[H-TT23] [JJ] 環境トレーサビリティー手法の開発と適用

[HTT23-05] 地球化学的手法を用いた岡山県・鳥取県一級水系の水質解析

★招待講演

*山下 勝行¹、亀井 隆博¹、岸本 悠河¹、大井 あや²、大西 彩月²、栗原 洋子²、千葉 仁¹、SHIN Ki-Cheol³ (1.岡山大学大学院自然科学研究科、2.岡山大学理学部、3.総合地球環境学研究所)

キーワード：岡山県、鳥取県、河川水

岡山県および鳥取県の一級水系の水は、地域の工業・農業活動をはじめとする人間活動を維持するためには欠かせない資源である。本研究グループは、岡山県の詳細な水質マップの作成を目的とした河川水の調査を2011年に開始し、2015年までに岡山県および、広島県の隣接した地域から河川水試料を採取し、主要溶存成分、微量元素組成、O-H安定同位体比の分析を進めてきた。2016年はさらに調査範囲を広げ、鳥取県の千代川および天神川流域から採取した試料の分析を行った。これまでに分析を終えた540試料（地点数=379）のデータをもとに、岡山県全域と鳥取県の東部をカバーする水質マップの作成を行った。また、一部の試料についてはSとSrの同位体分析も進めている。その結果の一部を以下に報告する。
水素と酸素の安定同位体比は地域によって大きく異なる。酸素同位体比は、標高の低い地域で高く、標高が高くなるにつれて低くなる高度効果が見られた。一方、d値は鳥取県と岡山県北部の中国山地で20を超える高い値を示し、岡山県の南部に向かって5〜15程度まで下がる傾向が見られた。また、一部の採水地点では、水質の季節変動を調べるために3〜4ヶ月ごとに採水を行ったが、d値の季節変動幅は数パーミル程度であった。
主要陰イオンの一つであるSO₄の濃度は、鳥取県北東部の一部の地域を除いて、岡山県北部から鳥取県で5ppm以下と低く、岡山県南部に向かって数10ppmまで上昇する傾向が見られた。一方、硫黄同位体比はSO₄濃度の低い地域で高く、SO₄濃度の増加とともに~0に収束する傾向を示した。この原因としては、人間活動による、低い同位体比をもつ硫黄が河川に流入していることが考えられる。
Ca, Mg, Na, Kなどの陽イオンや微量元素(47元素)の濃度も地域によって大きく異なる。これら全ての元素について水質マップを作成した結果、いくつかのグループに分類できることが明らかになった。地質図との比較から、一部の元素については、降水（地下水）と周辺地質との反応が、河川水の水質形成に大きく影響していることが明らかになった。その一方で、As、Cd、Znなどの微量元素については、周辺地質の影響に加え、鉱山排水などの混入による局所的な変化も重要であることが明らかになった。