琵琶湖の水・湖底環境の健全性評価に関する調査研究（令和 5年度）
Research on water and lake-bottom environment for soundness evaluation of Lake Biwa

研究概要

近年の琵琶湖は、下水道整備や事業者の排出削減の取組の進展などにより、琵琶湖への流入負荷量が低減され、湖内や流入河川の水質には改善傾向が見られる。その一方で、在来魚介類減少等の生態系や気候変動に関連する新たな課題が生じている。琵琶湖北湖では流入負荷削減による貧栄養化が引き金と見られる大型緑藻の繁茂といった物質循環の変化に起因する生態系変化が顕在化している。さらに、全層循環が2018、2019年度と2年連続で確認されず、それに端を発した夏季の湖底の貧酸素化等の気候変動影響と考えられる環境問題も起こっている。これらの諸課題に対応し、琵琶湖の環境を保全・管理・再生していくためには、琵琶湖の環境の支配要因である、「水環境」、「湖底環境」、双方の現状を詳細に把握する必要がある。そのため、国立環境研究所で培われた、溶存有機物の分子サイズや底泥酸素消費量等についての新規性の高い環境分析手法を琵琶湖に適用し、以下の調査研究に取り組む。得られる知見を用いて、琵琶湖の水環境と底層環境を適切に評価し、それらの保全・再生に資することを本研究の目的とする。

研究の性格

• 主たるもの：技術開発・評価
• 従たるもの：政策研究

全体計画

（１）水環境評価に関する調査研究
琵琶湖における物質循環を解明するために溶存有機物と溶存態リンの特性と動態を把握することが重要である。そのため、溶存有機物と溶存態リンの生物利用性と動態評価に向けた調査研究を行う。加えて、湖内の藻類群集と栄養塩類の関係性についての調査も実施する。琵琶湖において知見が極めて少ない両者の生物利用性と動態を明らかにし、物質循環モデルに適宜組み込むことで、水環境の健全性を評価することを最終目的とする。

（２）湖底環境評価に関する調査研究
水質や生態系に多大な影響を及ぼす湖底環境についての調査研究を行う。全層循環停止メカニズムの推定や底層溶存酸素量の変動因子の把握、底泥溶出フラックス算定について、NIESの新規的研究手法を適用する。得られた結果から、琵琶湖の湖底環境を評価し、改善対策の立案に繋がる成果を結実することを最終目的とする。

今年度の研究概要

（１）水環境評価に関する調査研究
・溶存有機物の水環境評価指標としての有効性評価
NIESが開発した溶存有機物の分子サイズ測定装置によって、溶存有機物の生物利用性と生態系との関係解明に向けたデータをまとめ、水環境評価における有効な活用法を検討する。
・琵琶湖北湖におけるリンの鉛直分布の把握と起源推定
既存の測定法では検出限界以下となる琵琶湖北湖の正リン酸の動態を、イオンクロマトグラフィーによる新規手法を用いて引き続き調査する。
・琵琶湖南湖の環境影響評価
　琵琶湖南湖でしばしば問題となる水質悪化やアオコ発生についての調査やその影響評価を行う。また、アオコの発生に係る要因について、水質や底質との関連について検証する。

（２）底泥環境の評価と底泥溶出に関する調査研究　
・琵琶湖北湖の全層循環シミュレーション解析
近年、琵琶湖で観測された全層循環未達成のメカニズムを数値シミュレーションで解析する。
・琵琶湖の底泥酸素消費量（SOD）の面的把握
NIESが開発したSOD測定法により、これまでSODのデータが得られていない水域のSODを調査し、その知見をまとめる。
・底泥中のリンの形態および分子サイズの評価
リンの底泥溶出フラックス算定に必要となる、底泥間隙水中のリンの分子サイズや形態についての調査および分析手法開発を推進する。

外部との連携

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター