Measuring bivalve habitat: Development of a practical multi-sensor for measuring suspended solids near the seabed

测量双壳类栖息地：开发用于测量海底附近悬浮固体的实用多传感器

• 批准号: 22K05793
• 负责人: 徳永 貴久
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Fisheries Research and Education Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05793/
• 关键词: 懸濁物質; 塩分計; 水質; 有明海

海底付近に高濃度に存在する懸濁物質（fluid mud）は、重要水産資源である二枚貝類の斃死要因の１つである。海水中の懸濁物質は通常濁度計で観測が行われるが、光学的原理に基づいた同計器では海底直上での観測が非常に困難であった。高濃度の懸濁物質が海水の電気伝導度に大きく影響を及ぼすことを発見し、その観測における塩分計の活用の可能性を提示した。本課題では、塩分計による懸濁物質の簡便かつ安価な計測方法を確立することで塩分と懸濁物質濃度を同時に計測できる画期的なマルチセンサーを開発し、現場への適応条件の最適化を行うことを目的とする。これにより、海底付近における懸濁物質の様態が詳細に解明され、二枚貝類の斃死要因の解明や対策研究の方向性を決定する上で不可欠な知見が得られるものと期待される。今年度は泥分を変化させた場合の塩分センサー値の変化について室内実験を行った。ろ過海水に懸濁物質を投入し、塩分を多項目水質計で計測した。その結果、初期塩分（ろ過海水）が小さくなると塩分低下率は線形的に小さくなることが明らかになった。また、泥分を20%-100%の9段階に変化させて同様な実験を行った。泥分率の調整には豊浦標準砂と市販のモンモリロナイトを用いた。実験結果を用いて、塩分と懸濁物質濃度との関係を一次式で表し、塩分低下係数と泥分率とを関係付けた。さらに、懸濁物質は塩分センサー内の海水体積減少のみに作用、つまり海水と懸濁物質とのイオン交換が無いことを仮定し、懸濁物質の粒子密度依存性を理論的に検証した。

海底附近高浓度的悬浮固体（泥浆）是双壳类动物死亡的原因之一，双壳类动物是重要的海洋资源。海水中的悬浮固体通常使用浊度计进行观察，但使用这种基于光学原理的仪器在海底正上方进行观察极其困难。我们发现高浓度的悬浮固体极大地影响了海水的电导率，并提出了使用盐度计进行观测的可能性。在这个项目中，我们将建立一种使用盐度计测量悬浮固体的简单且廉价的方法，开发一种可以同时测量盐度和悬浮固体浓度的创新型多传感器，并优化适用于现场的条件。这将有助于详细了解海底附近悬浮固体的状况，并有望为阐明双壳类死亡原因和确定对策研究方向提供必要的知识。今年，我们进行了一项室内实验，检查改变泥含量时盐度传感器值的变化。将悬浮固体添加到过滤后的海水中，并使用多项目水质计测量盐度。结果表明，随着初始盐度（过滤海水）的降低，盐度降低率呈线性下降。还进行了类似的实验，泥浆含量从 20% 到 100% 分九个阶段变化。使用丰浦标准砂和市售蒙脱石来调节泥浆分数。利用实验结果，将盐度与悬浮物浓度之间的关系表示为线性方程，并将盐度降低系数与泥浆分数相关。此外，我们从理论上验证了悬浮固体对颗粒密度的依赖性，假设悬浮固体仅减少盐度传感器内的海水体积，即海水与悬浮固体之间不存在离子交换。