JP2005060290A

JP2005060290A - 赤潮の防除方法及び装置

Info

Publication number: JP2005060290A
Application number: JP2003291751A
Authority: JP
Inventors: Maruko Tanaka; 真留子田中
Original assignee: Kyuken Corp
Current assignee: Kyuken Corp
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】この発明は環境に悪影響のない塩を使用し、赤潮を防除することを目的としたものである。
【解決手段】この発明は、海水に０．５％〜２％（重量％）の塩又はクエン酸０．０１％〜０．１５％（重量）の単独又は混合物を溶解した高塩濃度海水を、赤潮の上面から散布することを特徴とした赤潮の防除方法により目的を達成した。
【選択図】図２

Description

この発明は、水産物の収穫海域および養殖海域等における赤潮による被害を防除又は低減させることを目的とした赤潮の防除方法及び装置に関する。

従来赤潮防除剤としては、アルテロモナス属に属する微生物を有効成分とする赤潮防除剤、又は石灰質や珪酸等からなる貝化石を有効成分とする赤潮防除剤が知られている。

次に銅イオンを発生させる赤潮の死滅除去方法の提案があり、高度不飽和脂肪酸又は高度不飽和脂肪酸を含む混合油を固定化した繊維状物質からなる赤潮防除材料が知られている。
特開２００２−６０３０７特開２００２−１８７８０７特開平５−１４６２３４特開平６−１７０１

従来赤潮の防除については、微生物薬剤を使用するもの、高度不飽和脂肪酸を使用するもの又は塩類と有機酸を混用するものなどが知られており、夫々一定の効果を示している。

然し乍ら、元来海水中に含まれない人工の薬剤を使用する場合には、海域の環境破壊を生じるおそれがあり、赤潮は防除したが海中の有用生物に悪影響を与えるおそれがあった。

そこで海域の環境に悪影響を与えることなく、赤潮を有効に防除しようとするものである。

日本における赤潮被害は、シャットネラ（Ｃｈａｔｔｏｎｅｌｌａ、ラフィド藻の一種）などによるものと言われているので、その発生を防除（又は不活性化）すれば目的を達成することができるものと認められる。

然して前記藻類の異常発生原因の第１は、水中の低温水層が前記藻類の発芽適温（２０℃前後）に達すること、第２は窒素、リン等の栄養塩が富栄養化状態であること、第３は表層部で硅藻や渦鞭毛藻などの植物プランクトンが優先種となって表層部の栄養塩がなくなるまで増殖する。表層部の栄養塩がなくなり、海上が穏やかで海水の垂直混合が起こらず、栄養塩の躍層（成層）が赤潮の生育活動水深より浅くなると、赤潮が発生することが知られている。

従って少なくとも第１、第２、第３の何れか１つの条件に達成するのを阻止すれば（例えば温度を２０℃前後以下にする）、赤潮を死滅させることができる。

この発明は、海水成分を変えることなく、前記第１、第２、第３の条件の少なくとも１つを破棄して赤潮の発生を防除することに成功したのである。

即ちこの発明は塩化ナトリウム（固形塩、例えば岩塩）を溶解し（高塩濃度海水）又はクエン酸と混合し、或いはクエン酸単独を赤潮発生海域に散布することにより、藻類を死滅させ又は不活性化して遂には死滅させるものである。

前記高塩濃度海水などは、例えば船から散布し、又は間欠空気揚水筒を利用して、固形塩、岩塩などを溶解しつつ、その海水を流動させると、海域の垂直対流と、水面温度低下及び表層海水の沈降の三者を同時、かつ効果的に実施することができる。

即ち方法の発明は、海水にその０．５％〜２％（重量％）の塩又はクエン酸０．０１％〜０．１５％（重量）の単独又は混合物を溶解した高塩濃度海水を、赤潮の上面から散布することを特徴とした赤潮の防除方法であり、高濃度の海水の全塩分３．５％〜５％（重量）とし、その比重（１５℃）を１．０２３〜１．０３７とすることを特徴としたものである。

また他の発明は、赤潮発生海域の海水を上下対流させ、この流動海水中に塩を溶解させることを特徴とした赤潮の防除方法である。

次の装置の発明は、水中に直立浮遊し、移動できるようにした間欠空気揚水装置の周囲に、塩分溶解手段を付設したことを特徴とした赤潮の防除装置であり、塩分溶解手段は、揚水筒の上端部の海水流動部へ、固形塩を流水可能に保持させたことを特徴とするものである。

さらに他の発明は、請求項１記載の海水散布をする為に船体内に高塩濃度海水タンク、動力付のポンプ及び散水手段を組み合わせたことを特徴とする赤潮の防除装置である。

前記この発明の方法によれば、高塩濃度海水を散布するので、赤潮の原因となった藻類を水底側へ沈降させて、その活性を低減させ、ついには繁殖を停止させることができる。

この場合に、散布するのが高塩濃度海水（塩分が多い海水）は、濃度に変動があっても、環境に悪影響を及ぼすおそれはない。またそのまま放置すれば拡散して一般濃度になるので、何等問題点はない。またクエン酸は少量であれば、海水汚染に不都合はないものと認める。

前記間欠空気揚水装置によれば、当該海域を上下撹拌するので水温を低下させる。例えば水深１０ｍの水面が２１℃の場合に、通常水底温度は１５℃位であるから、上昇した水が混合した温度は１９℃〜１９．５℃となり、次いで水底側海水の上昇につれて１８℃又はその温度以下となって赤潮の原因となる藻類の活性は大幅に低下すると共に、水底側に移行して赤潮は消滅する。

要するに赤潮は、前記藻類の繁殖により発生し、海水中の酸素を消費して酸欠状態を生じ、水中の生物、他の藻類を死滅させるものであるが、この発明はこれを防除することができる。

この発明によれば、高塩濃度海水、又はクエン酸入り海水の単独又は混合水を散布することにより藻類を脱水、死滅、降下させ、低水温にして、その繁殖を防止し、不活性化する効果がある。

また高塩濃度海水の流動に間欠空気揚水装置を利用する発明にあっては海水を上下対流させて水面付近の水温を低下させると共に、水面付近の飽和酸素海水を、水底に運び微生物の繁殖により有機物の分解を促進し、富栄養化を緩和する効果がある。

この発明は、無害のクエン酸以外に特別の薬剤等を使用しないので、高塩濃度海水の散布量が多くなっても同海域に悪影響を及ぼすおそれはないなどの諸効果がある。

この発明は海水中に所定量の塩又はクエン酸の単独又は混合物を溶解させ、高塩濃度海水などとして、赤潮発生海域に水面上から散水するものである。

従って海水に塩（又はクエン酸）を溶解し、所定濃度（例えば塩濃度３．０％〜５％重量）にしてから、船に積み込み、赤潮海域に達したならば、船上のポンプを始動して、前記高塩濃度海水をノズルから散布するのが一般的である。

また揚水筒上部へ岩塩篭を固定した間欠空気揚水装置を赤潮発生海域へ設置し（移動可能にしてある）、前記空気室へ加圧空気を送って揚水筒に上昇流を発生させ、これにより当該海域へ上下対流を生起させる方法がある。

前記の場合には、海域の海水を上下対流させるので水温低下と、溶存酸素量向上などの効果も期待できるので赤潮防除の確実な方法である。

この発明の実施例を図１に基づいて説明する。船１に高塩濃度海水入りのタンク２を載せ、動力３によってポンプ４を始動すると、タンク２内の海水はポンプ４により汲み上げあれ、散布管５の下部に設けたノズルから海水を海面６に散布する。

従って海面に浮遊する藻類は脱水され、比重が重くなり矢示７のように海底へ沈降するので、赤潮の原因となった藻類は活性を失い、結局赤潮が防除される。

前記における高塩濃度海水は、海水１００リットルに塩１ｋｇを溶解し（塩濃度４％）又は海水１００リットルに塩２ｋｇを溶解し（塩濃度５％）の高塩濃度海水とする。

但し前記海水の塩濃度は３％とした場合である。実験の結果によれば、濃度４％の海水を１ｍ^２当たり１０リットル散布すれば、藻の脱水沈降効果が認められた。前記において海水の比重は図１の通りである。

従って添加塩０．５％溶解の比重は１．０２７、２％の比重は１．０３８である。

この発明の他の実施例を図２、３について説明すると、揚水筒８の下部外側へ有頂の内筒９と、有頂の外筒１０を内外に装着し、内筒９と外筒１０との間に仕切筒１１を介装し、内筒９の下部と、仕切筒１１の内側下部との間に塞板１２を設けて空気室１５を構成した。図中１３は仕切筒の上部に設けた通水孔、１４は内筒の下端に設けた通水孔８ａは揚水筒８と空気室１５との通水孔である。

前記揚水筒８の上部には浮室１６を環状に設置すると共に、浮室１６の上部へ逆錐状の網篭１７を設置し、網篭１７内に岩塩１８を充填する。網篭１７は中央部に空間１９を設けて揚水が上昇できるようにしてある（図中１７ａは網篭１７の補強帯である）。

従って揚水は矢示２０、２１、２２のように、上昇した後放射状に流動し、これに伴って岩塩１８を溶解し、高塩濃度海水を生成する。前記浮室１６は、重錘３７と共同して揚水筒を直立に保持する。

前記実施例において、コンプレッサー２３からホース２４を介して矢示２５のように加圧空気を給送すれば、空気室１５内の水位２６は矢示２７のように低下し、下部水位２８に達したときに、空気室１５内の空気は矢示２９、３０、３１のように揚水筒８内へ入って空気弾３２となり矢示３３のように上昇する（図２）。

この場合に空気弾３２の上昇に伴って揚水筒８の下端から、矢示３４のように吸水するので、前記空気弾３２の上昇は、揚水筒８による揚水となる。

そこで揚水が矢示２０のように網篭１７内へ入ると、矢示２１、２２のように網篭を抜けて矢示３５、３５のように四散するが、この際岩塩を熔解するので、四散する海水の比重が重くなり、矢示３６、３６のように沈降する（図４）。

前記のようにして、揚水と沈降を繰り返せば、水温は逐次下降する。例えば水面２１℃、水底１５℃、水深１０ｍの場合に、暫くすると、水温１８℃以下となり、藻類は活性を失い、次いで死滅する。

即ち藻類の脱水による比重増加の沈降と、水温低下による不活性化によって、赤潮は急速に改善される。

前記間欠空気揚水装置によれば、海域の溶存酸素量を改善するので、水中生物を活性化すると共に、有機物を分解して清浄化する付随的効果もある。

実験例１

塩を０．５％及び１％添加した海水１ｍｌにシャットネラ発生海水（細胞数１，０００個）１ｍｌを加えた後、撹拌しシャットネラの生存細胞数と死細胞数を計数し、生残率を算出した。

高塩濃度海水によるシャットネラの駆除効果
海水への塩の添加割合シャットネラの駆除効果
０．５％→０．２５％（最終濃度）２．９〜７．７％生残
１．０％→０．５％（最終濃度）全て死滅

高塩濃度海水散布後、現場海水で０．５％以上の塩添加濃度になれば、シャットネラの駆除効果はみられる。

実験例２

海水に塩を１％添加した高塩濃度海水に、さらにクエン酸を０．０１％及び０．１％添加した海水１ｍｌにシャットネラ発生海水（細胞数１，０００個）１ｍｌを加えた後、撹拌しシャットネラの生存細胞数と死細胞数を計数し、生残率を算出した。

高塩分海水＋クエン酸添加海水によるシャットネラ駆除効果
クエン酸の添加割合シャットネラの駆除効果
塩1.0％添加海水^＊＋0.01％クエン酸添加（最終濃度0.005％） 10.7％生残
塩1.0％添加海水^＊＋0.1％クエン酸添加（最終濃度0.05％）全て瞬時に死滅
＊：最終濃度は０．５％

高塩濃度海水にクエン酸等（有機酸）の酸を添加して、散布後の塩の添加濃度が０．５％以上、クエン酸等（有機酸）の濃度が０．０５％以上になれば、シャットネラの駆除効果はみられる。

実験例３

海水にクエン酸を０．０１％および０．１％添加した海水１ｍｌにシャットネラの発生海水（細胞数１，０００個）１ｍｌを加えた後、撹拌しシャットネラの生存細胞数と死細胞数を計数し、生残率を算出した。

クエン酸添加海水によるシャットネラの駆除効果
クエン酸の添加割合シャットネラの駆除効果
０．０１％クエン酸添加（最終濃度0.005％）１０．０％生残
０．１％クエン酸添加（最終濃度0.05%）全て瞬時に死滅

クエン酸等（有機酸）のみでも散布後の濃度が０．０５％以上ならば、シャットネラの駆除効果はみられる。

海水の比重を表すグラフ。（ａ）この発明の海水散布船の平面概念図、（ｂ）同じく側面概念図。同じく間欠空気揚水筒の実施例の一部断面一部省略した拡大正面図。（ａ）同じく網篭の拡大平面図、（ｂ）同じく設置状態の拡大断面図。同じく設置状態の概念図。

符号の説明

１船
２タンク
３動力
４ポンプ
５散布管
６海面
８揚水筒
９内筒
１０外筒
１１仕切筒
１２塞板
１３、１４通水孔
１５空気室
１６浮室
１７網篭
１８岩塩
１９空間
２３コンプレッサー
２４ホース
３２空気弾

Claims

海水に０．５％〜２％（重量％）の塩又はクエン酸０．０１％〜０．１５％（重量）の単独又は混合物を溶解した高塩濃度海水を、赤潮の上面から散布することを特徴とした赤潮の防除方法。
高濃度の海水の全塩分３．５％〜５％（重量）とし、その比重（１５℃）を１．０２３〜１．０３７とすることを特徴とした請求項１記載の赤潮の防除方法。
赤潮発生海域の海水を上下対流させ、この流動海水中に塩を溶解させることを特徴とした赤潮の防除方法。
水中に直立浮遊し、移動できるようにした間欠空気揚水装置の周囲に、塩分溶解手段を付設したことを特徴とした赤潮の防除装置。
塩分溶解手段は、揚水筒の上端部の海水流動部へ、固形塩を流水可能に保持させたことを特徴とする請求項４記載の赤潮の防除装置。
請求項１記載の海水散布をする為に船体内に高濃度海水タンク、この高塩濃度海水を送る動力付のポンプ及び散水手段を組み合わせたことを特徴とする赤潮の防除装置。