[A-HW23] 同位体水文学2021

[AHW23-10] The continuing story of mathmatical modelling for nitrogen pollution analysis in groundwater

★Invited Papers

*西田 継¹、横澤 賢²、Shakya Bijay Man¹、石平 博¹、遠山 忠¹、中村 高志¹ (1.山梨大学大学院総合研究部附属国際流域環境研究センター、2.静岡県)

キーワード：硝酸、安定同位体比、微生物反応、発生源混合

水環境の窒素汚染解析を発展させる目的で、微生物反応と汚染源混合を組み合わせた窒素化合物同位体の消長を追跡する数値モデルを新たに開発した。このモデルを人口増加に伴う水不足と地下水の窒素汚染が深刻なネパール・カトマンズ地域に適用し、数年間の調査データを解析した結果、発生源として下水の寄与が最も大きいことがわかった。また、硝酸の窒素・酸素同位体比の相関については、下水中と雨水中のアンモニア性窒素の混合で窒素同位体比が分散し、続く硝化と脱窒により非線形的に両同位体比が上昇すると考察し、従来に比べ定量的な説明を可能とした。次に、過去の再現計算により、人口密度の高い地域で下水由来のアンモニア性窒素が流入しており、同時に、硝化と脱窒が低密度地域に比べて促進されていること、下水と同レベルに汚染された市内の河川の地下水涵養が窒素汚染を拡大させている現状を明らかにした。さらに、未来の予測計算により、人口増加に伴う地下水への下水流入量の増加を考慮しているにも関わらず、高い脱窒反応ポテンシャルによって10年単位で全域の地下水系から窒素が除去されると推測した。以上の成果は、環境解析における同位体科学の実用性を高め、地域の環境管理を支援するものと期待される。