奥只見・大鳥発電所増設工事では平成11年7月～平成15年6月の工事期間中，工事区域近傍に生息するイヌワシつがいが平成12年7月および平成14年7月に繁殖に成功し，幼鳥が巣立った．絶滅が危惧されているイヌワシ幼鳥保護と工程確保が課題となり，次のような「順応的管理」を実施した． (1)6年間集積したイヌワシつがいの調査データに基づくイヌワシの行動予測　(2)事前予測評価に基づいた工事の段階的な立上げ　(3)工事と幼鳥の関係を常に把握した的確なモニタリング　(4)モニタリング結果の適切な工事へのフィードバック．この結果，両年とも幼鳥は1カ月後に行動圏を拡大し，その後親鳥からの自立が確認され，幼鳥保護と工事との両立が可能となった．本稿では建設工事において順応的管理がイヌワシ保護対策として有効であることを示した．

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　河川生態系を適切に評価するためには，生物群集と生息環境の相互関係について詳細に把握することが重要である．本研究では洪水後に見られる堆積性微細有機物（FBOM：Fine Benthic Organic Matter，粒径 63～100 µm）の動態が底生動物群集に与える影響を明らかにすることを目的として多摩川中流域の2地点で調査を行った．その結果，洪水後の有機炭素量の変化と底生動物現存量の回復には明確な関係は見い出せなかった．また，熱分解GC/MSを用いてFBOMの組成分析を行った結果，上流地点（青梅市）では洪水前後で有機物組成が変化していたのに対し，下流地点（日野橋）では洪水後に洪水前の組成に近づいていた．有機物組成の変化は底生動物現存量及び種構成に影響していることが推測された．

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　ダム湖は河川水生昆虫の幼虫と成虫の移動を阻害し，ダム上下流間の遺伝的分化やそれに伴う遺伝的多様性の低下を引き起こす恐れがある．本研究は湛水面積が異なる複数のダム湖周辺でヒゲナガカワトビケラ，ウルマーシマトビケラ，クロマダラカゲロウの3種の水生昆虫地域集団のRAPD解析を行った．解析の結果，ヒゲナガカワトビケラの遺伝的分化は6つのダム湖のうち湛水面積が 3.27 km² 以上の2つの大きなダム湖で遺伝的に分化していたが，ウルマーシマトビケラは湛水面積が小さい場合でも分化することがあった．また，ウルマーシマトビケラの遺伝的多様性の低下要因として，集団サイズの低下とダムによる生息地分断化の2因子が働くが，残り2種は集団サイズの低下のみが主に働いていることが明らかになった．

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　下水処理水や生活排水と比較して低栄養塩濃度である湖沼水を浄化対象としてヘチマ植栽水路（水路長 25 m，水理学的滞留時間3.8時間）の水質浄化特性を検討した．ヘチマ植栽水路におけるDIPの除去は一次反応であり，その除去速度定数の平均値は 20.8 day^-1 に達した．実験期間中に除去されたDINの67％，DIPの90％は，水路に発生した糸状藻類に吸収されていた．糸状藻類はヘチマの根に絡むように存在しており，ヘチマが糸状藻類の発生を促進したことが示唆された．流入栄養塩濃度が低レベルであるにも関わらず既往の植栽浄化施設と比較して高い除去速度が達成できたことから，糸状藻類が発生したヘチマ植栽水路が低濃度の栄養塩の高度処理能力に優れており，富栄養化湖沼水の直接浄化に適した特性を有していることが明らかとなった．

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　地下水質の安全性を確保するための常時監視は，対象地域に井戸を一定間隔で配置して行うのが一般的である．本研究では，地下水汚染を引起す可能性のある施設が対象地域にどのように存在しているかという地図情報を活用し，地下水質監視井戸を配置する方法について検討した．本論文では，2種類の空間データの相関を評価できる点過程モデルを用いる井戸の配置法を提案する．その実際問題への適用性を2種類の地下水汚染の問題に対する計算結果を示して明らかにする．

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　本研究では，2槽式UASB反応槽と接触酸化槽を組み合わせた室内実験装置を使用して，都市下水を想定した低濃度有機性廃水を無加温で連続処理した．その結果，処理水温が平均17℃，HRT4.7hの高速処理条件下において，COD_Cr除去率は平均91％，T-N除去率は平均61％の処理性能を得ることができた．また，連続実験終了時のUASB槽汚泥のメタン生成活性，硫酸還元活性，他栄養性脱窒活性，硫黄脱窒活性を測定した結果，1槽目UASB槽ではメタン生成菌が，2槽目UASB槽では水素資化性硫酸還元菌と他栄養性脱窒菌が有機物分解を主に担っており，また，2槽目UASB槽では，他栄養性脱窒菌と硫黄脱窒菌が窒素除去に寄与していることを確認した．

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　多量に発生する下水汚泥を電解処理法により改質し，脱臭材として有効利用を図った．本研究は吸着現象には常に発熱反応が伴うことから，この電解処理汚泥の脱臭時における熱挙動を赤外線熱画像装置により可視化し，吸着のメカニズムを解明した．その結果，試料表面から瞬間的に発熱が見られ，その後，鉛直方向への浸透が確認された．なお，試料表面の熱測定結果から，早期段階で発熱したポイントとその移行により遅効的に発熱したポイントがあり，不均一吸着が見られた．さらに，一度発熱したポイントにおいても，再び発熱し，複数回吸着が行われた．また，鉛直方向の熱測定結果から，吸着は初期段階で指数関数的に鉛直方向へ浸透した後，吸着と脱着による発熱・吸熱反応を繰り返しながら浸透し，最終的に脱着により発熱反応の収束が確認された．

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　下水，下水汚泥の有効利用の推進，枯渇資源であるリンの回収を目的とし，現在挙げられる様々なリン回収技術に着目し，下水処理システムへのリン回収技術の適用性を評価した．第1に実処理場の物質収支を調査し，第2に各種リン回収技術について，リン回収率を文献，実験により定式化した．第3に下水処理場にリン回収技術を適用した時の物質収支や運転コスト等をオブジェクト指向分析型プログラムによってシミュレートし，運転コスト，環境負荷，リン回収量を指標として，リン回収に最適なポイント，技術および最適システムを抽出した．約8万通りの下水処理システムから，最適システムとして脱水ろ液に晶析法を適用したシステム，余剰濃縮汚泥に超音波酸抽出＋Ca凝集を適用したシステムが抽出された．

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　本研究では都市に近接する自然干潟について，晴天時の窒素収支を明らかにし，干潟が保全されている要因について検討を行った．さらにシミュレーションにより雨天時流入負荷が干潟に与える影響の大ききについて検討を行った．その結果，干潟内の生物による窒素固定に関して，アオサ類や底生微細藻類などの基礎生産者の果たす役割が大きいことを明らかにした．また，流出雨水による干潟への窒素流入負荷量は相対的に小さいことが明らかになった．自然干潟である和歌川河口干潟は，和歌川排水機場および下水処理場という人為的構造物を介して制御された干潟であることを明らかにした．

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　コンクリート塊およびアスファルトコンクリート塊（アスコン塊）について，山口県を対象として2020年までの排出量とその再生利用量の予測を行った．今後，建築解体の増加に伴ってコンクリート塊の排出量が増え，再生砕石の供給量は増加すると考えられるが，再生砕石の主な需要源である公共土木工事は減少傾向にあるため，供給過多の状態となる可能性が高い．一方，アスコン塊の排出量および再生骨材の需要量はいずれも政府土木投資に依存するため，供給量と需要量はほぼ平行に推移し，基本的には供給過多の状況が続くと考えられるが，再生骨材の利用率を高める余地は十分にあると考えられる．今後はリサイクルシステム維持のために，新材利用量を削減し，再生材の需要を確保していくことが重要となる．

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　水源地域のダム湖面利用計画における流域管理の視点の重要性を数理的手法よって考察する．水辺利用価値がレクリエーションの他，水質保全や地域交流からなる流域全体の問題と考え，それら環境経済学的評価値や価値観の地域間格差の実態をコンジョイント分析により示した．またゲーム理論を発展させ，流域住民の計画への意志反映の程度が流域全体としての水辺価値に与える影響を分析し，流域管理において上下流住民間に期待される社会性のあり方について示した．

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　オゾン処理と促進酸化処理のそれぞれの特長を活かし，THM などの消毒副生成物前駆物質の除去と TOC の低減化を同時に実現する処理方法の開発を目指すため，生物活性炭処理と組合せの2段処理システムを提案し，その処理効果について検討した．それにより，DOC，THMY 前駆物質の除去に関して，オゾン処理と O₃/H₂O₂処理では差があることが認められるため，最適な組合せを検討することで，処理効率を高められることが判明した．また，本研究の範囲内では，前段処理にオゾン処理，後段処理に O₃/H₂O₂ 処理を行うのが，最適な組合せであることがわかった．

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　近年，霞ヶ浦で観察されている濁度上昇現象の要因を明らかにすることを目的に，定期水質・底泥測定，強風イベント時での採水分析，湖心での濁度連続観測，その数値シミュレーション等を行った．まず，濁度上昇が無機濁質の増加により生じていることを定量的に示した．次に，濁度時間変化から底泥巻き上げ量を算定し，それと風による底面せん断応力との関係を解析した結果，1997-2004年の間では最近ほど限界せん断力が低下し，巻き上げ係数が増加していることを示した．こうして得られた諸係数ならびに底泥特性をパラメータ，各年の気象条件を入力変数，粒径画分ごとの濁度を予測変数にしたモデルを作成し，実測値と比較した結果，良好な一致を見た．最後に，底泥特性の変化原因，ならびに底泥巻き上げ以外の濁度上昇要因について，簡単ではあるが議論した．

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　近年，湖岸植生帯は治水・利水目的による建設工事や様々な開発行為，水質悪化などによりその面積が減少している．この状況を改善するため，各地で湖岸植生帯の再生が実施されているが，その計画・設計に関する知見は必ずしも十分でない．本研究では，マクロ的な植生帯の繁茂条件を，より客観的かつ簡易に算出できる方法で検討した．その結果，植生帯の繁茂は，沿岸方向の波浪エネルギーフラックスと湖岸勾配により表現されることとが分かり，その指標を湖岸エネルギーフラックスと名付けた．植生繁茂の基準値は 20 kg･m/day/m 以下であり，植生帯幅が大きいほどその値が小さくなることがわかった．湖岸エネルギーフラックスは，植生帯の繁茂可能性の検討が行なえるとともに，自然再生を行う対象地区の植生帯幅の潜在能力を推定することができる．

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　近年，海外の下水道を取り込んだ流出解析モデル (MOUSE, Info Works, SWMM 等) を適用した事例が数多く見られるようになってきている．洪水氾濫解析では地表面流の計算精度向上も重要であるが，豪雨下ではマンホール等から雨水が溢れ地表面に流出することになるため，より現実に近いモデルを構築するには雨水管網の流下能力を適正に予測する必要がある，そこで，本論文では，雨水管をモデル化する際にマンホール部の損失を容易に組み込めるように，流入・流出管がそれぞれ1本ずつ接続する2方向接合円形落差マンホールを対象として，管路とマンホールに関する種々の構造要素を考慮したエネルギー損失係数の推定式を提案する．この提案式では，いくつかの流れの条件や構造条件を除けば30％以内の誤差でマンホール部の損失を推定できる．

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　埋立地各施設の構造，施工，ごみ質，経過年数などを反映した浸出水漏水，溢流量推定モデルを作成した．本研究では実際に埋立地で起こっていると考えられる現象を考慮し，中間覆土上の側方流やガス抜き管経由の迂回流，浸出水集排水管の目詰まりや浸出水調整池の容量不足による浸出水の内部貯留をモデル化した．作成したモデルを仮想の埋立地に適用し，設計，施工，ごみ質に関わるパラメータの値を変更して計算を行い，漏水量，溢流量が増大する条件を調べた．その結果遮水シートの施工不良，破損，複合ライナー粘土層の施工不良，シート保護層の目詰まりが漏水量を大きく増加させることがわかった．また覆土に低透水性材料を用い，かつガス抜き管が埋立層内の水分排除に機能しない場合には漏水量よりも大幅に多い溢流が起きることがわかった．

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　関東都市及び農業地域に位置する河川において，亜酸化窒素 (N₂O) の溶存態濃度及び大気中への放出フラックスを測定し，N₂O 生成への影響因子を把握した．溶存 N₂O 濃度は，特に河川中硝酸性窒素が 20 mgN/L 前後の高濃度で検出された河川にて，最高で 20.3 μgN/L もの高い濃度が検出された．本河川における8年前の調査では有機物濃度が N₂O 生成に大きく影響していたのに対し，水質の改善に伴い，硝酸性窒素が梛艮因子となっていた．都市域の同程度の硝酸性窒素濃度の河川問では有機物濃度が高く溶存酸素濃度の低くなっている河川において他河川に比べ N₂O 濃度が高くなっていた．現場の水及び底泥を用いたバッチ試験においても，硝酸性窒素と有機物濃度の両者が高い場合に，N₂O 生成が顕著であり，これらが N₂O 生成の重要因子と考えられた．

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　本研究は，都市河川である多摩川を対象として，水域生態系の1次生産者を担っている藻類を用いた試験を実施し，下水処理水の河川水質に対する影響評価を行った．藻類試験としては，藻類の増殖促進を観察するAGP試験と藻類への毒性影響を評価する藻類生長阻害試験の2つの試験を並行して実施した．その結果，河川への下水処理水の流入により，栄養塩類濃度とAGPは大きく上昇した．このことから，下水処理水の流入は，河川の富栄養化について大きな影響を持つことが示唆された．一方，藻類生長阻害試験の結果より，河川への下水処理水の流入により，わずかな毒性の上昇が見られた．そのため，水域生態系に対する長期的な影響や感受性の高い生物種に対する影響について留意する必要があると考えられた．

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　本研究では，雨水滞水池が設置されている合流式下水道排水区を対象に，分布型モデルを用いた解析により，リアルタイムコントロール (RTC) を実施した場合の合流式下水道改善効果を定量し，合流式下水道越流水対策として RTC の有効性を明らかにした．その結果，既存施設の貯留能力を活用した RTC は，特に総降雨量 10 mm 程度の場合に汚濁負荷削減効果が高い結果が得られた．また，年間解析の結果，総放流負荷量を18～26％，越流回数を14～29％削減できることもわかった．さらに，RTC の有効性を RTC 実施時と同じ効果が得られる雨水滞水池を新たに整備した場合に係る費用として評価した結果，高い有効性が得られた．今回の検討より，合流式下水道越流水対策として RTC の実施は有効であることを明らかにした．

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