JP2002102880A - 水系生息環境の管理方法および水系生息環境の管理システム - Google Patents

水系生息環境の管理方法および水系生息環境の管理システム

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的小規模の水環境に蓄積する酸化物を、
継続的かつ効果的に還元交代して大気放出することで、
溶質物の酸化交代と還元交代とのバランスを図り、しか
も、水環境の創成から短期間にバランス状態まで立ち上
げるとともに、そのバランス状態を長期間にわたり維持
する。 【解決手段】 底部に防水処理３を施した池１０となる
窪地４の底のほぼ全体に、池１０の水量に対して所要量
の有機炭素源２１を混入した土壌２２を所要厚さ覆土
し、注水して所定日数止水状態に維持することで還元域
２０を立ち上げ、その後所定日数曝気することで酸化域
３０を立ち上げる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば個人住宅
の庭に設ける池に適用される水系生息環境の管理方法
と、水系生息環境の管理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、個人住宅の庭に池を設ける場
合、池の水は水量が限られているため比較的短期間で水
質が悪化してしまう。これはつぎのような理由による。
【０００３】すなわち、水にはさまざまの物質や化学種
が溶解し、これらの溶質物は物質交代を経て何らかの化
学種として存在し続ける。こうした交代反応に深く係わ
るのが酸素の存在であり、溶質物は酸素が付加されるこ
とで別の化学種に酸化交代し、酸素を奪われることで別
の化学種に還元交代する。ところが、池のような比較的
小規模の水環境では大気の影響を受けやすく、大気中の
酸素が水に溶存することで水中の化学種は酸化傾向に傾
きやすい。そのため、池に流入する有機・無機溶質物
や、水系に生息する生物の生命活動により生成される有
機廃物等、初期段階の毒性物質（アンモニア等）を含め
た化学種は酸化交代され、硝酸態窒素や硫酸塩、リン酸
塩等の酸化物として水中に蓄積する。その結果、水はこ
れら最終酸化物の蓄積によって富栄養化し、最終的には
ｐＨダウンや藻や苔の繁殖による水環境の悪化を招いて
しまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
水管理技術では、水中に蓄積する硝酸態窒素や硫酸塩、
リン酸塩等の酸化物を還元交代して大気放出する有効な
方法が実現されていないため、池のような比較的小規模
の水環境において優勢な酸化交代傾向を防止することが
できず、結局、水が汚れたら交換することでしか水質を
良好な状態に維持することができないという問題があっ
た。
【０００５】この発明の課題は、上記従来のもののもつ
問題点を排除して、比較的小規模の水環境に蓄積する酸
化物を、継続的かつ効果的に還元交代して大気放出する
ことで、溶質物の酸化交代と還元交代とのバランスを図
り、しかも、水環境の創成から短期間にバランス状態ま
で立ち上げるとともに、そのバランス状態を長期間にわ
たり維持することのできる水系生息環境の管理方法およ
び水系生息環境の管理システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するものであって、請求項１に係る発明は、池の水質
を良好な状態に生成・維持する水系生息環境の管理方法
であって、底部に防水処理を施した池となる窪地の底の
ほぼ全体に、池の水量に対して所要量の有機炭素源を混
入した土壌を所要厚さ覆土し、注水して所定日数止水状
態に維持することで還元域を立ち上げ、その後所定日数
曝気することで酸化域を立ち上げる水系生息環境の管理
方法である。
【０００７】請求項２に係る発明は、雨水を利用して池
の水質を良好な状態に生成・維持する水系生息環境の管
理方法であって、底部に防水処理を施した池となる窪地
の底のほぼ全体に、池の水量に対して所要量の有機炭素
源を混入した土壌を所要厚さ覆土し、注水して所定日数
止水状態に維持することで還元域を立ち上げ、その後所
定日数曝気することで酸化域を立ち上げ、雨水をｐＨ調
整機能を有するｐＨ調整部を通して注水する水系生息環
境の管理方法である。
【０００８】請求項３に係る発明は、請求項１または請
求項２記載の発明において、前記酸化域の立ち上げに続
き、生物濾過機能を有する濾過装置を所定日数稼働し、
この濾過装置を通して池の水を循環させることで水環境
を安定させる水系生息環境の管理方法である。
【０００９】請求項４に係る発明は、請求項１または請
求項２記載の発明において、前記覆土したのち適所に植
栽を施し、また、前記酸化域を立ち上げたのち生物を投
入する水系生息環境の管理方法である。
【００１０】請求項５に係る発明は、請求項１または請
求項２記載の発明において、前記有機炭素源は脂肪族ポ
リエステルを主成分とするものであり、前記土壌に混入
する割合は、池の水５〜１０リットルに対して１０グラ
ムを目安とする水系生息環境の管理方法である。
【００１１】請求項６に係る発明は、請求項１または請
求項２記載の発明において、前記還元域の立ち上げ期間
は、夏場で数日程度、冬場で１〜２週間程度、春秋でそ
の中間を目安とする水系生息環境の管理方法である。
【００１２】請求項７に係る発明は、請求項１または請
求項２記載の発明において、前記酸化域の立ち上げ期間
は数日程度を目安とする水系生息環境の管理方法であ
る。
【００１３】請求項８に係る発明は、請求項３記載の発
明において、前記濾過装置の生物濾過機能は、多孔質セ
ラミクス濾材の表層部に着床する好気性バクテリア群お
よび中心部に着床する嫌気性バクテリア群による生物濾
過機能である水系生息環境の管理方法である。
【００１４】請求項９に係る発明は、請求項３記載の発
明において、前記濾過装置の稼働日数は、水温が適正で
溶存酸素が潤沢な水環境の下では、夏場で２〜４週間程
度、冬場で４〜６週間程度、春秋でその中間を目安とす
る水系生息環境の管理方法である。
【００１５】請求項１０に係る発明は、請求項３記載の
発明において、前記濾過装置の稼働により水環境を安定
させたのち、池の水に濁りが生じた場合、その濁りが解
消するまで前記濾過装置を再稼働し、この処理を、止水
状態で水の透明性が持続できるようになるまで必要に応
じて繰り返し行う水系生息環境の管理方法である。
【００１６】請求項１１に係る発明は、請求項３または
請求項１０記載の発明において、前記濾過装置の稼働に
より水環境を安定させたのち、または、止水状態で水の
透明性が持続できるようになるまで前記濾過装置の再稼
働処理を繰り返し行なったのち、必要に応じて当該濾過
装置を撤去する水系生息環境の管理方法である。
【００１７】請求項１２に係る発明は、請求項３または
請求項１０記載の発明において、前記濾過装置の稼働に
より水環境を安定させたのち、または、止水状態で水の
透明性が持続できるようになるまで前記濾過装置の再稼
働処理を繰り返し行なったのち、必要に応じて池の水を
実質的に循環させる流水状態に維持する水系生息環境の
管理方法である。
【００１８】請求項１３に係る発明は、池の水質を良好
な状態に生成・維持する水系生息環境の管理システムで
あって、底部に防水処理を施した池となる窪地の底のほ
ぼ全体に、池の水量に対して所要量の有機炭素源を混入
した土壌を覆土することで形成した所要厚さの還元域
と、酸化域を立ち上げる曝気手段とを備えている水系生
息環境の管理システムである。
【００１９】請求項１４に係る発明は、雨水を利用して
池の水質を良好な状態に生成・維持する水系生息環境の
管理システムであって、底部に防水処理を施した池とな
る窪地の底のほぼ全体に、池の水量に対して所要量の有
機炭素源を混入した土壌を覆土することで形成した所要
厚さの還元域と、酸化域を立ち上げる曝気手段と、雨水
を取水する適所に配置されるｐＨ調整手段とを備えてい
る水系生息環境の管理システムである。
【００２０】請求項１５に係る発明は、請求項１３また
は請求項１４記載の発明において、生物濾過機能を有す
る濾過手段と、池の水を前記濾過手段を通して循環させ
る循環ポンプとを備えている水系生息環境の管理システ
ムである。
【００２１】請求項１６に係る発明は、請求項１３また
は請求項１４記載の発明において、池の中および周辺の
うち適所に施される植栽と、池の中および周辺のうち適
所に投入される生物とを備えている水系生息環境の管理
システムである。
【００２２】請求項１７に係る発明は、請求項１５記載
の発明において、前記濾過手段は、表層部に好気性バク
テリア群が着床し、中心部に嫌気性バクテリア群が着床
する大きさの孔（ポア）を有する多数の多孔質セラミク
ス濾材からなる水系生息環境の管理システムである。
【００２３】請求項１８に係る発明は、請求項１５記載
の発明において、前記濾過手段は雨水を取水する適所に
配置され、循環する池の水を濾過するだけでなく、雨水
も濾過する水系生息環境の管理システムである。
【００２４】請求項１９に係る発明は、請求項１８記載
の発明において、前記濾過手段および前記ｐＨ調整手段
は両者に共通の容器内に収容され、雨水および循環する
池の水のいずれもこの容器内を通水することで、雨水お
よび循環する池の水のいずれも区別なく濾過およびｐＨ
調整する水系生息環境の管理システムである。
【００２５】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、図面を
参照して説明する。図１は、この発明による水系生息環
境の管理システムを例えば個人住宅の庭に設ける池に適
用した一実施の形態を示す概略的断面図であり、この水
系生息環境の管理システム１は、雨水を利用して池の水
質を良好な状態に生成・維持するシステムである。
【００２６】そのため、水系生息環境の管理システム１
は、池１０を作る現場に適宜の大きさおよび深さの穴２
を掘り、この穴２の底部全体に適宜の防水処理３を施し
て池１０となる窪地４を形成し、この窪地４の底のほぼ
全体に、脂肪族ポリエステルを主成分とする有機炭素源
２１を、池１０の水５〜１０リットルに対して１０グラ
ムを目安として混入した土壌２２を覆土して所要厚さの
還元域２０を形成し、この還元域２０による還元交代
と、池１０の水中に生じる酸化域３０による酸化交代と
のバランスを図るように構成されている。
【００２７】有機炭素源２１を混入し覆土して還元域２
０を構成する土壌２２は、現場掘削土が柔らかく、水保
ち、水はけのよい土質の場合のみ現場掘削土を再利用可
能であり、それ以外の場合は、人工土のうちで還元域構
成上最適な土質、例えば、団粒化形状の赤土等、柔らか
く、水保ち、水はけのよい搬入土を利用する。
【００２８】また、水系生息環境の管理システム１は、
家屋４０に隣接して雨樋４１から雨水を取水可能に配置
した浄水装置５０を通して、雨水を注水口１１から池１
０に注水するように構成され、また、浄水装置５０に
は、循環ポンプ６０の作動によって池１０の戻り水も導
入されるようになっている。循環ポンプ６０に繋がる取
水用の配管１２は池１０の水中の適宜の位置に開口し、
その開口端にはストレーナ１３が着脱可能に取り付けら
れている。また、浄水装置５０を通して雨水および池１
０の戻り水を注水するだけでなく、補給水用の水道配管
１４からも池１０の注水口１１に注水できるようになっ
ている。
【００２９】池１０の最深部に埋設した泥溜桝１５の底
部から排水桝１６まで配管１７で繋がれ、排水桝１６
は、配管１７が詰まった場合に池１０からオーバーフロ
ーする水が適宜のバイパス溝を通って流入するように配
置されるとともに、排水桝１６内の水位が所定高さを上
回ると排水桝１６内の水を適宜の排水溝から外部へ排出
するようになっている。
【００３０】浄水装置５０は、図１２に示すように、適
宜の大きさの樽状の容器５１の中心部に仕切り板５２を
設けて内部を入口側と出口側と２つの部屋に分け、この
容器５１内に、濾過装置５３を構成する多数の多孔質セ
ラミクス濾材５４と、ｐＨ調整器５５とが収容されたも
のである。濾過装置５３用の多孔質セラミクス濾材５４
は、表層部に好気性バクテリア群が着床し、中心部に嫌
気性バクテリア群が着床する大きさの孔（ポア）を有す
ることが必要であり、このような多孔質セラミクス濾材
５４としては、成分が水に溶出しない例えばアシダー
（ＡＣＩＤＵＲ）ブロック等の人工砂を使用することが
できる。また、ｐＨ調整器５５としては、ミネラルを含
んだ適宜の結晶を用いることができる。
【００３１】さらに、水系生息環境の管理システム１
は、池１０の水を曝気して酸化域３０を立ち上げるため
に使用する図示しない適宜の曝気用エアポンプを備えて
いる。
【００３２】次に、上記のような実施の形態に示す水系
生息環境の管理システム１を、実際に設計・施工した施
工例について説明する。
【００３３】まず、池１０の寸法は、幅４７００ｍｍ、
奥行き２０００ｍｍ、平均深さ３００ｍｍ、総水量約２
０００リットルとし、必要な大きさの穴２を掘り、配管
工事および松杭・土木工事を施工し、防水処理３を施し
て窪地４を形成した。
【００３４】つぎに、団粒化形状の赤土等、柔らかく、
水保ち、水はけのよい搬入土に、脂肪族ポリエステルを
主成分とする粒状の有機炭素源２１ａを、池１０の水量
１リットルに対し１グラムの割合を目安として混入し、
この粒状有機炭素源混入土壌２２を、まず、窪地４の底
（防水処理３の上）のほぼ全体に、約３００ｍｍの厚さ
に覆土した。
【００３５】つぎに、この覆土の上に、脂肪族ポリエス
テルを主成分とし型加工を施した１個１０グラムの型状
有機炭素源２１ｂを、池１０の水量１０リットルに対し
１個の割合を目安として、池１０の中心からほぼ均等に
蒔く要領で配置したうえ、これらの型状有機炭素源２１
ｂが軽く隠れる程度（１５〜２０ｍｍ前後）に、上記の
粒状有機炭素源混入土壌２２をさらに覆土し、池１０の
底からの覆土は約３２０ｍｍ程度とした。
【００３６】覆土中に混入する有機炭素源２１として、
粒状有機炭素源２１ａと、それより大きい型状有機炭素
源２１ｂとを併用した理由は、立ち上げ時に粒状有機炭
素源２１ａによって有機炭素源２１の効果を早めに引き
出し、その後、型状有機炭素源２１ｂによって有機炭素
源２１の効果を長期間持続させるためである。
【００３７】また、注水後に勾配部とくに急勾配部分が
土崩れすることを防ぐため、池１０の縁から勾配部分に
ヤシ繊維等の天然素材で編んだマットを敷設して土止め
をした。また、覆土が洗掘されるのを防止するため、注
水口１１付近に石組みを施し、防水処理３用の防水シー
トの端を一定の長さに切り揃えて防水シートの境目部分
に土盛りをし、さらに池の縁部分にも石を敷設した。
【００３８】つぎに、池１０内に抽水植物、浮葉植物等
を植栽し、植栽完了後、池１０への注水を開始した。
【００３９】この注水後、最初に、還元（嫌気）域２０
の立ち上げを行なった。すなわち、微粒浮遊物の沈降を
促し、池１０の水の貧酸素状態を保つため止水状態を維
持した。還元域２０の立ち上げ期間は、最高気温３０℃
前後またはそれ以上の夏場で約３日間、最高気温２０℃
前後の春秋で５日間、最高気温１０℃以下の冬場で７日
から１０日間を要した。その間、図示しない曝気用エア
ポンプ、浄水装置５０および循環ポンプ６０等の付帯設
備は一切稼働しなかった。
【００４０】還元（嫌気）域２０の立ち上げ終了後、酸
化（好気）域３０の立ち上げを行なった。すなわち、止
水状態の維持開始から所定の日数が経過した時点で曝気
用エアポンプの稼働を始め、曝気により水中の溶存酸素
量を高めるとともに、池１０の土壌２２の表層部に酸素
の豊潤な好気環境を生成した。
【００４１】曝気用エアポンプの稼働から２〜３日を経
過した時点で生物を投入し、浄水装置５０および循環ポ
ンプ６０の稼働を始めた。
【００４２】水温が適正で溶存酸素が潤沢な水環境の下
では、浄水装置５０および循環ポンプ６０の稼働から夏
場で約２１日、春秋で約２８日、冬場で約３５日を経過
した時点がサイクリング完了の目安であり、所定の日数
が経過した後、水の状態を確認した上で、曝気用エアポ
ンプ、浄水装置５０および循環ポンプ６０の稼働を停止
した。
【００４３】このサイクリング完了時には、止水系の水
系生息環境すなわち止水系ビオトープの水環境は安定し
た。この安定状態が続けばこのまま何もしなくてよい。
しかし、さまざまな要素が影響を及ぼすことで水環境が
変化することが考えられるので、サイクリング完了後、
水質に注意を払いながらしばらく観察し、白濁や濁りが
生じた場合は、曝気用エアポンプ、浄水装置５０および
循環ポンプ６０を再稼働し、濁りが解消した段階で止水
系に戻した。このような処理を何回か繰り返すことで水
環境が安定している期間が長くなり、その後は、曝気や
循環濾過なしでも水の透明度が長期間持続できる水環境
が整った。
【００４４】次に、上記の設計・施工例に基づき、水系
生息環境の管理システム１について、図面を参照しなが
らさらに詳細に説明する。
【００４５】＜水環境＞まず、水環境については、基本
的には止水系とし、潤沢な供給水源が確保される場合は
流水系とする。循環ポンプ６０を利用して流水系を構成
する場合は、循環ポンプ６０による流速を適宜に設定す
る。
【００４６】＜水源＞水源は主として雨水とし、渇水期
は補給水として水道水を併用する。雨水を使用するた
め、年間の平均ｐＨが４．６とされる酸性雨を考慮し、
ｐＨ調整を図ったうえで池１０の水として使用するため
の専用濾過槽として、浄水装置５０を設ける。浄水装置
５０は、生物濾過機能を用いて好気性微生物群の炭酸消
費と還元濾過による酸化物の除去により水質の中性化を
図り、さらにｐＨ調整器５５によりｐＨの上昇を図る。
【００４７】＜水質の維持＞水質の維持については、止
水系の場合は物理的な濾過は極力行わず、水質汚濁誘導
物質の除去は生物化学的手法による物質交代反応を主と
して行う。また、流水系の場合は戻り水を浄水装置５０
に戻して循環させ、池１０内の生物化学的手法による物
質交代反応と併せた水管理を行う。生物化学的手法にお
いては、清浄な水質の維持を妨げる非保存性物質を窒素
系、イオウ系、炭素系、および、リン系に分類し、酸
化、還元の手法によりそれぞれの化学種の交代反応を促
し、最終的には化学種のガス化とガスの大気放出により
水系の富栄養化を防止する。また、ガス態への形態変化
のないリン系有機廃物については、水に溶存する金属イ
オンとの特異吸着沈降反応を経て、人為的に立ち上げた
還元域における金属イオンの還元交代にともなう溶出反
応を経て、マコモ等のイネ科植物の栄養吸収により放出
する。
【００４８】主たる化学種の交代プロセスは、窒素系有
機廃物については、図８に示すように、酸化交代（アン
モニア→亜硝酸態窒素→硝酸態窒素）→還元交代（窒素
ガス）→大気放出というプロセスとなる。また、イオウ
系有機廃物については、図９に示すように、酸化交代
（イオウ→亜硫酸塩→硫酸塩）→還元交代（硫化水素）
→大気放出というプロセスとなる。また、炭素系有機廃
物については、図１０に示すように、酸化交代（炭素→
二酸化炭素）→還元交代（炭素→メタンガス）→大気放
出というプロセスとなる。さらに、リン系有機廃物につ
いては、図１１に示すように、酸化溶質（リン→リン酸
塩→溶質中の金属イオン（Ａｌ、Ｆ、Ｃａ）との強親和
性吸着沈降）→還元溶出（金属イオンの還元交代にとも
なう溶出反応）→ヨシ、マコモ等のイネ科植物の栄養吸
収というプロセスとなる。
【００４９】限りなく自然系に擬したビオトープの環境
下では上記の交代反応が淀みなく行われ、水質はつねに
貧栄養状態に保たれることが肝要で、そのためには溶質
物の酸化交代と還元交代とのバランスが保たれることが
必要となる。そのため、図１に示すように、還元域２０
と酸化域３０とが構成される。
【００５０】＜構造物＞図２〜図５に示すように、東北
側にウッドデッキを設け、人の立ち入り区域とするとと
もに、デッキ下の日陰部にはスジエビ等の川エビのハビ
タットを構成する。また、観察路からウッドデッキに繋
がる小道と排水口に繋がるメンテナンス用の小道を設
け、路面には木のチップを敷きつめる。
【００５１】南西には掘削土壌を利用して築山を設け、
築山土壌に池１０の水が自然浸透する構造とする。築山
の北側は池１０内への流木の配置と抽水植物の植栽等に
より土止め工作をして湿地環境を作り、ホタルの蛹化場
所とする。また、築山の南側にはバードテーブル等を設
置し、主として実物樹木を植栽して築山全体をバードバ
スとする。
【００５２】北側の縁に杭（１００ｍｍ径）を連続的に
打ち込み土止めをする。長期間腐食を防ぐため材質は松
杭を使用する。また、築山前に竹棒を立て、トンボのハ
ビタット構成上最高点を形成する。
【００５３】雨水および循環水の注水口１１付近の土壌
は洗掘される可能性があることから、底部に３０ｃｍ前
後の石を組んで土砂の流出を防ぐ。また、３０ｃｍ前後
の石を配置することで水の流れを誘導する。巻貝や魚の
餌となる藻やコケ類の着床を促すため、主として花崗岩
を使用する。
【００５４】＜植物配置＞図６に示すように、南側築山
部分には、カブトムシ、クワガタ等の昆虫が自然移入し
やすい樹木環境を作るためアラカシ、シラカシ等ブナ科
の常緑樹を植栽し、サカキ、カクレミノ等の常緑樹、ア
ケビ、ムベ、ヤマブドウ等の落葉性蔓植物はメジロ等の
野鳥を寄せるために、また、排水桝側にはモミザアカシ
ア等の常緑高木やアセビ等の常緑低木を配置し、地面に
はワラビ、ゼンマイ等のシダ類草木を植栽し、南面には
キイチゴやアジサイ等の落葉低木を配置することで、小
ぶりでも鬱蒼とした一画を形成する。南東側にはヤナ
ギ、サンショウ等の低木、また、東側にはキイチゴやツ
ツジ類を配置して注水口１１付近の水辺への直射を防
ぎ、ウッドデッキと観察路の周辺には四季を通じて草花
が繁茂するよう数種の地被植物を複層ボーダーで配置す
る。北側にはスギナ、フキ等、多年草の群落を設け、北
側の水辺にはセリ、サギソウ等の湿地植物群を繁茂させ
て生息生物が棲みやすく安全な環境を作り上げ、西側に
は複種の実物落葉低木を配置して夏場の直射を遮る。ま
た、西側水中にはコガマ、フサモ等抽水植物の群落、南
側浅瀬にはマコモ等イネ科植物の群落を形成し、北側水
中にはオランダガラシ、オモダカ等の抽水植物、深場に
はセキショウモ等の浮葉植物、池の中心付近にはコウホ
ネ等の浮葉植物を配置してホタルの産卵場所と移植生物
の保護域を構成する。
【００５５】＜ハビタットの構成＞図７に示すように、
止水系の場合はヘイケボタル、流水系の場合はゲンジボ
タルを対象として人為的移入を図り、同時に餌となるタ
ニシ、カワニナ等の淡水性巻貝、また、ホタルと共生
し、自然移入しない生物としてトンボ、メダカ、スジエ
ビ等の淡水性エビ類やカエル等の移入を図る。この際、
コイ、ブラックバス、ブルーギル、アメリカザリガニ
等、生態系攪乱生物の移入を防止する。
【００５６】＜ホタル＞築山側面に盛り土して緩やかな
斜面地を構成し、流木の配置位置や抽水植物の植栽等、
池水の浸透する構造の土止め工作をして蛹化場所とす
る。蛹化場所の土質は、柔らかく、水保ち、水はけのよ
いものが良く、乾燥すると固まって硬くなる土質は適さ
ない。
【００５７】産卵場所や生息域は基本的には日陰とな
り、水温も冷涼な環境を好むことから築山部には雑木を
密に植栽し、築山部の左右には低雑木の植栽や背の高い
抽水植物を配置することで鬱蒼とした小樹林を形成し、
池への直射を防ぐ。
【００５８】水辺にはさまざまの抽水植物や浮葉植物を
配置することで幼虫の生息域を構成する。また、餌とな
る淡水性巻貝は主としてケイ藻類を餌とするため池の西
側と東側にはには流木や石を配置し、藻の繁茂域を構成
する。
【００５９】止水系の場合はヘイケボタルが移入対象と
なるが、ゲンジボタルを移入対象とする場合は池の構造
を循環系等の流水構造にかえる必要がある。また、ホタ
ルの幼虫に適する水環境を維持するためにはつねに豊富
な酸素の溶存量を必要とすることから、池内には適当な
酸素発生装置を設置して人為的な酸素供給を図る。
【００６０】＜トンボ＞移入対象種は水草型のギンヤン
マまたはオニヤンマのヤゴとする。ハビタットの構成は
大方のヤゴの生息環境とされる水深５０ｃｍ前後以浅の
池に緩勾配による水深変化をつけ、池底に多様な抽水植
物を植栽してヤゴの生息環境を整える。
【００６１】＜メダカ＞移入対象は川メダカ（クロメダ
カ）。清浄な水環境の下での飼育は比較的容易であるこ
とから、人為的移入に際しては多様な生息環境を整える
こと。また、清浄な水質の維持管理に留意する。
【００６２】＜川エビ＞移入対象はテナガエビ科スジエ
ビ属スジエビ、テナガエビ属テナガエビ、さらに、大卵
型ヌマエビ、ミナミヌマエビ、ヌカエビ等の陸封型川エ
ビ。ヤマトヌマエビや小卵型ヌマエビ等の回遊型川エビ
は海水域で生育することから移入には適さず、移入して
も自然増殖しない。
【００６３】＜カエル＞移入対象はモリアオガエル、シ
ューレーゲルアオガエル、カジカガエル、ニホンアマガ
エル、アズマヒキガエル等、人為的移入に際しては多様
な生息環境を整えること。また、清浄な水質の維持に留
意する。
【００６４】なお、上記の実施の形態では、浄水装置５
０の容器５１内に、濾過装置５３を構成する多数の多孔
質セラミクス濾材５４と、ｐＨ調整器５５とを収容し
て、両者を一体的に構成したが、これに限定するもので
なく、濾過装置５３とｐＨ調整器５５とを別々に構成す
ることができる。
【００６５】例えば、濾過装置５３については、ビオト
ープの立ち上げ時に有効なものであるから、サイクリン
グ完了後、または、その後の白濁や濁りの発生に応じて
曝気用エアポンプ、浄水装置５０および循環ポンプ６０
を再稼働する処理を何回か繰り返すことで、曝気や循環
濾過なしでも水の透明度が長期間持続できる水環境が整
った後は、必要に応じて、現場から撤去することが可能
である。
【００６６】また、ビオトープの立ち上げに比較的長期
間を費やすことができる場合は、時間をかけることで、
池１０内の還元域２０と酸化域３０とのバランスを達成
することができることから、必要に応じて、濾過装置５
３を最初から省略することが可能である。
【００６７】そして、循環ポンプ６０を利用して流水系
を構成する場合は、サイクリング完了後または水環境が
整った後濾過装置５３を現場から撤去する場合も、ある
いは、濾過装置５３を最初から省略する場合も、循環ポ
ンプ６０を設置して利用することで、流水系を構成する
ことが可能である。
【００６８】また、ｐＨ調整器５５については、雨水を
使用するビオトープの場合は、水環境が整った後も雨水
のｐＨを調整し続けるためいつまでも設置しておくこと
が好ましいが、例えば、井戸水、湧水、水道水等を使用
するビオトープの場合は、最初から省略することが可能
である。
【００６９】さらに、上記の実施の形態では、水系生息
環境の管理システム１を、個人住宅の庭に設ける池に適
用したが、これに限定するものでなく、例えば、各種公
共施設の庭園に設ける比較的大型の池に適用することも
可能である。
【００７０】
【発明の効果】この発明は以上のように、底部に防水処
理を施した池となる窪地の底のほぼ全体に、池の水量に
対して所要量の有機炭素源を混入した土壌を所要厚さ覆
土し、注水して所定日数止水状態に維持することで還元
域を立ち上げ、その後所定日数曝気することで酸化域を
立ち上げることで、池の水質を良好な状態に生成・維持
するように構成したので、比較的小規模の水環境に蓄積
する酸化物を、継続的かつ効果的に還元交代して大気放
出することで、溶質物の酸化交代と還元交代とのバラン
スを図ることができ、しかも、水環境の創成から短期間
にバランス状態まで立ち上げることができるとともに、
そのバランス状態を長期間にわたり維持することができ
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による水系生息環境の管理システムを
例えば個人住宅の庭に設ける池に適用した一実施の形態
を示す概略的断面図である。
【図２】図１の水系生息環境の管理システムの主たる構
造物の配置を示す概略的平面図である。
【図３】図１の水系生息環境の管理システムの降雨時お
よび給水時の水の流れを示す概略的平面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ’断面を示す概略的断面図であ
る。
【図５】図２のＢ−Ｂ’断面を示す概略的断面図であ
る。
【図６】図１の水系生息環境の管理システムの主たる植
物群の配置を示す概略的平面図である。
【図７】図１の水系生息環境の管理システムの主たる移
入種と生息域を示す概略的平面図である。
【図８】図１の水系生息環境の管理システムにおける窒
素系有機廃物の酸化交代反応／還元交代反応／大気放出
のプロセスを示す説明図である。
【図９】図１の水系生息環境の管理システムにおけるイ
オウ系有機廃物の酸化交代反応／還元交代反応／大気放
出のプロセスを示す説明図である。
【図１０】図１の水系生息環境の管理システムにおける
炭素系有機廃物の酸化交代反応／還元交代反応／大気放
出のプロセスを示す説明図である。
【図１１】図１の水系生息環境の管理システムにおける
リン系有機廃物の酸化交代反応／還元交代溶出反応／イ
ネ科植物による栄養吸収のプロセスを示す説明図であ
る。
【図１２】図１の水系生息環境の管理システムの浄水装
置を拡大して示す概略的断面図である。
【符号の説明】
１ 水系生息環境の管理システム ２ 穴 ３ 防水処理 ４ 窪地 １０ 池 １１ 注水口 １２ 配管 １３ ストレーナ １４ 水道配管 １５ 泥溜桝 １６ 排水桝 １７ 配管 ２０ 還元域 ２１ 有機炭素源 ２２ 土壌 ３０ 酸化域 ４０ 家屋 ４１ 雨樋 ５０ 浄水装置 ５１ 容器 ５２ 仕切り板 ５３ 濾過装置 ５４ 多孔質セラミクス濾材 ５５ ｐＨ調整器 ６０ 循環ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/00 Ｃ０２Ｆ 1/00 Ｌ ＺＡＢ ＺＡＢＴ 3/00 3/00 Ｃ 3/10 3/10 Ｚ

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 池の水質を良好な状態に生成・維持する
    水系生息環境の管理方法であって、 底部に防水処理を施した池となる窪地の底のほぼ全体
    に、池の水量に対して所要量の有機炭素源を混入した土
    壌を所要厚さ覆土し、 注水して所定日数止水状態に維持することで還元域を立
    ち上げ、 その後所定日数曝気することで酸化域を立ち上げる、こ
    とを特徴とする水系生息環境の管理方法。
  2. 【請求項２】 雨水を利用して池の水質を良好な状態に
    生成・維持する水系生息環境の管理方法であって、 底部に防水処理を施した池となる窪地の底のほぼ全体
    に、池の水量に対して所要量の有機炭素源を混入した土
    壌を所要厚さ覆土し、 注水して所定日数止水状態に維持することで還元域を立
    ち上げ、 その後所定日数曝気することで酸化域を立ち上げ、 雨水をｐＨ調整機能を有するｐＨ調整部を通して注水す
    る、ことを特徴とする水系生息環境の管理方法。
  3. 【請求項３】 前記酸化域の立ち上げに続き、生物濾過
    機能を有する濾過装置を所定日数稼働し、この濾過装置
    を通して池の水を循環させることで水環境を安定させる
    ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の水系生
    息環境の管理方法。
  4. 【請求項４】 前記覆土したのち適所に植栽を施し、ま
    た、前記酸化域を立ち上げたのち生物を投入することを
    特徴とする請求項１または請求項２記載の水系生息環境
    の管理方法。
  5. 【請求項５】 前記有機炭素源は脂肪族ポリエステルを
    主成分とするものであり、前記土壌に混入する割合は、
    池の水５〜１０リットルに対して１０グラムを目安とす
    ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の水系
    生息環境の管理方法。
  6. 【請求項６】 前記還元域の立ち上げ期間は、夏場で数
    日程度、冬場で１〜２週間程度、春秋でその中間を目安
    とすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
    水系生息環境の管理方法。
  7. 【請求項７】 前記酸化域の立ち上げ期間は数日程度を
    目安とすることを特徴とする請求項１または請求項２記
    載の水系生息環境の管理方法。
  8. 【請求項８】 前記濾過装置の生物濾過機能は、多孔質
    セラミクス濾材の表層部に着床する好気性バクテリア群
    および中心部に着床する嫌気性バクテリア群による生物
    濾過機能であることを特徴とする請求項３記載の水系生
    息環境の管理方法。
  9. 【請求項９】 前記濾過装置の稼働日数は、水温が適正
    で溶存酸素が潤沢な水環境の下では、夏場で２〜４週間
    程度、冬場で４〜６週間程度、春秋でその中間を目安と
    することを特徴とする請求項３記載の水系生息環境の管
    理方法。
  10. 【請求項１０】 前記濾過装置の稼働により水環境を安
    定させたのち、池の水に濁りが生じた場合、その濁りが
    解消するまで前記濾過装置を再稼働し、この処理を、止
    水状態で水の透明性が持続できるようになるまで必要に
    応じて繰り返し行うことを特徴とする請求項３記載の水
    系生息環境の管理方法。
  11. 【請求項１１】 前記濾過装置の稼働により水環境を安
    定させたのち、または、止水状態で水の透明性が持続で
    きるようになるまで前記濾過装置の再稼働処理を繰り返
    し行なったのち、必要に応じて当該濾過装置を撤去する
    ことを特徴とする請求項３または請求項１０記載の水系
    生息環境の管理方法。
  12. 【請求項１２】 前記濾過装置の稼働により水環境を安
    定させたのち、または、止水状態で水の透明性が持続で
    きるようになるまで前記濾過装置の再稼働処理を繰り返
    し行なったのち、必要に応じて池の水を実質的に循環さ
    せる流水状態に維持することを特徴とする請求項３また
    は請求項１０記載の水系生息環境の管理方法。
  13. 【請求項１３】 池の水質を良好な状態に生成・維持す
    る水系生息環境の管理システムであって、 底部に防水処理を施した池となる窪地の底のほぼ全体
    に、池の水量に対して所要量の有機炭素源を混入した土
    壌を覆土することで形成した所要厚さの還元域と、 酸化域を立ち上げる曝気手段と、を備えていることを特
    徴とする水系生息環境の管理システム。
  14. 【請求項１４】 雨水を利用して池の水質を良好な状態
    に生成・維持する水系生息環境の管理システムであっ
    て、 底部に防水処理を施した池となる窪地の底のほぼ全体
    に、池の水量に対して所要量の有機炭素源を混入した土
    壌を覆土することで形成した所要厚さの還元域と、 酸化域を立ち上げる曝気手段と、 雨水を取水する適所に配置されるｐＨ調整手段と、を備
    えていることを特徴とする水系生息環境の管理システ
    ム。
  15. 【請求項１５】 生物濾過機能を有する濾過手段と、池
    の水を前記濾過手段を通して循環させる循環ポンプと、 を備えていることを特徴とする請求項１３または請求項
    １４記載の水系生息環境の管理システム。
  16. 【請求項１６】 池の中および周辺のうち適所に施され
    る植栽と、池の中および周辺のうち適所に投入される生
    物とを備えていることを特徴とする請求項１３または請
    求項１４記載の水系生息環境の管理システム。
  17. 【請求項１７】 前記濾過手段は、表層部に好気性バク
    テリア群が着床し、中心部に嫌気性バクテリア群が着床
    する大きさの孔（ポア）を有する多数の多孔質セラミク
    ス濾材からなることを特徴とする請求項１５記載の水系
    生息環境の管理システム。
  18. 【請求項１８】 前記濾過手段は雨水を取水する適所に
    配置され、循環する池の水を濾過するだけでなく、雨水
    も濾過することを特徴とする請求項１５記載の水系生息
    環境の管理システム。
  19. 【請求項１９】 前記濾過手段および前記ｐＨ調整手段
    は両者に共通の容器内に収容され、雨水および循環する
    池の水のいずれもこの容器内を通水することで、雨水お
    よび循環する池の水のいずれも区別なく濾過およびｐＨ
    調整することを特徴とする請求項１８記載の水系生息環
    境の管理システム。
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