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ａ.林地
日本の国土の６７％(2,510万ha)は森林である。森林から流出する河川・渓流の水質は、普段は良好である。しかし、５０mmを超えるような強い降雨があると、渓流といえども肥沃な表土を含んだ大量の濁水を流出する。これを洪水流出と呼ぶ。このとき、汚濁物質が大量に流出するので、非特定汚染源の研究では洪水流出負荷がどれだけ正確に評価されているかによって精度が決まる。
河川の汚濁負荷流出量Ｌは、流量と水質データから計算される。調査は目的とする森林に数ha前後の実験小流域を設定し、その流域末端に量水堰を設置して、流出河川の流量Ｑと水質Ｃを測定する。流量は堰の水位データから計算し、水質は１週間に１回程度の定期調査や降雨時に行う洪水流出調査などで測定される。
汚濁物質の流出負荷量Ｌは本来、連続して変化するが、水質データは通常不連続データしか得られず、そこでＬの評価にはいくつかの方法が提案されている。定期調査を基にする場合と洪水流出調査を基にする場合とでは用いる公式が異なる。
一般に、非特定汚染源からの物質の流出の最大の特徴は、非定常性が強く年変動することである。そのため調査は長期間続ける必要があり、かつ危険を伴うため、精度の高い調査・研究は少ない。1990年代に湖沼水質保全計画策定時※に用いられた林地の全窒素・全リン・全ＣＯＤの原単位はあるが、これらは行政による調査が元になっていて、客観的評価を受けたものではない。森林は土地利用率が一般に大きいため、農地に匹敵する汚濁物質を排出している集水域も少なくない。
わが国の森林は、現在その４０％強が杉・檜・松などが植林された人工林になっている。その多くは戦後の復興期から高度経済成長期にかけて植林されたので、２１世紀初頭から次々と伐期(５０〜６０年)を迎えている。その一方で、安い外材の輸入が８０％(2001年)に達しており、国内の林業経営の危機と過疎化が進行している。その結果、伐採されず、間伐・枝打ちなどの管理もされずに放置される人工林が増えてきている。ところが最近は皆伐・再植林は数年以上にわたって窒素の流出量を数倍にし、放置森林も窒素・リンの流出を多くすることが明らかにされつつある。しかし、水質保全的森林管理などに関する研究は始まったばかりである。
※指定湖沼の農林地原単位と集水域の土地利用 ［単位 ： kg／ha・年］
○霞ヶ浦 (1995年)
全窒素 森林・3.76 水田・8.58
全リン 森林・0.23 水田・0.35
ＴＣＯＤMn 森林・14.0 水田・19.3
土地利用［％］ 森林・45 水田・44
○琵琶湖(1995年)
全窒素 森林・7.34 水田・14.4
全リン 森林・0.139 水田・0.57
ＴＣＯＤMn 森林・18.2 水田・54.8
土地利用［％］ 森林・71 水田・16
ｂ.農地
日本の耕地面積は483万ha(2000年)で、日本の土地利用の12.8％に相当する。その54.7％は水田で、畑・樹園地・牧草地はそれぞれが24.6、7.4、13.4％である。わが国で農地からの肥料成分の流出が湖沼・海域などの水質汚濁・富栄養化の原因の一つとして問題になり、水質科学的研究が始まったのは1970年代半ばからである。水田については、先進工業国の中で水稲による穀物生産を主としているのは日本だけであるという事情から、わが国における研究成果にほぼ限られている。一方、畑地・牧草地などについては欧米で研究が進んでおり、わが国での研究事例は少ない。
農地は栽培技術などの人為条件(栽培品種・施肥・灌漑・土壌管理など)や自然条件(土壌・地形・気候など)が地域によって多様である。そのため、汚濁物質の流出量は地域性が強い。したがって、他の地域、特に外国で調査されたデータなどがそのままわが国の農地一般に適用するのは不適切である。さらに同一地域でも気象、特に降雨条件の変化の影響を受けて農地の汚濁負荷量は毎年変動している。
農地(たとえば１区画あるいはまとまった１区域の水田)を模式的に考えると、農業用水路から灌漑すなわち流入した河川水は、降水と混合して水田に貯められ(約２０mm／日)、余分の水は水尻(尻水戸)から表面排水される。貯められた水は、一部は大気へ蒸発散(約５mm／日)し、また鉛直浸透(約１mm／日)して地下水を涵養する。残りは畦畔を横浸透して排水路へ滲出し、表面排水とともに排水路から表面流出(約１６mm／日)して河川に帰る。地下水も下流で直接または間接に河川に帰っていく。このようにみると、農地の河川への汚濁負荷量は、農地をブラックボックスとした式で与えられる正味の汚濁負荷流出量Ｌn(net load)によって評価できる。
ここでＬI、ＬS、ＬGは、それぞれ灌漑水による流入負荷、表面排水による排出負荷、地下浸透による排出負荷である。
※水系における水田の物質収支
河川 → 灌漑水ＬI → 水田 →� 楾濘紂↓◆歉�発散
水田 → �”縮摸�出ＬS → 河川
��地下流出ＬG → 河川
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興味のあり記事なので転載させてください。
2010/7/17(土) 午前 5:38 [ 環境のよい不動産が好き ]