土木学会論文集B 海洋開発, Vol. 68, No. 2, I_750-I_755, 年当初の海輝による定期環境調査計画は他機関の調査を把握した上で重複しないようかつ他機関が実施する調査を俯瞰的に捉えることのできる調査と他機関が実施できていない調査の 2 つの観点

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あきみかみいしづ
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1 土木学会論文集 B( 海洋開発 ), Vol. 68, No. 2, I_750-I_755, 環境整備船海輝調査による有明八代海の海域環境特性の把握熊井教寿 1 大呑智正 2 滝川清松下訓川岸寛 5 1 国土交通省熊本港湾空港整備事務所有明八代海海洋環境センター ( 熊本県熊本市西区新港一丁目 -1) kumai-n8910@pa.qsr.mlit.go.jp 2 国土交通省熊本港湾空港整備事務所所長 ( 熊本県熊本市南区川尻二丁目 8-61) oonomi-t8910@pa.qsr.mlit.go.jp フェロー熊本大学沿岸域環境科学教育研究センターセンター長 ( 熊本県熊本市中央区黒髪二丁目 9-1) taki228@kumamoto-u.ac.jp 一般社団法人みなと総合研究財団 ( 東京都港区虎ノ門三丁目 1-10 第 2 虎ノ門電気ビルディング階 ) matsushita@wave.or.jp 5 いであ株式会社九州支店環境技術部 ( 福岡県福岡市東区東浜一丁目 5-12) kwg19007@ideacon.co.jp 国土交通省九州地方整備局では, 環境整備船海輝を用いて, 有明八代海の環境特性の把握を目的として, 水塊構造調査, 定点連続水質調査並びに底質底生生物調査を実施している.2010 年度の結果, 有明海の浅海域である三池港沖の底層付近において,DO が mg/l の値を示す水塊が確認された. また, 八代海の球磨川沖の底層付近において,DO が mg/l 以下の値を示す水塊が確認された. 有明海において, 底質及び底生生物のクラスター解析による分類の組み合わせより 7 つのグループに細分類することができ, 様々なパターンの底質環境を持つ海域であることが明らかになった. Key Words : Ariake Sea and Yatsushiro Sea, KAIKI, DO value of mg/l or less, combination of bottom sediments and benthos 1. はじめに 2000 年のノリ大不作を受けて,2002 年に制定された有明海及び八代海を再生するための特別措置に関する法律の基本方針に則って, 国土交通省九州地方整備局では, 有明八代海海域の総合的な環境整備を実施するために浮遊物等の回収機能に加え, 広域的な環境調査が実施できる環境整備船海輝 ( かいき ) ( 以下海輝 ) を 200 年度に就航させた. そして,200 年度から本格的に定期環境調査を実施している. これまでの調査結果より, 有明八代海ともに 5 月 ~ 6 月に塩分成層が,7 月 ~8 月頃に水温及び塩分成層が形成され,9 月には水温及び塩分成層が緩和されることが明らかになった. また, 底生生物に影響を与えるとされる DO が mg/l を下回る現象は, これまでほとんど観測されなかった 1) が,2010 年度の調査では,DO が mg/l を下回る現象が観測された. 本論では, 海輝の 2010 年度定期環境調査結果を中心に, 有明八代海の海域環境特性について報告する. 2. 調査方法 (1) 海輝の性能海輝は全長約 27m, 型幅 9m の双胴船であり, 満載吃水は 1.2m と浅く, 航海速力が 27.6 ノットと速いため, 有明八代海の湾奥から湾口までの長軸断面を1 日で観測することが可能である. また, 遠隔自動採水器, 多項目水質計, スミスマッキンタイヤ型採泥器, 超音波式多層流速計などの環境調査機器を搭載している 2). (2) 200 年度当初の主な定期環境調査計画 I_750

土木学会論文集B 海洋開発, Vol. 68, No. 2, I_750-I_755, 2012.

は図-1 と図-2 に示す湾長軸中央ライン以下有明中央ライン八代中央ラインの各 10 地点で多項目水質計を用いて水質の鉛直分布を計測するものであり調査回数は月 1 回調査時期は毎月の朔新月の大潮期でできるだけ浅海定線水質調査と同時に実施することとした後者は両海域は最大 6m もの干満差があり潮位変動に伴う水質変動も大きいといわれているもののその

2 土木学会論文集B 海洋開発, Vol. 68, No. 2, I_750-I_755, 年当初の海輝による定期環境調査計画は他機関の調査を把握した上で重複しないようかつ他機関が実施する調査を俯瞰的に捉えることのできる調査と他機関が実施できていない調査の 2 つの観点から策定を行った )) 前者は浅海定線水質調査で不足している表層の詳細な成層構造と湾全体湾長軸方向の成層状況の把握を行うために湾軸ラインにおける水塊構造調査を策定した水塊構造調査は図-1 と図-2 に示す湾長軸中央ライン以下有明中央ライン八代中央ラインの各 10 地点で多項目水質計を用いて水質の鉛直分布を計測するものであり調査回数は月 1 回調査時期は毎月の朔新月の大潮期でできるだけ浅海定線水質調査と同時に実施することとした後者は両海域は最大 6m もの干満差があり潮位変動に伴う水質変動も大きいといわれているもののそのような基本的なデータの報告が少ないことから海輝を湾奥部の定点に係留して 1 潮汐間の水質流動の鉛直分布の変化を把握する定点連続水質調査を策定した超音波式多層流速計で各層の流速を連続観測するとともに 1 時間毎に多項目水質計で水質の鉛直分布を計測したまた底質底生生物の評価ができるデータが少ないことから底生生物の経年変化が評価できるデータを取得するため底質底生生物調査を策定し両海域 16 地点で実施することとしたスミスマッキンタイヤ型採泥器を用い採泥を 10 回とすることでデータのばらつきを押さえた調査回数は年 1 回とし調査時期は底生生物量が多いと言われる春季 5 月とした代海の御所浦島北部海域に測点を 1 点 No.17 追加し両海域 17 地点で実施することとした図-2 定点連続水質は八代海における水質の時間的変動を把握し同時に貧酸素水塊の発生の有無等を把握するため球磨川河口沖に 1 点設定し貧酸素水塊が発生しやすい夏季 8 月に 2 回実施することとした () 2010 年度以降の定期環境調査計画 2011 年度以降の海輝による定期環境調査計画はこれまでに得られた調査結果を踏まえ有明八代海における再生技術の実施に向けて環境特性及び環境変動の把握を目的として水塊構造調査底質底生生物調査並びに定点連続水質調査の計画の見直しを行った水塊構造調査は水温塩分等の水質の鉛直断面特性から水塊構造の季節変化及び経年変化の把握並びに貧酸素水塊及び赤潮の発生と水塊構造の関係を把握するため有明中央ラインに加え有明東ライン有明中央ラインの東側に平行なラインを追加した有明東ラインは有明海東側浅海域の水塊構造を把握するため測点を 8 点追加した図-1 また観測回数を月 1 回の大潮期に加え小潮期を含めた月 2 回とした底質底生生物調査はこれまでと同様底質底生生物の分布及び経年変化を把握するための更なるデータの蓄積と得られたデータから底質の変化及び底生生物減少の関係について把握するため赤潮が頻発する八 I_751 図-1 水塊構造調査などの調査地点図有明海図-2 水塊構造調査などの調査地点図八代海

2 22 2 2 28 26 28 0 0 図- 水塊構造調査結果 2010 有明海

の値が確認されたのは 2010 年度の調査が初めてであった 2011 年度は 2010

と同じ程度の濃度である低塩分の成層構造が顕著であった 2011 年度は大潮期において

3 土木学会論文集B 海洋開発, Vol. 68, No. 2, I_750-I_755, 図- 水塊構造調査結果 2010 有明海図- 水塊構造調査結果 2011 有明海特に三池港沖の底層付近で DO が mg/l の値が確認されたのは 2010 年度の調査が初めてであった 2011 年度は 2010 年度と同様に 7 8 月に表層で 2010 年度の調査結果を取りまとめたもの 2)に 2011 年 2010 年度より低いものの高水温の成層構造と 2010 年度度のデータを追加し得られた結果について示すと同じ程度の濃度である低塩分の成層構造が顕著であった 2011 年度は大潮期において 7 月 1 日観測の有明 1 水塊構造調査結果による特性把握中央ライン湾奥部である St.1 と 7 月 1 日観測の有有明海において 2010 年度は 7 8 月に表層で高水明東ライン三池港沖から熊本港沖までの St の広温低塩分の成層構造が顕著であり 7 月 21 日小潮期範囲で底層付近を中心に一部表層付近まで mg/l 以観測の有明中央ライン湾奥部である St.1 と 7 月 22 下の DO の分布が見られた図- 八代海において日小潮期観測の有明東ライン三池港沖である St 年度は 6 8 月調査時に表層で高水温低塩分の及び熊本港沖の St の底層付近を中心に一部表層付近まで mg/l 以下の DO の分布が見られた図- 成層構造が確認された. 有明八代海の海域環境特性 I_752

4 土木学会論文集B 海洋開発, Vol. 68, No. 2, I_750-I_755, 図-5 水塊構造調査結果 2010 八代海図-6 水塊構造調査結果 2011 八代海図-7 八代海における定点連続水質調査図-8 八代海における定点連続水質調査特にその傾向は7月が顕著であり 7月2日小潮期観測の八代中央ライン湾奥部St.11 1の底層付近でmg/L以下のDOの分布が見られた図年度は 2010年度と同様に 6 8 月調査時に表層で高水温低塩分の成層構造が確認され 7 月 26 日小潮期の八代中央ライン湾奥部 St.11 1 の底層付近で mg/l 以下の DO の分布が見られた図-6 (2) 八代海における定点連続水質調査結果による特性把握 2010 年度は 8 月日小潮期と 8 月 26 日大潮期の 2 回実施した 8 月日小潮期は表層において低塩分の成層構造が顕著であり底層付近の DO が mg/l を下回る値が 2010 年度の調査で初めて観測された図-7 8 月 26 日大潮期は水温塩分による顕著な成層構造は確認されて I_75

土木学会論文集 B( 海洋開発 ), Vol. 68, No. 2, I_750-I_755, 2012. おらず,DO は底層付近においても mg/l を上回る値であったが, 表層と比較すると上げ潮時及び満潮時にかけて底層付近でやや低い値が見られた ( 図 -8).

底質におけるクラスター解析は, 含水率, 強熱減量, 硫化物,COD,T-N,T-P, シルト粘土分の 7 項目を用いて実施した ( 表 -1).

地点毎に見ると, 湾奥部西部及び諫早湾は全ての地点がグループ A に分類され, 最も有機物及び栄養塩が堆積している底質環境が広がっている. 湾奥東部の筑後川河口域に位置する地点はグループ B に, 三池港周辺の地点はグループ C もしくは D に分類される.

解析した結果, 種類数, 個体数が最も多い特徴を有する生息状況をグループⅠ, 種類数, 個体数が少なく, 湿重量も少ない特徴を有する生息状況をグループⅡ, 種類数, 個体数が最も少なく, 湿重量が最も多い特徴を有する生息状況をグループⅢのつのグループに分類することができる.

5 土木学会論文集 B( 海洋開発 ), Vol. 68, No. 2, I_750-I_755, おらず,DO は底層付近においても mg/l を上回る値であったが, 表層と比較すると上げ潮時及び満潮時にかけて底層付近でやや低い値が見られた ( 図 -8). () 有明海における底質底生生物調査結果による特性把握底質底生生物による特性把握の検討に使用したデータは, 海輝による 200~2010 年度の底質底生生物調査と環境省による 200~2009 年度の底質及び 2005~ 2009 年度の底生生物調査結果である 1)2)5).22 地点における底質底生生物調査結果を用いてクラスター解析 (Ward 法 ) を実施した. 底質におけるクラスター解析は, 含水率, 強熱減量, 硫化物,COD,T-N,T-P, シルト粘土分の 7 項目を用いて実施した ( 表 -1). 解析した結果, 泥質で, 有機物, 栄養塩の堆積量が最も多い底質環境をグループ A, 泥分, 有機物, 栄養塩の堆積量が多く, グループ A より泥分が少ない底質環境をグループ B, 砂泥質で, 栄養塩, 有機物の堆積が少ない底質環境をグループ C, 砂質で, 栄養塩, 有機物の堆積が最も少ない底質環境をグループ D のつのグループに区分することができた. 地点毎に見ると, 湾奥部西部及び諫早湾は全ての地点がグループ A に分類され, 最も有機物及び栄養塩が堆積している底質環境が広がっている. 湾奥東部の筑後川河口域に位置する地点はグループ B に, 三池港周辺の地点はグループ C もしくは D に分類される. 比較的水深が浅い湾央部はグループ C に, 比較的水深が深い湾口部はグループ D に分類され, 東部の干潟域に近い菊池川沖周辺はグループ B に, 熊本港周辺部はグループ C に分類される ( 図 -9). 底生生物調査におけるクラスター解析は, 種類数, 個体数, 湿重量の項目を用いて実施した ( 表 -2). 解析した結果, 種類数, 個体数が最も多い特徴を有する生息状況をグループⅠ, 種類数, 個体数が少なく, 湿重量も少ない特徴を有する生息状況をグループⅡ, 種類数, 個体数が最も少なく, 湿重量が最も多い特徴を有する生息状況をグループⅢのつのグループに分類することができる. 地点毎に見ると, 種類数, 個体数の最も多いグループⅠに分類された地点は, 三池港周辺部及び湾央部から湾口部にかけての比較的水深が深い地点である. これらの地点では, 節足動物門が優占している. 湾奥西部及び諫早湾はグループⅡ,Ⅲに分類される. これらの地点では軟体動物門に属する種が優占しており, 種類数, 個体数が少ない特徴を有しているものの, 場所によっては湿重量が大きい地点がある. その理由として, 湾奥西部及び諫早湾では, シズクガイ等二枚貝が多かったためと考えられる. また, 湾奥東部はグループⅡに分類される ( 図 -9). 凡例底質分類底生生物分類区分名地点数地点 A-Ⅲ 5 Asg- No.1 No.2 Ang-2 No.6 A-Ⅱ Asg-2 Asg- No. B-Ⅱ Afk-1 No. Akm-1 No.8 C-Ⅱ No.9 Akm-2 Akm- C-Ⅰ 2 No.5 Ang-1 D-Ⅱ 1 Ang- D-Ⅰ Afk-2 No.7 Akm- No.10 図 -9 有明海における底質底生生物による細分類表 -1 有明海における底質項目の平均値表 -2 有明海における底生生物項目の平均値 I_75

6 土木学会論文集 B( 海洋開発 ), Vol. 68, No. 2, I_750-I_755, 以上より, 底質はつのグループ, 底生生物調査はつのグループに分類され, これらの特性を組み合わせると 22 地点は 7 つのグループに細分類することができ, 有明海は様々なパターンの底質環境を持つ海域であることが明らかになった ( 図 -9). このグループ分類は, 今後, 有明八代海において再生技術を適用する際に, 効果の持続性等の技術選定の検討資料として活用できる.. おわりに 2010 年度以降, 新たに策定した定期環境調査計画を実施した結果, これまで確認されていなかった有明海の三池港沖と熊本港沖及び八代海の球磨川河口沖において, 新たに DO が mg/l 以下を下回る貧酸素水塊が確認された. 底質底生生物調査結果を用いたクラスター解析により, 有明海の調査地点は 7 つのグループに細分類することができることから, 有明海は様々なパターンの底質環境を持つ海域であることが明らかになった. 底質の性状は主に底層流によって規定されており, 底生生物のほとんどは幼生の段階で浮遊生活を送るために流況に大きく影響されることが予想できる. しかしながら, 本検討では, 底層流の分布等の流況についてのデータが不足しているため充分な検討は行えなかった. 今後は, 流況水質と底質特性底生生物の生息状況の関係把握が課題である. 謝辞 : 本論は, 有明八代海海域環境検討委員会の多くの学識経験者の方々, 有明八代海の関係 5 県および国土交通省九州地方整備局の様々な関係機関の方々に多くの貴重なご意見を頂きました. ここに謝意を表します. 参考文献 1) 国土交通省九州地方整備局熊本港湾空港整備事務所 : 平成 16~20 年度における海域環境調査のまとめ改訂版,8p, ) 国土交通省九州地方整備局熊本港湾空港整備事務所 : 平成 22 年度環境整備船海輝年次報告書, 有明八代海の海域環境調査結果,1p,2012. ) 中村義文吉田秀樹滝川清瀬口昌洋大島巌堀川鎮史 : 環境整備船海輝による有明八代海の海域環境の特徴, 海岸工学論文集,Vol.5,2, pp , 2007a. ) 中村義文福田治美滝川清瀬口昌洋大島巌堀川鎮史 : 環境整備船海輝による有明海八代海の環境調査計画の策定と調査結果, 海洋開発論文集,Vol.2, pp ,2007b. 5) 環境省 : 平成 21 年度有明海八代海再生フォローアップ調査 ( 底質環境等調査 ) 報告書,pp7-56,2009. ENVIRONMENTAL CHARACTERISTICS IN ARIAKE SEA AND YATSUSHIRO SEA BY THE INVESTIGATION USING THE SHIP "KAIKI" Norihisa KUMAI, Tomomasa ONOMI, Kiyoshi TAKIKAWA, Satoshi MATSUSHITA, and Hiroshi KAWAGISHI Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism is conducting the investigation of environmental characteristics in Ariake Sea and Yatsushiro Sea by using the ship "KAIKI". As a result of environmental monitoring, we obtain three results from this project of 2010; 1) the DO value of mg/l has been observed for the first time off Miike port and estuary of Kumagawa river, 2) the classification of seven patterns in Ariake Sea by combination of bottom sediments and benthos cluster analysis. I_755

Microsoft Word - 資料2-2

Microsoft Word - 資料2-2 ) 底質中の有機物の増加主要な要因を中心とした連関図における現状の確認結果を表.. に示すその結果をまとめて図.. に示す表及び図中の表記は ) 底質の泥化と同様である表.. 底質中の有機物の増加についての現状の確認結果 ( 案 ) ノリの生産活動底質中の有機物の増加検討中である栄養塩の流入有機物の流入底質中の有機物の増加ベントスの減少底質中の有機物の増加堆積物食者である底生生物が減少することで底質中の有機物が多くなると考えられる