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生態環境による水源水質改善 Creation of Biotope

　水源の保護手法の一つ，生態環境の創出による水源環境改善について。水源保全のページから分離しました。

  • 表流水水源の保全
    　表流水水源の保全に関する総論。個別方策についてはこのページに別項を作成しました。

【参考】

生態環境による水源水質改善　Creation of Biotope

（１）環境の創出

　植生を植えることによって，生態環境（ビオトープ）を水質改善に活用しようという考えは，水系の富栄養化現象による水生雑草の異常繁茂がヒントになっています。生育に伴う栄養塩の消費や，植生による物質移動の促進などが水質改善に効果がありますが，現象が複雑でその定量的な把握は難しいのが現状です。

　水系の浄化効果を期待される植生の特徴を以下に示します。植生による直接の水質改善効果に大きな違いはないようですが，成長の速度や回収の容易，冬期の枯死などの問題を必要に応じて選定すればよいでしょう。

　 アシ マコモ クレソン セリ ホテイアオイ ウォーターレタス
含有量対乾物（％） T-N：0.6-3.4％
T-P：0.08-0.38％		 T-N：1.4-2.3％
T-P：0.17-0.52％		 T-N：2.5-5.1％
T-P：0.28-0.80％		 T-N：2.1-4.4％
T-P：0.15-0.57％		 T-N：1.8-4.1％
T-P：0.28-0.81％		 T-N：約3％
植生の特徴 　多年草。種子または根茎で越冬。低温に強い。風波に強い。水深は0-0.2m程度が良好。冬期に枯れるため，刈り取りが必要。 　多年草。種子または根茎で越冬。低温に強い。水深は0.2-0.5mが好適。冬期に枯れるため，刈り取りが必要。 　ヨーロッパ原産の多年草。種子またはそのままで越冬。低温に強く冬季にも常緑性で肥大する。水深0.2-0.6m。 　日本原産の多年草。種子または根茎で越冬。冷水に強く初春から生育する。冬期も枯れない。 　多年草。種子または根茎で越冬。冬には枯れて，汚濁源となる。冬期に枯れるため，刈り取りが必要。 　アフリカ原産の多年草。冬に枯れ刈取り必要。
入手と効用 　食用ではないが全国でよく見られ入手は容易。 　 　食用できる。成長が早く環境中で自然繁殖。入手や栽培が比較的容易。 　食用できる。成長が早く環境中で自然繁殖。入手や栽培が比較的容易。 　入手や栽培が比較的容易。成長が早いが除去が大変。 　食用ではない。生育はホテイアオイより早い。研究中。

　植生の繁茂を起点として，さまざまな底性生物（ゴカイ，イトミミズ，貝類など）が生育すれば，魚類の育成など，さらに高いレベルでの生物環境が生成できます。好気的な環境を維持しつつ，旺盛な生態系を構築することが最終的なビオトープの目標で，そのための研究や導入事例は次節以降に示すとおりさまざまに行われています。

【備考】

（２）抽水植物の利用

　アシなどの水辺に生える植物の効果により，水系の改善を図るケースです。

１）原理

　有機物の除去にも多少の効果があるようですが，特に窒素の除去に有効だそうです。これは，茎，根を通じて酸素が地中に供給されて根の周囲の狭い範囲が好気的になり，この部位で硝化が起こる一方，根から離れた部位は嫌気的で硝酸性窒素が脱窒されるためで，同時にここで生じた窒素が植物体を通じて大気中へ放出されます。また，植物の成長期時は，自身が栄養として栄養塩類を吸収します。特にアシなどの抽水植物の空気を輸送する働きが強く，水質改善を期待してアシなどを植生する例があります。

　また，植生が存在することによる微生物の働きなど，多くの生物の生息できる環境が創出できます。良好な生態系は物質循環が盛んで，自然浄化作用が発揮され，健全な水環境が形成されると考えられます。

　副次的には，植生などへの接触による沈殿や吸着などがあります。

　ただ，その浄化性能は環境条件に大きく左右されます。他の物理的または科学的手法に比べて大きな浄化効果を安定して期待することは難しく，特に冬期における枯死とこれによる環境負荷が大きな問題です。また，用地の選択余地が少ないことも特筆すべき点でしょう。温度，光量，水深，水流，栄養塩類，pH，DO，塩分濃度，生育密度，競争（外来種による在来種の駆逐など），食害，富栄養化現象による植生単純化，人為的な影響（改修工事など）について検証することです。

２）植生の選定

　水質の改善を目的として植生を選定する場合の用件には以下のようなものがあります。

  • 汚濁物質の吸収分解能力が高い。
  • 収穫作業が容易である。
  • 資源利用が可能である。
  • 年間を通して生育して安定処理が可能である。

　代表的な種として，アシ，コマモ，ガマ，セリ，クレソン（オランダガラシ），ウォーターレタスなどがあります。

３）事例

　植生浄化の事例についてはサイトに見ることにしましょう。

  • 植生浄化施設（リンク切れ）＠【霞ヶ浦導水工事事務所】
    　霞ヶ浦の植生浄化施設詳細。
  • 霞ヶ浦の水質浄化に向けて（リンク切れ）＠【茨城県政策情報誌ふぉるむ】（リンク切れ）
    　霞ヶ浦に流入する河川（山王川，清明川）の河口近くに人口のアシ原を設置した植生浄化施設と霞ヶ浦沿岸の水域に浮きアシ原を設備した植生回復施設があると聞いております。

【備考】

（３）浮漂植物の利用

　湖沼流入部などに浮漂植物の栽培区画を設けて栽培，刈り取り・回収を行い，植物の栄養塩類吸収能により水質改善を図る手法です。遮光が特徴ですが，回収が必要というデメリットがあります。

１）原理

　浮漂植物の利用で通常の植生浄化と異なる点は，遮光効果が見込めること，池の全面に広がって藻類抑制物質を出すものがあること，などです。一般的な植生浄化と比べると成長の速度が速い点も利点ですが，嫌気的環境の改善には効果があるようには思えません。

　浮標植物を使用する場合は，その除去を定期的に行うことが必要で，取り除いた植物が産業廃棄物となって処理に頭を悩ます例が後を絶ちません。

２）事例

　手賀沼浄化事業（千葉県と手賀沼流域の５市３町共同）の１つとして，昭和57年にホテイアオイによる浄化事業が行われたときいております。　また，一部にはウォーターレタスを使用したケースもあるように聞いております。

【備考】

目次

生態環境による水源水質改善
　生物環境による水源改善手法とその原理などについて。

備考・出典

更新履歴

  • 120814　新様式で作成。
  • 010429　水源保全より分離。
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