佐鳴湖での水質汚濁の特徴と機構 - 佐鳴湖|浄化|清流ルネッサンスII

佐鳴湖での水質汚濁の特徴と機構
1.潮汐の影響をうけて、上流支川とともに下流支川も
佐鳴湖−下流河道の汚濁源となっている
2.佐鳴湖流域は市街化が進んだ地域であり、支川ごと
に汚濁発生源に特徴をもっている
‹ 潮汐にともない下流河川では最大 20∼30m3/s の順流および逆流が繰り返し生じ
【上流域】
ている。大潮小潮時、多いときには 1 回の上げ潮で佐鳴湖貯留量の約 1/5 に相当
する約 50 万 m3 の水が佐鳴湖に流入している。
‹ 潮汐による水の大きな移動は、同時に流入支川の河川水が浜名湖へ流出するのを
阻害し滞留させる要因になる
↓
‹ 下流河道は佐鳴湖と一体的な閉鎖性水域
↓
‹ 下流支川から流入した汚濁負荷は下流河道内において浮遊・沈降・再浮上を繰り
返しながら、その一部が遡上時に佐鳴湖に流入。このとき、巻き上げも発生
‹ 湧水中の栄養塩濃度が高く、特に新川では窒素濃度が高い。
(新川に流入する4排水路の影響が大きい)
◆生活排水の負荷は下水道の整備に伴い減少しているが、特に段子川では依然大きな負
荷が残っている。
◆面源系(晴天時の湧水+雨天時の市街地・農地等の表面流出)による栄養塩負荷も流入
(晴天時のみでなく雨天時の負荷量も大きい)
○潮汐による水の大きな移動
※ 図中の数値は、平成 19 年度(4/1∼3/31)の年間水収支
(単位:千 m3/日 年平均値)
(シミュレーションモデルより算定)
下流支川の水は上げ潮時に下流河道を遡上し、
佐鳴湖に流入する。一部は下げ潮時にそのまま
流下し、また上げ潮時に遡上するを繰り返す。
地下浸透
汲み取り
規制対象事業場
浄化槽(合併)
未規制対象事業場
下流域
500
○湖内の植物プランクトン増殖(内部生産)
400
300
200
降雨による出水または風による塩分成層の破壊
100
0
段子川
御前谷
排水路
佐鳴湖
直接
東神田川
新川
直接
境川
旧新川
直接
堀留川
上流域
上流支川や下流河道から流入した
水の一部は湖内に滞留し、徐々に
下流河道に流下する。
新川
九領川
(志都呂橋)
0
浜松雨量(気)
平均風速
表層塩分
底層塩分
下流域
400
350
○佐鳴湖と下流河道
15
篠原川
新川
(宇布見橋)
平均風速(m/s)・塩分(PSU)
上げ潮時に遡上する浜名湖
水の多くの量は、佐鳴湖まで
到達することなく下げ潮時
に流下する。
T-N排出負荷量(kg/日)
潮汐により、浜名湖
水が通常1日2回大
量に出入りする。
新(西)川
300
250
200
150
100
50
12
9
12
6
18
3
24
0
計画対象区間
(流域全体)
段子川
御前谷
排水路
佐鳴湖 東神田川
直接
新川
直接
境川
旧新川
直接
堀留川
新川
九領川
(志都呂橋)
篠原川
新川
(宇布見橋)
0
下流域
8/1
16
9/20 10/2 10/15 10/27 11/9 11/21 12/4 12/16 12/29 1/10 1/23
10
80
8
70
滞留時間(日)
4
2
)
(
佐鳴湖
境川
九領川
東神田川
浜 名 湖
6
段子川
新(西)川
御前谷
排水路
佐鳴湖 東神田川
直接
新川
直接
境川
○佐鳴湖計画区域の COD 変化
COD平均値(mg/L)
旧新川
直接
堀留川
新川
九領川
(志都呂橋)
拓希橋
湖心
篠原川
新川
(宇布見橋)
志都呂橋
微減傾向
14
宇布見橋
新川
志都呂橋
(環境基準点)
表層クロロフィルa
800
700
60
600
50
500
40
400
30
300
20
200
10
100
0
8/13
8/26
9/7
9/20
10/2 10/15 10/27 11/9 11/21 12/4 12/16 12/29 1/10
クロロフィルaの増加
(植物プランクトンの増殖)
H23目標:COD8mg/L
6
篠原川
4
下流域からの汚濁負荷の流入
2
環境基準:COD5mg/L
対策着手
レイクフロント事業
清流ルネッサンス21
清流ルネッサンスⅡ(∼H23)
0
S63 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H17 H18 H19
900
降雨により下流に流される
8/1
10
8
30
2/17 2/29
1000
12
堀留川
2/4
滞留時間(日)
90
0
新川
拓希橋
(環境基準点)
9/7
100
12
上流域からの汚濁負荷の流入
御前谷排水路
8/13 8/26
14
T-P排出負荷量(kg/日)
段子川
(緑線で囲まれた範囲)
新(西)川
上流域
権現谷川
新 西 川
◆佐鳴湖と下流河道は一体的な閉鎖性水域
旧新川
6
降水量(mm)
湖内変化量
-0.2
下流河道内変化量
0.1
表面流出
浄化槽(単独)
上流域
佐鳴湖
678.2
1153.5
佐鳴湖
600
597.0
928.4
下流河道
1/23
2/4
2/17
0
2/29
無降雨期間が長く続き湖内に
植物プランクトンが滞留
クロロフィルa(μg/L)
下流河道
←浜名湖
○汚濁の発生源別排出負荷量(H19 年度)
81.0
144.0
浜名湖
‹ 生活排水の負荷は下水道・合併処理浄化槽の整備に伴い減少しているが、堀留川・東
神田川・九領川などの負荷において依然大きな割合を占めている。
‹ 特に窒素の汚濁源として、堀留川の産業系の負荷が大きい。
‹ 面源系(雨天時の市街地・農地等の表面流出)の栄養塩負荷が排出(晴天時のみでなく
雨天時の負荷量も大きい)
上流支川
下流支川
‹ 月に数度、塩分が大量に遡上し、塩分成層形成(夏期は底層で短期的に DO 低下)
‹ 塩分成層は、風や出水によって鉛直混合がおきて解消されるが、多くの場合、その後
に植物プランクトンの増殖現象がみられる。
‹ この増殖現象の要因として、下流支川から遡上時に湖内に流入し、塩分とともに底層
に滞留した高濃度の栄養塩が生産層に回帰することによる仮説が提示されている。
○塩分遡上と成層形成(シュミュレーション結果より作成)
【下流域】
COD排出負荷量(kg/日)
浜名湖水の遡上に
より下流支川の水
は佐鳴湖方向へ押
し出される。
3.佐鳴湖内は塩分の流入により表層と底層で異なる
環境(成層)が月 1 回程度生じており、湖内の植物
プランクトン増殖にも影響を及ぼしている