名 古 屋 女 子 大 学 紀 要 第 51 号 ( 家 自 )153~158 2005 153 郡 上 八 幡 市 の 湧 水 類 型 化 と 汚 染 の 現 状 村 上 哲 生 大 島 由 美 近 藤 朝 美 竹 村 央 加 藤 由 紀 子 Upwelling waters in Gujo-Hachiman City, Gifu Prefecture, Central Japan; Typology Based on Physical and Chemical Features, and a Special Reference to the Nitrogen Pollution Tetuo MURAKAMI, Yumi OOSHIMA, Asami KONDO, Chika TAKEMURA, and Yukiko KATO はじめに 淡 水 の 約 30%が 地 下 水 として 存 在 しているが 1), 深 井 戸 を 掘 る 技 術 の 発 達 以 前 の 水 資 源 とし ては, 地 表 に 現 れる 湧 水 のみが 長 らく 利 用 されてきた. 水 質 や 親 水 性,また 地 域 住 民 の 保 全 活 動 等 を 基 準 にして1985 年 に 環 境 庁 により 選 定 された 日 本 百 名 水 の9 割 が 湧 水,またはそれに 涵 養 される 河 川 であることは 2), 我 国 においては, 特 に 身 近 な 水 資 源 としての 湧 水 の 重 要 性 を 示 すものと 考 えられる. 湧 水 の 水 質 については, 陸 羽 の 茶 経 3) 以 来, 飲 用 に 最 も 適 したものとの 信 仰 が 強 固 な ものとなっているが, 周 辺 の 土 地 利 用 や 湧 出 口 の 管 理 次 第 で, 重 金 属 4), 有 機 有 害 物 質 5), 硝 酸 態 窒 素 6) などで 汚 染 される 場 合 もあることは, 近 年 のいくつかの 事 例 で 明 らかにされつつあ る 7). 本 研 究 は, 岐 阜 県 郡 上 八 幡 市 内 に 多 数 の 湧 出 口 か 見 られる 湧 水 群 を 対 象 として, 水 温 や 水 質 の 継 続 的 な 観 測 により 湧 水 群 の 類 型 化 を 試 み, 次 いで 類 型 毎 の 水 質 の 現 状 を 明 らかにし,さら にその 結 果 に 基 づき, 適 正 な 水 利 用 とその 維 持 について 検 討 するものである. 調 査 地 域 と 調 査 方 法 調 査 の 対 象 とした 地 域 岐 阜 県 郡 上 八 幡 市, 旧 郡 上 八 幡 町 の 市 街 地 に 分 布 する 地 下 水 湧 出 口 を 調 査 対 象 とした (Fig.1a,b). 市 街 地 は, 長 良 川 の 支 川, 吉 田 川 沿 いに 発 達 しているが, 湧 水 群 はその 右 岸 側 の 砂 岩 から 成 る 8) 山 麓 斜 面 沿 いに 分 布 している. 湧 水 は, 水 船 と 呼 ばれる 数 段 に 分 かれた 水 槽 に 導 かれ, 生 活 用 水 として 使 われている(Fig.2). 水 船 は 住 民 による 組 織 された 利 用 組 合 により 管 理 され ている. 市 街 地 に 位 置 する 湧 水 の 一 つである 宗 祇 水 は, 特 に 著 名 であり, 既 に1840 年 代 の 古 図 に,ほぼ 現 在 と 同 じ 水 船 を 備 えた 様 子 が 描 かれている 9). 尚, 市 街 地 の 随 所 に 湧 水 に 模 し た 施 設 が 見 られるが, 残 留 塩 素 濃 度 を 測 定 し, 水 道 水 の 混 入 が 疑 われるものは 本 研 究 から 除 外 した.
154 名 古 屋 女 子 大 学 紀 要 第 51 号 ( 家 政 自 然 編 ) Figure 1a.A sketch map showing springs in Gujo-hachiman City, Gifu Prefecture Sta. 1;Sougi-sui Spring, one of the most famous springs in Central Japan Figure 1b.The cross-section along Line A-B shown in Fig. 1a. Both hills are composed of sandstone. Fig.2a Fig.2b Figure 2. Photograph of Mizu-fune, the sinks for washing tableware and vegetables 2a;Sta. 2, 2b; Sta. 10 Sinks are traditionally maintained by the local communitiy. 調 査 方 法 湧 水 の 採 集 は,2003 年 3 月 より2004 年 7 月 まで,Figure 1に 示 す 地 点 で,1 回 / 月 の 頻 度 で 行 っ た.また, 同 時 に 表 層 水 との 比 較 のために, 吉 田 川 及 び 小 駄 良 川 でも 同 様 に 試 料 を 採 集 した. 水 試 料 は, 水 温 (サーミスタ 法 ), 導 電 率 ( 交 流 四 電 極 法 ),ph(ガラス 電 極 法 )を 測 定 した 後, その 場 でガラスフィルター(Whattman GF/C)で 濾 過 し, 分 析 まで 凍 結 して 保 存 した. 栄 養 塩 については, 燐 酸 イオン,アンモニウムイオン, 亜 硝 酸 イオン, 硝 酸 イオンを, 西 條 三 田 村 (1995) 10) の 方 法 で 定 量 した.
郡 上 八 幡 市 の 湧 水 155 大 腸 菌 群 数 は,BGLB 培 地 を 用 い,MPN 法 で 求 めた 11). 調 査 は2004 年 6 月 のみ 行 った. 湧 水 群 の 類 型 化 調 査 結 果 及 び 考 察 湧 水 群 の 一 つは, 吉 田 川 の 支 川 の 小 駄 良 川 右 岸 の 斜 面 から 湧 き 出 す 泉 である( 崖 下 泉 ; Stas.4-10), 島 野 安 田 (1994)は 12),2 箇 所 の 湧 水 点 を 示 しているが, 実 際 には,10 箇 所 以 上 の 水 船 等 の 利 用 施 設 が 見 られた. 一 方, 吉 田 川 右 岸 には, 宗 祇 水 (Sta.1),Sta.2, 矢 場 清 水 (Sta.3) などの 湧 水 群 が 分 布 している. Sta.3,5,7では 季 節 により 全 く 枯 れてしまうこともあったが, 他 の 地 点 では, 観 測 期 間 中 は, 常 に 湧 出 が 認 められた. 小 駄 良 川 沿 いの 崖 下 湧 水 群 と, 宗 祇 水 の 水 温 の 季 節 変 動 は 異 なったパ ターンを 示 した(Table1,Fig.3). 宗 祇 水 (Sta.1)では, 水 温 の 年 較 差 は 小 さ か っ た が(m =14.9,SD = 1.5 ), 崖 下 泉 ( 例 えば Sta.6)では, 気 温 と 連 動 し た 大 き な 較 差 (m = 14.5,SD =5.4)が 観 測 された. 特 に 多 量 の 降 水 の 直 後 には, 河 川 水 と 同 様 に 著 しく 水 温 が 低 下 する 現 象 が 認 められた. 崖 下 泉 の 水 温 変 動 の 規 模 は 吉 田 川 (m =13.6,SD =4.6), 小 駄 良 川 (m =14.2,SD =5.4)の それに 匹 敵 する.Sta.2では, 標 準 偏 差 は2.1 で, 宗 祇 水 に 次 いで 水 温 の 年 較 差 の 規 模 が 小 さかった. 水 温 の Figure 3. Seasonal water temperature fluctuations at Sta. 1 (Sougi-sui Spring, originating from deeper aquifer) and at sta.6 (a spring hillside originating from shallow aquifer), and the monthly precipitation at Mino Observatory near Gujo-Hachiman City Table 1. Water temperature, conductivity and ph of waters from 2 rivers and 10 springs. Mean value and the range (in parenthesis) throughout the study period are shown. WT Cond. ph Yoshida R. 13.6 ( 6.3-20.5) 6.8 ( 5.1-9.3) 6.71 (6.17-7.13) Kodara R. 14.2 ( 4.8-21.7) 6.4 ( 4.5-9.8) 6.67 (6.04-7.46) Sta. 1 Sougi-sui S. 14.9 (12.2-17.2) 11.6 ( 8.6-21.2) 6.09 (5.41-6.63) Sta. 2 15.3 (11.8-18.6) 12.7 (11.6-14.3) 6.21 (5.50-6.66) Sta. 3 Yaba-shimizu S. 9.5 ( 7.7-11.9) 6.84 (6.29-7.29) Sta. 4 13.2 ( 9.3-16.2) 8.1 ( 6.4-11.7) 6.78 (6.13-7.33) Sta. 5 14.5 ( 7.8-16.9) 9.9 ( 8.9-11.6) 6.89 (6.54-7.21) Sta. 6 14.5 ( 4.1-21.3) 6.6 ( 4.8-9.2) 6.75 (6.06-7.30) Sta. 7 14.1 ( 7.7-21.2) 6.2 ( 3.2-12.1) 6.54 (5.83-7.15) Sta. 8 14.1 ( 9.4-17.3) 7.9 ( 6.6-11.1)) 6.67 (5.73-7.18) Sta. 9 14.2 ( 6.1-19.6) 8.6 ( 7.2-12.7) 6.67 (5.69-7.34) Sta. 10 14.1 ( 4.3-20.0) 6.6 ( 3.8-12.5) 6.57 (5.53-7.45) msm -1
156 名 古 屋 女 子 大 学 紀 要 第 51 号 ( 家 政 自 然 編 ) 年 変 動 の 幅 から, 宗 祇 水 及 び 吉 田 川 右 岸 (Sta.2)は,Sta.4-10の 崖 下 泉 に 比 べ 湧 水 の 起 源 が 深 い 場 所 にあると 結 論 付 けられた. Stas.1,2と 崖 下 泉 (Stas.4-10)とで は, 導 電 率 と ph との 関 係 も 異 なって いた(Table 1,Fig.4). 即 ち, 前 者 では, 河 川 水 ( 吉 田 川, 小 駄 良 川 )と 比 べて Figure 4. Typology of the springs based on the relationships 高 い 導 電 率 と 低 い ph で 特 徴 付 けられ between conductivity and ph value たが, 後 者 では, 河 川 水 とほぼ 同 じ 値 ; springs originating from shallow aquifer であった. ; springs originating from deeper aquifer 水 温 の 年 変 動 パターン 及 び 導 電 率 と K; Kodara River ph との 関 係 に 基 づき, 郡 上 八 幡 市 街 Y; Yoshida River 地 の 湧 水 は, 崖 下 泉 型 (Stas.4-10)と See Fig. 1a for station numbers. 宗 祇 水 (Sta.1),Sta.2のより 深 い 地 層 に 起 源 を 持 つと 思 われる 型 に 明 瞭 に 区 別 できることが 明 らかになった. 矢 場 清 水 (Sta.3)は, 本 研 究 の 期 間, 水 が 枯 れることが 多 く, 水 温 の 年 変 動 についての 情 報 を 得 ることができなかっ たが, 湧 水 点 の 地 形 や, 導 電 率,pH の 特 徴 から,Stas 4-10に 類 する 崖 下 泉 と 思 われる. 2. 湧 水 中 の 無 機 態 窒 素, 燐 濃 度 郡 上 八 幡 市 内 の 湧 水, 及 び 対 象 とした2 河 川 の 無 機 態 窒 素 燐 濃 度 を Table 2に 示 す.Stas.1-3 の 湧 水 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 が 河 川 水 と 比 べ 著 しく 高 いことが 明 らかになった. 宗 祇 水 (Sta.1)で は, 最 高 2.4mgL -1 の 濃 度 を 記 録 した. 島 野 安 田 (1994)も1990 年 夏 季 にほぼ 同 様 の 観 測 値 を 報 告 している 12). 亜 硝 酸 態 及 びアンモニウム 態 窒 素 は,0.01mgL -1 を 越 えることは 稀 であった. 燐 酸 態 燐 濃 度 は, 崖 下 泉, 特 に 吉 田 川 沿 いの Stas.7-10で 高 い 値 が 観 測 された. Table 2. Concentration of inorganic nitrogen and phosphorus of waters from 2 rivers and 10 springs Mean values and range (in parenthesis) throughout the study period are shown. nitrogen phosphorus NO3-N NO2-N NH4-N PO4-P inorganic N/P Yoshida R. 0.58 (0.41-0.88) 0.00 (0.00-0.01) 0.02 (0.01-0.04) 0.019 (0.012-0.027) 31 Kodara R. 0.55 (0.31-0.86) 0.00 (0.00-0.01) 0.01 (0.00-0.03) 0.017 (0.010-0.024) 33 Sta. 1 Sougi-sui S. 1.63 (0.63-2.45) 0.00 (0.00-0.00) 0.00 (0.00-0.01) 0.037 (0.028-0.047) 44 Sta. 2 1.76 (0.90-3.63) 0.00 (0.00-0.00) 0.00 (0.00-0.01) 0.013 (0.007-0.023) 135 Sta. 3 Yaba-shimizu S. 1.87 (0.65-3.23) 0.00 (0.00-0.01) 0.00 (0.00-0.01) 0.018 (0.010-0.025) 104 Sta. 4 0.89 (0.54-1.56) 0.00 (0.00-0.01) 0.00 (0.00-0.01) 0.025 (0.017-0.031) 36 Sta. 5 0.84 (0.42-1.67) 0.00 (0.00-0.01) 0.00 (0.00-0.01) 0.012 (0.006-0.026) 70 Sta. 6 0.97 (0.67-1.17) 0.00 (0.00-0.01) 0.00 (0.00-0.02) 0.043 (0.034-0.052) 23 Sta. 7 0.70 (0.46-0.98) 0.00 (0.00-0.01) 0.00 (0.00-0.02) 0.046 (0.036-0.057) 15 Sta. 8 0.63 (0.47-0.82) 0.00 (0.00-0.01) 0.00 (0.00-0.01) 0.041 (0.032-0.052) 15 Sta. 9 0.56 (0.35-0.76) 0.00 (0.00-0.01) 0.00 (0.00-0.04) 0.039 (0.028-0.066) 14 Sta. 10 0.40 (0.25-0.86) 0.00 (0.00-0.01) 0.00 (0.00-0.01) 0.029 (0.022-0.042) 14 mgl -1 mgl -1 mgl -1 mgl -1
郡 上 八 幡 市 の 湧 水 157 大 腸 菌 群 は,Sta.2を 除 く 全 ての 湧 水 で 検 出 された. 硝 酸 態 窒 素 濃 度 の 値, 及 び 大 腸 菌 群 検 出 の 結 果 から, 崖 下 泉 を 除 く Stas.1-3では, 家 庭 廃 水 等 による 汚 染 が 予 想 されるが,その 起 源 は, 本 調 査 の 限 りでは 明 らかではない. 3. 湧 水 の 利 用 湧 水 は, 主 として, 野 菜 や 台 所 用 具 の 洗 浄 等 に 使 われている. 旧 郡 上 八 幡 町 での1950 年 代 の 赤 痢 の 常 習 的 な 発 生 以 後, 上 水 道 が 整 備 され 13), 一 般 に 湧 水 を 飲 水 とすることは 控 えられてい るが, 一 部 では 飲 用 の 習 慣 も 残 っており,また 旅 行 者 など 水 質 事 情 を 知 らないままにその 場 で 飲 用 されたり,お 茶 用 の 水 として 持 ち 帰 られたりする 例 も 少 なくない. 硝 酸 態 窒 素 の 飲 料 水 の 水 質 基 準 は10mgL -1 以 下 であり, 現 在 の 湧 水 は 危 険 なレベルにあるわけではなく,また 検 出 さ れた 大 腸 菌 群 についても, 糞 便 性 かどうかなどの 検 討 が 必 要 であるが, 前 述 のように 家 庭 廃 水 による 汚 染 が 否 定 できないため, 不 用 意 な 飲 用 は 避 けるべきであろう. 謝 辞 郡 上 八 幡 市 在 住 の 和 田 康 夫, 三 輪 春 男 氏 をはじめとする 長 良 川 水 系 水 を 守 る 会 の 会 員 の 方 々には, 現 地 での 試 料 採 集 や 情 報 の 提 供 など 様 々な 援 助 を 受 けた. 謝 意 を 表 する. 本 研 究 の 一 部 は,( 財 ) 日 本 自 然 保 護 協 会 プロナトゥーラ ファンド, 及 び 名 古 屋 女 子 大 学 総 合 科 学 研 究 所 の 助 成 を 受 けて 実 施 したものである. 文 献 1)Pielou, E. C.: Freshwater, The University of Chicago Press(1998) 2) 日 本 の 水 をきれいにする 会 : 名 水 百 選, 行 政 (1985) 3) 陸 羽 ( 布 目 潮 風 中 村 喬 訳 註 ): 茶 経, 中 国 の 茶 書 pp.35-147. 平 凡 社 (1976) 4) 畑 明 郎 : 土 壌 地 下 水 汚 染, 有 斐 閣 (2001) 5) 藤 縄 克 之 : 汚 染 される 地 下 水, 共 立 出 版 (1990) 6) 小 川 吉 雄 : 地 下 水 の 硝 酸 汚 染 と 農 法 転 換, 農 山 漁 村 文 化 協 会 (2000) 7) 平 田 健 正 : 土 壌 地 下 水 汚 染 と 対 策, 日 本 環 境 分 析 協 会 (1996) 8) 脇 田 浩 二, 原 山 智, 鹿 野 和 彦, 三 村 弘 二, 坂 本 亨 :1:200,000 地 質 図 岐 阜, 通 商 産 業 省 工 業 技 術 院 地 質 調 査 所 (1992) 9) 宗 祇 水 奉 賛 会 郡 上 八 幡 観 光 協 会 : 宗 祇 水, 郡 上 八 幡 町 (1987) 10) 西 條 八 束, 三 田 村 緒 佐 武 : 湖 沼 調 査 法, 講 談 社 (1995) 11) 日 本 水 道 協 会 ( 編 ): 上 水 試 験 法, 日 本 水 道 協 会 (1978) 12) 島 野 安 雄, 安 田 守 : 岐 阜 県 愛 知 県 の 名 水 養 老 の 滝 と 菊 水 泉 宗 祇 水 長 良 川 ( 中 流 域 ) 木 曽 川 ( 中 流 域 ), 日 本 地 下 水 学 会 ( 編 ) 名 水 を 科 学 する pp.140-156, 技 報 堂 出 版 (1994) 13) 小 瀬 洋 喜 : 郡 上 八 幡 町 の 飲 料 水 汚 染 と 名 水 百 選 宗 祇 水, 日 本 水 環 境 学 会 ( 編 ) 日 本 の 水 環 境 4 東 海 北 陸 編 pp.221-222, 技 報 堂 出 版 (1999)
158 名 古 屋 女 子 大 学 紀 要 第 51 号 ( 家 政 自 然 編 ) Summary Physical and chemical features of upwelling waters from 10 springs in Gujo-hachiman City, Gifu Prefecture, Central Japan, were examined monthly from June 2003 to July 2004. Based on the fluctuations in water temperature, ph, and conductivity, the 10 springs studied were classified into two types. One type included those originating from shallow aquifer and distributed on hillsides, and the others, which included one of the most famous springs in Central Japan named Sougi-sui Spring, was composed of those from deeper origin. Coliform bacteria were detected in almost all of the springs, and nitrate ion concentrations in the latter type were relatively high. This indicates that traditional water use such as drinking raw water should be abstained. key words; drinking water, groundwater, Gujo-hachiman City, nitrogen pollution, spring