第２章　水的现状編

　河川、湖沼等水环境的水质污染现象，是伴随流域内人口增加、都市化进展及产业急速扩大所带来富裕的物质生活后，导致的排污增加所致。再加之，流域内的对应措施较晚，使得排放的污染物超出了水域的自然净化能力，最终河川的水质污染引起了海洋污染的连锁反应。
　像这样的水质污染问题，不仅会给生活及生产造成恶劣影响，同时也对生态系统造成了危害，掠夺了生物栖息的场所阻碍了生物多样性的发展，与水产资源减少息息相关。

　因为水质问题会给人类的健康和生活环境、水生生物带来很大的影响，所以在日本，国家根据颁发的环境基准法，对水的质量进行了规制。在１９７１年环境基准公布以来，虽然河川的ＢＯＤ（生化需氧量）环境基准达成率有显著的改善，２００７年上升至９０％，但是湖沼的ＣＯＤ（化学需氧量）的环境基准达成率却十分低，近年有所改善，但是至今也只维持在５０％左右。
　湖沼、内弯、内海等的封闭性水域的富营养化的进行很显著，在环境基准的达成状况中，如果和河川、海域相比起来，达成率仍然很低，特别是湖沼的水质改善成为当务之急。

　按发生源看污浊负荷量，虽然特定污染源（点源）负荷量有减少的倾向，但是非特定污染源（面源）负荷量的消减没有进展，对于全体的负荷量来说面源负荷量占的比例处于增加倾向。

　在日本的水质环境基准中，日本环境省对《人体健康保护关联环境基准》与《生活环境保护关联环境基准》两个项目制定了基准。前者针对影响健康的镉等26种化学项目为对象；后者的生活环境项目则针对河川、湖沼、海域等基准值做了规定。

日本环境省「关于水质污染的环境基准」

　变得污浊的河川，湖沼的水质问题因恶臭的发生，水生生物的生长环境的恶化，从而形成无生物化等给生态系统造成不良影响，工业，农业，生活用水也不符合标准，给生活和产业经济活动造成障碍，招致环境破坏等。并且，水质问题不仅发生在流水状态，在停滞水域也会有固有现象的问题发生。
　在水库和湖沼，河川内的堤坝上流滞水域等，虽然由于流速停止和逗留使浮游粒子等被沉淀去除具有净化功能，但是如果上流有成为污染源的点源负荷和流域的面源负荷的话，则会把含有氮和磷的水供给停滞水域，由于太阳光和增殖时间的确保，造成浮游植物的发生等被称作为富营养化现象的水质问题的发生。
　有各种各样的原因会给湖沼等的水质造成影响，按照大类分的话能分为由于从流域流入的「外部负荷」，由于湖沼内的生物等的「内部负荷」，以及由于降雨等的「直接负荷」。

※　外部负荷　：流入河川以及剩余流域流入到湖沼等的负荷
　　 内部负荷　：从底泥溶解出、湖里的生物产生的负荷
　 　直接负荷　：直接下到在湖面上的雨以及因在湖内养殖等的负荷。也包括从湖沼等直接涌出的地下水的负荷
　　 点源负荷　：能够查明污浊物质的排出点的负荷
　　 面源负荷　：难以查明污浊物质的排出点，会扩大表面的负荷

水质问题的原因

　本来，河川是通过水面把氧气从空气中溶解到水里，通过植物和微生物等原有的自然净化作用，具有改善水质的功能。急流等水面的起伏越大氧气的溶解效率越好，在平野部的流速慢的水面溶解速度会下降。
　溶解氧DO，在20℃的清澄水里8.84mg/l处于饱和状态，生息在DO丰富水域的河床的微生物被活性化，把作为污浊物流入的有机物质分解·合成，净化水质。
　流入河川的的有机物质增加的话，会造成微生物分解有机物质时消耗的氧气量超过从空气中溶入的氧气量。如果水中的氧气缺乏会使好气性微生物死亡，使有机物质得不到分解，近而被积存造成腐败。这种结果造成水域失去透明度，放出恶臭，不仅在外观上在水质数据上也变成污浊的状态。
　类似于这种河川的水质污浊现象会带来各种各样的不良影响。

　●给生活圈造成的影响
　　变得污浊的河川，失去透明度，放出恶臭造成恶劣的环境，最终失去良好的空间环境要素。市中心等人口密集地的流速慢的平原部的河川容易造成这样的状况。
　
　●给鱼类等水生物造成的影响
　　鱼类和水生生物的大半属于好气性生物，水中的溶解氧是必不可少的，平时DO需要3mg/l以上。DO不足3mg/l的状况下因为不适合生物的生活环境会形成无生物化，不仅水生生物连鱼卵等也因DO不足而死亡。
　另外，因为水质污浊使太阳光的透过率的减少，水生植物等不能进行光合作用，在河床的无氧状态引起根茎腐败等，造成植物减退。
　对生物来说另一个大的损害是有害·有毒物质及重金属类流入河川。虽然有由于工厂等一时的操作失误，造成鱼类死亡等的例子,但是，在有些平时没有进行限制和监视的工厂等地方，时常的排放有害，有毒物质，有可能会形成慢性的无生物状态。

　●给用水造成的影响
　　对用水量最多的农业用水的影响有有机物障碍，营养盐障碍，重金属障碍等。有机物过多的水会造成土壤产生厌气化，根茎腐败，含氮量大的水稻等的叶子过密等问题。如果农业用水使用病原性细菌和重金属的污染的河水的话，恐怕给人体也会带来不良影响。
　工业用水的利用有冷却水，冲洗水等,不过，最大的问题是因为管道系统规模发生的流水能力的降低，因电器腐蚀引起的障碍等。因此，影响规模及腐蚀电气的水质项目已成为环境指示。象原料用水和精密，电子加工用品等的冲洗水的情况，则根据用途而制定了指标。

　湖沼，是以生活用水为首的贵重的水资源并且是稳定的供水源，它哺育着水产资源，或者可以说它与周围一带的自然环境形成一体，成为探访自然名胜等野外娱乐场所，是支撑人们的生活和生产活动的重要的资产。
　可是，如果观察湖沼水质控制特别措施法制定(1984年)以前的湖沼的水质的状况，随着在湖沼周边运营的社会·经济活动的发展，流入的污染负荷增大，污浊进展的非常显著。
　在那些的湖沼，因为显著的水质污浊，导致自来水道障碍、水产被害、旅游观光价值的低下等各种各样的水域利用上的障碍。
　由于水质污浊的富营养化现象带来各种各样的影响。

　●给自来水带来的影响
　　・异臭味障碍
　　・过滤障碍
　　・营养盐溶出及铁，锰的溶出

　●给水娱乐活动带来的影响（景观障碍等）
　　・蓝藻
　　・淡水赤潮

　●富营养化与蓝藻

　 富营养化是一种由于氮、磷等营养盐类的增多，引起水生植物以及藻类的大量繁殖染现象。
　工厂排水和生活排水里含有氮和磷，这些来自人类的氮和磷流入湖沼和内海等的封闭性水域，由于积蓄成为藻类异常繁殖的原因。
　
　从春天到夏天水体表面变暖的话，会形成水表温度高的层和深水部温度低的层。7月～8月左右表层水温最高，难以进行水的上下自然循环。于是，深水部供应不到氧气变得溶解氧不足，从而成为水质恶化的原因。
　在这样的环境下富营养化发展的话，水表的植物浮游生物会异常繁殖，水面的绿色或褐色范围逐渐扩大，被称作为水华现象发生。造成水华现象发生的代表性浮游植物有鞭毛藻类和蓝藻类等。其中蓝藻类的微囊藻会使水面呈现出撒过绿色颜料一样的颜色，被称作为蓝藻。

蓝藻的发生会带来各种各样的问题。
　　　・pH的上升
　　　・溶解氧的低下
　　　・鱼类的大量突发性死亡
　　　・恶臭
　　　・净水过程成中的过滤障碍

　●给水生生物带来的影响
　　因为水生生物类包括浮游动植物、生存在底泥里的底栖生物、鱼类及和芦苇等大型水生动植物，所以水质污染引影响的范围和程度是多方面的。
　根据富营养化的程度不仅给鱼类的生存带来变化，大量繁殖的浮游植物的一时大量枯死，氧气消耗量变得显著，形成无氧水团的情况下更招致生物的突发性死亡。

　●给水产业带来的影响
　　水质污浊引起的水产业的受害，根据排泄种类和受害鱼贝类也涉及到很多方面，所以在全国范围有多种多样的形式发生。
　在鱼类受到各种各样的污浊物质的直接影响的同时，位于水生生态系统的顶点的蓝藻等的藻类发生也间接地受到影响，并且通过食物链会受到长期的影响。
　以下是给水产业带来影响的因素
　　　・水温的影响
　　　・溶解氧的缺乏(DO降低)
　　　・氯的影响
　　　・富营养化障碍
　　　・化学物质
　　　・二恶英类引起的污染

●海域的水质问题的特色
　二十世纪的发达国家的经济高速成长而引起的恶劣的海洋污染，排除突发事故正朝着好的方向改善。但是，因为全部的排水最终流向大海所以解决不了根本问题。另外，亚洲和非洲等发展中国家的经济发展显著成长，工业生产量增长的同时污染物排泄量也随之增长，地球规模的海洋污染正在扩大。
　在沿岸地区，因为城市开发和防灾工程填拓及疏浚的不断的实施，在城市部的沿岸海域，瞬间就矗立着人工结构建筑物。内湾的渔场虽然逃避了城市开发和填拓，但是由于过密养殖等的环境恶化，就连以前的好渔场也因海藻的枯萎，出现「海岸枯竭」状态，由此造成在那里生存息栖的鲍鱼和海胆，岩石边的鱼类等的收获锐减。
　另一方面，随着我们经济生活水平提高，大量的氮和磷被持续的排出，海洋的生态平衡被破坏。引起富营养化现象，浮游植物大量繁殖增生产生「赤潮」。并且，海底成为无氧状态，形成氧的含有量极少的缺氧水体，夏季移动至海面上会产生「青潮」发生。富营养化现象不仅导致海星和海蜇等的大量发生、对海藻和珊瑚等造成破坏、因赤潮和青潮的发生，更加浅的海域环境被破坏造成「海岸枯竭」扩大。

●海洋污染的要因
・化学物质
　自内陆，农药，合成纤维，塑料，合成洗涤剂等，庞大的种类的化学物质被雨水等冲洗，最终流入到海洋。通过这些影响，不仅仅在河水里含有这些化学物质以，在鱼类和贝类的大部分的海洋生物体中也能找到。

・重金属
　因海水中的有机水银，镉等的重金属的大量摄取造成的公害在日本也成为严重的问题。

・搅乱内分泌的化学物质
　船底以及养殖使用的鱼塘上会吸附着贝类等大量的生物，为了防止这些，使用了三丁基锡和三苯基锡等的锡化合物形成污染。造成对污染弱的生物种类减少，特别常见于海螺类的生殖器的异常。

・油污染
　油污染的排泄源大部分来自于船舶。油的流出，不仅仅是由于事故，还有因为用海水清洗船体时被废弃的油类、由于压载水的原因也占多数。

・生物污染
　在更换为保持船舶装卸货物时的稳定的压载水时，因为伴随汲取中途港的内湾的海水，在自己国家的内湾排放这样的操作，所以有毒藻类、有害贝类等的移动有可能会引起大规模的生物污染。由于这给缘故，压载水对策已成为国际问题。
引用∶ 「碳纤维水利用利用设计指针-环境水编-」  （碳纤维水利用研究会）

●海洋污染的现象
◇海岸枯竭
　在淡水和海水交融在一起的汽水区域，内陆部供给的铁分等矿物质为海藻的繁殖提供营养，为形成丰富的海洋扮演着重要的角色。内陆部的森林落叶等成为腐叶土，大地包含着铁等矿物资源。雨水经过森林的表层，渗透到大地里，在河川汇合，流出的水里融合了铁等各种矿物质。包含丰富矿物质的水，从河川流向大海，被汽水区域的海藻吸收，从而海藻繁殖滋生。
可是，今年在内陆部城市建设加快，河流源头建设水库，下流区域提坊及河川改造等原因造成大地的矿质难以向大海排出。并且，矿物质供给源的森林，因林业的衰退等照料不周荒废着。大海获取不到哺育森林的矿物质铁分，海藻类不能繁衍，造成海岸枯竭。

◇赤潮
　在日本等发达国家，通过下水道普及和污水处理技术的进步，来自特定发生起源的点源负荷减少，由于有机物和化学物质的水质污染程改善趋向。可是，来自废气和农业排水等的面源负荷并没减少，氮和磷的排泄有所增加。另一方面，在经济发展迅速的发展途中国家，通过工业产量的增大和生活环境的提高，处理设备的处理能力不足，大量的污浊物质未经处理就被排出。氮和磷等的营养盐类，从河川流入海洋，入海口的汽水区域成为富营养化状态，浮游植物大量增殖产生「赤潮」。
赤潮的详细内容请参照这里

◇青潮
　因赤潮等原因大量增殖的浮游生物的死尸积在海底，尸体分解时迅速消耗大量的氧气，海底成为无氧状态。另外，沿岸的填拓和大型船航线的建造，从海底疏浚砂土,疏浚之后的大空穴被放置，空穴中的海水几乎不流动成为无氧状态。因为这些无氧水中含有海底的硫化氢，硫化氢与海面附近的氧气接触引起化学反应就会呈现翡翠绿的「青潮」。