水俣湾における底質粒度分布の特性について九州大学大学院

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(1)II‑007. 土木学会西部支部研究発表会 (2013.3). 水俣湾における底質粒度分布の特性について九州大学大学院. 学生会員○久野彰大・川瀬颯人・Herawaty RIOGILANG 長崎大学大学院. 1.. 正会員. 多田彰秀. 正会員. 矢野真一郎・田井明. 環境省国立水俣病総合研究センター. 松山明人. はじめに八代海南東部に位置する水俣湾には，自然界のバッ. クグラウンド濃度(0.2ppm オーダー)を超えた 10ppm 以下のごく微量な水銀(総水銀)が残留している．無機水銀のメチル化により生成されるメチル水銀の毒性については多くの研究があるが，微量なものについては疫学的なリスクとして，水銀が生物濃縮した魚介類を妊婦が大量に摂取した場合において，胎児に軽微な影響が出る可能性を示している．海域における残留水銀の問題に対し，有効な対策を講じるために，海洋中に存在する微量残留水銀の化学的変化過程や，輸送過程を解明することが重要である．そこで，我々は水銀の化学的過程や輸送過程の解明を目的として，2006 年から継続的に現地観測を行い，水俣湾の海洋構造や水銀量についてモニタリングしてき. [m]. た．その中で，海水中に浮遊する懸濁態総水銀濃度と. 図１. 水俣湾の水深分布. 浮遊懸濁物の粒度分布特性との関連性について，現地. エクマンバージ(離合社製)を用いて採泥し，表層泥を. 調査から明らかにしようとしている［矢野ら(2012a,b)］．. サンプルとした．. 海水中の懸濁態水銀は，底質粒子に付着した水銀が底. 粒度分布はレーザー回析式粒度分布測定装置. 質の再懸濁により浮遊したものと考えられることから，. (SALD-3100，島津製作所社製．測定範囲：0.05-3000m). 底質の粒度分布特性と浮遊懸濁物の粒度分布特性には. によって測定された．この粒度分布をもとに，中央粒. 密接な関連性が有り，懸濁態水銀の輸送構造もそれら. 径値 Mdを求め，その水平分布を描いた(図２)．中央. に関連づけられると考えられる．そこで，本研究では，. 粒径値は積算質量の 50%値に相当する粒径 d50 (mm)を. 懸濁態水銀のソースとして考えられる水俣湾内の底質. 関係式 d =2-からスケールに換算したものである． Mdlog2 d50. について粒度分布特性の現状および経年的な変化傾向. (1). の把握を目的として，底質の粒度分布を 3 度にわたり. スケールの目安として，粘土シルト，シルト砂，. 測定したので報告する．. 砂礫，礫石の粒度区分の境界値 0.005mm，0.075mm， 2mm，75mm について対応する値はそれぞれ 7.64，3.74，. 2.. 現地観測の概要および表層泥調査について. -1，-6.23 となる． . 2010 年と 2011 年の 12 月下旬，および 2012 年の 4 月下旬に，水俣湾全域で重力型制動落下式コアサンプ. 3.. 結果と考察. ラー(離合社製)を用いて表層泥(海底面下 10cm，2010. 2010 年から 2012 年にかけて行った現地観測結果か. 年のみ海底面下 5cm)を採取した．水俣湾の水深分布は. ら得られた Md値の水平分布を図２に示す．2010 年か. 図１に，採取点は図２内に黒点で示している．2010 年，. ら 2012 年の期間では時間の経過に対しておおむね安. 2011 年が 20 点，2012 年は 94 点でサンプリングした．. 定しており，平均的な Md値は 5 程度であることから，. 砂分が多くコアサンプラーによる採泥が困難な地点は， ‑155‑.

(2) II‑007. 土木学会西部支部研究発表会 (2013.3). Md Minamata 2011. Md Minamata 2010. (a) 2010 年. Md Minamata 2012. (b) 2011 年. (c) 2012 年. Mdの水平分布. 図２. 10%. 8%. 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0%. 8%. 6%. 6%. 4% 4% 2%. 2% 3000. 801.204. 1550.359. 414.051. 110.58. 213.976. 57.146. 29.532. 7.887. 15.262. 4.076. 2.106. 1.089. 0.563. 0.15. 0.291. 0. 0.078. 3000. 801.204. 1550.359. 414.051. 110.58. 213.976. 57.146. 29.532. 7.887. 15.262. 4.076. 2.106. 1.089. 0.563. 0.15. 0.291. 0. 0.078. 0.15 0.233 0.362 0.563 0.874 1.356 2.106 3.271 5.079 7.887 12.247 19.018 29.532 45.859 71.211 110.58 171.713 266.642 414.051 642.954 998.404 1550.359 2407.455. 0%. 0%. 粒径[m]. 粒径[m]. (a) 2010 年(Sta.3). (b) 2011 年(Sta.3) 図３. 粒径[m]. (c) 2012 年(Sta.6-10). 同地点における 3 年間での粒度分布変化. 主に粘土・シルトから構成されていることがわかる．. いることがわかった．また，底質粒度分布を経年的に. また，湾内で比較的水深が浅い西側湾口中央部，比較. 比較すると，大きな変化はみられず，水俣湾内の底質. 的流速の速い北側湾口部には，Md値が 0 以下の比較. は安定していると考えられる．今回の調査期間中，台. 的粒径の粗い砂礫分の堆積がみられる．経年変化につ. 風などの湾内の底質を大きく巻き上げる気象イベント. いては，2010 年から 2012 年にかけて，水俣湾北側湾. は顕著に発生していなかった．水銀のソースとして考. 口部の底質が比較的粗い砂礫から細かい粒径の泥へと. えられる底質が大きく動く台風などの大きな外力の影. 変化していることがわかる．また，Sta.3(2012 年は. 響を受けた場合に，湾内の底質粒度分布がどのように. Sta.6-10)の粒度分布変化(図３)をみると，若干の変動が. 変化しているかを調査することは今後の課題である．. 確認できる．台風などのイベントが少なかった本観測期間においても変動があることから，潮流や波浪など. 謝辞：本研究は環境省国立水俣病総合研究センターによる平. による底質の巻き上げに伴う底質の輸送が起こりうる. 成 24 年度総合的水銀研究推進事業（研究代表者：矢野真一. ことが分かる．. 郎）により実施された．また，粒度分布の測定において，九州大学工学部地盤工学研究室（安福規之教授）に測定装置を. 4.. まとめ. 利用させて頂いた．ここに記し，感謝の意を表する．. 水俣湾において，2010 年から 2012 年の間に計 3 回. 参考文献：1) 矢野ら(2012a)：土木学会論文集（海岸工学）. 底質調査を行い，底質の粒度分布特性を調べた．その. 2) 矢野ら(2012b)：土木学会論文集（水. 結果，地点による多少のばらつきはあるものの，中央. 工学）. 粒径 d50 が 2mm 未満の細かい砂泥質土が多く堆積して ‑156‑.

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水俣湾における底質粒度分布の特性について 九州大学大学院

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