近い将来には中国等のアジア地域を中心に、水圈生態系の保全・修復技術として、共同研究を展開する予定である。

## 7 ．研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

<論文（査読あり）>

1) Y. Bando, N. Kikuchi and Y. Sakakibara: Application of life cycle risk assessment (LCRA) of fish to different suburban streams, Water Practice & Technology, 5 (3) (2010).

<査読付論文に準ずる成果発表>

「本研究は該当せず」

くその他誌上発表（査読なし）>

「特になし」

## （2） 口頭発表（学会等）

1) N. Kosaka, N. Koizumi, and Y. Sakakibara: The Fifth International Conference on Environmental Science and Technology 2010, 2010.6.12-16.

“Assessment of Habitat Scale of Zacco platypus by Using Microsatellite DNA Markers”

2）小坂尚史、小出水規行、榊原豊：土木学会第65回年次学術講演会、2010.9.3.

3）坂東佑亮、工藤一彦、榊原豊：第45回日本水環境学会年会、2011.3.18.

“里川再生施設における魚類生息環境改善効果の解析評価”

4）金澤光、榊原豊、木持謙、真下敏明、正田武則、常田聡、関根正人：日本陸水学会第76回大会（ポスター掲示、口頭説明）、2011.9.23.
“水質浄化ゼオライト成形体の導入による魚類の生息・産卵場所の創造”

5）坂東佑亮、工藤一彦、榊原豊：第46回日本水環境学会年会、2012.3.16.

“河川再生事業における魚類生息ポテンシャルに関する研究”

6）小坂尚史、磯龍、小出水規行、榊原豊：第46回日本水環境学会年会、2012.3.16.

“オイカワの行動圏の推定”

7）長谷川降英、小坂尚史、坂東佑亮、榊原豊：シンポジウム2012「清ルネⅡから第二ステージへ」、2012.3.17.

“河川再生事業における魚類生息ポテンシャル”

## （3） 出願特許

「特になし」

## （４）シンポジウム、セミナーの開催（主催のもの）

1）シンポジウム2010「小山川・元小山川と教育/科学/生活について」本庄市中央公民館、2010.3.27.

2）シンポジウム2011「小山川・元小山川と教育/科学/生活について」

本庄市中央公民馆、2011.3.12.

※開催準備は行ったが、開催前日に東日本大震災が発生したため中止となってしまった

3) シンポジウム2012「清ルネⅡから第二ステージへ」

本庄市中央公民館、2012\.3\.17\.

## （５）マスコミ等への公表・報道等

「特になし」

### 8 \. 引用文献

1) Aoki T. and Sakakibara Y.: A life-cycle assessment for fishes in streams in suburban areas, Proc. of 10th International Specialist Conference on Watershed and River Basin Management, Calgary, Alberta, Canada (2005).

2）妹尾優二、吉村伸一（著）、吉川勝秀編：多自然型川づくりを越えて、学芸出版社（2007）.

3）川那部浩哉、水野信彦編：日本の淡水魚、山と渓谷社、1-719（1989）.

4）川那部浩哉、水野信彦：川と湖の魚 $ ^{①} $ 、 $ ^{②} $ 、（株）保育所（1990）.

5）埼玉県環境科学国際センター、埼玉県環境防災部みどり自然課：ムサントミヨ保護事業報告書（平成16年度）、（2005）.

6) Sakakibara Y. and Nakada A.: Assessing crucial stress on life cycle of fish in suburban streams. Wat. Sci. & Technol., 58 (3), 705-711 (2008).

7) 鈴木興道：魚の住みやすい川づくりに資する魚類の生息分布とその場の流速、土木学会論
文集、No.593/Ⅱ-43，21-29（1998）.

8）玉井信行、水野晴彦、中村俊六：河川生態環境工学、東京大学出版（1993）.

9）土木学会·環境工学委員会編：環境工学公式・モデル・数値集、丸善(株)，357-361（2004）.

10）野上毅、渡邊康玄、中津川誠：急流河川における河床地形の定量的区分、水工学論文集、1087-1092（2003）.

11）野上毅、中津川誠、小林美樹：豊平川と札内川における魚類生息環境の比較、河川技術論文集、8、179-184（2002）.

12）山元憲一、平野修、原洋一、三代建造：淡水産魚類11種の低酸素下における鼻上げおよび窒息死、水産増殖、36(1)、49-52（1988）.

13）山元憲一、平野修、原洋一、吉川浩史：カマツカの低酸素下における呼吸および逃避反応、魚類学雑誌、33（4）、399-404（1987b）.

14）山元憲一、平野修：ウグイとイトモロコの低酸素下における鼻上げ、窒息死および逃避反応、日本水産学会誌、53(10)、1741-1744（1987a）.

15）リバーフロント整備センター：川の生物図典、山海堂、1-674（1996）.

17）河川における魚類生態検討会：正常流量検討における魚類からみた必要流量について(1999).

16）森下郁子、森下依理子：川のHの条件—陸水生態学からの提言、山海堂（2000）
## 【資料集】

A 里川再生基礎実験装置における主な本文中の未掲載グラフ

別図A-1 各系における透視度の経日変化

別図A-2 各系におけるDOの経日変化

別図A-3 各系におけるT-P濃度の経日変化
別図B-1 各系における透視度の経日変化

別図B-2 各系におけるDOの経日変化
C 里川再生技術基本仕様における主な本文中の未掲載グラフ

別図C-1 各地点（各エリア終端）における水温の経日変化

別図C-2 各地点（各エリア終端）における透視度の経日変化

別図C-3 各エリアにおける溶解性BOD除去率の経日変化
別図C-4 各地点（各エリア終端）におけるpH値の経日変化
# Development of Brook Renovation Technology using Molded Zeolite and Aquatic Plants

Principal Investigator: KIMOCHI Yuzuru

Institution: Center for Environmental Science in Saitama (CESS)

Kamitanadare 914, Kazo, Saitama, 347-0115, JAPAN

Tel: +81-480-73-8353 / Fax: +81-480-70-2031

E-mail: kimochi.yuzuru@pref.saitama.lg.jp

Cooperated by: Waseda Univ., Mashimo Kensetsu Co.

Key Words: Molded Zeolite, Brook Renovation, Biotope, Sludge Recycling, Life Cycle Risk Assessment

## [Abstract]

Zeolite is well known with its excellent $ NH_{4}^{+} $ absorption capacity. In this study, brook renovation technology using molded zeolite and aquatic plants was developed at an actual brook site with the purpose of water purification and aquatic life propagation. The study was carried out with a basic small-scale test system and a scale-up one, and finally the standard brook renovation system was examined and suggested.

First of all, the study was made from the viewpoints of water purification performance and purification mechanism by microorganisms. As the water purification of the standard brook renovation system, removal efficiency of 50% of BOD and 20% of T-N was obtained respectively. For preservation of aquatic life, development of water purification concept, based on such as “material transformation” and “reduction of ecological toxicity” should also be made, like “ $ NH_{4}^{+} $ (toxic for aquatic lives) to $ NO_{3}^{-} $ (lower toxicity)”. As molecular biological examination, aquatic ecosystem with wide diversity was observed in the biofilm on the molded zeolite. However, there observed ammonia oxidizer more on the plants than on the molded zeolite; it would be very important to use aquatic plants and to apply with molded zeolite for planting base.

Secondly, the study was made from the viewpoints of sludge accumulation mechanism and maintenance method of such as daily operation and utilization of removed sludge and collected plants. As the results, when designing and building the brook renovation system, it would be important to make clear concept of each “area” in the brook, such as the stream, the depth; and maintenance should be made to keep the condition and the characteristics of each area. Sludge and plants removed from the system would be expected for use of some kind of fertilizer. As actual maintenance operation, SNS was tried to introduce; speedy communication among the working staff and efficient operation could be made.