Alternative Title農業活動の影響を受ける湿地流域における硝酸及び亜酸化窒素の挙動について
Note (General)type:text
研究科: 千葉大学大学院園芸学研究科
学位:千大院園博甲第農59号
Wetlandisconsidered to improve water quality by physical, chemical and biological process that remove N from groundwater.Hydrological, chemical and soil profile data are combined in this study to estimate the nitrogen transport and transformation of groundwater in wetland. A headwater wetland in Ichikawa,Chiba Prefecture, Japan, was chosen to estimate the dynamic of nitrogen in wetland groundwater. The upland is covered by Kanto Loam about 4 m in thick. It is underlain in a sequence by Joso clay layer and Narita sand that a thick fine sand layer which is the major aquifer in the study area. The Joso clay layer is discontinuous of slope. The surface layer (0~1 m) of wetland is silt, followed by silty sand and sand (1 m~2 m). There is sand layer below 2 m depth. Discontinuous clay layer also could be found of this profile.Therefore, low permeability coefficients were found of the shallow layer in this profile (from 0.0297 to 0.521 m d-1).The flow nets indicate predominantly horizontal flow from the upland boundary of the wetland towards middle of wetland.DO concentrations and ORP were low, indicating the reducing environment in wetland groundwater. Nitrate was totally removed along the flow path, although the nitrate load of inflow were high (>140 mg L-1) in this wetland. The areaaround the boundary played an important role in diluting the shallow nitrate-loaded groundwater based on data of δ15N-NO3- values and chloride concentrations. Nitrate decreased with decrease of DO, increase of δ15N-NO3- and N2 denitrificationand result of ORP decreased along the flow path.Therefore, besides this dilution effect, biological removalprocesses also significantly reduced the nitrate concentration of the groundwaterin wetland.. Denitrification process leaves the problem of N2O that dissolved in groundwater and emission to atmosphere. Understanding the spatial and temporal pattern of dissolved N2Oin groundwater is essential to estimate the N2O emissions from groundwater to the unsaturated zone and to the atmosphere. The...
湿地は他の生態系と比較して酸化還元環境を有し、流域の窒素化合物窒素化合物挙動および窒素循環に強く影響を与えている。本研究は千葉県市川市大町湿地公園を選び、水文、地球化学及び土壌断面の調査・観測データを行い用いて、湿地流域地下水流動系中における窒素の挙動を解明することを目的とした。本研究地は千葉県下総台地典型的な谷頭部湿地流域であり、台地、斜面および湿地からなる。台地の地層分布は表層から関東ローム層、褐色粘土層、白色常総粘土層、砂層であり、斜面では常総粘土層の欠如部分があることが分かった。また、湿地は表面から深度の約1mまではシルト層、深度1mから2mはシルト質砂層、その以深は砂層の順に分布している。また、シルト質砂層には連続性の欠いた粘土層が存在する。そして、湿地のシルト層の透水係数が低く、0.0297から0.521m d-1までの範囲に推移する。研究地の既存井戸および設置されたペゾメーターから算出された全水頭空間分布は台地から涵養された水が地下水とし湿地へ流入していることを示唆した。 一般的に還元環境は酸化還元電位(ORP)および溶存酸素(DO)が低く、pHが高い特徴を持っている。本研究地の地下水中ORPおよびDOの値は低いことにより、湿地の還元環境が非常に発達していることがわかった。地下水流動方向において硝酸濃度の減少した。硝酸イオンと塩素イオンの比率および窒素同位体比δ15Nを用いて、地下水中硝酸濃度変化に起因する希釈作用と脱窒作用をそれぞれ定量的に評価した。右岸側にある地点1から3までの窒素同位体比が変化しないため、希釈作用のみ、その以外の地点には、希釈および脱窒の総合作用を受けていたと思…
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Date Accepted (W3CDTF)2015-04-01T13:27:13+09:00
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