COD(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) 瀬戸内海平均大阪湾北部瀬戸内海平均大阪湾北部

Size: px

Start display at page:

Download "COD(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) 瀬戸内海平均大阪湾北部瀬戸内海平均大阪湾北部"

あつのかつま
7 years ago
Views:

1 CIFER コアへの招待大阪湾の水環境再生策のあり方大阪大学大学院西田修三内容大阪湾の水環境水環境の再生と創造都市沿岸域の水物質循環人工循環系による物質循環の管理制御下水の利活用地下水の利活用港湾域の流況制御感潮域のエネルギー利用高度経済成長期汚濁負荷が急増海域の有機汚濁富栄養化汚濁負荷の削減施策現在汚濁負荷の削減水質総量規制下水道施設の整備汚濁負荷は着実に減少赤潮貧酸素水塊は未だ頻発海域によっては貧栄養化の指摘 COD( 化学的酸素要求量 ) T-N( 全窒素 ) T-P( 全リン ) 大阪府域の汚濁発生負荷量 1

2 COD(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) 瀬戸内海平均大阪湾北部瀬戸内海平均大阪湾北部瀬戸内海の水質の変遷環境省データ瀬戸内海平均大阪湾北部海域環境の変遷 DIN/PO 4 -P(mol 比 ) NH 4 -N/DIN 陸域負荷湾奥部平均陸域負荷湾奥部平均 1975 年 1985 年 1975 年 1985 年種構成比 [%] 1% 8% 6% 4% 2% S. costatum S. costatum 以外の珪藻類渦鞭毛藻類その他 1995 年 1995 年 % 大阪府調査を基に作成 25 年 DIN/PO 4 -P 25 年 NH 4 -N/DIN 2

3 水質の衛星リモートセンシング植物プランクトン (Chl.a) ( の表層分布青潮の発生 23 年 9 月 22 日御前浜 23 年 9 月 21 日甲子園浜 3

4 水質と物質収支循環水環境の劣化原因の解明と再生のためには水質だけではなく物質の収支と循環の把握が必要流入量 = 流出量流入量 = 流出量きれいな海? 流入量流出量流入量 > 流出量汚れた海? 豊かな海? 大阪湾のリンの収支と循環 (25 年平均 :ton/day) 明石海峡 I-P:-1.8 O-P:-.9 (T-P:-2.7) 紀淡海峡 I-P:+7.9 O-P:-15.6 (T-P:-7.7) I-P 溶出分解無機化 28.2 大気 I-P:+.16 摂取 66.6 O-P 底質 I-P:+22.2 O-P:-12.3 (T-P:+9.9) Phyto-P 死滅呼吸 59.5 堆積季節や年により収支は変動陸域 I-P:+4.5 O-P:+2.2 (T-P:+6.7) 4

5 大阪湾の窒素の収支と循環 (25 年平均 :ton/day) 明石海峡 I-N:+3.3 O-N:-18.1 (T-N:-14.8) 紀淡海峡 I-N:+5.9 O-N:-76.7 (T-N:-25.8) 脱窒 1.5 I-N 溶出分解無機化 26.3 大気 I-N:+2. 摂取 46.7 O-N 底質 I-N: O-N:-94.5 (T-N:+28.2) Phyto-N 死滅呼吸堆積季節や年により収支は変動陸域 I-N:+84.5 O-N:+2.1 (T-N:+14.7) ノリの色落ち現象正常なノリ色落ちの原因 : 栄養不足 ( 特に窒素不足 ) 色落ちしたノリなぜ近年出現? 水温上昇? 大型珪藻 ( ユーカンピア ) 冬季に出現増殖速度が大きい対策貯水池からの放流下水の処理緩和環境施策 ( 富栄養化対策 ) による陸からの栄養流入量の減少 5

6 健全な栄養塩循環と生態系の再生健全な生態系富栄養化水質底質汚濁赤潮貧酸素水塊二次生産一次生産再生? 栄養塩供給物質循環の管理制御水質底質 + 場の管理制御生産量増加? 栄養塩供給負荷削減貧栄養化生産量減少瀬戸内海における今後の目指すべき将来像と環境保全再生の在り方について ( 最終報告 ) 平成 24 年 9 月中央環境審議会瀬戸内海部会環境保全再生の基本的な考え方 (1) きめ細やかな水質管理円滑な物質循環を確保するための水質管理を図る (2) 底質環境の改善負荷量削減等の取組と組み合わせて底質環境の改善底質環境の改善を推進 (3) 沿岸域における良好な環境の保全再生創出藻場干潟砂浜塩性湿地の保全再生創出保全再生創出の更なる推進 (4) 科学的データの蓄積及び順応的管理のプロセスの導入モニタリングによる検証と対策の変更を加えていく順応的管理水質規制の時代から物質 ( 栄養塩 ) 循環の管理制御の時代へ 6

7 瀬戸内海環境保全特別環境保全特別措置法瀬戸内海環境保全基本計画の変更の閣議瀬戸内海環境保全基本計画の変更の閣議決定平成 27 年 2 月環境省水環境の再生とは再生 : 復古復元? 何を再生 : 水質生物種生物量? 不可逆な場 ( 地形や物質循環系 ) の変化復元は困難再生創造 ( 創出 ) 健全な水環境の創造に向けた場の整備と管理制御人工的人為的循環系の利活用海水交換に及ぼす埋立ての影響 7

8 生態系に配慮した海岸構造物生物共生型護岸 ( 五洋建設資料 ) 沖合人工干潟生物共生型護岸 ( 鹿島建設資料 ) 尼崎 21 世紀の森多機能ハイブリッド型護岸の開発気象海象水質への影響因子と改善策大気降下煤塵酸性雨栄養塩の海面負荷海域内部生産 ( プランクトン等の発生 ) 底泥からの溶出 ( 堆積有機物の分解 ) 削減対策 : 浚渫, 覆砂地下水湧出地形改変再生策 : 藻場干潟造成 Osaka Bay 外洋栄養塩の流入流出陸域汚濁負荷の流入負荷削減対策 COD 総量規制窒素リン総量規制下水道施設整備 : 非制御系因子 8

9 黒潮離接岸の影響黒潮接岸時黒潮大阪湾紀伊水道黒潮表層水 ( 高温貧栄養 ) 黒潮が蛇行黒潮離岸時大阪湾大阪湾 ~ 外洋の物質交換量が変化紀伊水道黒潮亜表層水 ( 低温富栄養 ) 黒潮の離岸接岸による外洋水侵入の変化離岸期 ( 再現計算 ) 5 日後 15 日後 25 日後接岸条件 9

10 地下水の海底湧出調査 222 Rn 濃度表層 222 Rn 濃度底層湾奥部における鉛直分布内湾流域圏の水物質循環自然系 ( 湖沼河川海地下水大気など ) 非制御系人工系 ( ダム上下水道取水揚水導水など ) 制御系物質窒素リンケイ素有機物 [ 溶存態懸濁態 ] 自然系循環系人工循環系 1

11 河川沿岸域都市域の水物質循環蒸発散大気降雨人工循環系自然循環系公営水受水市街地浄水場給水雨水の表面流出域外からの下水処理区域外やその他の排水浸透河川取水下水処理場域外からの地下水流入流出地下漏水家庭事業所水揚水地下水処理水下水不明水かん養湧水地下水流出人工系の水物質循環森 ( ( 里 ) 川 ( 湖沼, 地下水 ) 海都市人 ( 人工循環系 ) 取水浄水場地形改変揚水内湾湧水下水処理場 11

12 人工循環系の河川に及ぼす影響流量河川自流量 :.5~1 m3 /sec 処理水量 : 2~3 m3 /sec 窒素リン下水処理水の影響を顕著に受ける水温夏期 : 同程度冬期 : 1 上昇窒素 ( (mg/l) リン ( (mg/l) 年 4 月 29 年 6 月 29 年 8 月 29 年 1 月 29 年 12 月 21 年 2 月 21 年 4 月 21 年 6 月 21 年 8 月 21 年 1 月 21 年 12 月水温 ( ( ) 月 7 月 1 月 1 月 4 月 7 月 1 月安威川 4 月 7 月 1 月 1 月 4 月 7 月 1 月河川の流量水温水質が人工系の影響を強く受けている水都大阪の水辺環境東横堀川道頓堀川水都大阪の象徴社会的に注目度の高い河川デッキテラス川舞台湊町リバープレイス淀川梅田大和川とんぼりリバーウォーク親水性の高い施策実施のためにさらなる水質改善が求められる 12

13 横堀川道頓堀川雨天時の流入汚濁負荷 (CSO) CSO( 合流式下水道越流水 ) 雨天時に発生雨水の混ざった未処理下水晴天時盛岡市 HP より合流式下水道の仕組み静岡市 HP より雨天時処理場放流先水域の水質底質悪化の要因 CSO CSO 流入状況東横堀水門対象の概要東道頓堀水門阪神高速道路からの路面排水 CSO 吐き口 13

14 O-N T-N 負荷量 (ton/year) 大阪湾へ流入する雨天時の栄養塩負荷量算定結果 12, 5, 1, 4, 8, 3, 6, 2, 4, 1, 2, 有機態窒素全窒素 (T-N) (O-N) CSO 負荷河川出水負荷晴天時負荷 O-P T-P 負荷量 (ton/year) 2, 4, 1,5 3, 1, 2, 1, 5 雨天時負荷 ( 河川出水 +CSO) が総量に占める割合全窒素 (T-N): 2 ~ 4 % 全リン (T-P): 3 ~ 55 % 有機態窒素 (O-N): 35 ~ 6% 有機態リン (O-P): 5 ~ 75% 有機態リン全リン (T-P) (O-P) CSO 負荷河川出水負荷晴天時負荷気象状況によって, 毎年変動有機態成分は非常に大きな割合を占める雨天時負荷を考慮に入れた結果, 陸域負荷量はこれまで算定されてきたものよりも, 最大で 2 倍大きい可能性がある. 現行施策 (= 晴天時負荷の削減 ) は効果があるのか, 本算定結果と比較評価 CSO の発生抑制事業平成の太閤下水の建設 ( 大阪市 ) 処理しきれない下水を一時貯留流量低下後に処理場に送水 214 年末に供用開始水質改善施策水物質循環系の変更河川流量変動の平滑化物質輸送量の減少貯留施設による水質改善効果の定量的把握と健全な物質循環を考慮した管理運用が必要 14

15 都市下水の利活用下水熱の利活用 : 新しい熱循環系 ( ポテンシャルマップの作成 : 国交省 ) 冷暖房, 給湯, 消融雪等に効率的に利用下水や汚泥の有効活用 : 広域な循環系の形成 BISTRO 下水道食 ( 農業漁業 ) と下水道の連携 : 循環型エコ農業の推進下水熱の利用国土交通省 15

16 BISTRO 下水道地下水の有効利活用地盤沈下と地下水位の経年変化大阪市データ地下水採取量の変遷揚水量は 1/3 に減少かつては多量のケイ素が人工循環系に供給されていた 16

17 都市域における地下水輸送の実態取水浄水場浄水家庭事業所下水下水処理場放流揚水浸入水都市域で輸送される水栄養塩の起源水量ケイ素窒素リン地下水表流水家庭事業所都市域における地下水は窒素リンの輸送にはほとんど影響はないがケイ素輸送に重要な役割を担っている地下水利用ポテンシャル揚水量 ( 1⁴m³/day) その他農業用上水用工業用年地盤沈下等を生じない利用可能な揚水量の推定淡水熱 ( 温度差 ) シリカの供給河川水路への環境用水として利用沿岸域の人工干潟や湿地への供給大阪府の地下水揚水量の経年変化 17

18 湾奥港湾域の流況制御流況波浪の制御機能を有する埋立等の地形改変環境防災機能の付加向上沿岸火力発電所などの冷却水の取放水の利用流況水質の改善取放水方法取放水位置の最適化環境アセス ( 発電所アセス ) のあり方負またはゼロの影響評価正の環境改善効果も評価河川感潮域のエネルギー利用都市排水熱の利用下水処理水と同様に事業所排水熱の利用潮汐によるエネルギーの利用潮流エネルギー交番流潮位エネルギー干満差直接混合ばっ気に利用エネルギー変換して利用舟運のエネルギー利用鉛直混合ばっ気航跡波による河岸部混合ばっ気多機能ハイブリッド型護岸による環境改善 18

19 水域の温度差を利用した海水交換水素貯蔵合金アクチュエータを用いて温度差エネルギーを力学エネルギーに変換港湾海水交換への応用アクチュエータの構造宮武ら (212) 長谷ら (24) 19

(1) 生活排水について地域の実状に応じ下水道浄化槽農業集落排水施設コミュニティプラント等の生活排水処理施設の整備及び高度処理化適正な施設維持管理等の対策を計画的に推進すること加えて合流式下水道の改善の取組を推進すること (2) 指定地域内事業場についてこれまで行われてきた汚濁負

(1) 生活排水について地域の実状に応じ下水道浄化槽農業集落排水施設コミュニティプラント等の生活排水処理施設の整備及び高度処理化適正な施設維持管理等の対策を計画的に推進すること加えて合流式下水道の改善の取組を推進すること (2) 指定地域内事業場についてこれまで行われてきた汚濁負総量削減基本方針 ( 瀬戸内海 ) 対照表第 8 次総量削減基本方針第 7 次総量削減基本方針第 8 次水質総量削減の在り方答申第 7 次水質総量削減の在り方答申 1 削減の目標 1 削減の目標 2. 目標年度目標年度は平成 31 年度とする 2. 目標年度目標年度は平成 26 年度とする 3. 汚濁負荷量の削減の方途大阪湾においては窒素及びりんの環境基準の達成状況を勘案しつつ特に有機汚濁を解消することを目途として

COD(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) 瀬戸内海平均大阪湾北部 瀬戸内海平均大阪湾北部

COD(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) 瀬戸内海平均大阪湾北部瀬戸内海平均大阪湾北部