WO2000055094A1 - Procede et dispositif de reduction ou de limitation de la multiplication d'algues dans des lacs et des etangs eutrophises - Google Patents

Description

^ 糸田 富栄養化 した湖沼等における藻類を減少又はそ の増殖を抑制する方 法、 及びそのための装置 技術分野

本発 明 は 、 湖 沼 の水質 を 改善す る た め に該湖 沼 の 水 が 富栄 養化 し て 繁茂 し て い る 藻類 を減少 さ せ る か又 は藻類 の増殖 を 抑制す る 方法、 及び こ の 方法の 実施 に使用 す る 装置 に 関す る も の で あ る 。

発明 の背景

近時 、 湖 沼 （本明 細書 に お い て 、 湖 沼 と は湖 ， 沼 ， 池， プ

— ルな ど を含む も の と す る ） に お い て は 、 着生藻類やァ ォ コ な ど の浮遊藻類が繁殖 し て そ の水質が 悪化 さ れ、 水道 ， 観光 ， レ ク リ エ — シ ョ ン な ど に 支 障 を 来 た し て レ、 る こ と が 広 く 知 ら れて お り 、 特 に 、 ァ ォ コ の発生 に よ る 水 の 汚染が 問題 と な つ て い る 。 そ の原 因 は 、 湖 沼 に N や P を 多 量 に含む生活排水 が 流入 し て湖 沼 の水 が 富栄養化 し 、 こ の 富栄養化 に よ り 、 糸 状 藻類 な ど の 着生藻類やァ ォ コ な ど の 浮遊藻類 が 激増 し て 、 湖 沼 の 生態系 が 変化す る カゝ ら で あ る 。

而 し て 、 湖 沼 の水質 を 改善す る 方法 と し て は、 従来 、 種 々 の 方法が提案 さ れ、 実用 に供 さ れて レ、 る も の も あ る が 、 未 だ 、 充分 に満足すべ き 効果 を 挙 げて い る 方法 は殆 ど な い。 そ こ で 、 本発 明 の発 明者 は 、 先 に 、 水質 を 改善すべ き 水深 が 5 m 以 浅 の湖 沼等 の 水 面 の 一 部 を 所要遮光率 で遮蔽す る こ と に よ り 湖 沼 の 富栄養化 に よ る 藻類 の 増殖 を 抑制 し て 水質 を 改善す る 方法 を発 明 し 、 本 出願人 に よ り 特許出願 中 で あ る 。

こ の 先願発 明 は 、 湖沼表 面 を 遮光部材で遮光す る こ と に よ り 、 遮光部材の 下 に あ る 藻類 の 光合成 を 抑制 し て そ の 増殖 を 抑制 す る と い う 観点 に た っ た も の で 、 主 と し て 水深が 5 m 以 浅 の 比較的浅い湖沼 に適用 す る 趣 旨 の も の で あ っ た。

然 し 乍 ら 、 そ の後研究 を 重ね た結果、 ァ ォ コ な ど の 浮遊藻 類が繁殖 し て 浮遊 し て い る の は湖 沼 の 規模やそ の 水深 に 関係 な く 、 湖 沼 の 表層 の 水深 5 〜 6 m 程度 ま で で 、 そ れ以 上 に 深 い 下層 の水 と の 混合 は起 こ ら な い こ と 、 前記 下層 の 水 に は 太 陽光 が届 かな い た め前記浮遊藻類 は繁殖 し な い こ と 、 更 に は 、 水深 5 〜 6 m の表層 の 水 は風 に よ り 移動す る が 、 下層 の 水 は 殆 ど移動 し な い こ と 、 そ し て 、 遮光部材 の 下 に位置 し た ァ ォ コ な ど の 浮遊藻類や プ ラ ン ク ト ン は活性化 を 阻害 さ れて 繁殖 力 を 失 い 、 再度太陽光 に 晒 さ れ て も 繁殖せず、 死滅す る こ と を 知得 し た。 な お 、 湖 沼 の 水 の透 明 度や湖 沼 の あ る 場所 の 地 理的環境 な ど に よ っ て は 、 水深 5 〜 6 m 以上 、 例 え ば 1 0 m位 の 深 さ で も ァ ォ コ な ど の 浮遊藻類 が繁茂 し て い る こ と も あ る が 、 本発 明 は こ の よ う な 場所 に お い て も 、 勿 論有効 に適用 で き る も の で あ る 。

本発 明 は上述 の よ う な 知 見 に 基づ き 、 湖 沼 の深 さ や大 き さ に 関係 な く 、 富栄養 化 し た湖 沼等 に お け る 藻類 を減少 又 は そ の 増殖 を 抑制す る 方法、 及 びそ の た め の 装置 を 提供す る こ と を 、 そ の課題 と す る も の で あ る 。

発明の開示

上記課題 を解決す る こ と を 目 的 と し て な さ れ た 本発 明 方法 の構成 は 、 富栄養化 に よ り 繁茂 し た 藻類 を減少 さ せ る か又 は 藻類 の 増殖 を抑制すべ き 湖 沼 の 水面 に 、 浮力性 の遮光部材 を 浮上 さ せて 、 前記湖 沼 に お け る 水 面 を 所要遮光 率 に な る よ う 遮光す る こ と に よ り 、 藻類 の 光合成 を 阻害 し て 、 該藻類 の減 少又 は そ の 増殖 を 抑制す る こ と を 特徴 と す る も の で あ り 、 ま た 、 前記方法 を 実施す る た め の装置 の構成 は、 プ ラ ス チ ッ ク ， 木 な ど の 浮力性材料 に よ り 適宜平面形状 に 形成 し た 浮力 性 の 遮光部材 の適宜数個 を 、 個 別 に 、 或 は 、 互 い に緩 く 接続す る か、 又 は 、 枠部材の 中 に収 め て 所要 の遮光率 を得 ら れ る 面積 に 形成 し 、 湖 沼 の 水 面 に 浮上 さ せ る て該湖 沼 の 水 面 を 部分的 に遮光す る よ う に し た こ と を 特徴 と す る も の で あ る 。

図面の簡単な説明

図 1 は本発 明 方法 に使用 す る 浮力性遮光部材 の 第一例 平面 図 、 図 2 は図 1 の部材 の 断面図 、 図 3 は遮光部材の第二例 の 平面 図 、 図 4 は 図 3 の部材 の 断面 図 、 図 5 , 図 6 は遮光 部材 の 第 三例 ， 第 四 例 の 平面 図 、 図 7 , 図 8 , 図 9 は そ れ ぞれ図 3 の遮光部材の使用 例 を 示す平面図 、 図 1 0 は 図 9 の A — A線 矢視図 、 図 1 1 は遮光部材 の使用 例 の 平面図 、 図 1 2 は 図 1 1 の B — B 線矢視図 、 図 13 は 図 11 の遮光部材 を ユ ニ ッ ト ィ匕 し た 状態平面 図 、 図 14 は 図 13 の横断面図 、 図 15 は本発 明 方法 に 使用 す る 遮光部材の 第五例 の斜視図 、 図 16 は図 15 の遮光部 材 を筏状 の遮光部材ュ ニ ッ ト に形成 し た例 の 平面 図 、 図 17 は 図 16 の遮光部材の配置の 第一例 を示す平面 図 、 図 18 は 図 16 の遮光部材の配置 の第二例 を 示す平面 図 、 図 19 は 図 18 の C 一 C 線矢視図 、 図 20 は図 16 の遮光部材の配置 の 第三例 を 示 す平面図 、 図 21 は 図 20 の D — D 線矢視 図 で あ る 。

発明を実施するための最良の形態

まず、 図 1 〜図 6 において、 la〜 Id は、 夫々 、 平面力、ら見て正方 形， 長方形， 六角形に成形 した浮力性の遮光部材で、 こ こ では一例 と してポ リ エチ レン， ポ リ プロ ピ レン等のポ リ オ レフ イ ン系プラ ス チ ッ ク によ り 、 中空或は気泡を抱かせて水面に浮く よ う に成形 して いる。 こ の場合の比重は、 遮光部材 la〜 Id を水面に浮かべた と き 、 その喫水線がフ ロ ー ト の高 さ （厚さ） 方の略中央付近になる よ う に する こ と が望ま しい。 これは、 遮光部材 la〜 Id が波立ちや風に吹か れた り して も、 反転する こ と な く 安定に水面上に浮かせるためであ る。 また、 図 3 〜図 5 に示 した遮光部材 lb〜 Id は、 その表裏 と も 中 央を中高 h に形成する こ と によ り 、 波立ちや風によ る部材相互の重 な り が生 じても 自然に回復でき る よ う にする と 共に、 上面に雨水や 砂な どが貯ま る こ と がないよ う に形成 してレ、る。 このため部材の中 央に穴 2 を設ける こ と も ある。 本発明における上記遮光部材 la〜 ld は、 プラ スチ ッ ク成形品のほ力 木質材ゃその他の繊維、 或は、 中 空体な ど、 上記遮光部材と 同様に形成 して水に浮く も のであればそ の材質は任意である。

こ の よ う に形成された遮光部材 l a〜 I d は、図 7 に例示する よ う に 湖沼 L における全水面 W L の左半側に、その左半側が所要の遮光率と なる よ う に適宜の個数を投入 し個別に接続する こ と なく 浮かべて配 置する。 図 7 の例では、 各遮光部材 l b は互に接続乃至は拘束する こ と な く フ リ ー状態で水面に浮上させている ので、 湖沼に吹く 風や水 の流れによ って遮光部材群が移動するが、 この場合、 遮光部材群は 全体がほぼま と まった状態で移動 し、 また、 ァォコが浮遊する表層 の水も上記の風や水の流れによ って、 上記の遮光部材群 と 同 じ方向 に移動するので、この遮光部材 l b の群によ るァォコが浮遊している 表層水の遮光効果は、 実質上何ら損なわれる こ と がないこ と が、 実 験によ り 確認された。

本発明では、遮光部材 l b を図 7 〜図 9 に示す態様で配置する こ と よ り 、 図 1 0 に例示する よ う に、 湖沼の一部を遮光する形態を と る , このよ う な形態で遮光されている表層の水 H w には、ァォコ等の浮遊 藻類が浮遊 しているが、遮光によ り それら藻類は増殖する こ と な く 、 減少するか死滅して しまい、 こ の部分の水質の改善を果たすこ と が 出来る のである。 そ して、 前記遮光部材 l b の下の水も含めて表層の 水 H w は、 風や波によ り 移動 し、 こ の移動によ り 遮光部材 l b の下に 進入 した水にァォコ等が浮遊 している と 、 上記と 同様に、 前記ァォ コ等は光合成ができずに活性が低下 して、 再び太陽光に さ ら されて も、 活性化する こ と な く 、 増殖する こ と はない。 図 8 〜図 10 は、 湖沼の水の表面に遮光部材 lb を配置する他の例 を示すも ので、 図 8 〜図 10 において、 3 , 4 は、 遮光部材 lb が風 や波立ちによ って湖水上で自 由 に浮遊 して しま う のを拘束するオイ ルフ ェ ンス状の仕切 り フ ェ ンスであ り 、 図 8 では湖沼表面を大略 1 / 2 に仕切る よ う に、図 9 ではループを描く よ う に配置されてレ、る。 なお、 仕切 り フ ェ ンス 3 , 4 は、 それ自 体を湖水上のほぼ定位置を 保持するため、 湖岸に係着 した り 、 或は、 余裕のある長さ を持たせ た索 5 を介 してアンカ一又はウェイ ト 6 に係留する。

上記の例は、 浮力性の遮光部材 1 b、 或は、 同 1 a , 1 c， 1 d を、 湖 沼の水面上に、 その全水面の一部を覆い、 かつ、 ある範囲内では比 較的自 由に漂 う こ と が可能にでき る よ う に して投入， 配置 し、 こ の 遮光部材に遮光された部分の表層の水の表面から水深 5 〜 6 m程度 までの間に浮遊している藻類の光合成を断ち、 これによ つて該藻類 の増殖を著 し く 低下， 抑制する こ と ができ る。

上記のよ う な藻類の活性化を阻害 し、 その増殖作用を抑制する効 能が得られる遮光部材 la〜 Id の配置形態は、 図 7 〜図 10 に例示 し たよ う な配置形態に限られず、 図 11〜図 14 に例示する配置形態と する こ と も あるので、 これについて説明する。 図 11〜図 14 の例で は、 先の例 と 同様に遮光部材 1 b を使用 しているが、 遮光部材 1 a , lc, Id を使用する場合も同様である。 こ こ では、 遮光部材 lb の多 数枚、 即ち、 図 13 に示すよ う に 64枚をフ ロ ー ト管 7 を正方形に形 成 した遮光フ ロ 一 ト枠 F の内側に整列配置 して、 こ のフ ロ ー ト枠 F を一単位と して、 25 単位の遮光フ ロ ー ト枠 F を正方形状に並べた も のが図 11 の例である。

図 11 の配置例は、 広大な規模の湖沼におけ る一部の表層に遮光 部分を形成するのに適 しているから、 表面積が大きな大型の湖沼に おける表層水の遮光に適用 して有用である。 図 11〜図 13 において、 図 1 〜図 10 と 同一符号は同一部材乃至は同一部分を示 している。

本発明においては、 図 11〜図 14 に例示 したよ う に、 湖沼におけ る水面の一部 と はいえ、 広範囲の表層に遮光部分を形成する のに用 いて特に好適な遮光部材と して、 図 15, 図 16 に例示する よ う な大 形の遮光部材 le を使用する。 即ち、 この遮光部材 le は、 その断面 外形が図 4 の遮光部材 lb と 同様に中高状 h であるが、 その断面形状 で遮光部材 le の全体を長尺に形成したものである。

上記の長尺タイ プの遮光部材 le は、 その複数本を平行に して並 ベ、 隣 り 合 う遮光部材 le 同士を、 互に連結索な どの連結部材 8 によ り ゆる く 結合 して筏状の遮光体 Fp に形成 し （図 16参照）、 こ の遮光 体 Fp を一単位と して、 複数単位の遮光体 Fp を、 図 17〜図 21 に例 示する よ う な形態で湖沼の水面上に配置する のである。 遮光体 Fp を このよ う な配置形態で設け る と 、 湖沼の水面を大規模なスケール で遮光でき るので、 き わめて効率が良い。 なお、 図 17〜図 21 にお いて、図 1 〜図 12 と 同一符号は同一部材乃至は同一部分を示 してい る。

以上の説明は、 遮光部材 la〜 le のいずれか、 或は、 これ ら を混 用する な ど して、 こ の遮光部材によ り 湖沼においてァォコ な どの浮 遊藻類が浮遊繁茂 している表層部の水面を、 最適の遮光率、 即ち、 ァォコ等を 1 00 %死滅させる こ と な く 、 魚類等の棲息に必要な程度 のみを活か して残すよ う に遮光する こ と によ り 、 ァォコ等の浮遊藻 類を、 湖沼水の富栄養化によ る異常増殖を効果的に抑制する方法に ついて述べたものである。

こ のよ う に本発明は、 湖沼においてァォコ等の浮遊藻類が浮遊繁 茂する水面から 5 〜 6 m程度、 或は、 水の透明度やその湖沼がある 場所の地理的環境な どによ っ ては深さ 1 0 m程度までの深 さ の表層 の水面を遮光部材で覆 う こ と によ って、 湖沼の水深や規模に関係な く 、 該湖沼の浄化が可能になる。

産業上の利用の可能性

本発明は上述の と お り であって、 富栄養化によ り 藻類が異常繁殖 している湖沼の水面に、 浮力性の遮光部材を所要数浮上させて当該 湖沼の水面の一部を適宜遮光率によ り 遮光する こ と によ って、 遮光 された表層の水の中に浮遊繁茂 している ァォコ な どの浮遊藻類の活 性を低下乃至は死滅させる よ う に したから、 湖沼の富栄養化によ る ァォコ な どの浮遊藻類の異常発生を、 何らの人工的エネルギを使用 する こ と な く 効果的かつ効率よ く 抑制する こ と ができ 、 湖沼の浄化 を図る こ と ができ る。

Claims

請求の範囲

1 富栄養化 に よ り 繁茂 し た 藻類 を 減少 さ せ る か又 は藻類 の 増殖 を抑制すべ き 湖 沼 の 水面 に 、 浮力 性 の遮光部材 を 浮上 さ せて 、 前記湖 沼 に お け る 水 面 を 所要遮光率 に な る よ う 遮光す る こ と に よ り 、 藻類 の光合成 を 阻害 し て 、 該藻類の減少又 は そ の 増殖 を 抑制す る こ と を 特徴 と す る 富 栄養化 し た湖 沼 に お け る 藻類 を減少又 はそ の増殖 を抑制す る 方法。

2 プ ラ ス チ ッ ク ， 木 な ど の 浮力 性材料 に よ り 適宜平面形状 に形成 し た 浮力性の遮光部材の適宜数個 を 、 個別 に 、 或 は 、 互い に緩 く 接続す る か、 又 は 、 枠部材の 中 に収 め て 所要 の 遮 光率 を得 ら れ る 面積 に 形成 し 、 湖 沼 の 水 面 に 浮上 さ せ て 、 該 湖 沼 の 水 面 を 部分的 に遮光す る よ う に し た こ と を 特徴 と す る 富栄養化 し た湖沼 の 藻類 を減少又 は そ の増殖 を抑制す る 装置 3 遮光部材は、 中 高状 に形成 し た請求項 2 に記載の装置。 4 遮光部材 は、 プ ラ ス チ ッ ク の押 出 し成形等 に よ り 長尺 に 形成 し た 請求項 2 又 は 3 に 記載の装置。