アオコ池 −下水道未整備地区の住宅排水路が流入する池−(2014.7月)
植物プランクトンは多くの様々な種類があります。大別して緑藻、珪藻、藍藻等に分けることができますが、このどれもがプランクトンプラント(PP)の生産物として有効なのではありません。次の動物プランクトンの餌として十分な栄養を持ち、好んで食べられるものでなければなりません。藻類の中には、栄養度の低いものや毒を持つ物、捕食を避けるための形態を持つ物など、動物プランクトンが食べ難いものがあり、餌として利用するには不適なものが含まれます。
ここでは、その代表格の一つである藍藻(アオコ)を取り上げます。アオコは原核細胞であり、真核細胞の緑藻などよりも古い生物で、栄養レベルも低いと考えられます。また、個々の大きさは小さいものの群体を作り大きくなるためミジンコに捕食され難く、おまけに毒(ミクロシスティン等)を持つものもあります。窒素固定能力を持つなど優れた能力もあるようですが、動物プランクトン(ミジンコ等)の生産用の餌としては実用上全く使えません。よって、PPの植物プランクトン生産池(藻化池)での発生を避けなければなりません。どのような条件でアオコは発生するのでしょうか?
ここでは、アオコが発生した池を見てみましょう。
上の池は、庄内地方鶴岡市にある住宅地のとなりにある池です。池の水は、緑色に染まっています。
緑色は、かなり鮮やかな色合いです。顕微鏡で見てみると、黒いツブツブが集まったアオコの群体が優占種(と言うか、それしか居ない)で高密度に繁殖していました。
鮮やかな緑色は、アオコの特徴です。これはまだかわいい方で、もっと高密度になるとペンキの緑色になります。
池のとなりには住宅地があります。
この地区は、下水道が整備されておらず、道路にもマンホ−ルが見当たりません。家をのぞいて見ると、単独や合併浄化槽がありました。この側溝にはこれらの浄化槽排水や、単独浄化槽やくみ取りトイレの場合は、生活雑排水が直接流れ込みます。
この池への流入水路は、住宅地の側溝がそのまま入っていました。
手前のエンビ管は、単独浄化槽と雑排水の放流管です。
アオコは、浄化度が低く、BODを多く含むような水によって発生するようです。
必ずしも窒素リン等の栄養塩類の濃度が高ければアオコが発生するわけでは無いようです。
以前研究した還元池では、下水処理場放流水を無希釈で直接池に流入させて藻化させてみましたが、アオコは発生しませんでした。優占種として発生したのは緑藻でした。
この池の場合は、側溝に自然水がかなり流れていて、排水が希釈されていました。
にもかかわらずアオコが発生すると言う事は、発生のトリガーが栄養塩類ではなく、BODで示される有機汚濁物質の量である可能性が高いと言えるでしょう。
よって、PPの藻化池に供給する液肥は、アオコの発生を避けるために充分に浄化する必要があります。
この点、浄化槽は、その排水に有機物がかなり含まれるために、そのままでは使うことができません。
浄化センター放流水はOKです。そのまま藻化池に供給できます。
藻化池で生産する植物プランクトンは、ミジンコ等動物プランクトンの餌になれば、何でも良いので、ある特定の種に限定する必要はありません。よって純粋培養は不要となります。
特定種の純粋培養は、非常に困難であり、実用化に成功した例はクロレラ等非常に少ないです。
そして、仮にできたとしても、設備や運転に高コストが必要になります。
PPは生態系駆動を目的としていますから、非常に大規模なものになります。純粋培養の適応は無理でしょうね。動植物プランクトンの種類を限定するよりも、多種類を生産できた方が、生態系全体への影響を考えれば良いと考えられます。