Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
## 2 ）N/Si比

図(1)-12(b)より、すべての河川でDIN/Si比は、RF比（=1）より小さくなっており、ケイ素に富み窒素に乏しい状態にあることがわかった。流入する海域別に比較すると、備讃瀬戸に流入する河川は播磨濰南部に流入する河川と比較して、DIN/Si比がわずかに大きい結果が得られた。河川別にみると、大東川、詰田川など栄養塩濃度の高い河川においてDIN/Si比がとくに大きくなっている。また、河川水のDIN/Si比では明瞭な季節変化がみられ、夏季に値が低くなり、冬季に高くなる傾向がみられた。冬季に値が上昇した理由は、河川の堰において珪藻プランクトンが増殖し、ケイ素濃度が減少した可能性が考えられる。この季節変化は播磨濰流域圏のデータにもみられた。

一方、海域では、河川と同様に、RF比よりも小さく、各海域の違いは河川と比べて小さいことが分かった。また、備讃瀬戸のDIN/Si比は西部・東部ともに河川よりも小さくなっており、海域においてDINがSiよりも優先的に減少していることが分かる。河川水に含まれるSiが多いことから、海域では、珪藻プランクトンが増殖しやすい環境にあり、珪藻による栄養（窒素）の吸収が進みやすい環境であることが示唆される。一方、播磨濰南部に流入する河川のDIN/Si比は海域とほぼ同程度（=0.2）であることがわかった。

## 3 ）Si/P比

図(1)-12(c)より、すべての河川でSi/DIP比はRF比（=16）より大きくなっており、ケイ素に富みリンに乏しい状態にあることがわかった。上記(a)、(b)で示した結果から、河川水のケイ素は豊富にあり、リンよりも窒素が多いことから、リンが河川の植物プランクトンによる一次生産の制限因子になっていることが考えられる。また、流入する海域別に比較すると、播磨灘南部に流入する河川は備讃瀬戸に流入する河川と比較して、Si/DIP比が大きい結果が得られた。また、河川水のSi/DIP比の季節変化は、DIN/Si比でみられたような変化は無く、リンの変化は窒素と比べて複雑であると推察される。

一方、海域では、各水域の値はほぼ同じであることが分かった。また、海のSi/DIP比は河川よりも小さくなっており、ケイ素がリンよりも優先的に減少している結果が得られた。河川と同様に海域でもRF比よりも大きく、ここでも、陸域の豊富なケイ素が海域に供給されていることが分かった。

## 4 ）まとめ

以上より、備讃瀬戸および播磨灘南部に流入する河川水の特徴としては、備讃瀬戸西部および東部に流入する河川の栄養塩比の特徴は似ており、播磨灘南部に流入する河川の特徴と異なっていた。一方、海域では、備讃瀬戸の速い潮流により海水が移動するため、海域別の特徴の違いはみられなかった。また、N/P比より、河川水と海水における窒素とリンのバランスが逆転しており、海では窒素不足であるが、河川ではリン不足であることが明らかとなった。

## （４）河川流量の特徴の解明

## 1 ）河川流量の時間変動

播磨灘に流入する河川は大小様々にあるが、河川流量が連続的に観測されている河川は一級河川の加古川と揖保川だけである。そこで、分布型水文流出モデル $ ^{8)} $ を用いて播磨灘に流入する河川流量を推定した。結果の一例を図(1)-13に示す。観測値（国土交通省 $ ^{18)} $ ）とシミュレーション結果を比較すると、出水時における時間応答性がよい結果が得られた。シミュレーション結果の精
度について、相対誤差（root mean square error（RMSE）の相対値）を用いて定量的な検討を行った結果、月流量の誤差（観測－解析）はピーク流量の差が大きい3月と5月が大きくなった。また、相対誤差は低水時の8月と9月の値が大きくなった。これは取水等の水利用の影響により、実測流量が少ないために相対誤差が大きくなったと考えられる。本研究では、出水時の流量増加に着目していることから、流域における多様な水利用や洪水ピーク流量の差などを考えると、本モデルによる結果は妥当であると判断した。

図(1)-13 揖保川（上川原地点）における河川流量の比較（2002年、1時間データ）

## 2 ）播磨灘流域圏における河川流入の特徴と出水の影響

播磨灘は、北は播磨、南は四国、東は淡路島、西は小豆島に囲まれている。それら陸域から淡水が流入する（図(1)-3）。図(1)-14は各四方面からの1年間の河川流量を示す。播磨域に流入する河川流量のうち、本州側（播磨域）からの河川流入量が流域圏全体の約85％を占める結果が得られた。この割合は2002年と2003年でほぼ同じであった。また、出水時に流入する割合（出水日数を30日とした場合）は、1年間の総流量のうち約35～60％を占めていることがわかった。つまり、播磨灘の北と南では、海域水質の特徴が大きく異なる。

つまり、播磨灘に流入する河川流量は本州側（播磨域）からの流入量が多く、播磨灘の北と南では、海域水質の特徴が大きく異なると考えてよいといえる。播磨灘の北部では河川水が海域水質におよぼす影響が強い結果が定量的に示された。とくに、出水時に短期的に流入する河川流量が多く、播磨灘の海域環境を考察する際には河川流量の空間偏差や出水時の短期的な河川流出の影響を考慮することが重要であることが示された。
図(1)-14 播磨灘に流入する河川流量の空間的特徴および平水流量と出水流量の割合（2003年）

## （５）出水時における播磨灘の溶存栄養塩の濃度変化

4.（4）節より、播磨灘においては北部海域における淡水流入量が85％と大きく、かつ、播磨灘を囲むいずれの場所からも出水時の河川流量が約35～60％と多い結果が示された。そこで、出水による海域水質の変化に着目して、海域データを解析した。図(1)-15(a)に示した年平均値をみると、本州側（播磨側）の陸域近くにおいて硝酸イオン濃度が高くなっていることがわかる。このことより、流域面積の大きい河川からの河川水が多く存在する播磨灘北部海域では、定常的に河川水が多く流入しており、栄養状態が高いことが分かる。一方、出水直後の分布を図(1)-15(b)に示す。このとき、調査直前の8月30日に高松アメダス観測所で45 mm/日、姫路アメダス観測所で37mm/日の降水が観測された。とくに、本州側の加古川河口近くでは、出水直後に大量の河川水が海域に流入し、硝酸イオン濃度が大きく増加することが明らかとなった。このとき、播磨灘の北部の方が南部や東部よりも変化がより顕著に表れており、図(1)-14で示した河川流量の空間偏差と対応していることが分かる。

(a) 年平均值（2004年）

(b) 2004年9月1～2日

図(1)-15 出水時における播磨灘における硝酸イオン分布

(出典：香川県・兵庫県浅海定線調査データ (2004) $ ^{19} $ )、 $ ^{20} $ )
## （６）海域流動シミュレーションによる河川水の空間分布の推定

海域における観測は月に一回しか実施されていないため、短期的な河川からの出水が海域の水質変化に与える影響をより詳細に検討することが難しい。そこで、海域流動のシミュレーションを行い、河川水の海域における挙動を再現し、河川水の広がりについて検討を行った。図(1)-16は、観測データが存在する2004年9月初めにおける出水前後の播磨灘の表層塩分の空間分布を示す。この結果、2004年8月30日の降雨により、規模の大きい河川が存在する播磨灘北部海域において河川水の流入の様子を確認できる（図(1)-16(b)）。この分布は、図(1)-15で示した観測データと一致した分布を示していることから、シミュレーション結果は妥当と判断できる。また、紀伊水道西側に流入する吉野川の河川水が鳴門海峡を通じて播磨灘中央部にジェット状に流入する様子が確認できる。

(a) 出水前（2004年8月30日0:00）

(b) 出水直後（2004年9月1日）

図(1)-16 出水前後における播磨灘の表層塩分分布の比較

## (7) 出水時における河川の形態別栄養塩濃度の時間変動特性

4.（4）節の結果より、出水時の河川流入量の割合が大きい結果が示された。また、4.（2）節より、平水時の河川水の栄養塩形態として、溶存態が多い結果が示された。そこで、出水時における河川水の栄養塩形態を調べる観測を行った。出水時の観測は、降雨直後に迅速に行う必要があるため、備讃瀬戸東部に流入する新川において実施した。2012年6月の調査では19日に台風4号が上陸し、最大で4.5 mm/hの降雨、22日には前線上に新たな低気圧が発生し、前線活動が活発化し、最大で15 mm/hという強い降雨があった。台風上陸前の15～17日では合計31.5 mm、19日では合計24 mm、21～22日では合計105.5 mmの降水量が高松地方気象台で観測された。

出水時における河川水中の栄養塩の形態別特徴の時間変化を図(1)-17に示す。出水直後の6月19日18時40分にPONが高い値を示す結果が得られた。PONは3.29 mg/lと最も高い値を示した。その後、PONは減少し、21日の降雨で再び増加したが、PONは19日の値までは大きくならなかった。その後、PON濃度は減少した。割合としてみると6月19日のピーク時にPONが64％とTNの半分以上を占めており、出水時のTN増加には懸濁物質が大きく影響する結果が示された。なお、図には示していないが、6月15～17日にかけて降雨（31.5 mm、高松アメダス）があったが、採水できなかったことから、本結果はファーストフラッシュ後の状況を示すと考えられる。同様に、リンについても、6月
19日18時40分にPP濃度が2.32 mg/lと最も高くなる結果が得られた。その後、減少する結果が得られた。割合としてみると6月19日のピーク時にPPが96％とTPのほとんどを占める結果が得られた。つまり、出水時における栄養塩形態は平水時と大きく異なり、かつ、河川流量も多く、海域においてより広範囲に広がることから、海域流入後の懸濁態の举動も重要であることが示唆される。

(a) 窒素

(b) リン

図(1)-17 出水時における河川（新川）における窒素・リンの形態別時間変化

## （８）ケーススタディ１：下水処理場による総量規制の緩和影響の検討

本節と次節では、課題1の上述までの結果および課題2の結果から、播磨灘流域圏における陸域からの負荷量の変化を想定した解析結果を示す。具体的には、下水処理場による総量規制の緩和効果の検討を行った。ここでは、下水処理場における除去率を変化させることで、下水道整備範囲内から発生する負荷量を再計算し、除去率が変化することで、生活系負荷量が過去のどの時期と同じ値になるかについて検討した。対象は、加古川下流流域下水道、加古川上流流域下水道、揖保川流域下水道、単独公共下水道とした。また、2005年を基準とした。

検討する除去率は、2005年時のCODの除去率85～90％を、それぞれ80、70、60、50、30、0％の6
種類に、2005年時のTNの除去率50〜70%を、それぞれ60、40、30、10、0%の5種類に、2005年時のTPの除去率80〜90%を、それぞれ80、70、60、50、30、0%の6種類にそれぞれ変化させた場合の負荷量を算出する。

## 1 ）COD 発生負荷量

生活系COD発生負荷量の空間分布を図(1)-18に示す。下水道が考慮されている現状（2005年）における負荷量分布図と下水道範囲内の下水処理場の除去率を0％とした場合、つまり、下水道が全く整備されていない場合における負荷量分布図を比較すると、負荷量やその広がりは大きく異なっており、下水道整備に伴い負荷量が大きく削減されていること状況が示された。とくに、加古川上流流域下水道や揖保川下流流域下水道において、負荷量が大きく増加している結果が得られ、人口や産業が多い地域における負荷が下水道により削減されている現状が示された。このとき、除去率rを0％とした場合の生活系負荷量は、2005年における除去率 $ r=85\sim90\% $ の場合と比較して、19 t/dayから68 t/dayに、約3.5倍に増加することが分かった。

図(1)-19は、下水処理場の除去率を種々変化させた場合に負荷量がどのように変化するかを示す。ここでは、変化した負荷量がどの年代の負荷量と等しくなるのかについて環境省の推定結果 $ ^{21} $ と比較する。除去率 $ r=50\% $ 、60%、70%の場合は、それぞれ1972年、1988年、1998年の負荷量と近い値（42 t/day、36 t/day、31 t/day）を示した。除去率30%の場合、負荷量は大きく増加し、52 t/dayの負荷量が発生する結果となった。仮に、漁業生産量が最大であった1985～88年頃の負荷量に近づけるとすると、下水処理場の除去率を現状の85～90%を60～70%まで下げることができる可能性が示唆された。なお、生活系以外の発生源からの負荷とのバランスも考える必要がある。

## 2 ）TN発生負荷量

CODと同様に、TN発生負荷量の空間分布の変化をおよび下水処理場の除去率を種々変化させた場合の結果をそれぞれ、図(1)-20と図(1)-21に示す。図(1)-20より、下水道が考慮されている現状（2005年）における負荷量分布図と下水道範囲内の下水処理場の除去率を0％とした場合を比較すると、COD発生負荷量の変化（図(1)-18）と同様に、下水道整備に伴い負荷量が大きく削減されている状況が示された。とくに、加古川上流流域下水道や揖保川下流流域下水道において、負荷量が大きく増加している結果が得られ、人口や産業が多い地域における負荷が下水道により削減されている現状が示された。

図(1)-21より、TN負荷量については、比較に用いた環境省の推定結果の数がCODよりも少ないが、1984年から1999年にかけて負荷量の変化は少ない。また、下水処理における現状の除去率が50〜70%であり、CODの除去率と比較して大きくはない。そのため、漁業生産量が最大であった1985〜1988年頃に近づける場合、除去率を下げずに現状（2005年）の50〜70%を維持してよい結果が得られた。したがって、窒素の観点から考えると、高度処理の必要はないことが示唆される。
(a) 2005年

(b) 下水道範囲内の除去率をゼロとした場合 (2005年)

図(1)-18 生活系COD発生負荷量の空間分布（黒枠線は、下水道整備範囲を示す。）

図(1)-19 下水処理場の除去率rを変化させた場合の生活系COD負荷量の推定（2005年を基準とする。環境省の推定結果（1979～2008年） $ ^{21)} $ もあわせて図中に示す。）
(a) 2005年

(b) 下水道範囲内の除去率をゼロとした場合 (2005年)

図(1)-20 生活系TN発生負荷量の空間分布（黒枠線は、下水道整備範囲を示す。）

図(1)-21 下水処理場の除去率rを変化させた場合の生活系TN負荷量の推定（2005年を基準とする。環境省の推定結果（1982～2008年） $ ^{21)} $ もあわせて図中に示す。）
## 3 ）TP発生負荷量

同様に、TPの結果を図(1)-22と図(1)-23に示す。図(1)-22に示した空間分布の変化は、基本的にCODやTNとほぼ同じ変化であるといえる。図(1)-23に示した除去率を変化させた場合のTP負荷量については、漁業生産量が最大であった1985～1988年頃に近づける場合、現状の除去率80-90％を70％まで下げることができる可能性が示唆された。

(a) 2005年

(b) 下水道範囲内の除去率をゼロとした場合 (2005年)

図(1)-22 生活系TP発生負荷量の空間分布（黒枠線は、下水道整備範囲を示す。）

図(1)-23 下水処理場の除去率rを変化させた場合の生活系TP負荷量の推定（2005年を基準とする。環境省の推定結果（1982～2008年） $ ^{21)} $ もあわせて図中に示す。）
## （9） ケーススタディ2：河川水質の変化に伴う海域濃度変化への影響

総量規制の緩和により、陸から海へ流入する負荷量も増加するが、例えば、河川流量が増加する出水時には、海域における河川水の広がり方も変化すると考えられる。そこで、4.(6)節で用いた数値モデルを用いて、播磨灘の主要な河川である加古川、揖保川、市川、明石川において、ある一定のトレーサ濃度を与えて河川水の広がりを調べた。また、トレーサ濃度を増加させたケーススタディを実施し、河川水質変化（溶存態栄養塩濃度の増加）による河川水の広がりの変化を調べた。

図(1)-24に平水時の結果を示す。同図（a）より、播磨灘北部に流入する河川水は平常時に、播磨灘北側において東西方向に分布しており、また、小豆島の北側を通じて備讃瀬戸海域まで広がっていることが分かった。同時に、播磨灘南部への広がりは少ないことがわかった。また、同図（b）より、河川水のトレーサ濃度が2倍に増加することで、河川水の分布範囲は拡大するが、主に、播磨灘北部海域に限定して分布する結果が得られた。また、河川水は小豆島の北側を通り、備讃瀬戸の西部海域まで広く分布する結果が得られた。また、播磨灘北側の河川水の広がりが小豆島の東側まで到達することにより、播磨灘の中央部においても河川水の広がりが確認された。つぎに、図(1)-25は大規模な出水があった直後の河川水の広がりを示す。10月19日、20日にそれぞれに60.5 mm、98.0 mmの降水量が姫路アメダス観測所において記録された。同図（a）より、10月30日には、大量の河川水は、河口から南方へと広がっており、播磨灘中央部から南部へと広く分布する結果が得られた。とくに、淡路島沿岸に沿って北部から南部まで河川水が達している結果が得られた。かつ、短期的に広がっている。一方、河川水の濃度が2倍に増加した場合（同図（b））では、最も濃い水塊は淡路島西岸および播磨灘中央東部に広く分布する結果が得られた。これらの結果より、出水により、播磨灘の北側から流入する河川水は播磨灘東部に広く分布することが分かった。総量規制の緩和により、流入負荷量が増加することは自明であるが、河川水に含まれる溶存物質の広がる範囲は大きく拡大し、また、地形の影響を受けて変化しており、沖合への溶存態の栄養塩供給に対して強い影響が生じていることが示唆される。とくに、出水時には濃度の濃い水塊が短時間で輸送されるため、沖合への栄養塩供給に対して、より大きな影響を有することが示唆された。
(a) トレーサ濃度 $ C = C_{0} $ ( $ C_{0} = 125 $ )

(b) $ C = 2C_{0} $

図(1)-24 平水時における河川水の分布（2004年8月1日0:00）（対象河川は、加古川、揖保川、市川、明石川）

(a) トレーサ濃度 $ C = C_{0} $ ( $ C_{0} = 125 $ )

(b) $ C = 2C_{0} $

図(1)-25 出水時における河川水の分布（2004年10月30日0:00）（対象河川は、加古川、揖保川、市川、明石川）

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

これまでに総量として用いられてきた全窒素や全リンに対して、それらの溶存態・懸濁態といった形態別の特徴を明らかにした。この成果は、河川水質と海域水質の栄養塩バランスや海域における植物プランクトンによる栄養塩摂取の時間的速度を明らかにする上で重要な知見である。具体的には、平水時に、河川水のTNに対するDIN、DON、PONの割合はそれぞれ、約7割、約2割、約
1割であることが分かった。また、この割合は河川と海域で異なることが分かった。また、TPに対するDIP、DOP、PPの割合はそれぞれ、約4割、約2割、約4割であることが分かった。一方、出水のピーク時には、PONがTNの6割まで増加し、PPはTPの9割まで増加する結果が得られた。

播磨灘の北側から流入する河川水は、平水時には播磨灘の北側に分布し、備讃瀬戸への影響も示唆された。一方、出水時には播磨灘中央部、とくに淡路島沿岸に河川水が広がることが分かった。つまり、播磨灘は北部と南部で特徴が異なっており、海域を分けて考えることが必要である。一方で、播磨灘北部の影響が備讃瀬戸にも及んでおり、灘・湾・瀬戸の連続性と分割性について今後、検討することが必要である。また、これらの特徴は、平水時と出水時においても違いがみられることから、出水の特徴（規模、回数）を考慮した検討も必要である。

出水時における栄養塩形態は平水時と大きく異なり、懸濁物が多くなり、海域においてより広範囲に広がることから、海域流入後の懸濁態の挙動も重要であることが示唆される。

以上より、植物プラントンやノリの生育に必要な栄養塩の形態は溶存態であることから、形態を調べることが重要である。短期的には出水時を含めた負荷量を明らかにする必要があり、また、長期的には出水時に流入した懸濁態の海域における分解・沈降などの形態変化を明らかにする必要がある。

## （２）環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

今後、学会発表もしくは学術論文を通じ、成果の広報・普及に努める。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

近年、河川水質が改善傾向にある中で、河川水中の窒素やリンの形態特性を明らかにすることで、総量として基準を定めている排出規制や河川・海域の環境基準の検討に対して、溶存態に着目した環境基準の考え方を整理する上での一つの知見を提供するものと考えられる。

また、灘・湾・瀬戸の連続性と分割性について知見を示した。これらの特徴は、平水時と出水時においても違いがみられることが明らかとなったことから、出水の特徴（規模、回数）を考慮した検討に対して一つの知見を提供することができた。播磨灘では、平水時と出水時で河川水の広がり方が異なるため、複雑であるが、播磨灘を南北で分けることが必要である。逆に、播磨灘北部と備讃瀬戸を連続した水域とみなすことも考えられる。結果的には、高栄養塩の河川水がどのように時間をかけて海域を移動するのかを考慮することが必要である。

下水道整備に伴い負荷量が大きく削減されている状況が示された。また、下水処理場の除去率を変化させることで、仮に、漁業生産量が最大であった1985～88年頃に近づけるとすると、COD負荷量について、2005年の下水処理場における除去率を60～70%までに下げることができる可能性が示唆された。TN負荷量は、除去率を下げずに、現状維持がよい結果が得られた。したがって、窒素の観点から考えると、高度処理の必要はないと示唆される。TP負荷量は除去率を70%まで下げることができる可能性が示唆された。海域における水質変化を詳しくみる必要があるが、陸側の視点から、下水処理場の総量規制や河川水質の基準策定に対して、陸からの負荷と海域の生態系との関係（バランス）をどのように取るべきであるのかについて一つの知見を提供することができた。なお、ここでの検討結果については、生活系以外の発生源からの負荷とのバランスも考える必要がある。
### 6. 国際共同研究等の状況

特に記載すべき事項はない

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（査読あり）>

1) 石塚正秀・石川真菜・宮川昌志・赤井紀子・多田邦尚：香川県における河川水の栄養塩形態と備讃瀬戸・播磨灘への影響、土木学会論文集B1（水工学）、第69巻、No.4、I_1423-I_1428、2013.

2) 石塚正秀・矢野利樹・平木大補・和田有朗：下水道整備が陸域の有機物負荷量の長期的な変化に与える影響、土木学会論文集B1（水工学）、第69巻、No.4、I_1717-I_1722、2013.

## くその他誌上発表（査読なし）>

特に記載すべき事項はない

## （2） 口頭発表（学会等）

1) 宇野裕太・石塚正秀：時間変動を考慮した汚濁負荷解析にもとづく河川水質の推定、瀬戸内海研究フォーラムin大分発表概要集、p.30、2011.

2）宇野裕太・石塚正秀・溝口大介：汚濁負荷量と流量の空間分布を考慮した河川水質モデルの構築、土木学会第66回年次学術講演会講演概要集、VII-019、pp.37-38、2011.

3) 平木大補・石塚正秀・矢野利樹：播磨流域圏における生活系発生負荷量の推定に関する研究、平成25年度土木学会四国支部第19回技術研究発表会講演概要集、pp.61-62、2013.

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない

## （４）シンポジウム、セミナー等の開催（主催のもの）

特に記載すべき事項はない

## （５）マスコミ等への公表・報道等

特に記載すべき事項はない

## （6） その他

特に記載すべき事項はない

### 8 \. 引用文献

1）水産庁瀬戸内海漁業調査事務所：瀬戸内海の赤潮発生件数、漁業被害件数、http://www.jfa.maff.go.jp/setouti/akasio/nenkan/index.html、2012.9月取得.
2) 藤原建紀・渡邊康憲・樽谷賢治編：海の貧栄養化とノリ養殖、海洋と生物、181、第31巻、第2号、pp.109-172、2009.

3) 多田邦尚・藤原宗弘・本城凡夫：瀬戸内海の水質環境とノリ養殖、分析化学、Vol. 59、No. 11、pp. 945-955、2010.

4) 石塚正秀・寺本健士・紺野雅代・井伊博行・平田健正：紀ノ川下流の淡水域・汽水域における冬季から夏季の栄養塩・植物プランクトンの現地調査、水工学論文集、第49巻、第2号、pp.1519-1524、2005.

5) Smith, P. E. and Eppley R. W.: Primary production and the anchovy population in the Southern California Bight: Comparison of time series, Limnol. Oceanogr., 27, 1, 1982.

6) 藤原建紀・駒井幸雄：沿岸海域の栄養塩動態、海洋と生物、181、第31巻、第2号、pp.134-139、2009.

7) 中口譲・山口善敬・西村崇・秦野善行・今中麻幸代・有井康博：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、地球化学、第39巻、pp.173-182、2005.

8) 石塚正秀・江種伸之：農業用水取水ルールを考慮した分布型水文流出モデルによる紀の川流出解析、水工学論文集、52、391-396、2008.

9) 岡山県農林水産総合センター：浅海定線調査データ、2002～2004.

10）徳島県農林水産総合技術支援センター：浅海定線調査データ、2002～2004.

11）宮川昌志・藤原宗弘・龍満直紀・赤井紀子・吉松定昭・大山憲一：播磨灘南部海域における窒素・リンの動態解明と栄養塩の有効利用技術の開発、沿岸海域の栄養塩管理技術の開発委託事業成果報告書、pp.28-49、2012.

12）国土交通省：平成23年度末の汚水処理人口普及状況について（報道発表資料）、2011.8.31.

13）国土交通省：平成23年度末の下水道整備状況について（報道発表資料）、2011.8.31.

14）原田和弘・宮原一隆・二羽恭介：播磨灘北部海域における窒素・リンの動態解明と栄養塩の有効利用技術の開発、沿岸海域の栄養塩管理技術の開発委託事業成果報告書、pp.16-32、2013.

15）中岡雅倫：3次元励起蛍光光度法(3D-EEMs)を用いた広島湾の溶存有機物の定量・定性解析、香川大学大学院農学研究科修士論文、56p、2012.

16）香川県水産試験場：浅海定線調査、2011-2012.

17) Nishikawa, T., Hori, Y., Nagai, S., Miyahara, K., Nakamura, Y., Harada, K., Tanda, M., Manabe, M., Manabe, T. and Tada, K.: Nutrient and Phytoplankton Dynamics in Harima-Nada, Eastern Seto Inland Sea, Japan During a 35 Year Period from 1973 to 2007. Estuaries and Coast, 33, 417-427, 2010.

18）国土交通省：水文水質データベース、http://www1.river.go.jp/.

19）香川県水産試験場：浅海定線調査データ、2004.

20）兵庫県農林水産技術総合センター：浅海定線調査データ、2004.

21）環境省：発生負荷量等調査報告書、1979～2008.
## (2) 陸域からの栄養塩負荷量変動

神戸山手大学現代社会学部

和田有朗

平成23～24年度累計予算額：4,828千円（うち、平成24年度予算額：2,145千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

播磨灘流域圏における発生負荷量の特徴として、生活系負荷量は、COD・TN・TPのすべての項目において播磨灘北部沿岸（播磨域）を中心とする人口の集中している地域に多く集中していることが明らかとなった。また、下水道整備により、人口増加に伴う生活系負荷量の増加が抑制され、下水道整備の進んだ沿岸域における負荷が減少していることが明らかとなった。産業系負荷量は、COD・TN・TPのすべての項目において、沿岸部および加古川下流および明石川下流の臨海部、揖保川や市川、加古川流域の河道沿いに集中して分布していることが明らかとなった。土地系負荷量は、CODは水田、TN・TPは水田とその他農用地において高い負荷量を示すことから、加古川中下流域、河道に沿った場所、淡路島において高い値を示すことが明らかとなった。

人口増加や工業出荷額の増加が80年代・90年代にかけて増加したが、発生負荷量（とくに生活系）は減少しており、下水道整備等生活排水処理施設の普及の効果が大きい結果が示された。土地系のCOD負荷量はわずかに増加傾向、TN負荷量は減少傾向、TP負荷量はわずかに減少していることがわかった。土地系COD負荷量が増加している原因は、原単位の小さい森林の減少による影響が大きく、土地系TN・TP負荷量の減少に影響を与えている原因は水田とその他農用地の減少である。

明石川を対象とした詳細な検討の結果、以下のことが明らかとなった。a）1970年後半と2000年後半を比較すると、3つ支川におけるBOD負荷量は約84%、COD負荷量は約69%減少する結果が得られた。b）下水処理水を含めた明石川流域から海域へのBOD負荷量は約40%減少したが、COD負荷量は減少していない（約6%増加）結果が得られた。c）1970年代から2000年代にかけて人口が約3倍増加したことを考えると、人口増加に合わせて下水道整備を進めることで、河川の有機汚染が抑制され、下水道による負荷の抑制効果は非常に大きいことがわかった。

## [キーワード]

発生負荷量、播磨灘流域圈、下水道整備、GIS、総量規制

### 1. はじめに

平成22年度の全国の河川の環境基準達成率（BOD）は92.5%まで進み $ ^{1)} $ 、河川環境の改善が進んでいる。この要因の一つとして、下水道整備による効果が考えられる。下水道の普及率は毎年向上し、平成23年度3月時点で全国の下水道処理人口普及率は75.1%である $ ^{2)} $ 。下水処理によるCODの平均的な除去率は50～97%となっており $ ^{3)} $ 、大阪湾では、下水処理場における総COD除去量はCOD負荷量の約80%に相当する結果が得られている $ ^{4)} $ 。

河川水質の改善は同時に、海域への有機物供給の減少をもたらしているが、海域の環境基準達成率（COD）は78.3%であり $ ^{1)} $ 、達成率でみると、現在の河川と海域の水環境の関係は高度経済成
長期とは異なり逆転している。瀬戸内海では、1979年以降、CODに対する総量規制が始まり、環境省が示している陸からのCOD発生負荷量は年々減少傾向にある $ ^{5)} $ 。しかし、第6次総量規制から変更された大阪湾を除く瀬戸内海という区分でみると、COD濃度は1981-83年時点で1.5 mg/lと元々低く、その後は緩やかに増加し、2004-08年では1.9 mg/lまで増加している $ ^{5)} $ 。つまり、33年間にわたり規制が実施されてきたわけであるが、海域のCOD濃度に減少の傾向はみられていない。一方、70年代にCOD濃度が高い東京湾・大阪湾では、それぞれ3.3、2.9 mg/lまで減少している。

このような海域の水質変化は、半閉鎖性海域においては河川を通じた陸域からの影響や下水道などの排水処理施設からの直接的な影響が大きいと考えられる。しかし、陸域の負荷発生源は様々あり、年々に変化しているために、流域圏としての変化の特徴は明らかにされていない。

## 2 ．研究開発目的

本研究では、瀬戸内海東部の播磨灘に流入する河川流域を対象として、人口増加や産業の変化、土地利用の変化を調べて、陸域から発生するCOD・TN・TP負荷量がどのように長期的に変化したのか、さらに、その空間的な特徴を明らかにする。また、下水道整備により河川水質や発生負荷量が長期的・空間的にどのように変化したのかについて考察を行う。

### 3. 研究開発方法

## （1） 社会基盤データの空間情報解析

負荷量解析に必要な社会基盤データの空間分布図を作成する。対象は、人口、水田・畑・建物用地・山林などの土地利用、工業統計、下水道等生活排水処理範囲である。播磨灘流域情報の作成には、国土数値情報ダウンロードデータサービスより、行政区域（面）、海岸線（線）データ、河川（線、点）、標高・傾斜度5次メッシュ、流域メッシュを用いた。つぎに、生活系情報の作成には、国勢調査より、人口統計メッシュデータ（1kmメッシュ）の1985年、1990年、1995年、2000年、2005年を用いた。つぎに、産業系情報の作成には、（財）経済産業調査会経済統計情報センターより、工業統計メッシュデータ（1kmメッシュ）産業別の1977年、1990年、1999年、2008年を用いた。つぎに、ノンポイントソース（土地系）情報の作成には、国土数値情報ダウンロードデータサービスより、土地利用細分メッシュデータの1976年、1987年、1991年、1997年、2006年を用いた。そして、各データは流域メッシュデータを用いて流域圏もしくは河川流域毎に切り取った。これらを、GISソフト（ArcGIS）を用いて可視化・解析した。

## （２）既存の河川水質調査データの収集・解析

明石川流域を対象として、13地点の採水地点の中から代表的な5地点の採水地点における水質項目を解析した。長期的な河川水質・流量には、年4～12回測定されている公共用水域データを使用した。下水道放流水の水質・水量データには、年4～24回測定されている結果を用いた。また、明石市による上水取水量には月総量データを用いた。BOD等基礎的項目はほぼ毎月調査が行われているが、T-N、T-Pは年4回程度である。なお、測定データには降雨時のデータも一部含まれている。

## （３）下水処理場における排水量のヒアリング

明石川流域の下水処理場（玉津処理場）においてヒアリングを行い、玉津処理場からの放流水、雨水排水量の提供依頼および水処理技術の調査を行った。放流水については、玉津処理場業務報告書（1981年度～2008年度） $ ^{6)} $ をもとにデータ整理を行った。
## （４）播磨灘流域圏における発生負荷量の空間分布の推定

## 1 ）生活系

人口統計メッシュデータを用いて、人口総数から生活系負荷量を算出する。はじめに人口分布図を作成し、さらに、下水道計画図（兵庫県、2012） $ ^{7)} $ をもとに下水道等整備範囲図をデジタル化し、人口分布と合わせて、下水道範囲内人口を算出した（兵庫県のみ）。これらの人口データと1人1日当たりの汚濁負荷量の参考値（g/人/day）と各生活排水処理の除去率を乗じて、生活系発生負荷量を算出した。

## 2 ）產業系

工業統計年表から排水量原単位（ $ m^{3}/day/百万円 $ ）と環境省調査結果から業種別平均水質濃度（mg/l）を乗じて算出した原単位（g/day/百万円）を産業系負荷量原単位と設定し、工業統計メッシュデータ（出荷額：万円）と乗じて産業系発生負荷量を算出した。しかし、原単位法では産業系発生負荷量を十分評価できなかったため、上記の算出方法に加えて、環境省の算定結果 $ ^{8)} $ を参考にして産業系発生負荷量の補正值を算出し、負荷量を補正した。

## 3 ）その他系

土地の原単位（環境省、2007） $ ^{8)} $ と土地利用面積を用いて、ノンポイントソースからの負荷量（土地系負荷量）を算出した。なお、環境省が示しているその他系の負荷量には、土地系以外に畜産系が含まれているが、畜産系のデータは入手困難であったことと、他の負荷量と比較して少ないことから、本研究では土地系負荷量のみを検討した。

## 4 ．結果及び考察

## （１）社会基盤データの空間分布とその長期変化

## 1 ）土地利用

播磨灘流域圏は、総面積5278.7 km²の広大な流域圏であり、圏内の社会基盤情報の変化が発生負荷量に与える影響は大きい。図(2)-1より、2006年現在、総面積の68％を森林が占めており、次いで水田が15%、建物用地が9％占めていることがわかった。播磨灘北側（播磨域）の沿岸部には建物用地が広がっており、播磨域東部の内陸側には森林、水田およびゴルフ場、淡路島には水田やその他農用地、四国側には森林、水田が広がっている。図(2)-2より、播磨灘流域圏全体として、水田と森林がともに減少傾向にあり、1976年に対して2006年では、それぞれ121 km²、149 km²減少した。一方、建物用地、ゴルフ場を含むその他の用地、幹線交通用地は増加傾向にあり、それぞれ163 km²、75 km²、49 km²増加した。
(a) 1976年

(b) 2006年

図(2)-1 播磨灘流域圏における土地利用分布の長期変化（1976～2006年）

図(2)-2 播磨灘流域圏における土地利用の長期変化（1976～2006年）
(a) 水田からの変化

(b) 森林からの変化

図(2)-3 播磨灘流域圏における水田・森林の土地利用変化(1976～2006年)

さらに、減少の大きかった水田と森林について、それぞれがどのような土地利用に変化したのかについて解析を行った結果を図(2)-3に示す。水田は、建物用地に47％が変化しており、平野部や河川沿いに比較的に多く分布している水田が宅地開発により減少していることが明らかとなった。一方、森林は、様々な土地利用に変化していることがわかった。最も割合が大きかった土地利用はゴルフ場である。このように、それぞれの土地利用の変化の特徴の違いを知ることで、負荷発生の変化を考察することができた。

## 2 ）人口

図(2)-4に播磨灘流域圏における人口分布を示す。図(2)-1に示した建物用地が広がっている播磨灘北側（播磨域）の沿岸部には、人口が多く分布していることがわかる。また、加古川や市川、揖保川の河道に沿って、人口が分布している様子もわかる。建物用地が増加した地域（図(2)-1）と対応して、人口が増加していることがわかる。神戸市西区を含む明石川や加古川下流の加古川市、姫路市においても増加している。一方、四国や淡路島側では播磨域と比較して、相対的に人口の変化はわずかである。

図(2)-5より、播磨灘流域圏の人口は、2005年時点で約270万人であり、2000年まで増加し、2000年をピークに近年減少傾向にあることが分かった。また、流域別にみると（図(2)-6）、流域面積の最も大きい加古川が47％を占めている。つぎに多い河川は、明石川であり、17％を占めている。また、図(2)-7に示すように、明石川では流域内人口の増加が顕著であることがわかる。この理由は、明石川流域の大半を占める神戸市西区においてニュータウン建設が進んだことによる。

播磨灘流域圏を兵庫側と香川側に分けると、兵庫側：香川側＝19：1であり、兵庫側の割合が高い結果が示された。兵庫側の人口は、1985年で約227万人が2000年の261万人をピークにして、2005年では259万人と近年減少傾向で、香川県側では、1985年で15万人から2005年の13万人まで減少の傾向であることがわかった。生活排水処理別人口をみると、1985年では浄化槽人口が多く全体の31%（兵庫浄化槽人口29%、香川浄化槽人口3%）を占めていたが、下水道整備率の上昇に伴い、流域下水道および単独公共下水道での処理人口が増加し、その割合は流域下水道27%（加古川下流流域下水道13%、加古川下流流域下水道8%、揖保川下流流域下水道6%）と単独公共下水道45%で、下水道処理の人口が全体の7割以上を占めるようになった。
(a) 1985年

(b) 2005年

図(2)-4 播磨灘流域圏における人口分布の長期変化（1985～2005年）

図(2)-5 播磨灘流域圏における人口の長期変化（1985～2005年）
図(2)-6 播磨灘流域圏の主要河川流域内における人口の割合

図(2)-7 播磨灘流域圏の主要河川流域内における人口の長期変化（1985～2005年）
## 3 ）工業

図(2)-8は、播磨灘流域圏における工業製品出荷額分布の長期変化を示す。播磨灘流域圏の産業の出荷額は播磨灘北側の播磨地域において多いことがわかる。兵庫県と四国側の出荷額を比較すると、播磨灘流域圏の出荷額の9割以上が兵庫県側に依存していることがわかった。兵庫県側の産業は、機械器具製造業29%、鉄鋼業20%、電子部品等・電気機械器具・情報通信機械具製造業16%が占めており（2008年）、機械産業が多いことが特徴である。出荷額分布の長期変化をみると、沿岸域だけでなく、河道に沿って中流や上流域においても出荷額が分布し、増加していることがわかる。出荷額がとくに大きく増加した産業は、機械器具製造業と鉄鋼業であり、それぞれ約1兆円の増加がみられた。一方、減少している産業は、繊維工業やなめし革・同製品・毛皮製造業であった。

図(2)-8 播磨灘流域圏における工業製品出荷額分布の長期変化（ただし、匿名を除く。）

## 4 ）加古川流域における変化

加古川は、播磨灘流域圏において最も流域面積が大きく、また、図(2)-6に示したように人口も多いことから、加古川流域の変化が播磨灘に与える影響が大きいことが推察される。そこで、加古川に着目して社会基盤データの整理を行った。加古川流域の土地利用の長期変化（1976～2006年）を調べた結果を図(2)-9に示す。その結果、30年間で森林と水田がそれぞれ、約92 km²、約33 km²減少し、ゴルフ場、建物用地および幹線交通用地がそれぞれ、約66 km²、約50 km²、約14 km²増加したことが明らかとなった。とくに、流域下流の東側地域において建物用地が大きく増加していることがわかった。
図(2)-9 加古川流域における土地利用の長期変化（1976～2006年）

(濃緑：森林、薄緑：水田、桃色：建物用地、薄黄色：ゴルフ場)

加古川流域における人口の長期変化(1985～2005年)を図(2)-10に示す。その結果、1985年に約67万人であった人口が20年間の2005年には75万人に増加していることが明らかとなった。増加している場所をみると、最下流部では人口密度が上昇しており、中流域東側の小野市、三木市周辺では人口分布域が拡大している。この地域には、加古川上流流域下水道が1990年に供用を開始しており、人口増加に対応して排水処理が行われている。また、上流域でも主に河道に沿って人口が増加していることが明らかとなった。

以上のように、70年代、80年代と比較して、2005年までは人口は増加し、それに伴う土地利用の変化が示された。
図(2)-10 加古川流域における人口の長期変化（1985～2005年）

## （２）明石川流域における検討

明石川は、流域面積が128.4 km²と播磨灘流域圏の中で大きくはないが、図(2)-6、7に示したように、人口の割合は高く、変化も大きいことから、明石川に着目して詳細な解析を行った。

## 1 ）基礎データ

## a 調査対象河川の概要 $ ^{9)} $

明石川は大阪湾と播磨灘の境界に位置する明石海峡の北側に位置しており、流域面積約128.4km²、本川の法定河川延長約21.0kmの二級河川である（図(2)-11(a)）。明石川の上流域は東側に位置し、海拔500～900mの六甲山地の西端部にあたる（図(2)-11(b)）。中流域には広大な平坦面を頂部にもつ明美台地が広がっており、下流域の明石川本川沿いでは沖積平野である明石平野が広がり、播磨灘に流入する。流域の代表的な支川は櫨谷川と伊川である（表(2)-1）。下流域で、櫨谷川が本川に合流し、その後、伊川が合流する。流域における平均降水量は約1,000mmであり、小雨である瀬戸内気候に属する。

## b 地理情報データの概要

ArcGIS（ESRI社製、Ver.9.2）を利用し、国勢調査の人口基準メッシュデータを明石川の集水域（流域）で切り出し、流域の人口分布図を作成し、流域内人口を算出した。人口メッシュデータには1985、1990、1995、2000、2005年の計5回分を使用した。なお、神戸市西区の国勢調査の人口とGISにより算出した人口の誤差は約4%であり、適用できると判断した。また、土地利用面積や河道網、流域界、標高データには国土数値情報を用いた。土地利用データには、1976、1987、1991、1997、2006年の計5回分を使用した。
図(2)-11 明石川流域の地図

表-1 明石川流域の諸量 $ ^{9)} $

river	basin area $ km^{2} $	legal river length km	observation site $ ^{a)} $
Akashi river	128.4	21.0	Kaei bridge
A: main river	67.4	21.0	Tamatsu oohashi
B: Hasetani river (branch)	24	8.9	Hasetani Ryuumatsu
C: Ikawa river (branch)	37	12.3	Ikawa futagoe bridge

a) public water observation

## c 水質・水量データの概要

長期的な河川水質・流量には、年4～12回測定されている公共用水域データを使用した $ ^{10)} $ 。下水道放流水の水質・水量データには、年4～24回測定されている結果を用いた $ ^{11)} $ 。また、明石市による上水取水量には月総量データを用いた $ ^{12)} $ 。さらに、現状の水質状況をより詳細に明らかにするため、明石川下流に位置する嘉永橋（St.D、河口から1.4 km上流 $ ^{9)} $ ）において、2011年11月以降、月一回採水を行い、CODの分析を行った。

## d 下水処理場の概要

明石川の河口部は明石市に位置しており、それ以外の約8割の地域は神戸市西区にある。そのため、神戸市側で発生した下水の処理は、明石市との市境にある神戸市の玉津処理場で行われており（図(2)-11(a)の×印）、玉津処理場で処理された水は明石川へ放流されている。供用は1981年8月から開始されており、処理能力は150,000 m³/day、計画処理人口は233,500人、計画処理面積は47.05 km²である $ ^{13} $ 。2010年現在、41.252 km²（約88%）まで整備されている $ ^{14} $ 。計画処理面積のうち、流域外の岩岡地区（1.650 km²）からポンプ排水により玉津処理場に流入しているが $ ^{14} $ 、岩岡地区は面積比で明石川流域全体の約2％と小さい。明石川は、全流域面積に対して下水道整備エリアが35%（2009年現在）と広い特徴がある。
図(2)-12 明石川流域および各支川における流域内人口の長期変化

(1980年の人口は、神戸市西区の国勢調査の人口にGISで算出した流域内面積と流域外面積の割合(8:2)を考慮した。)

## 2 ）データ解析

## a GISを用いた人口の長期変化

GISにより求めた明石川流域内人口の20年間（1985年～2005年）の変化を図(2)-12に示す。明石川流域の人口増加は著しく、1985年に約13万人であったのに対して、2005年には約27万人となり、20年間で約14万人が増加し、倍増している。図(2)-13、14に示すように、明石川本川上流域では1971年から西神戸ニュータウン（押部谷）で入居が開始し、中流域では1971年から西神住宅団地（街開きは1982年）や1980年から西神南ニュータウン（街開きは1993年）などの大規模な都市開発が進められた $ ^{9)} $ 。このように、本川上流において70年代前半から人口が多い点が特徴的である。また、伊川では、1985年時点で、下流域に人口が多いことが分かる。本川と伊川においては2000年まで人口が増加しており、檔谷川では1995年以降、人口増加はみられない。これらのニュータウンは各支川流域の境界に位置しており、図(2)-11(b)より、丘陵地の開発によることも確認できる。

図(2)-13 1985年と2005年の流域内人口分布
## b GISを用いた土地利用の長期変化

図(2)-14、15より、1976年以降に中流域を中心として森林が建物用地やその他の土地、ゴルフ場に開発されていることが分かる。また、海沿いの明石市の市街地が本川下流域に広範に広がっており、水田面積が減少している。図(2)-13から、人口増加が確認できる。図(2)-15をみると、1976年に67 km²を占めていた森林が2006年には47 km²に大きく減少し、また、1976年に33 km²を占めていた水田が2005年には21 km²に減少する結果が得られた。逆に、建物用地は8 km²から26 km²に増加し、その他の土地や幹線交通用地、ゴルフ場がそれぞれ、5、4、4 km²増加する結果が得られた。また、GISの解析により、森林は建物用地に6.7 km²、その他の土地に9.9 km²変化し、水田は建物用地に5.5 km²変化したことが分かった。一部、建物用地がその他の土地になっている場所もあるが、建物用地面積A（km²）、人口P（人）の間に相関関係がみられたことから（P = 9500A、R² = 0.92）、解析結果は妥当であると判断した。

図(2)-14 明石川流域における土地利用分布の長期変化

図(2)-15 明石川流域における土地利用面積の長期変化
## c 下水処理場の処理実績

図(2)-16より、1981年に供用が開始して以降、流域人口の増加と平行して計画的に整備が進められたことが処理人口の推移から確認できる。2000年までは、一年間で約7千～1万人の割合で処理人口が増加しており、その後は計画処理人数に近づき（2010年度現在217,163人）、流域内人口増加の鈍化と対応することがわかる。また、図(2)-17より、処理水量についても同様の長期的変化がみられる。なお、伊川中流域左岸の学園都市駅周辺は神戸市垂水処理場へ接続しており、玉津処理場への流入は無い $ ^{15} $ 。

図(2)-16 玉津処理場における下水処理人口の推移

(明石川流域人口には図(2)-12と同じデータを用いた。)

図(2)-17 玉津処理場における下水処理水量の推移

## d 下水処理水の水質の長期変化

図(2)-18より、BODおよびCODといった有機汚濁は処理水量が増加している1995年頃までの期間では、横ばいもしくは若干の増加の傾向がみられ、1990年後半から緩やかに減少している。一方、CODは緩やかな減少傾向にあるが2010年においても約8 mg/lあり、高い濃度を示している。処理場の供用開始当初は標準活性汚泥法と砂ろ過を用いていたが、1996～1999年に凝集剤併用型循環式硝化脱室法が追加された。同法は窒素・リンの除去に対する効果が高いが、有機物の除去率も高くなる $ ^{3)} $ 。このことより、BODもCODも緩やかながら濃度が低下していると考えられる。
図(2)-18 玉津処理場における下水処理放流水の水質の長期変化（年4～24回の分析データの年平均値）

図(2)-19 明石川の本川・支川のBOD・COD濃度の長期変化

## 3 ）考察

## a 明石川の水質の長期変化

図(2)-19より、本川（St.A：玉津大橋地点）では、下水道が整備される1981年以前から2009年まで、BOD・COD濃度は変化しておらず、ほぼ一定であることがわかる。本川上流域の押部谷地区では、1971年から宅地開発が進められていたが、コミュニティープラントによって水処理されていたため $ ^{16} $ 、生活系負荷による有機汚濁が抑制されていたと考えられる。この後、同地域は玉津処理場に接続される。檔谷川（St.B：檔谷流末地点）では、西神南ニュータウンが街開きをした
1993年以降に、人口が大幅に増加しているが（図(2)-12）、すでに下水道が整備されており、COD濃度はほぼ変化していない。図(2)-12より、人口が継続的に増加している伊川では、1985年時点において人口が多い下流域（図(2)-13）の水質は悪かった $ ^{16} $ 。しかし、下水道の整備に伴い濃度は大きく減少し、本川と櫨谷川のBODはほぼ同じ値となった。環境基準の対象となっているBODは最下流部の嘉永橋（St.D、C類型：5 mg/l）において、1991年時点で、環境基準未達成であるが $ ^{17} $ 、2000年以降は平均で1～2 mg/lであり、環境基準を達成している。以上のように、大幅な人口増加にも関わらず、河川水質が悪化していない結果は、土地開発に合わせて実施した下水道整備の効果といえる。

ここで、河川の環境基準であるBODは基準を達成しているものの、河川水・下水放流水のCOD濃度は依然高く、BODだけは判断できない河川環境の側面があることも知っておく必要がある。海域の有機汚濁はCODで評価するため、河川におけるCOD濃度の長期変化も重要である。

## b 明石川から播磨灘への流入負荷量の算定(平水時)

明石川から播磨灘へ流出する負荷源は、本川、櫨谷川、伊川、および玉津処理場放流水による。年4～24回の水質Cと流量Qをそれぞれ年平均して、C-Q法により平水時の負荷量を算定した。結果を図(2)-20に示す。なお、本川の玉津大橋と櫨谷川が合流した後から伊川合流地点までの間に明石市の上水取水が右岸側で行われており（図(2)-11(a)の△印）、取水による負荷量の減少割合は4カ所の負荷源からの総負荷に対して約14～17%であった。

(a) BOD负荷量

(b) COD負荷量

図(2)-20 河川を通じた播磨灘へのBOD・COD流入負荷量の長期変化