流域スケール(数km^2)における地下水中での硝酸性窒素減衰域の推定 : 地形および動水勾配との関係に着目して Estimating the NO_3^- -N attenuation zone in groundwater on a catchment scale focused on the topography and hydraulic gradient

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抄録

本研究では、流域スケール(数km<SUP>2</SUP>)における地下水流動条件と地下水中でのNO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>-N減衰域との関係を明らかにすることを念頭に置き、瀬戸内海沿岸の同一島内に位置する地形勾配の異なる2つの沿岸農業流域(IKNおよびIKS)を対象とし、特に動水勾配とNO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>-N濃度減衰との関係に着目して考察を行った。その結果、1)両流域ともに地下水流動にともなうNO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>-N濃度の減衰に加え、pHの上昇および酸化還元電位(ORP<SUB>SHE</SUB>)の低下が確認された。さらにCl<SUP>-</SUP>濃度の分布から、NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>-N濃度の減衰には希釈のみでなく脱窒作用が寄与している可能性が高いことが明らかになった。また、2)NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>-N濃度の減衰は、両流域ともに概ね地形勾配および動水勾配が0.04以下の下流域において顕著である傾向を示したが、最も顕著なNO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>-N濃度減衰域は、流域勾配がより大きなIKSでは海岸線近傍のみに存在するのに対し、流域勾配が比較的小さなIKNでは、内陸側の地形勾配が大きく減少する領域においても存在することが示唆された。

We aimed to clarify a relation between groundwater flow condition and nitrate (NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>) attenuation zone on the catchment scale (∼km<SUP>2</SUP>). Especially, the relation between hydraulic gradient and NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>-N attenuation in unconfined groundwater was examined on two coastal agricultural catchments (IKN and IKS) with the different topographic gradients in an island of the Seto Inland Sea. Results show that increases of pH and decreases of ORP<SUB>SHE</SUB> and NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>-N concentrations along a groundwater flow in both catchments. In addition, distributions of Cl<SUP>-</SUP> concentrations suggest that the denitrification contributes to the NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>-N attenuation as well as the dilution process. Relations between hydraulic gradients or topographic gradients and NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>-N attenuation ratios indicate that the attenuation process is significant in the coastal area characterized by the small gradient with less than 0.04. Additionally, the results suggest that the significant NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>-N attenuation zone locates near the coastal line in the IKS with larger gradient. Meanwhile it would locate on the inland topographic transition zone as well as the coastal area in the IKN with smaller topographic gradient.

収録刊行物

  • 地下水学会誌

    地下水学会誌 53(4), 379-390, 2011-11-30

    公益社団法人 日本地下水学会

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10030362788
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10088275
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    SHO
  • ISSN
    09134182
  • NDL 記事登録ID
    023448421
  • NDL 請求記号
    Z15-140
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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