• 検索結果がありません。

川瀬基弘 液 2.5 L を投入した 純培養液は, クロロフィル a (Chl.a) 濃度で, およそ 00 μg L -1 とした 実験中はエアレーションを充分に行い, 水温を 20( ± 1.5) に保ち,C. vulgaris の沈殿を防ぎ, 均等に分散させるために適度な水流を作った 海産二枚

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

シェア "川瀬基弘 液 2.5 L を投入した 純培養液は, クロロフィル a (Chl.a) 濃度で, およそ 00 μg L -1 とした 実験中はエアレーションを充分に行い, 水温を 20( ± 1.5) に保ち,C. vulgaris の沈殿を防ぎ, 均等に分散させるために適度な水流を作った 海産二枚"

Copied!
12
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

1)470-0394 豊田市平戸橋町波岩 86-1 愛知みずほ大学人間科学部 School of Human Sciences, Aichi Mizuho College, Haiwa 86-1, Hirato-bashi,

Toyota, Aichi 470-0394 (E-mail: kawase@mizuho-c.ac.jp)

日本産イシガイ類による炭素・窒素除去

川瀬基弘

Water purification by Japanese Unionoida

Motohiro KAWASE

1)

摘 要

 カワシンジュガイ,ヨコハマシジラガイ,ニセマツカサガイ,ササノハガイ,カタハガイ,マツカサガイ,オ バエボシガイ,ドブガイのイシガイ類8 種の水質浄化能力を室内実験により検証した。その結果,実験条件下に おいて,8 種すべてが昼間より夜間に濾水量が大きくなることがわかった。また,全種が TOC と TN を減少さ せる傾向にあり,水質浄化に寄与していることが証明された。ただし,全種を通じた濾水量とTOC・TN 除去量 の関係には直接的な相関関係はみられず,種ごとに異なるTOC・TN 除去能を有している可能性が示唆された。 キーワード:濁度,イシガイ類,水質浄化,TN(全窒素),TOC(全有機炭素) (2008 年 9 月 16 日受付;2009 年 8 月 3 日受理)

はじめに

 海域,汽水域や淡水域には,水中の懸濁物を摂食する濾過 摂食性の二枚貝が,数多く生息している。これらは透明度低 下の原因となる植物プランクトンを取り込むことで,水質浄 化に寄与している。このような濾過摂食性の二枚貝の水質浄 化能力については,数多くの研究があり,特にアサリやヤマ トシジミなどの水産有用種で研究が進んでいる(相崎・福地, 1998;相崎ほか,1998;磯野,1998;中村ほか,2001;金綱 ほか,2003 など多数)。このように一部の海産二枚貝の研究 は極めて多い反面,水産資源としての利用が進まなかった淡 水二枚貝の研究は,Kryger and Riisgard(1988),Sylvester et al.(2005),Wu et al.(2005)などに限られている。  日本の国土は地形が険しく,大河や大湖はなく,河川が短い ため淡水に生息する貝類の種類は,中国大陸や北米大陸などに 比べて少ない。特にイシガイ類は研究者が少ないことから,生 息分布や生態的特徴に関する基礎情報が不足していたが,近年, これらの基礎情報が蓄積されてきた ( 近藤,2008)。濾過摂食 性の淡水二枚貝類の中でも大型の部類に属するイシガイ類は, アサリやシジミといった水産有用種と同等以上の浄化能力が期 待できることを考慮すれば,これを解明することは河川や湖沼 の水質管理を考える上で重要であると考えられる。  ところで,二枚貝の水質浄化能力の研究は,濁度から濾水 量を算出しているものが多く (Coughlan,1969;Nakamura et al.,1988;長谷川ほか,2000;相崎ほか,2001 など ),汚濁 の原因となる生元素の分析まではほとんど行われていない。 そこで本研究では,研究例の少ない淡水二枚貝 ( イシガイ類 ) の水質浄化能力を,濁度,クロロフィルa (Chl.a),炭素及 び窒素に注目して室内実験により検証した。

方 法

 実験には,カワシンジュガイMargaritifera laevis,ヨコハマシジ

ラガイInversiunio jokohamensis,ニセマツカサガイ I. yanagawensis,

ササノハガイLanceolaria grayana,カタハガイ Obovalis omiensis,

マツカサガイPronodularia japanensis,オバエボシガイ Inversidens brandti,ドブガイ Anodonta woodiana の 8 種を用いた。これらの二

枚貝は,東海・近畿地域の河川・湖沼で採集し ( カワシンジュ ガイのみ北海道産 ),Kryger and Riisgard(1988)や Sylvester et al. (2005)に倣って,植物プランクトン Chlorella vulgaris を毎日充 分に与えて飼育した。また,二枚貝は環境の変化に敏感なもの が多く,水温変化や採集時のストレスによる影響を減らす必要 があったため (McLusky,1973;Jorgensen,1975;山室,1992), 実験を開始するまでに30 日以上室内の水槽に馴致させた。  実験には市販されている縦270 mm ×横 180 mm ×高さ 120 mm のプラスチック容器を使用し,C. vulgaris の純培養

(2)

2.5 L を投入した。純培養液は,クロロフィル a (Chl.a) 濃度で,およそ400 μg L-1とした。実験中はエアレーション を充分に行い,水温を20( ± 1.5)℃に保ち,C. vulgaris の沈 殿を防ぎ,均等に分散させるために適度な水流を作った。海 産二枚貝による実験において,明・暗条件による浄化能力の 違いを確認したので ( 川瀬ほか,2008),本実験においても 明条件,暗条件と対照区の4 容器を用いた。明条件には 2 本 の40 W 普通蛍光灯 (2000 lux) を当て,暗条件は二重のアル ミ箔で容器を被い光を遮断し,それぞれの対照区の容器には 貝を入れなかった。自然条件下の淡水二枚貝は,一般に堆積 物中で埋在生活をしているが,堆積物の投入により堆積物か ら溶出する物質があることを配慮して,堆積物の存在しない 条件下で実験を試みた。  実験は各条件1 回ずつ行い,個体毎に浄化能力の違いがあ る可能性に配慮して,各実験水槽には3 ~ 5 個体の貝を投入 した。各実験に使用した個体数,個体の殻長 ( 前端から後端 までの長さ ) の平均・標準偏差,湿重量の平均・標準偏差を 表1 に示す。  測定方法は,二枚貝の濾過速度を測定するのに多く用いら れている間接法 ( 山室,1992) を採用し,実験開始時から 1 時間毎に採水して6 時間後までの 7 回を測定した。なお,直 接法は,二枚貝の出水管と入水管にガラスチューブなどを取 り付けて,流水量を直接測定する方法である (Coughlan and Ansell,1964;木村,2006)。本実験に用いたイシガイ類は, アサリやシジミのような出水管と入水管をもたず,外套膜が 癒着した構造をもつため ( 増田・内山,2004),直接測定で は誤差を生じやすいと考え,間接法を採用した。採水時には, 粘液状物質として排出された糞と擬糞 ( 波部ほか,1999) の 混入を避けた。  測定項目,測定機器と測定方法は以下の通りである。濁度 は積分球式法[JASCO V-550] で,カオリン濁度標準液を基に 定量した.クロロフィルa (Chl.a) は,試料水をガラス繊維 濾紙 (Whatman GF/F) で吸引濾過し,アセトン抽出・吸光法 の原理でロレンツェン法により蛍光光度計[TURNER 10-AU] で測定した ( 日本分析化学北海道支部編,1981;西條・三田 村,1995)。全有機炭素 (TOC)・溶存有機炭素 (DOC) 及び 全窒素 (TN)・全溶存窒素 (TDN) の分析には,試料に塩酸 200 μL を加え,TOC 分析装置 [SHIMADZU TOC-V,TNM-1] による乾式 (850℃燃焼 ) 法を用いた。なお,全炭素 (TC) = TOC +無機炭素 (IC) であり,塩酸を加えることで IC を取り 除き,TC = TOC とした。ここで,TOC =懸濁有機炭素 (POC) +DOC である。一方,TN =懸濁有機窒素 (PON) + TDN で あり,TDN =溶存有機窒素 (DON) +全無機窒素 (T inorg. N) である。ここで,T inorg. N = NH4+NO2+NO3である.  濾水量F は,Nakamura et al.(1988)が用いた次式 (1) に 濁度の値を代入して計算した。        (1) ここで,F:濾水量 (ml h-1), V:実験に用いた水量 (ml),T: 実験時間 (h),C0:淡水貝を投入した容器内での実験開始時 の対象とする物質の濃度 (mg L-1),Ct:淡水貝を投入した容 器内でのt 時間後の対象とする物質の濃度 (mg L-1),Cb0:対 照区の容器内での実験開始時の対象とする物質の濃度 (mg L-1),C bt:対照区の容器内でのt 時間後の対象とする物質の濃 度 (mg L-1) を表す。  また,(1) 式を以下の (2) 式のように変換して無次元化す れば,左辺に測定値を代入することにより,容器内の物質の 除去・凝集効果を示すことができる。図1 では,1 個体当た りに換算した数値を縦軸にとって示し,図2 ~ 4 についても 同様に整理した。       (2) 表1.イシガイ類 8 種の実験条件. 和名 学名 明暗条件 各実験に使用した個体数 平均殻長の(mm) 標準偏差殻長の 湿重量の平均(g) 湿重量の標準偏差 カワシンジュガイ Margaritifera laevis 明条件暗条件 55 62.260.4 2.39 3.21 3.2 2.9 0.91 0.63 ヨコハマシジラガイ Inversiunio jokohamensis 明条件暗条件 44 67.566.3 3.70 4.99 5.3 5.3 0.88 0.99 ニセマツカサガイ Inversiunio yanagawensis 明条件暗条件 44 52.552.5 3.70 1.29 3.8 4.1 0.69 0.77 ササノハガイ Lanceolaria grayana 明条件暗条件 55 66.468.8 5.64 5.76 1.1 1.4 0.23 0.44 カタハガイ Obovalis omiensis 明条件暗条件 44 72.569.3 4.12 4.86 6.0 7.7 1.38 2.79 マツカサガイ Pronodularia japanensis 明条件暗条件 55 57.657.6 5.08 4.56 3.2 3.1 1.19 0.94 オバエボシガイ Inversidens brandti 明条件暗条件 33 40.740.0 2.08 0.00 2.3 2.1 0.12 0.53 ドブガイ Anodonta woodiana 明条件暗条件 44 77.874.8 4.65 4.65 11.4 8.5 0.98 1.95

(3)

図1.イシガイ類 8 種における 1 個体当たりの懸濁物質の除去・凝集効果.    各実験区の濁度の変化率を対照区の変化率で除し,さらに実験に投入した貝の個体数で除して,1 個体当たりの懸濁物 質の除去・凝集効果を百分率で示した.図中には実験値をプロット,その近似直線をラインで示し,その傾きを併記した。 実線と黒丸は明条件,点線と白丸は暗条件を示す.

��������

��������������� ��������������� ��� ��� ��� ��� ��� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �

���������

��������������� ��������������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������� � � � � � � � � �

��������

��������������� ��������������� ��� ��� ��� ��� ��� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �

������

��������������� ��������������� ��� ��� ��� ��� ��� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �

�����

��������������� ��������������� ��� ��� ��� ��� ��� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �

������

��������������� ��������������� ��� ��� ��� ��� ��� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �

�������

��������������� ��������������� ��� ��� ��� ��� ��� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �

����

��������������� ��������������� ��� ��� ��� ��� ��� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �

1������ 8 ����� 1 ������������������

�������������������������������������������

1

���������������������������������������������

������������������������������������������

(4)

2.イシガイ類 8 種における 1 個体当たりの Chl.a の除去・凝集効果.    各実験区の Chl.a 濃度の変化率を対照区の変化率で除し,さらに実験に投入した貝の個体数で除して,1 個体当たりの Chl.a の除去・凝集効果を百分率で示した.図中には実験値をプロット,その近似直線をラインで示し,その傾きを併 記した.実線と黒丸は明条件,点線と白丸は暗条件を示す.

��������

��������������� ��������������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������� � �� �� � � � � � � �� �

���������

��������������� ��������������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������� � �� �� � � � � � � �� �

��������

��������������� ��������������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������� � �� �� � � � � � � �� �

������

��������������� ��������������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������� � �� �� � � � � � � �� �

�����

��������������� ��������������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������� � �� �� � � � � � � �� �

������

��������������� ��������������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������� � �� �� � � � � � � �� �

�������

��������������� ��������������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������� � �� �� � � � � � � �� �

����

��������������� ��������������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������� � �� �� � � � � � � �� �

2������ 8 ����� 1 ������ Chl.a ��������

�����

Chl.a ������������������������������������

��

1 ������ Chl.a ����������������������������������

�������������������������������������������

(5)

図3-1. イシガイ類 8 種における 1 個体当たりの TOC・DOC・POC の除去・凝集効果.

   各実験区の TOC 濃度と DOC 濃度の変化率を対照区の変化率で除し,さらに実験に投入した貝の個体数で除して,1 個

体当たりのTOC,DOC,POC の除去・凝集効果を百分率で示した.図中には実験値をプロット,その近似直線をライ

ンで示し,その傾きを併記した.太実線■はTOC 濃度,点線○は DOC 濃度,細実線△は POC 濃度 (POC = TOC -

DOC) の変化を示す.

�������������

����������������� ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

�������������

����������������� ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

��������������

������������������ ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

��������������

������������������ ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

�������������

���������������� ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

�������������

����������������� ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

�����������

����������������� ���������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

�����������

����������������� ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

3-1� ����� 8 ����� 1 ������ TOC�DOC�POC ���������

�����TOC ��� DOC ��������������������������������������1 ��� ���TOC�DOC�POC ���������������������������������������������

(6)

図3-2. イシガイ類 8 種における 1 個体当たりの TOC・DOC・POC の除去・凝集効果(続き).

   各実験区の TOC 濃度と DOC 濃度の変化率を対照区の変化率で除し,さらに実験に投入した貝の個体数で除して,1 個

体当たりのTOC,DOC,POC の除去・凝集効果を百分率で示した.図中には実験値をプロット,その近似直線をライ

ンで示し,その傾きを併記した.太実線■はTOC 濃度,点線○は DOC 濃度,細実線△は POC 濃度 (POC = TOC -

DOC) の変化を示す.

����������

���������������� ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

����������

������������������ ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

�����������

������������������ ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

�����������

���������������� ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

������������

���������������� ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

������������

����������������� ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

���������

���������������� ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

���������

���������������� ����������������� ����������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � � � �� �

3-2� ����� 8 ����� 1 ������ TOC�DOC�POC �������������

�����TOC ��� DOC ��������������������������������������1 ��� ���TOC�DOC�POC ���������������������������������������������

(7)

図4-1. イシガイ類 8 種における 1 個体当たりの TN・TDN・PON の除去・凝集効果.    各実験区の TN 濃度と TDN 濃度の変化率を対照区の変化率で除し,さらに実験に投入した貝の個体数で除して,1 個体 当たりのTN,TDN,PON の除去・凝集効果を百分率で示した.図中には実験値をプロット,その近似直線をラインで示し, その傾きを併記した.太実線■はTN 濃度,点線○は TDN 濃度,細実線△は PON 濃度 (PON = TN - TDN) の変化を示す.

�������������

���������������� ����������������� ���������������� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

�������������

���������������� ����������������� ���������������� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

��������������

���������������� ����������������� ���������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

��������������

���������������� ����������������� ���������������� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

�������������

���������������� ����������������� ���������������� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

�������������

���������������� ����������������� ���������������� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

�����������

����������������� ���������������� ���������������� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

�����������

���������������� ����������������� ���������������� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

4-1� ����� 8 ����� 1 ������ TN�TDN�PON ��������

�����TN ��� TDN ��������������������������������������1 ���� ��TN�TDN�PON ���������������������������������������������� �������������TN ������� TDN �������� PON ��(PON�TN�TDN)�������

(8)

図4-2. イシガイ類 8 種における 1 個体当たりの TN・TDN・PON の除去・凝集効果(続き).    各実験区の TN 濃度と TDN 濃度の変化率を対照区の変化率で除し,さらに実験に投入した貝の個体数で除して,1 個体 当たりのTN,TDN,PON の除去・凝集効果を百分率で示した.図中には実験値をプロット,その近似直線をラインで示し, その傾きを併記した.太実線■はTN 濃度,点線○は TDN 濃度,細実線△は PON 濃度 (PON = TN - TDN) の変化を示す.

����������

���������������� ����������������� ���������������� ���� ��� ��� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

����������

���������������� ����������������� ���������������� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

�����������

���������������� ����������������� ���������������� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

�����������

����������������� ����������������� ���������������� ��� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

������������

���������������� ����������������� ���������������� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

������������

����������������� ����������������� ���������������� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

���������

���������������� ����������������� ���������������� ���� �� ��� ��� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

���������

���������������� ����������������� ���������������� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� � � � � � � � ������� � � � � � � � � �� �

4-2� ����� 8 ����� 1 ������ TN�TDN�PON ������������

�����TN ��� TDN ��������������������������������������1 ���� ��TN�TDN�PON ���������������������������������������������� �������������TN ������� TDN �������� PON ��(PON�TN�TDN)�������

(9)

結 果

 懸濁物質の除去・凝集効果として濁度の経時変化を図1 に, Chl.a の除去・凝集効果として Chl.a 濃度の経時変化を図 2 に示す。図1 から明らかなように,明・暗条件ともに,8 種 の貝類は懸濁物質を減少させていた。図2 より Chl.a 濃度の 変化率については,ニセマツカサガイとマツカサガイは明条 件で小さかったが,それ以外は概ね減少傾向であった。図1, 2 より,懸濁物質や Chl.a の除去・凝集効果の除去量は,種 によって異なった。例えば,図1 のカワシンジュガイやニセ マツカサガイでは実験開始4 時間後に,図 2 のヨコハマシジ ラガイでは実験開始3 時間後に最も減少し,その後は増加傾 向であった。図1 のドブガイでは,減少率がほぼ安定してお り,図2 のカタハガイでは,1 時間後に減少した後,やや増 加傾向を示し,さらにその後で急激に減少した。実験中の平 均的な傾向をみるために,実験水の濁度変化を式 ( 1) に代 入して得た濾水量を表2 に示す。イシガイ類 8 種の濾水量を 比較すると,1 個体当たりの濾水量と,軟体部単位湿重量当 たりの濾水量ともに,全種が明条件より暗条件で濾水量が大 きかった。また,1 個体の濾水量と単位湿重量当たりの濾水 量の相対的な大小関係は一致しておらず,本実験条件下にお いては種ごとに異なる濾水量を示した。

 TOC,DOC 及び POC(POC = TOC - DOC) の除去・凝集 効果を図3 に,TN,TDN 及び PON(PON = TN - TDN) の除去・ 凝集効果を図4 に示す。TOC は明・暗条件で多少の違いが 見られたが,全種ともに減少傾向であった。ただし,多く の種において,減少しているTOC の大部分は POC であり, DOC ではあまり変動がみられなかった。TN も TOC とほぼ 同様の傾向であり,明・暗条件で多少の違いが見られたが, 全種ともにTN は減少傾向であった。減少している TN の大 部分はPON であり,TDN はやや増加傾向を示す種が多かっ た。さらに,図3,4 をもとに,1 時間当たりの TOC 除去量 とTN 除去量を算出して表 2 に示す。1 個体当たりの TOC 除去量を8 種の淡水貝で比較すると,明条件でヨコハマシジ ラガイの除去量が最も大きく,暗条件ではドブガイやオバエ ボシガイが大きい値を示した。ヨコハマシジラガイとカタハ ガイでは暗条件より明条件でTOC 除去量が大きかった。そ れ以外の6 種は暗条件において高い除去量を示した。TN で は,ヨコハマシジラガイを除く7 種が,暗条件で明条件より 高い除去量を示した。1 個体当たりの TN 除去量を種ごとに 比較しても,TOC と同様に TN でも明条件でヨコハマシジ ラガイが一番大きく,暗条件ではオバエボシガイやドブガイ が大きい値を示した。ただし,濾水量と同様,TOC,TN に ついても単位湿重量当たりの除去量は1 個体の除去量の相対 的な大小関係と一致しておらず,種ごとの特性が表れた。

考 察

 はじめに,実験条件が濾水量,TOC・TN 除去量に及ぼす 影響について議論する。先行研究と比較可能なドブガイの 濾水量を,Kryger and Riisgard(1988)の結果と比較すると, 本実験の方が少ない濾水量を示した。本実験で用いた間接法 とKryger and Riisgard(1988)が用いた直接法では,山室(1992) や木村(2006)が指摘しているように,間接法では濾過の

際の粒子捕捉率が100%とは限らないこと,直接法では貝の

水管に微小流速計が近接することによる個体のストレスが原 因となって結果が異なったものと考えられる。この他にも, Mohlenberg and Riisgard(1979)の結果から,堆積物に埋在 した条件下では,堆積物から個体を取り出した場合に比べて 3 倍以上の濾水速度があることが知られているほか,容器の 大きさや濁度 ( 餌として与えた植物プランクトンの濃度 ) の 初期条件による影響が考えられるが,本実験では過密になら ないよう,また,十分な餌が供給されるよう,調整した。こ れまでにも多くの研究で測定が簡便な間接法が用いられてい ることから ( 山室:1992),従来の知見と数値の違いはある ものの,本実験においては,濾水量,TOC・TN 除去量に関 する種間の相対的な差異を議論できるものと思われる。  イシガイ類8 種は,懸濁物質を除去し,Chl.a 濃度を減少 させていることが証明された。濾水量は全8 種において暗条 件下で明条件下より大きい値を示していることから ( 表2), 実験に用いた淡水貝類は,昼間より夜間に濾水量が増加する ことが明らかになった。二枚貝類の昼夜の行動特性に着目し た研究は少ないが,例えば,宗宮ほか(2008)がヤマトシジ ミの夜行性を指摘しているように,本実験でも夜間に活発に 濾過摂食をしていたもの ( 表2) と考えられる。ただし,人 工的な明・暗条件下における結果であるため,個々の種に対 して夜間に濾水量が上昇することを証明するためには,自然 条件下において更なる検討が必要である。  実験に用いた全種がTOC と TN の濃度を減少させる傾向 にあったことから ( 図3,図 4,表 2),イシガイ類は富栄養 化の主要な原因であるTN や,富栄養化の結果として増加す るTOC などを取り込み,水質浄化に寄与しているものと考 えられる。全種共にTOC の除去量が TN の除去量を大きく 上回り ( 表2),多くの実験ケースにおいて溶存態ではなく 粒子態 ( 懸濁態 ) で顕著な減少がみられた ( 図3,図 4)。貝 類の吸収・消化量と不定期に排出される排泄物 ( 糞と擬糞 ) の量は,POC・DOC と PON・TDN の変化量に反映されるため, 以下のことが推察される。すなわち,多くの実験ケースにお いてDOC の量がほとんど増減なく安定していたのは,DOC が濾過により取り込まれず,排出もされなかったためと考え られる。一方,TDN の量が経時的にやや増加傾向にあった のは,貝類が排泄物の一部をTDN として排出したか,ある いは,粘液質の排泄物(擬糞)からTDN が溶出した可能性

(10)

が示唆される。ただし,PON の除去量は TDN の増加量を上 回っており,総体的なTN は減少傾向を示した。このことか ら,実験に用いた貝類の多くはPOC と PON を除去し TDN を少量排出したものと考えられる。  図1 ~ 4 の実験結果(経時変化)について,実験開始後, いくつかの種で早い時間帯に濁度等の濃度が減少し,その後, 減少の度合いが少なくなって収束に向かうという傾向が見ら れた。このことは実験に用いた貝類が,水槽への投入直後に 環境変化などの影響を受けていると考えられる。実験開始時 の実験水槽には充分に餌があり,貝が多少空腹状態でもあっ たために,投入直後に濁度は早く減少するが,一定時間後に は活発な餌の取り込みが減じられる。餌は実験終了時まで充 分に残存することから,減少率の低下は,貝の空腹状態が緩 和された結果であると考えられる。  TOC,TN 除去量における明暗条件の対比では,TOC はヨ コハマシジラガイとカタハガイを除く6 種において暗条件で 大きな除去量を示し,TN はヨコハマシジラガイを除く 7 種 において暗条件で大きな除去量を示した。このことから淡 水イシガイ類は一部の例外(ヨコハマシジラガイ)を除き, 夜間の活発な濾過摂食を通じてTOC と TN をより多く除去 したものと考えられる。ただし,1 個体当たりの TOC と TN の除去量が,必ずしも濾水量の大きさと対応していないこと は興味深い結果である。例えば,1 個体当たりの濾水量は, 本実験で用いた8 種中でカワシンジュガイ(湿重量 6 位)が 最大であったにもかかわらず,TOC 除去量はカタハガイ(湿 重量2 位)やドブガイ(湿重量 1 位)の方が大きかった ( 表 2)。また,1 個体当たりの TOC と TN の除去量が明・暗条 件ともに最も小さかったササノハガイ(湿重量8 位)は,1 個体当たりの濾水量は8 種中 6 位であったが,単位湿重量当 たりに換算すると明・暗条件ともに最大値を示した(表2)。 このように,濾水量の大きさとTOC,TN 除去量が種によっ て異なる要因としては,殻の厚み,軟体部の構造や生理機能 の違いによる可能性などが考えられるが,これは今後の検討 課題の1 つである。

謝 辞

 本研究をまとめるにあたり,愛知工業大学の八木明彦教 授には終始御指導いただいた。同大学院博士課程の梅村麻希 氏には分析機器の操作方法を御教示いただいた。また,編集 委員および匿名の査読者の方には貴重なコメントをいただい た。ここに記して以上の方々にお礼申し上げる。

文 献

相崎守弘・福地美和(1998):ヤマトシジミを用いた汽水性 汚濁水域の浄化.用水と廃水,40(10):46-50. 相崎守弘・森岡美津子・木幡邦夫(1998):ヤマトシジミを 利用した汽水域の水質浄化に関する基礎的研究.用水と廃 水,40(2): 34-39. 相崎守弘・高橋愛・山口啓子(2001):ヤマトシジミの大量 斃死機構に関する基礎的研究Ⅰ.LAGUNA( 汽水域研究 ), 8,:31-37.

Coughlan, J. (1969) :The estimation of filtering rate from the clearance of suspensions. Marine Biology, 2,:356-358. Coughlan, J. and A. D. Ansell(1964):A direct method for

determining the pumping rate of siphonate bivalves. Journal du conseil (Conseil permanent international pour l'exploration de la

表2.イシガイ類 8 種の濾水量と TOC,TN 除去量 和名 明暗条件 濾水量 TOC 除去量 TN 除去量 1 個体 (ml ind-1h-1) 単位湿重量 (ml g-1h-1) 1 個体 (ml ind-1h-1) 単位湿重量 (ml g-1h-1) 1 個体 (ml ind-1h-1) 単位湿重量 (ml g-1h-1) カワシンジュガイ 明条件 暗条件 135.1 142.8 42.3 49.3 0.63 0.70 0.197 0.241 0.16 0.21 0.051 0.074 ヨコハマシジラガイ 明条件 暗条件 104.9 143.5 19.9 27.3 1.21 0.59 0.229 0.112 0.20 0.15 0.037 0.029 ニセマツカサガイ 明条件 暗条件 48.7 61.7 12.7 15.1 0.30 0.42 0.080 0.103 0.11 0.12 0.029 0.030 ササノハガイ 明条件 暗条件 54.8 76.3 49.5 54.4 0.14 0.25 0.130 0.176 0.03 0.04 0.023 0.029 カタハガイ 明条件 暗条件 105.4 172.8 17.4 22.4 0.92 0.85 0.151 0.110 0.07 0.22 0.012 0.028 マツカサガイ 明条件 暗条件 21.6 32.4 6.7 10.5 0.50 0.69 0.156 0.224 0.09 0.12 0.028 0.038 オバエボシガイ 明条件 暗条件 66.3 82.0 29.1 38.7 0.54 1.01 0.236 0.477 0.13 0.28 0.056 0.132 ドブガイ 明条件 暗条件 107.7 131.6 9.4 15.4 0.88 1.15 0.077 0.134 0.18 0.25 0.016 0.029

(11)

mer), 29:205-213. 波部忠重・奥谷喬・西脇三郎(1999):軟体動物学概説 下巻. サイエンティスト社,東京都. 長谷川茂・久保添恭之・富士昭・山下和則・中舘史行(2000): ヤマトシジミによる水質浄化能力基礎試験~網走湖産ヤ マトシジミによる実験~・河川環境総合研究所報告, 6,: 27-35. 磯野良介(1998):東京湾盤州干潟のアサリによる窒素摂取 量の推定とその季節変動に関わる要因.水環境学会誌, 21: 751-756.

Jorgensen, C. B.(1975):Comparative physiology of suspension feeding. Annual Reviews Physiology, 37:57-79.

金綱紀久恵・中村義治・上月康則・村上仁士・柴田輝和(2003): 炭素収支による東京湾アサリ個体群の生物機能評価.海岸 工学論文集, 50:1291-1295. 川瀬基弘・梅村麻希・八木明彦(2008):藤前干潟に生息す る二枚貝類の水質浄化能力試験.日本水環境学会年会講演 集, 42:444. 木村賢史(2006):海を守り育む干潟・海浜域- 3. 海岸域が 有するすぐれた自然の浄化機能-.用水と廃水, 48(4): 3-13. 近藤高貴(2008):日本産イシガイ目貝類図譜.日本貝類学 会特別出版物第3 号.日本貝類学会,東京都.

Kryger, J. and H. U. Riisgard(1988):Filtration rate capacities in 6 species of European freshwater bivalves. Oecologia, 77: 34-38.

増田修・内山りゅう(2004):日本産淡水貝類図鑑②汽水域 を含む全国の淡水貝類.ピーシーズ,東京都.

McLusky, D.S.(1973):The effect of temperature on the oxygen consumption and filtration rate of Chlamys(Aequipecten)opercularis (L.)(Bivalvia), Ophelia, 1:141-154.

Mohlenberg, F. and H. U. Riisgard(1979):Filtration rate, using a new indirect technique, in thirteen species of suspension-feeding bivalves. Marine Biology, 54:143-147.

Nakamura, M., Yamamuro, M., Ishikawa, M. and Nishimura, H. (1988):Role of the bivalve Corbicula japonica in the nitrogen

cycle in mesohaline lagoon. Marine Biology, 99:369-374. 中村義治・寺澤知彦・中村幹雄・三村信男(2001):宍道湖 ヤマトシジミ個体群の水質浄化機能の評価解析.海岸工学 論文集, 48:1236-1240. 日本分析化学北海道支部編(1981):水の分析 第 3 版.化学 同人,京都府. 西條八束・三田村緒佐武(1995):新編 湖沼調査法.講談社, 東京都. 宗宮麗・鮎川和泰・清家泰・寺井久慈(2008):二枚貝ヤマ トシジミCorbicula japonica の昼夜行性について.日本陸 水学会東海支部会 第 10 回研究発表会講演要旨集 , 34.

Sylvester, F., Dorado, J., Boltovskoy, D., Juarez, A. and Cataldo, D. (2005):Filtration rates of the invasive pest bivalve Limnoperna

fortunei as a function of size and temperature. Hydrobiologia,

534:71-80.

Wu, Q., Chen, Y. and Liu, Z.(2005):Filtering capacity of

Anodonta woodiana and its feeding selectivity on phytoplankton.

Chinese Journal of Applied Ecology, 16(12):2423-2427. 山室真澄(1992):懸濁物食性二枚貝と植物プランクトンを

通じた窒素循環に関する従来の研究の問題点 ( 総説 ).日 本ベントス学会誌, 42:29-38.

(12)

図 3-1. イシガイ類 8 種における 1 個体当たりの TOC・DOC・POC の除去・凝集効果.
図 3-2. イシガイ類 8 種における 1 個体当たりの TOC・DOC・POC の除去・凝集効果(続き).
図 4-1. イシガイ類 8 種における 1 個体当たりの TN・TDN・PON の除去・凝集効果.     各実験区の TN 濃度と TDN 濃度の変化率を対照区の変化率で除し,さらに実験に投入した貝の個体数で除して,1 個体 当たりの TN,TDN,PON の除去・凝集効果を百分率で示した.図中には実験値をプロット,その近似直線をラインで示し, その傾きを併記した.太実線■は TN 濃度,点線○は TDN 濃度,細実線△は PON 濃度 (PON = TN - TDN) の変化を示す.���������
図 4-2. イシガイ類 8 種における 1 個体当たりの TN・TDN・PON の除去・凝集効果(続き).     各実験区の TN 濃度と TDN 濃度の変化率を対照区の変化率で除し,さらに実験に投入した貝の個体数で除して,1 個体 当たりの TN,TDN,PON の除去・凝集効果を百分率で示した.図中には実験値をプロット,その近似直線をラインで示し, その傾きを併記した.太実線■は TN 濃度,点線○は TDN 濃度,細実線△は PON 濃度 (PON = TN - TDN) の変化を示す.�����

参照

関連したドキュメント

 処分の違法を主張したとしても、処分の効力あるいは法効果を争うことに

計算で求めた理論値と比較検討した。その結果をFig・3‑12に示す。図中の実線は

超純水中に濃度及び粒径既知の標準粒子を添加した試料水を用いて、陽極酸 化膜-遠心ろ過による 10 nm-SEM

平成 16 年度に試行的に除去作業を行 い、翌平成 17 年度から、ボランティア

測定結果より、凝縮器の冷却水に低温のブライン −5℃ を使用し、さらに凝縮温度 を下げて、圧縮比を小さくしていくことで、測定値ハ(凝縮温度 10.6℃ 、圧縮比

過去に発生した災害および被害の実情,河床上昇等を加味した水位予想に,

町の中心にある「田中 さん家」は、自分の家 のように、料理をした り、畑を作ったり、時 にはのんびり寝てみた

防災 “災害を未然に防⽌し、災害が発⽣した場合における 被害の拡⼤を防ぎ、及び災害の復旧を図ることをい う”