Скачать или смотреть Phoslock®の内部リン酸負荷低減効果は、底水の酸素濃度によって変化する。(メソッド)

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本コンテンツは、下記の論文のメソッドを機械翻訳したものです。
翻訳された文章は自動出力であり、内容の正確性は担保しておりません。

Mary A. Zeller, Marc J. Alperin, The efficacy of Phoslock® in reducing internal phosphate loading varies with bottom water oxygenation, Water Research X, Volume 11, 2021, 100095, ISSN 2589-9147, https://doi.org/10.1016/j.wroa.2021.1....

上記の論文はオープンアクセスジャーナルで発表されており、クリエイティブコモンズ・ライセンス（表示4.0国際）に基づき改変を行っています。
https://creativecommons.org/licenses/...

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読み上げ文
窒素（N）とリン（P）の両方を含む栄養塩類負荷は、湖沼における広範かつ長期的な富栄養化の原因であり、このプロセスは、人間が農業や開発を通じて淡水生態系に影響を与え続けるにつれて、その規模を拡大している。栄養塩類が流域から淡水湖や貯水池に流入すると、一次生産性や有害な藻類の発生を刺激し、堆積物への有機物の供給を促進する。ここで、様々な再石灰化プロセスが間隙水に蓄積した栄養塩を再生し、拡散、生物灌漑、生物攪乱のプロセスを通じて水柱に戻すことができる。このような底生生物の再利用（しばしば「内部栄養塩類負荷E」と呼ばれる）の結果、湖沼に流入した栄養塩類は、長年にわたって富栄養化に寄与する可能性がある。

窒素負荷に対処するための戦略は、多くの場合、非反応性窒素ガスへの生物学的還元によって環境から反応性窒素を永久的に除去することを目的とした、脱窒に適した条件の確立に依存している。しかし、湖沼の富栄養化を抑制または逆転させることを望む管理者は、多くの場合、N:P比を増加させ、健康被害や迷惑行為となりうるN2固定シアノバクテリアの優勢を制限する可能性のある、リン負荷の低減に焦点を当てている。それでもなお、過剰な窒素が湖沼のマクロフィージ群落に悪影響を及ぼす可能性があるため、P負荷だけで湖沼の富栄養化を解決できるという考え方には異論がある。さらに、N管理を伴わない湖沼のP削減は、硝化／脱窒による反応性Nの除去能力を低下させ、Nに制限されがちな河口域や沿岸域の下流の富栄養化を悪化させる可能性がある。

一部の湖沼、特に粘土質の堆積物が多い湖沼では、水柱に酸素が供給されると、鉄が酸化還元に依存して堆積物の酸素層で鉄（III）-リン酸錯体を形成することによって、堆積物からのリン酸塩の放出を効果的に「キャップ」することができる。さらに、硫化物が少なく鉄分が多い湖沼堆積物は、無酸素状態の堆積物中で安定した鉱物であるビビアナイトを形成することによって、リン酸塩を永久的に隔離し、最終的に溶出可能なリン酸塩の濃度を低下させ、水柱への放出を抑制することができる。これらの自然プロセスがP負荷の吸収源として不十分である場合、および／または流域からのP負荷を減少させることが現実的でない場合、利害関係者は、内部P負荷を減少させるために、堆積物のキャッピングや浚渫などの工学的解決策にますます目を向けるようになるかもしれない。このような方法の一つは、商業的にフォスロック（Phoslock®）として知られる、ランタン包埋ベントナイト粘土による堆積物のキャッピングである。

Phoslock®はすでに世界中の様々な湖沼に適用されており、その形態や用途は多岐にわたっている。これらの研究では、一般的に水柱の可溶性反応性リン（SRP）の減少が示されているが、他の研究では、堆積物の酸化-無酸素境界の位置の変化など、堆積物の生物地球化学に対するPhoslock®の意図しない影響が強調されている。さらに、特に低アルカリ性の湖沼では、Phoslock®からのランタンの溶出に関連した生態系毒性もリスクとして挙げられており、生態系におけるランタンの生物濃縮も報告されている。

また、ナノポア水やミリQ水などの超純水で浸出した場合、Phoslock®がアンモニウム（NH4「プラス」）の直接的な供給源になる
（以下略）