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琵琶 湖 の堆積物 の研 究(X)
琵琶 湖南湖の重金属 汚染の指標 としての湖底堆積物中の重金属元素
Studies on the Sediments deposited in Lake Biwa{X)
Heavy-Metal in Lake Sediments, as Indicators of Heavy・Metal Pollution in Nanko
立 川 正 久
研 究 目 的 著 者 は1971年 以 来,湖 水 汚 染 の 指 標 と して, 琵 琶 湖 南 湖 底 表 層(約10cm)に お け る数 種 の 重 金 属 元 素 の 分布 に つ い ての調 査研 究 を行 って来 た カ㍉(立川他 1971,1972,1974,1975)そ の 後 も,水 深 僅 か に$m以 浅 の 南 湖 周 辺 の 都 市 化,工 業 化 は 止 まず,終 に 過 去30年 間 に 約5倍 の 人 口 に達 して し ま った 。 この 間 に 湖 周 辺 で の農 業 形 態 は 変 り,天 然 有 機 肥 料 に 代 っ て,化 学 肥 料 が 多量 に使 用せ られ る様 に な っ た 。 この 間 に 増加 し続 け る生 活 排 水,工 場 排 水 の処 理 施 設 の 充 実,農 地 排 水 の 質 の 変 化 に 対 応 す る適 切 な処 置 等 の水 質 維 持 対 策 の 進 捗 速 度 が 遅 々 た る た め 水 質 汚染 速 度 が 進 み,甚 だ 憂 慮 す べ き事 態 に 立 ち至 っ て い る 。 この 時 点 で,若 し,琵 琶 湖 流 入 水 域 の 自 然 環 境 の み か ら,湖 底 に毎 年 堆 積 す る重 金 属 量 と,毎 年 人為 的 環 境 か ら堆 積 す る そ れ とを定 量 的 に 見積 る こ とが 出 来,更 に,そ れ に基 づ い て, 湖 に 流 入 す る重 金 属 の う ち,人 為 的 原 因 に 基 づ く量 を見 積 る こ とが 出 来 る とす れ ば,湖 の 水 質 保 全 の 対 策 を よ り定 量 的 に 立 て 得 る様 に な る で あ ろ う。 本 研 究 は,主 と し て,そ の た め の1つ の新 し い試 み と して 行 わ れ た もの で あ る 。 1.試 料 底 泥 試 料 は 第1図 の 通 り の 地 点 か ら 通 常 の 重 力 式 コ ア ・サ ン プ ラ ー を 用 い 長 さ 約50cmの コ ア を 採 取 し,表 面 下5-7.5cmお よ び,表 面 下37.5 -40 .Ocmの 試 料 を切 り取 り,電 気 乾燥 器 に 入 れ 60℃ で 恒 量 とな る ま で 乾 燥 し分 析 に 供 した 。 用 い た 試 料 の 殆 ん どが 泥 質 で あ っ た 。 2.分 析 方 法 A.マ ン ガ ン,亜 鉛 お よ び鉛 に つ い て は,上 記 試 料 を細 粉 と して,の ち1gを 秤 量 して,濃 硝 酸10m尼 と濃 塩 酸20謡 との 混 合 液20m$を 加 え 熱 板 上 で加 熱 分 解 を行 い 液 量 が 約 半 分 位 に な れ ば, 濃 硝 酸 を更 に10m尼加 え て,再 加 熱,再 び 液 量 半 分 とな れ ば,熱 板 上 か ら降 して,放 冷 し,30m尼 の 水 を加 え5Bろ 紙 で ろ過 し,定 容 と し て 後 原 子 吸 光 分 析 を行 っ た。 B.か ド ミウ ム に つ い て は,上 記 試 料 を 細 粉 と して 後,1gを 秤 量 して30Wメ ス フ ラス コに と り硝 酸10謡,塩 酸20m2を 入 れ 熱 板 上 で,加 熱 分 解 を行 い,液 量 が 約 半 分 位 に な れ ば,熱 板 上 か らお ろ して 放 冷 す る。 ビー カー 壁 に つ い た もの を少 量 の 水 で 洗 い さ ら に30謡 程 度 水 を加 え て 濾 紙5Bで100認 の メス フラ ス コに濾 過 し ビー カ ー の 中 の 不 溶 解 物 お よ び濾 紙 を温 塩 酸(1+ 10)で 洗滌 したの ち定容 とす る。 この 試 料 を 試験 溶 液 と し原 子 吸 光 法 に よ っ て 定 量 した 。 C.全 水 銀:加 熱 気 化 法 に よ っ て 定 量 した 。 そ の 過 程 は 次 の通 りで あ る 。 試 料 約Q。2gを 素 焼 ボー ド上 に 精 拝 す る 。 ↓ 素 焼 ボ ー ドを加 熱 す る。 約20分(弱 火→ 中 火 → 強 火)1.5N H2SO4・0.2%KMnO4溶 液20m尼 ×2本 にHg蒸 気 を吸 収 させ る 。 ↓ *滋 賀 大学 湖 沼 実 習 施 設 業績 第210号琵 琶 湖 の 堆 積 物 の 研 究(X)(立 川) 27 吸 収 液 のKMnO、 が 脱 色 す る ま で10%塩 酸 ヒ ド ロ キ シ ル ア ミン を 加 え る 。 0.005%ジ チ ゾ ン ・ク ロ ロ ホ ル ム 溶 液1Wで 抽 出 す る 。(2分 間 激 し く振 と う) ジ チ ゾ ン ・ク ロ ロ ホ ル ム 溶 液1謡 を 素 焼 ボ ー ト上 に 分 取 フ レ ー ム レ ス 原 子 吸 光(島 津 高 感 度Hg分 析 計 UV-20)で 測 定(波 長253.7nm) 3.分 析 結 果 第1表 お よ び 第2表 に 底泥 中 の 重 金 属 元 素 マ ン ガ ン,亜 鉛,鉛,カ ド ミウ ム お よ び全 水 銀 の 定 量 分 析 結 果 が示 して あ る 。 分 析 はす べ て,京 都 科 学 研 究 所 ・分 析 セ ン ター の藤 堂 が行 った 。 4.結 果 の 解 析 A.統 計 的 方 法 に よ る平 均 値 の 有 意 差 検 定 現 湖 底 表 面 か ら37.5∼40cm下 方 位 置 に あ る底 泥 と5-7.5cm位 置 に あ る そ れ の 前 記5種 の重 金 属 元 素 含 有 量 に 差 異が あ るか 否 か を統 計 的方 法 に よ っ て検 討 した 結 果 は,第3,A, B表 の 通 りで あ る。 即 ち,等 分 散 の 検 定 を行 った 結 果, ホ マ ン ガ ン,カ ド ミウ ム お よび 水 銀 に つ いて は, 何 れ も分 散 に 差 は ない が,亜 鉛 と鉛 とにつ い ては, 分 散 に差 が あ る と言 う結果 とな り,そ れ ぞれ の元 素 の 標 準 偏 差 は,表 に 記 した 通 りの価 とな っ た 。 次 で,そ れ ぞ れ の 元 素 につ い て,上 下 両 層 の 含 有 量 に 有 意 差 が あ るか 否 か を検 定 した結 果, 亜 鉛,鉛 お よ び カ ド ミウ ム に つ い て は,何 れ も 非 常 な 有 意 差 が あ るが,マ ン ガ ン と水 銀 とに つ い て は有 意 差が ある とは 言えぬ と言 う結果 に な った。 B.等 濃 度 線 次 に 重 金 属 元 素 の 地 域 分 布 を調 べ る ため に 第 2,A, B図 か ら第6, A, B図 ま で を画 い た。 これ らの 図 か ら,そ れ ぞれ の 元素 に つ い て,次 の こ とが 明 か とな っ た。 ・水 銀 に つ い て は 試 料 番 号17-16(伯 母 川 河 口 北500m) は,上 下 両 層,特 に 下 層 が 著 し く水 銀 含 有 量 が 高 い の で,統 計 処 理 か ら除 外 し た 。 マ ン ガ ン(第2,A, B図)上 下 両 層 共 に 等 濃 度 線 が 画 け,こ れ らの 図 を第7図 の 等 深 線 図 と照 合 す る と,深 所 程 高 濃度 で あ る。 亜 鉛(第3,A, B図)下 層 に つ い て は,マ ン ガ ン の場 合 と同 様 で あ るが,上 層 で は,含 有 量 と深度 とが 全 く逆 の 関係 に な っ て い る。 鉛(第4,A, B図)下 層 で は,マ ン ガ ン と亜 鉛 とで み ら れ た と同 様 で あ るが,上 層 で は, 等 濃 度 線 を画 くこ とは不 可 能 で,含 有 量 と水 深 との 間 に は,何 等 の相 関 関係 も存 在 しな い 。 カ ド ミウ ム(第5,A, B図) カ ド ミウ ム の 含 有 量 に つ いて は,鉛 の場 合 と全 く同 様 で あ っ て,下 層 で は,水 深 との 間 に 相 関 関係 が あ り等 濃度 線 が 画 け たが,上 層 に つ い て は,等 濃 度 線 を画 き得 ず,水 深 との間 に相 関 関 係 は 見 られ な い 。 水 銀(第6,A, B図)上 下 両 層 共 に 水 銀 含 有 量 と水 深 との 間 に は,相 関 関係 は 見 られ な い 。 C.統 計 的方 法 に よ る相 関 関 係 の 検 討 亜 鉛 と鉛 との 問 な ら び に全 水 銀 とマ ン ガ ン と の 間 に 相 関 関 係 が あ るか 否 か につ い て 検 討 した 結 果 は 第4表 の 通 りで あ っ て,上 層 で は,亜 鉛 とカ ド ミウ ム の 含 有 量 の 間 に 強 い 相 関 関係 が あ る が,下 層 で は 無 い 。 ま た全 水 銀 とマ ン ガ ン と の 間 に は,上 下 両 層 共 に 相 関 関係 が あ る と言 え な い 。 従 っ て 『人為 的 付 加 に も とつ く亜 鉛 とカ ド ミニ ウム 含 有 量 との 間 に は,相 関 関 係 が 存在 す る 。』よ う で あ る 。 な お 第4表 の 土壌 中 のZn/Cd値 は640で あ り 堆 積 岩(粘 板 岩 と粘 土)中 で の そ れ は,300と な っ て い るが,南 湖 上 層 で は140,下 層 で は120で あ る か ら,こ れ らは,何 れ も先 の価 よ り低 い。 換 言 す れ ば,南 湖 底泥 中 では,土 壌 中や 堆積 岩 中 よ り も,亜鉛含 有量 に比 べ て カドミニ ウム含 量が高 い。 D.マ ン ガ ン,亜 鉛,鉛,カ ドミウ ム お よび 水 銀 の 各 元 素 に つ い て,上 下 両 層 の含 有 量 間 の 相 聞 関 係 の検 討 統 計 的 方 法 に よ る検 討 結 果 は 第5表 の 通 りで あ っ て,鉛のみ に5%水 準で相 関関 係が 認 め られた。 5.解 析 結 果 の 考 察 前 項 で 述べ た解 析 結 果 の 地 質 学 的 な らび に地 球 化 学 的 意 義 につ い て 考 察 す る こ と とす る 。 琵 琶 湖 の 堆 積 速 度 が,松 本 英 二(1975)に
1977 号 27 第 滋 大 紀 要 28 続 等 憂 攣 で . ω }ミ 論 争 , .﹀ く O . ゆ 6っ 寸 耳 目 oD り ︻ ト 。 。 [ 、、 唄 。 。[1寸NのO り ト αっ. 寸 N 頃 O N ① 。 う 臼 ト O 、、 明 り1蕊頃 OO 卜 舗 OoO 卜 0 2 $ ◎D N 9 り 。 う N ﹃ ゆ oっ 寸 O oo = ︻ ㊤ ︻ ト 島 ≒ 円卜[1寸羽O O 卜 O . の 斜 oっ N ◎Q 卜 9 ト の 、、 円 頃-蕊8 0 卜 ㊤ 頃 ◎Q oっ oO 卜 三 卜 ㊤ O O ◎Q 。 っ ト 円 。っ. 助 り 頃 = 寸 O oっ 一 F。 う 例 、、 囲。 っ︻1①NO りト 。っ. N O 寸 。08 N 9 F = 、、 円一[1。 。Nゆ O ㊤ 卜 O . 頃 卜寸 ①。 う 9 O 蕊 ト リ H 、 、 明 り[1蕊のO O 卜 oO . oっ N ㊤ 頃 N O 寸 9 ト 寸 、、 門 守-蕊頃O O 卜 露 0 0 り O N N oD N 卜N N 尊 ︻ 認 ◎ ○ 。 っ oD N oD ︻ 8 ① 。 っ ① 鴇。 っ ① 。 っ 器 ① n ↑ .剛 . gDe﹁ N . 寸 專 8 0Q 頃 = ト N一 ミ 引N円1①NO り ト ゆ . 寸 ON N ① り N 望 F 2 、、 引O︻1。 。Nゆ O り ト 一 . 寸 ゆ ◎ っ O 。 σ ゆ O N 一 ト 雲 、、 円雲-蕊の O O 卜 ① . oっ ◎o 寸 0 。o り oっ ◎ ○ ト 。 う こ 引 。 っ一萬頃O O卜 2 N N N ① N円 oっ 寸 。 っ 苫 O oう 一 8 N O 自 ⑩ 卜N 躬 O 卜 Φ O ト 一 ︻ ◎g oっ N 卜 ま 。 っ σ う 寸 曾 卜 め oう H ト .﹀ < 踊 り . 。 う 專 の N ㊤ O = ト 自 、、 四 二1⑦NO り ト N . 寸 O寸 躊 卜 頃 0 ︻ ﹄ ① ミ 團 ⑰1。 。岱O ⑩ 卜 一 . 頃 卜 寸 ① 蕊 卜 寸 ︻ ト ニ 、、 引 三 一寸認O O 卜 頃 . 寸 oO 寸 ① 。O oQ 。 っ = ト N 竃 円NI萬 頃O O卜 蕊 N 卜 卜 萬 N QD 寸 円 8 ト 一 N 8 N り ① ① oっ N N の oっ oっ Qg ゆ 。 っ 一 QQ 臼 り 圏 O ① 寸 ゆ . ρ っ の σ っ N 卜 oっ ト リ ト ミ 絹 ㊤一.。 Z の . ρっ り 寸 り 苺 O oっ 一 卜 O[ 、、 円〇一1①N8 卜 の . ρ っ ◎ っ oっ 。O On 一 雪 F 。 。 竃 明 。 。一。 。。q頃O り ト 鴎 . 頃 oう 寸 oう N ① 円 ヨ F 。 っ [ 、、 引。 う 一-蕊のO り ト ゆ oう N 8 寸 ◎ ○ 8 り 苺 O ① ◎ っ 卜 ◎ っ oo oっ oD 卜 oっ 円 N の り ① oO 8N 寸 . N ①oっ 8寸 ① 卜 ト ミ 円1。 。.。 Z 卜 . 。 う ①寸 一 N ◎D QO 舘 b ① 、、 円 ①1①NO ㊤ 卜 卜 . oっ の oっ 0 8 N N 一 F 卜 、、 引 卜1。 。斜 O り ト ⑰ . ︻ ◎ う 寸 鵠 ◎ っ ◎Q O H ト N ︻ 、、 引N一-萬 ゆO リ ト 寸 . N 寸 σ っ 一 ト リ ㊤ N [ トN 。q こ 円NN1卜 匿O O卜 N ◎ っ [ O oっ ① 卜 誘 の ト ◎o の ◎Q 一 り σ う oっ O卜 寸 自 蕊 湊。 っ oっ ① oo oっ O 卜 卜 卜 二 卜 . oっ 等 Ooっ 頃 寸 oo レ・ 、、 円1りd 2 O . 寸 。 つ ゆ 匿 o◎ 〇 一 ︻ ト 。D ミ 明 。 。180 0 卜 ◎o . 6っ O 寸 卜 N 頃 O N 一 ト O 、、 唄 ⑩1。 。Nの O ㊤ 卜 N . 寸 。 っ 寸 の oo り 一 虫 ト = ミ 明=1蕊 頃O ㊤ 卜 O . N 專 ゆ 円 ① 一 〇 。 っ ト O 円 、、 引 〇一-卜居 O O卜 oo 寸 N ⑩ 卜 oo り ︻ oつ り 卜 頃 oo 8 0 O ゆ ◎0 8 卜 NN 等 ① 蕊 一 N 目 。O O 卜 oっ N ︻ 。 う 蕊 O . 寸 ゆマ ① oっ 頃 ⑦ ① レ 、、 円1のd Z oD . qり 齢 。 っ 一 等 〇 一 [ ﹂-ト こ 引 卜1①NO O 卜 卜 . oっ O oっ 一 ① 寸 N 自 ト 頃 、、 引 の 一。DNのO O 卜 の . N N oっ 。 う 寸 。 っ 寸9 レ O H 、、 引 〇一1蕊頃O ㊤ 卜 一 . N oO oっ ⑫ 卜 卜 寸 N 一 ト。 っ 一 、、 唄。 っ 一1卜躍 O O 卜 δ 暮 卜 ト リ ㏄ ①寸 = 卜 ON oう 8 ① oQ = ト 一 N 0 。 っ 卜 頃 。 ○ ゆ 雪 N oっ 雪 ◎Q 。 っ ト ︻ 頃 . N ㊤oっ oう ㊤ oっ 卜 卜 ト 、、 円-寸. ￡ ① . ︻ り寸 Φ 等 O oう 一 ト Φ ミ 明 り 一①NO り ト ① . O O oっ ① uう 寸 O N [ ト 寸 、、 網 野1。 。錯 O り ト O . 卜 寸 oっ ト 一 ① 。 っ 一 N ト ① 、、 円① 一 蕊ゆO O ト ゆ . N 8 卜 。 ○ ◎Q 。 ○ ◎Q 一 レ N ︻ 、 、 唄N︻1卜 ︻頃O ㊤卜 Oゆ oっ N り 寸 寸 oう ①eq eq O寸 09 O N 寸 oっ N 8 N の 卜 門 oQ ㊤ り 一 講 O 守 ◎D N H 一 . 寸 Oの 一 ゆ ㊤ り = ト ミ 円1。 っd 2 卜 . 寸 ρ つ ゆ oo 月 〇 一 O芝 ト 寸 ミ 引寸 一 爵 Oり ト N . 一 O N 專㊤ N O F 。 っ 、、 円 。 。-。 。N頃 8 ト O . QQ 卜 寸 り ① ◎D N り H F 。 。 ミ 円 。 。1蕊頃8 卜 の . 。っ N 寸 ◎Q ㊦ 9 ◎o 。 っ [ F O [ h、 円〇一-卜居 Oり ト O卜 ◎Q eq ◎o 鵠 oう 圏 8◎o 8 N uう ︻ oっ 蕊 專 ① ゆ 一 ① 卜 卜 爲 ミ O eq 卜 。 っ ON ρ つ の 鎚 ⑩ 菖 ︻ ト = 引INd Z 輿 ① nっ oっ 蕊 ト 目 = 明 目1①NO O 卜 卜 N oり 寸 oり 円 ◎c ト N ミ 引 。q一。 。N頃O O 卜 QO 寸 oQ oっ 0 oっ ト [ ト ト ミ 引卜-蕊ゆO O 卜 卜 寸 蕊 O 8 ︻ ト ① ミ 円 ①1卜匿O O 卜 寸 ∈ O寸 8 寸 oっ 雲 。 っ . N ∈ = oっ 三 O oっ ① . ︻ ∈ O N ① 等 一 ト ゆ . 寸 ∈ $ eq り = 卜 O 。 っ 卜 . 。 っE 蕊E画 画 り 寒EΩ二 寸 。 り ︻ 日山 臥 賭 煮 ﹄山 自 国 口 N 蕪 嘱 匝軒 艇 嶺 ρ函 = Σ 目 N 蝉 粟 雁 皿蟹 腿 愚 ρ 函 口 Σ 口 N 岬 粟 穂 皿 軒 購 く ρ 自 口 Σ = N 岬 粟 嘱 皿 腎 艇 穀 ρ 山 口 Σ 口 N 卿 粟 篇 皿 普 劇 斡 細 叙 圏 、八 艇 八 卜 G 丹 製 也 羅 紐 寳 脚 贈 榔 一 線
29 琵 琶 湖 の 堆 積 物 の 研 究(X>(立 川) ( ① 寸 . H l ゆ O . O ) 。 ○ 寸.寸 一 頃O.O ト 困 翼 頃 N . O 卜寸.O ト ミ 円1。 っ ︻1 ① N り ︻ . OO頃.O ト ー O ︻ 1 寸 N 円19一 蕊 ( 卜 。 。 . 0 1 9 . O ) O ① . H 1 9 . O 円 ( 富 . O ) 寸 寸 . O 5 < ( O 。 っ ) ト 目◎ っ惇 口 oo N . OOの 。O レ ミ 円1。 。1 ① N O oっ . OO一.O ( Φ 。 っ . O ) 守 . O 5 < ( O 。 っ ) 円 一〇 っ11 口 ト ミ 円 一①一 寸 N 骨 .O 円 . O 自 . O ( の . 卜 N ) ト ミ 引 一り ︻ 薯 蕊 . O oっ oっ . O ト ミ 円-寸1 ① N 雪 . O N N . O レ ミ 円1。DI 寸N 三 . O O N . O ト ミ 引1⑩ 身 寸 N . O 費 . O レ ミ 円 一 。 。 円 ← 。 。 脅 ①寸 . HO寸.O ト ミ 円-卜-寸N 曇 雪 . Oo っN.O ト ミ 引-暮 z骨 O N . O ①H6 ト ミ 明 -卜 目 ← N静 O oっ . Ooo円.O レ ミ 引IOi 寸N H N . O の◎ っ.O ト ミ 円1。 っ ￡ O oっ . O ◎oN.O ト ミ 円 1 ⑩ H ← 押 一 N . O 寸 卜.O レ ミ 引1ゆ1 寸N 雲 . O ON . O レr . 畿 ﹄-lN dZ ゆ N . OO寸.O 旨 = 明191 蕊 雪 . 同 寸 卜 . O ト 股 引 -寸 ←N 鱒 ON . O ト 一 . O ト ミ 引 ⊥ T 。 。N 聾 卜 N . OOeq.O ト ミ 引 ← 丁 寸 N 砦 り N . Ooっ ト.O ト ミ 円1。 っ1 寸N N 一 . O O寸 . O ト ミ 円IO一1 。 。 N 寸 oっ , O 寸N.O ト ミ 円 1 。, ︻ ← N 骨 鵠 , O 卜 09 . O ト ミ 引lNl 寸N N H . O のN . O レ ミ 引 一ゆ一 。D 。q O N . OON.O レ ミ 円lN円-苺 oっ ト . O 卜⑩.O ト ミ 引lNNI ♪ の O . O N 一 . O ト ミ 円INl 。O N 卜 N . OOり.O レ ミ 引 ー コ ー 苺 oO 寸 . 寸O①.目 b ミ 円1⑩ 丁 芦 霞 q q 蝉 蕪 嘱 咽拠釦 言 口 α 蝉 蕪 冨 畑に 釦 日 自 q 蝉 蕪 蔦 咽侭細 網 翠 磐 駆 づ 。の 埋 昇 降 5 < 寸 卜 . 門 l o っ ⑩ . O ト 圏 瑠 寸卜 . 目 寸︻.円 ト ミ 円191 。 。 N ① ⑩ . OH卜.円 ト ミ 円 一O︻ 一 蕊 N 円 . σ っ 一 ◎D . O 円 雪 . 円 5 < ↑ H 。 う 11 口 お . O 唱 . の ①N . HOH.N ト ミ 円1ゆ 一 。 。 。q 0 卜 。 〇 一寸.円 ト ミ 円1①1 寸 N 祠 り . H 5< 円 一 。 っ 一1 唱 ① 寸 . O 唱 . の ① N . 円 三 。 H ( ゆ , 卜 N ) ト ミ 円1⑩[￡ 雷 , O ゆ ① . O ト ミ ﹄-iNI 。 。 N ① ① . 〇 一ト.円 ト ミ 円1。gl 蕊 ①寸 . H 寄 . 円 ト ミ 円 一り ① 寸 . 円 卜oD.H ト ミ 円1。 ○ 円-蕊 ① N . 門 田 . oっ ト ミ 引 ートー 萬 卜 o っ , 目o っo っ. 円 ト ミ 円-寸 ①① . Ooうoっ.目 ト ミ 引1卜 円1 寸 N oっ 寸 . 一 一ト 。 一 ト ミ 円1り1 萬 頃 oっ . H O H . eq ト ミ 円1。 っ ①① . O ⑩り.一 ト ミ 円1り 目-蕊 ① oっ . H 円卜.円 ト ミ 円-頃-寸 N αOO . 一 N 寸 . H 旨 こ 円l N 雪 . ︻ ︻ 寸 . 円 ト 凌 引-田i 蕊 ① ゆ . O σ っoつ.円 旨 ミ 円-寸 一 嵩 ① 寸 . ︻ 認 . H ト ミ 唱1。 っ︻ 一 O N ① O . ︻ 錯 . H F ≒ 円-三-諸 ① ① . O ζ . H レ ミ 唄1。 っ1 蕊 ① 寸 . H O り . H ト 、、 円1。 っ一 ① N ① ① . OO円.N ト ミ 円1。 っ︻1 苺 一 〇 . 一 。 っ ㊤.N ﹄ ミ 囲 一N一 寸 。q ① o っ . 同 寸 H . 目 ト ミ 円i寸1 ① N 2 . O O 円 . 肖 ト 、、 円lN円 -苺 ① ① . O の①.O ト ミ 円lNNl 卜 円 ①卜 . O O oQ . O ト ミ 円 一=1 。O N oう り . O お . 円 ↑ ミ 引1=1 蕊 ① ① . OOH.N ↑ ミ 唄1り ︻1 卜 H 自 画 q 蝉 蕪 幅 咽に釦 ∈ 砧 α 婦 蕪 寵 嘱に釦 ∈ Ω 自 蝉 蕪 篇 闘に釦 晴 曇 畑 . qロ 咽 侭 釦 覇 者 如 月 く 昼 醒 ユ や G 任 製 適 署 遅 霜 騨魍 姻 鷹 N 総 構 や 川 訟 ☆ . <
30 滋 大 紀 要 第 27 号 1977 第3,A表 南 湖底 堆 積 物上 ・下 層 にお け るマ ン ガ ン ・亜 鉛 ・鉛含 有 量 の相 違 に つ い ての 統計 的 方 法 に よ る検 討 結 果 1,等 分 散 の検 定
璽
‡:771718:1
・{1‡=翔:1
・{1‡=1;::
上 層 の 試 料 数 34 34 34 下 層 の 試 料 数 34 34 34 F333 1,302 4,824 4,447 F32(0.05) 1.82 1.82 1.82 F32(0.01> 2.34 2.34 2.34 F;6(0,05) 1.72 1.72 1.72 F406(0.01) 2.17 2.17 2.17 上 層 の 標 準 偏 差 221.9 128.64 19.35 下 層 の 標 準 偏 差 253.2 58.58 9.18 結 論 分 散 に差 が な い 。 分 散 に差 があ る。 分 散 に差 が あ る。 11.上 層 の 重 金 属含 有 量 と下 層 の それ の平 均 値 の 有 意差 検 定 . Mn Zn Pb 上 層 の 試 料 数 34 34 34 下 層 の 試 料 数 34 34 34 φ 66 33 33 t 0,911 3,667 3,186 t8。(0.05) 2.00 2,042 2,042 c6。(0.01) 2.66 2,750 2,750 結 論 上 層 のMn含 有 量 と下 層 の それ との 間 に差 は な い。 上 層 のZn含 有量 と下 層 のそ れ との間 に 非常 に 差 が あ る。 上 層 のpb含 有 量 と下 層 の そ れ との 間 に非 常 に差 が あ る。 第3,B表 南 湖堆 積 物 の上 ・下 層 に おけ る カ ドミウム と水 銀 含 有量 の相違 の有無にっ いての統計的方法 による検討 結果 1.等 分散 の検 定 Cd Hg 上 層 1.61ppm. 0.41ppm 平 均 値 下 層 1.15 0.44 上 層 31 31 試 料 数 下 層 31 31 F30 1.56 5.39 F§8(0.05) 2.38 2.38 F器(0.01) 1.84 1.84 上 層 0,492 0,348 標 準 偏 差 下 層 0,614 0,807 結 論 分 散 に差 が な い。 分 散 に差 が あ る。琵 琶 湖 の 堆 積 物 の 研 究(X)(立 川) 11.上 層 の重 金 属 含有 量 と下層 の重 金 属含 有 量 の平 均 値 の有 意 差 横走 Cd Hg 試 料 数 上 層 31 31 下 層 31 31 φ 60 30 t 3,254 1,609 t(0.05) is。(0.05)=2.000 t30(0.05)=2.042 t(0.01) t、。(0.01)=2.660 t3。(0.01)=2.750 結 論 上 層 のCd含 有量 と下 層 の そ れ との 間 に非 常 に差 があ る。 上 層 のHg含 有量 と下 層 のそ れ との 間に 差 があ る とはい えぬ。 第4表 亜鉛 とカ ドミウム お よ び全 水 銀 とマ ンガ ン含 有 量 間 の相 関 関係 の 検定 1 亜 鉛 とカ ドミウム 含 有量 間 上 層 下 層' φ . 29 29 r 0,473 一 〇.19 r29(0.01) 0,456 0,456 r29(0.05) 0,355 0,355 結 論 強 い 相関 関 係 あ り。 相 関 関係 無 し。 t 2,892 1,042 t29(0.01)=2.756 t,9(0.3)=1.055 結 論 強 い 相関 関 係 あ り。 相 関関 係 無 し。 II.全 水 銀 と マ ン ガ ン含 有 量 間 上 層 下 層 試 料 数 30 30 φ 28 28 r 0,151 0,323 r28(0.01) 0,463 0,463 r28(0.05) 0,361 0,361 結 論 相 関 関係 無 し。 相 関 関係 無 し。 t 0.8029 1,805 t28(n) t28(0.4)=0.855 t28(0.05)=2.048 c29(0.05);2.048 t29(0.01);2.763 結 論 相 関 関 係 無 し。 相 関関 係 無 し。 31
32 滋 大 紀 要 第27号 1977
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琵 琶 湖 の 堆 積 物 の 研 究(X)(立 川) 39 銀 が 流 入 して い た の で あ る 。 6.南 湖 底 質 へ の 人為 的 付加 量 毎 年 南 湖 の底 質 へ 人為 的 に 付 加 せ られ る重 金 属 類 が,ど れ 位 の量 で あ るの か を算 出 す れ ば, 第6表 の通 りで あ る 。 な お 算 出法 は,こ の項 の 最 後 に 記す 。 こ の表 に は 下 層 の値 を これ ら5種 の 重 金 属 に 関 す る 限 り,人 為 の加 わ らね 自然 環 境 か ら の 毎 年 の付 加 量(自 然 付加 量)と 考 え, 上 層 の 値 か ら こ れ を減 じた 価 を もっ て 人為 的 付 加 量 と して あ る 。 これ に よ れ ば,マ ン ガ ンは 人 為 的 付 加 が 無 い が,亜 鉛,鉛 お よび カ ド ミウ ム は 人 為 的 付 加 が 高 い値 を示 して い る 。即 ち亜 鉛 は,自 然 付 加 量 の 約50%,鉛 と カ ド ミウ ム とは, そ れ ぞ れ 自然 付 加 量 の40%に 相 当す る量 が,年 年 人 為 的 に 付 加 せ られ て い る。 水 銀 につ い て は, この 表 の 値 を 見 る限 りで は,一 定 不 変 の 自然 付 加 量 の みで あ って,人 為 的 付加 が 無 い こ とに な る 。 こ の事 実 は 湖 の 水 域 で戦 後 相 当 量 の 水 銀 系 農 薬 が 撒布 せ られ た こ とか ら考 え る と一 見 奇 妙 な 現 象 で あ り,若 し,人 為 的 付 加 量 が 相 当量 に 上 る とす れ ば,堆 積 後 に下 層 へ の移 動 が 起 っ た と考 え ざ る を得 な い の で あ るが,既 に 述 べ た 通 り上 下 両 層 間 の 水 銀 含 有 量 に 相 関 関 係 が 無 い こ とか ら見 れ ば,移 動 の現 象 は 否 定 せ ざ る を得 な くな る 。 また,現 在 まで の とこ ろ 水 銀 の 地 層 中 で の 移 動 に つ いて 報 ぜ られ た もの が 無 く,堆 積 物 中 で の水 銀 の行 動 は不 明 であ る。 従 っ て,こ こ で 認 め られ た 上 述 の事 実 は,現 在 の 所,最 初 に述 べ た 通 りの 解 釈 をす る以 外に方 法 が無 い と考 え る。 次 に,滋 賀 県 下 水 道 建 設 課 が 工 場 か らの 届 出 を基 に して 調 査 した統 計 結 果(1976年7月)に よれ ば,工 場 排 水 が 河 川 を流 下 中 に 受 け る 河 川 の 自浄 作 用 を無 視 して,生 の ま まで 湖 に 流 入 し た と し て も,溶 存 す る鉛 お よ び カ ドミウ ム の 年 間 搬 入 量 は,そ れ ぞ れ1.24tお よ び14.6kgで あ り,そ の5%が 底 泥 中 に 入 る と仮 定 す れ ば,こ れ らか らの 年 間 付加 量 は,鉛70kg,カ ドミウム 0.80kgで あ る はず で あ り,さ らに 湖 南 中 部 下 水 道 地 域 の 工 場 排 水 の 一 部 は,北 湖 に 流 入 す る 河 川 に放 流 せ ら れ て い る点 を考 慮 に 入 れ れ ば 、 南 湖 底 泥 へ の年 間 付 加 量 に 及 ぼ す 工 場 排 水 の 影 響 は 更 に 小 さ い値 と な る筈 で あ る。 従 っ て 中 部 湖 南 下 水 道 が 如 何 様 な 方 式 で 整 備 出 来 て も南 湖 底 泥 へ の 重 金 属 付 加 量 は僅 か に 減 少 す るに 止 ま り 殆 ん ど影 響 を受 け な い と言 う結 論 に 到 達 せ ざ る を得 な い。 換 言 す れ ば,下 水 道 建 設 課 の 統 計 資 料 が事 実 と相 違 して い な け れ ば,南 湖 底 泥 へ の 重 金属 の 大 量 付 加 の 原 因 の 殆 ん どすべ て が,工 場 排 液 以 外 に あ る と言 うこ とに な る。 で は一 体 何 が 重 要 な 原 因 な の で あ ろ うか?考 え得 る もの は,先 ず 南 湖 流 入 水 域 の急 激 な 都 市 化 と,南 湖 周 辺 で の 農 業 形 態 の 変 化 お よ び 南 湖 辺 の 人工 的 改 変 を あ げ 得 るで あ ろ う。都 市 化 に 際 して 発 生 す る現 象 の 中 で,工 場 数 の 増加 以 外 の もの と言 え ば,宅 地 の 開 発 そ の他 の 土 地 造 成 に よ る土 砂 の 流 入 と,土 砂 か らの重 金属 類 の 溶 出 お よび 空 気 中 の 増加 した 重 金 属 の湖 水 中 へ の 降下 が 考 え ゆ へ ら れ る が,そ の っ ち の 土 砂 流 入 の 場 合 は,土 壌 の 鉛,カ ド ミ ウ ム の 平 均 含 有 量 が,下 層 底 泥 の そ れ よ り も低 い 値 で あ る こ とか ら,底 泥 中 の 重 金 属 量 の 増 加 を 来 す よ り も む し ろ 減 少 させ る 原 因 と な る の で,こ の 場 合 問 題 に は な ら な い 。 次 に 陸 地 か ら の 溶 出 に つ い て 考 え て み る に,湖 南 浄 化 セ ン タ ー の 埋 立 に よ る 影 響 調 査 報 告 書(1975, 滋 賀 県)に よ る と,下 記 の 通 り の 溶 出 量 で あ る こ と が わ か る 。 カ ド ミ ウ ム 鉛 花 南 岩 質 土 の 場 合 0.015ppm O,1 ppm 段 丘お よび古琵琶 湖層の場合 0.01 0.12 そ こ で,こ れ ら の 値 と,南 湖 流 入 水 域 の 開 発 面 積(土 地 の)お よ び 水 溶 液 か ら の 重 金 属 元 素 の 沈 澱 の 割 合 を推 定 し て,年 間 流 入 量 を 次 の 通 り に し て 見 積 る こ と とす る 。 即 ち 滋 賀 県 環 境 保 全 課(1976)の 調 査 に よ れ ば,昭 和35年 以 降 同 49年12月31日 ま で に 着 工 せ ら れ た 開 発 事 業(30 ha以 上)に よ っ て,開 発 せ ら れ た 総 面 積 は,4.557 ×107m2で,そ の 他 に30ha未 満 の も の が,こ の 面 積 の 約10%あ る と 見 積 っ て,こ れ を 加 え れ ば, 5.013×107m'と な り,平 均lm掘 り返 し た と し て,土 壌 の 比 重 を ユ.8*2と す れ ば1,8×5.13×107t' ≒9.0×107tの 土 が 雨 水 に よ る 重:金属 の 溶 出 ・1家 庭 排 水 の 増 加 に つ い て は 後 に 述 べ る. ・2湖 南 中 部 浄 化 セ ン タ ー 埋 立 に よ る 影 響 調 査 報 告 書, ,鼓室冒県, p,37 (1975)
40 滋 大 紀 要 第 27 号 1977 に さ ら さ れ た こ と に な る 。 そ し て そ の 土 か ら15 年 間 に カ ド ミ ウ ム は,0.015ppm,鉛 は0.12ppm の 割 合 で 溶 出 す る と す れ ば,各 元 素 の 溶 出 全 量 は, カ ド ミ ウ ム 三 〇.015×10-6gr×9×1013=・1.35t 会合 ≡0.12×10-5gr×9×1013ニ:10.80t と な る 。 上 記 計 算 量 の カ ド ミウ ム と 鉛 と が,15 ヶ年 間 に,毎 日 等 量 ず つ 流 入 し た も の と仮 定 す れ ば,1日 の 流 入 量 は, カ ド ミウ ム ≡1350kg/365×15=・0.247kg 会合 ≡10800kg/365×15=1970kg と な る 。 南 湖 の 水 量 は1.6億tで あ る の で,上 記 の 重 金 属 イ オ ン が,毎 日全 南 湖 に 等 濃 度 に 拡 散 し た とす れ ば,こ の た め に 起 る 水 中 の カ ド ミ ウ ム と 鉛 イ オ ン の 濃 度 の 増 加 量 は, カ ド ミ ウ ム ≡247g/1.6×1014(g) =ニ1.54×1『12g/g==1.54×10-6ppm 雲合≡1970g/1.6×1014(g) =1.23×10-11g/g=1.23×10-5PPM と な り極 め て 微 量 で あ る 。 他 方 鉛 イ オ ン の 天 然 水 中 で の 濃 度 は,0.002ppmで あ り, カ ド ミ ウ ム イ オ ン は 不 明 で あ る が,こ の 元 素 に 近 似 し た 化 学 的1生質 を もつ 亜 鉛 イ オ ン の そ れ は,0.Olppm*3 で あ る 。 他 方,1973年7月 よ り年 間4季 に わ た っ て,大 津 市 ・京 都 市 ・大 阪 市 ・大 阪 府 ・阪 神 水 道 企 業 団 お よ び 神 戸 市 の 各 水 質 試 験 所 が 行 っ た 南 湖 合 同 調 査(京 都 市 水 道 局,1974,水 質 試 験 年 報)の 結 果 に よ れ ば,鉛 イ オ ン は,0.Olppm 以 下 で 検 出 さ れ ず,カ ド ミ ウ ム は,0.001ppm以 下 で 検 出 さ れ ず と な っ て い る 。 従 っ て 土 地 開 発 で 溶 出 し た 重 金 属 イ オ ン が 底 泥 中 に 湖 水 中 か ら 殆 ん ど 沈 澱 す る とは 考 え ら れ な い 。 ま た,生 物 の 媒 介 に よ る 沈 澱 は あ っ て も微 量 で あ ろ う 。 そ こ で 極 め て 過 大 な 見 積 りで は あ る が,流 入 イ オ ン 総 量 の5%が 底 泥 中 に 捕 獲 せ ら れ た と し て も, カ ド ミウ ム は,4.5kg/年,鉛 は,36kg/年 が 付 加 せ ら れ た こ とに な り,こ の 場 合 も ま た 最 初 に 上 げ た 人 為 的 付 加 量 の 主 要 な 源 と は な り得 な い 。 次 に 空 気 中 か ら の 重 金 属 の 沈 下 量 を 算 出 し て み 寧3天 然 水 中 の 鉛 と 亜 鉛 の イ オ ン 濃 度 は ,Hawkens,H.E. and J. S. Webb:Geochemistry in Mineral Explora- tion, Harper&Row, Publisher(1962)に よ る 。 る に,環 境 白書(滋 賀 県,1975)に よ れ ば,空 気 中 の 重 金属 量 は,滋 賀 県 平 均 で,鉛 が,0.043 μg/m3,カ ドミウ ム は0。0008μg/m3で あ る 。含 糊 面 上20mま で の 分 が 毎 日全 部 底 泥 中 に捕 獲 せ られ る もの と仮 定 して年 間 付 加 量 を調 べ る と, 鉛 ≡0.043ug×57×106(m2)×20(m)×365 =18.25kg/年 カ ドミウ ム ≡0.0008,ug×57×106×20×365 =1,3kgノ 年 と な り,こ れ も主 要 な 重 金 属 の 給 源 とは な り得 な い こ とが わ か る 。 こ こ で以 上 の 数 値 を と り ま とめ て 置 くと次 の 通 りで あ る 。 鉛 カ ド ミウ ム 人為 的 付加 量 2.2t/年 70 kg/年 工 場 排 水 よ りの付 加 量 0.07t/年 0.8kg/年 土 地 開 発 よ りの付 加 量 0.0361/年4。5kg/年 空 気 中 よ りの 付 加 量 0.018t/年1.3kg/年 給 源 不 明 2.08t/年633.4kg/年 なお 家 庭排 水 は殆 ん ど重 金 属 とは無 関 係 で あ り,農 業 に 用 い る 無 機 肥 料 と農 薬 に は,カ ド ミ ウム と鉛 は 含 ま れ て い な い 。 また 湖 岸 の 改 変 に よ っ て重 金 属 に対 す る 自浄 作 用 を低 下 させ て は い るが,重 要 な 原 因 とは 考 え 得 な い。 以 上 の 考 察 か ら明 か な様 に,こ こ で 考 え た 諸 事 象 の結 果 と して は,到 底 最:初に 上 げ た 様 な 多 量 の 重 金 属 の 人為 的 付 加 量 の 説 明 が 出 来 な い 。 これ に は,2つ の 重要 な問題 が あ る。 その1つ は, 湖 底 面 下40cmの 底 泥 が,果 して約400年 以 前 の底 泥 中 の重 金 属 量 をほ ぼ 化 石 化 して 保 存 して い る の か?と 言 う問 題 で あ り,他 の1つ は,県 の 行 っ た 工 場 排 水 中 の重 金 属 量 の 調 査 結 果 が 実 際 と は 異 って い るの で は な い か?と 言 う問 題 で あ る。 前 者 につ い て は,カ ド ミウ ム,鉛,亜 鉛 等 の 大 部 分 が 粘 土 鉱 物 等 の 二 次 鉱 物 の 構 造 中 に 補 足 さ れ るか,或 は 吸 着 され て い る こ と,並 び に既 述 の 通 り底 泥 の 上 下 両 層 の 各重 金 属 含 有 量 間 に は 相 関 関 係 が 無 い こ と,即 ち上 下 両 層 間 に 拡 散 等 に よ る移 動 が 殆 ん ど無 い と考 え られ る こ とか ら, 化 石 化 され て いる と言 う仮 定 は正 しい もの と考 え ら れ る 。 従 っ て 後 者 を 問 題 に しな け れ ば な ら な くな る。 即 ち,果 して工 場 排 水 に よ っ て湖 に 搬 入 せ ら れ る重 金 属 量 が,県 の行 っ た工 場 の 自主 的 届 出
琵 琶 湖 の 堆 積 物 の 研 究(X)(立 川) 41 に 基 く 統 計 結 果 の 通 り で あ る の か と 言 う疑 い を も た な け れ ば な ら な く な る 。 人 為 的 付 加 量 の 算 出 法:南 湖 底 泥 の 堆 積 量 は, 1年 間 にO.lcmで あ る と し て,次 の 様 に し て,上 層 と下 層 と に お け る年 間 付 加 量 を 算 出 し,そ の 差 を も っ て 人 為 的 付 加 量 と し た 。 1)等 濃 度 線 を 引 き 得 る も の に つ い て は,隣 接 す る2本 の 等 濃 度 線 の 濃 度 値 の 平 均 値 に そ れ ら2本 の 等 濃 度 線 間 の 湖 底 面 積,年 間 堆 積 深 度 (0,lcm)お よ び 堆 積 物 の 比 重 を 乗 じ た 値 を,そ の 湖 底 に1年 間 に 付 加 せ ら れ た 重 金 属 の 重 量 と し,同 様 の 方 法 で 残 り の 部 分 に つ い て も計 算 し, そ れ ら の 総 和 を も っ て 年 間 付 加 量 と し た 。 2)等 濃 度 線 を 引 き 得 な い も の に つ い て は, 含 有 量 の 平 均 値 に 全 湖 底 面 積,年 間 堆 積 深 度 (0.lcm)お よ び 堆 積 物 の 比 重 を 乗 じ た 値 を も っ て 年 間 付 加 量 と し た 。 マ ン ガ ン: 含 有 量x面 積 × 年 間 堆 積 深 度 ×比 重=年 間 付 加 量 (PPM) (cm`) (cm) (上 層)700×31.1×1010×0.1×2.6=56.6t/年 900×20.2×1010×0.1×2.6=47.3 〃 1100×5.75×1010×0,1×2.6=16.5 〃 170×4.0×1010×0。1×2.6=1.7 〃 150×5.65×1010×0.1×2.6=2.2 〃 130×6.95×1010×0.1×2.6二 二2。3 〃 110×1.5×1010×0,1>ぐ2.6=0.4 〃 合 計 罷27.4t/年 (下 層)105×24.7×1010×0.1×2.6=6,7t/年 115×10.1×1010×0.1×2.6=:3。0 〃 130×5.8× ユ010×0.1×2.6=1.9 145×4.2×1010×0.1×2.6=1.6 155×3.2×1010>く0。1×2.6=1.3 165×9.0×1010×0.1×2.6==・3.9 〃 11 〃 11 合 計 =120.4t/年 (下 層)750×36.9×1010×0.1×2.6=72.of/年 850×8.93×1010×0.1×2.6==19.7 〃 950×6.45×1010×0.1×2.6==15.9 'ノ 1000×4.75×1010×0.1×2,6=12.4 〃 合 計 =120.of/年 カ ド ミ ウ ム: (上 層)1,61×57×1010×0.1×2.6=2.4t/年 (下 層)0.75×25.55×1010×0.1×2.6二 〇.5〃 1.15×14.22×1010×0。1×2,6二 〇.4 〃 1.35×6.83×1010×0.1×2。6=0.24 〃 1.45×5.83×1010×0.1×2。6=:0.22 〃 1.55×4.55×1010×0.1×2.6=0.18 11 合 計 =1.5t/年 水 銀: (上 層)0.36×57×1010×0.1×2.6=53.4kg/年 (下 層)0.30×57×1010×0.1×2。6=44.5kg/年 亜 鉛: (上 層)210×34.5×1010×0.1×2.6=18,8t/年 190×4.4×1010×0.1×2.6ニ=2.0 〃 合 計 =18.4t/年 鉛: (上 層)54.3×57×10'0×0.1×2.6=8.05t/年 (下 層)25×'16.3×1010×0.1×2。6=1.1 35×12。3×1010×0.1×2.6二1.1 〃 45×15,9×1010>く0.1×2.6二1.9 〃 55×12.5×1010×0.1×2.6=1.8 〃 合 一三口 十 =5 ,9t/年 7.土 壌 お よび 堆 積 岩 中 の重 金 属 含 有 量 との 比 較 正 常 な 土 壌 な らび に 堆 積 岩(粘 板 岩+粘 土) 中 の重 金 属 含 有 量 と南 湖 底 泥 中 の そ れ ら を 比 較 す れ ば,第7表*1の 通 りで あ る。 こ の表 か ら次 の こ とが 言 え る 。 土壌 と堆 積 岩 の 平 均 値 をみ る と,マ ン ガ ン,亜 鉛,鉛 の 三 元素 に つ い て は, 両 者 は ほ ぼ 同 じ値 で あ るが,カ ド ミウ ム,特 に 水 銀 は 著 し く異 って い る。 マ ンガ ンは 土 壌 に 比 べ て,上 下 両 層 共 に 平 均 含 有 量,含 有 量 の 範 囲 共 に 少 い。 亜 鉛 の 上 層 で の平 均 値 は,南 湖 底 泥 の方 が 非 常 に 高 く,土 壌 や 堆 積 岩 の 約4倍 で あ るが,含 有 量 の 範 囲 は ほ ぼ 同 じで あ る 。下 層 は 平均 値 が 土 壌 の それ の約1.5倍 で あ る が,範 囲 は低 い 方 に 属 して い る。 カ ド ミウム は,上 下 両 層 共 土 壌 お よび 堆 積 岩 の 平 均 値 よ り高 く,前 者 の約10∼12倍,後 者 の 約4∼5倍 を含 ん で い る。 水 銀 は 上 下 両 層 共 に土 壌 に 比 べ て,含 有 量 の 範 囲,平 均 値 と もに 約4倍 で あ るが,堆 積 岩 とは ほ ぼ 同 じ値 で あ る。 以 上 の べ た こ とか ら南 湖 は,そ の水 深 の 浅 い ・1 表 中 の 範 囲 は,土 壌の場合 である。
42 滋 大 紀 要 第 27 号 1977 第7表 正 常 な 土壌,堆 積岩 中並 び に南 湖 底 泥 中 の微 量 重 金属 元素 含 有 量 の比 較 正 常 な 土 壊 堆 積 岩岡 南 湖 底 表 層 泥(平 均 値) 元素 平 均 含 有 量瑠1 含 有量 の 範 囲寧2 上 層(5.0-7.5cm) 下 層(37.5-40cm) Mn 1,000 PPM 330-7,000ppm 670 ppm 771.5ppm 718.9ppm Zn 83 80- 500 80 223.6 134.7 Pb 16 3.2-390 20 54.3 42.6 Cd 0.13 0.3 L61 1.15 Hg 0,083 宰30.15-0.02 0.4 0.41 0.44
*1 Vinogradov , AT.:Geochemie se亘tener and nur in Spuren vorhandener chemischer Elemente im Boden. Akademie-Verlag, Berlin 1954(Transl. from Russian)
*2 Mitchell R
.L.:Trace elements in Bear,1955, PP.253-285. Chemistry of the soil, Reinhold Publishing Corp.
*3 Jonasson
,1.R. and Boyle, R.W.:Geochemistry ofMarcury and Origins of Natural Contamination of the Environment. CIM Transactions, LXXV,8-15,1972
*4 Vinogradov
, A.P.: The Average Contents of the Chemical Elements in the Main Types of Eruptive rocks. Geokh㎞iya,7,1962、
こ と を考 慮 に 入 れ る ど2亜 鉛 と カ ド ミウ ム の 底 泥 中 の 含 有 量 が 非 常 に 高 い と言 わね ば な らな い 。 如 何 な る原 因 に よ っ て こ の様 な 結 果 を招 来 し た か を説 明 す る こ とは,現 在 ま で に 得 て い る研 究 結 果 を もっ て して は,不 可 能 で あ っ て,そ の 解 明 は,今 後 の 研 究 に待 た ね ば な らな い。 文 献 立 川 正 久 ・中 村 実 ・金 崎 真 子(1971),琵 琶 湖 の 堆 積 物 の 研 究(V),琵 琶 湖 底 表 層 堆 積 物 中 に お け る 微 量 重 金 属 成 分 の 分 布 に つ い て(予 報), 滋 大,教 育 ・紀 要, 自 然,21,88-112。 中 村 実,中 野 聡 志,立 川 正 久(ユ972),琵 琶 湖 の 堆 積 物 の 研 究(VI),琵 琶 湖 表 層 堆 積 物 中 に お け る 微 量 重 金 属 成 分 の 分 布 に つ い て,滋 大,教 育 ・紀 要, 自 然,22,90-112。 橋 本 雅 昭,立 川 正 久(1974),琵 琶 湖 の 堆 積 物 の 研 究(V皿),琵 琶 湖 表 層 堆 積 物 の 粘 土 成 分 と鉱 ・2 一 般 に 深 い 海 洋底 の堆 積 物 に は,浅 所 の もの よ り 重 金属 元 素 の 含 有 量が 多い 。 物 組 成(予 報),滋 大,教 育 ・ 紀 要,自 然,24, 71-88。
Tatekawa, M., M. Nakamura and S. Nakano, The pollution of the lake Biwa in the light of the distribu。 tion of Heavy Metals.
Science for Better Environment, Proceedings of the International Congress on the Human Environment (HESC).(Kyoto, Japan,1975),402-407. 松 本 英 二(1975),210Pb法 法 に よ る 琵 琶 湖 湖 底 泥 の 堆 積 速 度,地 質 。雑 誌,81,301-306。 横 山 卓 雄(1976),琵 琶 湖 南 湖 南 中 部 下 水 道 ア ア セ ス メ ン ト委 員 会 報 告 書,滋 賀 県 京 都 市 水 道 局(1974),水 質 試 験 年 報 滋 賀 県(1975),環 境 白 書 滋 賀 県(1975),湖 南 浄 化 セ ン ター の 埋 立 に よ る影 響 調査 報 告 書 滋 賀 県環 境 保 全 課(1976),湖 南 中 部 下 水 道 工 事 の ア セ ス メ ン トの た め の 統 計 資 料 滋 賀 県下 水 道 建 設 課(1976),湖 南 中 部 下 水 道 工 事 の ア セ ス メ ン トの ため の 統 計 資 料
琵 琶 湖 の 堆 積 物 の 研 究(X)(立 川) 43
On the Study of Lake Sediments'of Lake Biwa(X,
Heavy Metal in I-ake Sediments as Indicators of Heavy・Metal pollution.
by Masahisa TATEKAWA
Abstract
Lake Biwako, the greatest lake in Japan, constituts of twa pars, one of which is the main baison(Hokko)and the other of which is the subsidiary baison(Nanko) , The depths of the overlying water range up to 103 m in Hokko and up to 8 m in Nanko . Nanko supplies about 150 million peaple with drinking water .
The sediment cores provide a historical records of events occurring in the watershed of the lake and enable.areasonable estimation to be made of the natural background level and the.change in input of heavy metals over an extended period of t㎞e . This approach is particularly useful in Nanko, since it is㎞own that the rate of sedimentation in Nanko is about l mm per year by Pb 210dating technique .
Using the upper part and the deeper part of fifty cores taken with a normal gravity
coring equipment, the distribution modes of manganese, zinc, cadmium, mercury and lead in the surface sediments at present time a1id at about four hundred years ago were made clear;and the natural background level and the rate of accumulation of those heavy metals due to man's activities were estimated as the following two tables .
The rate of accumulation of heavy metals The rate of accumulation
ofheavy metals due to natural environment ton/year
due to man's activity 『 ton/year Elements Manganese 120.0 0 Z㎞c 18.4 9.0 Cadmium 1.7 0.7 Lead 5.9' 2.2 Mercury 0.0445 0.0089
The contents of the heavy metals due to man's activity
The rate of accumulation
ofheavy metals Lead Cadomium
ton/year kg/year Due to Industrial waste 0.07 0.8 land development 0.04 4.5 air pollution 0.02 1.3 not distinct 2.07 693.4
