Influence of water discharged from a reservoir on reclaimed land into Isahaya Bay (Kyushu, Japan) on the regeneration of NH4+ in the water column

Influence of River Inflow and Microbial Activity on Distribution of Dissolved Organic Carbon in the Northern Part of Ariake Sea, Kyushu, Japan

“…POM is transformed into both labile and refractory DOM via heterotrophic bacterial activities and eventually into inorganic nutrients. As a previous study reported the importance of organic matter decomposition in both red tides and hypoxia events in the northwestern Ariake Sea [14,33], future studies should evaluate the contribution of riverine DOM to organic matter decomposition in this area.…”

諫早湾の植物プランクトン群集の成長に及ぼす干拓調整池水中の溶存有機態窒素の影響

“…長崎県の諫早湾では，1989 年に国営諫早湾干拓事業が 着工され，1997 年には潮受け堤防の完成により，湾の約 3 分の 1 を占める湾奥部が閉め切られ淡水の干拓調整池 がつくられた 1) 。潮受け堤防完成による閉め切り後，湾 内の水質の悪化や漁業被害の増加が指摘されるようにな った。潮受け堤防閉め切り前には，赤潮が 10 数年間で 14 件であるのに対し，閉め切り後の 6 年間では 33 件発 生しており 2) ，赤潮発生件数は増加傾向にある。そのた め，諫早湾干拓事業と湾内の環境異変との因果関係が現 在も議論されている。干拓調整池は富栄養化が進んでお り，全窒素(TN)や全リン(TP)濃度は閉め切り後に はそれぞれ 3 から 4 倍にまで上昇し，近年も農水省の設 定した基準値(TN 71 µmol L -1 以下，TP 3.2 µmol L -1 以下)を下回ったことはない 3) 。また，有機物含量の指 標である化学的酸素要求量(COD)も，閉め切り前は， 4 mg L -1 以下であったのが，1997 年の閉め切り以降は， 農業用水に利用する場合の湖沼・貯水池の環境基準値で ある 5 mg L -1 を常に超え，近年は 7～9 mg L -1 ほどで推 移している 3，4) 。この調整池水は水位が基準値に達すると， 潮受け堤防の南と北に位置する排水門より諫早湾へ排水 されており，その排水量は，令和 3 年度では年間約 54 万 千 m 3 に及ぶ 5) 。この富栄養化した調整池からの排水が， 湾内の赤潮発生につながる窒素源となっている可能性が 指摘されている 6，7) 。しかしながら，調整池において無機 態窒素(DIN)が枯渇状態(0.7 µmol L -1 以下)である ことが度々観測されていることや 3，6，7) ，湾内においても DIN が枯渇状態(0.7 µmol L -1 以下)にもかかわらず赤 潮が長期間継続する現象が観測されており 7，8) ，赤潮の長 期化メカニズムには不明な点が多いのが現状である。 諫早湾において赤潮が長期化する理由の 1 つとして， DIN 枯渇下においては，調整池排水由来の有機態窒素の 分解により再生した DIN を湾内の植物プランクトンが主 な窒素源としている可能性が指摘されている 6) 。上述の 通り，DIN は調整池においても枯渇状態であることが多 く，例えば九州農政局が公表している令和 4 年度の調整 池の水質データでは，観測回数の半分以上は検出限界の 0.7 µmol L -1 以下とされている 3) 。一方で，調整池の有機 態窒素濃度の平均濃度は 72.0 µmol L -1 と常に高く，諫早 湾の平均濃度の 17.3 µmol L -1 と比較しても 4 倍以上高 い 3) 。既往研究の試算によると，湾内におけるアンモニ ア態窒素の再生速度は，調整池排水による影響下におい て 31.5～46.8％増加すると推定されている 6) 。そのため， 調整池排水由来有機物の分解により再生した DIN は，湾 内の赤潮を持続長期化させる要因の 1 つとなり得る。諫 早湾の植物プランクトンが尿素や遊離アミノ酸(DFAA) などの一部の溶存有機態窒素(DON)を直接利用可能で あることも，赤潮長期化の要因の 1 つとして考えられる を超えており 3) ，いずれの処理系においても培養後に濃 度が 20 µg L -1 以上まで増加した(Fig. 2a) 。この時の成 長速度は，全ての実験系間で有意差は見られなかった (ANOVA with Tukey HSD, p > 0.05; Fig.…”