降水パターンが硝酸態窒素の溶脱におよぼす影響 Effects of rainfall pattern change on nitrate leaching from agricultural land

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Abstract

近い将来,地球温暖化による気候変動により降水量の時空間分布が大きく偏ることが予測されている。偏った降水分布は,浸透する降水とともに地表面から地下水面へ移動する物質移動にも影響を与えると推測される。我が国で最も多く検出される地下水汚染物質である硝酸態窒素の地中での動きに降水パターンが与える影響を明らかにすることを目的として,大型計量ライシメータを用いた室内実験をおこなった。細砂を充填した均質媒体,実際の野外条件に近い土壌層を細砂の上に有する2層構造,および細砂中にマクロボアを有する不均質媒体に4mm,6.8mm,13.6mm,26mmの降水をそれぞれ24時間間隔でくり返し与え,地中における水およびトレーサとして地表面から与えた硝酸態窒素の動きを観測した。硝酸態窒素は豪雨に相当する26mm降水をくり返し与えたときのみに均質・不均質媒体中でともに地下水面へ大量に溶脱した。その他の降水時には均質媒体内では水と硝酸態窒素は同じ動きを呈したが,2層構造をもつ不均質媒体では4mm降水条件下のみに表層土壌内における硝酸態窒素の分解による濃度低下が観測された。一方,マクロボアを有する媒体内では6.8mmと13mmの中程度の降水条件下で一部の硝酸態窒素が表層に残存する一方マクロボア流による早い浸透が生じ,地中における硝酸態窒素の非常に大きな広がりが認められた。これらにより将来,気候変動により豪雨頻度が増加するとより多くの硝酸態窒素の溶脱および大きな分散が生じることが示唆された。

Rainfall distribution should change near future according to climate change expected to take place following global warming. Severer uneven distribution of rainfall with respect to time and space is estimated. Uneven distribution of water input may affect solute transport from ground surface to groundwater table, which causes groundwater contamination. Nitrate is the most common pollutants found in groundwater in Japan as well as in many other countries. In this study, laboratory experiments were conducted to investigate the effects of rainfall properties on movement of nitrate in porous media. Various artificial rainfalls of constant amount and a constant interval was repetitively applied over a weighing lysimeter packed with either a homogeneous or a heterogeneous porous medium. Movements of nitrate, chloride and water in the lysimeter were monitored. Nitrate leaches only under extreme rainfall events, while considerable degradation under light rains in the soil layer and large spreading under intermediate rains in the heterogeneous media are observed. It was suggested that amount of nitrate leaching may signigicantly increase due to the climate change which will increase frequencies of heavy rain.

Journal

  • The Journal of Chiba University of Commerce

    The Journal of Chiba University of Commerce 44(3), 13-26[含 日本語・英語文要旨], 2006-12

    Chiba University of Commerce

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    110006390678
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN00142578
  • Text Lang
    ENG
  • Article Type
    departmental bulletin paper
  • Journal Type
    大学紀要
  • ISSN
    03854566
  • NDL Article ID
    8730390
  • NDL Source Classification
    ZV1(一般学術誌--一般学術誌・大学紀要)
  • NDL Call No.
    Z22-5
  • Data Source
    NDL  NII-ELS  IR 
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