ミッション:湖水浄化

湖の透明度は、その昔 北海道の摩周湖が世界一を誇っていました。

北海道摩周湖は、1930年(昭和5年)8月の透明度調査で、バイカル湖の40.5m(1911年調査)をしのぐ41.6mの透明度を記録しました。これは当時確認された世界最高記録です。この水準は1946年(昭和21年)まではおおよそ維持されていましたが、その次に実施された1952年(昭和27年)7月の調査で29mに低下し、以後この傾向が維持されています。ちなみにバイカル湖の透明度は、現在でも40m近くあるそうです。バイカル湖では、冬季に湖面が冷えるので、鉛直循環が維持されているのです。摩周湖で、1946年から1952年の間に何があって透明度が低下したのかは不明です。もともとは魚類が生息せず、エゾサンショウウオのみが生息していましたが、1926年(大正15年)に道立水産ふ化場がニジマスの採卵・ふ化事業を開始して以来、ニジマス、ヒメマス、エゾウグイ、スジエビが放流され、その後自然繁殖を繰り返していることが確認されています。前述のヒメマスやニジマスの放流によるミジンコなどのプランクトン分布の変化が指摘されていますが、透明度の低下は魚類を放流してから20年以上も変化しておらず、放流との因果関係は不明です。他には、1952年十勝沖地震を境に透明度が低下しているとする説や、増加した観光客による内壁斜面の崩落、排気ガス、増加したエゾシカによる影響など諸説あります。流入・流出河川がない閉鎖湖であり、周辺の降雨が土壌に浸透した後十分にろ過されて流入するため有機物の混入が非常に少なく 生活排水の影響もないためリン酸塩の流入もありません。夏季の気温・水温が低いこともこの一帯の有機物の分解が進まない原因となっています。また、湖面への直接降雨には大気汚染の影響が忠実に反映されるため、湖水は地球の環境変化を知るモニタリングの対象となっています(中国での農薬の使用状況や亜硫酸ガス濃度の推移も確認されています)。

 

秋田県田沢湖は1931年(昭和6年)の調査では摩周湖に迫る31m(日本第2位)の透明度がありました。かつては火山性・ミネラル分の高い水質と流入河川の少なさのため、1931年(昭和6年)の調査では摩周湖に迫る31mの透明度があり、水産生物も豊富でした。しかし、発電所の建設と農業振興(玉川河水統制計画)のために、別の水系である玉川温泉からpH1.1(但し、流入時点では pH3.3~3.5程度)の強酸性の水を1940年(昭和15年)に導入した結果、導入から約7年後には、pH 5.0~5.5、約8年後には、pH 4.3~5.3 へと酸性化が進行しました。酸性水により、水力発電所施設の劣化も促進されたほか、農業用水も酸性化し稲作に適さなくなったため、農業用水(田沢疎水)の取水位置の変更や取水用水の中性化も行われました。1972年(昭和47年)から石灰石を使った酸性水の本格的な湖水の中和対策が始まり、1991年(平成3年)には抜本的な解決を目指して玉川酸性水中和処理施設が本運転を開始。湖水表層部は徐々に中性に近づいてきていますが、2000年(平成12年)の調査では深度200メートルでpH5.14 – 5.58、400メートルでpH4.91と、湖全体の水質回復には至っていません。

 

鹿児島県池田湖は1929年(昭和4年)の調査で最大透明度 26.8mと世界第7位(日本第3位)の透明度を示しました。ところが近年冬季の平均気温上昇によって この季節に以前あった湖水の鉛直循環が1980年代後半 停止してしまいました併せて表層水の富栄養化傾向の影響も加わり、湖の底層水の酸素濃度の低下が進んだ結果、1990年代以降は、湖底における溶存酸素濃度が0mg/lの状態が続いたため、湖底の好気性生物が死滅しました。水深233mの水底は硫化水素による黒っぽい泥が堆積しています。

以上、Wikipediaより

↑のとおり、一旦 環境が破壊されると 回復には非常に長い時間がかかります。

又、外来生物のみを除去することは不可能なので、生物環境で不可逆(二度と戻らない)という問題もよくあります。

 

私は 上記国内3湖の内で特に鉛直循環が停止状態という池田湖に関心があります。

水は、4℃で密度が最大になります

かつては、冬場に4℃まで湖面で冷やされた溶存酸素量の多い湖水がクラスター(水塊)となって湖底に沈んでいって

湖底の好気性微生物に酸素を供給するので有機物質など汚染の分解がされていました

つまり、冬季の湖底は4℃の(O2リッチな:溶存酸素量の多い)水が占めていたということです。

それが、地球温暖化の影響で 表層のみの循環が行われて鉛直循環が停止する状態となり、深部は淀んだままで

湖底の溶存酸素濃度が0mg/lとなっては、好気性微生物(分解菌)や湖底魚類が活動できなくなります。

コンポストでも、必ず好気性微生物嫌気性微生物交代協力という分業によって分解が進みます

例えば、

深層曝気循環施設 」「ウルトラファインバブル発生装置

浮島 

バイオリング 

などの水質浄化手段があり、浄化が進む過程で、光が届く範囲には光合成細菌が働き、酸素を産み出し、好気性微生物に酸素を供給します。

いずれにしても 決め手微生物循環です

 

私が提案する池田湖浄化の解決法は、現在刻み地蔵付近の表層から取水している飲用上水の取水管口を、233mの最深部まで延伸することです。

最深部から汲み上げることにより、表層部と最深部の循環対流が行われるので、好気性微生物と嫌気性微生物の交代協力がなされて有機物(汚染原因)の分解が進みます

 

 

 

 

最近、取引先から尋ねられたことを機に、

アーサーバイオ/アーサー技建のEARTH-OR意味ミッションについて自問しました。

その結果、アーサー 地球環境について考え 保全改善をする者という結論に至りました。

2013年の透明度(m) 理科年表より
1位 摩周湖(28.0) 
2位 倶多楽湖(22.0)
3位 支笏湖(17.5)

 

記:野村龍司