川の環境川のかたち川のしくみダムなど河川構造物と河川環境魚と人体寄生虫


 川のかたち
海や湖、森林や田畑などから、太陽の熱で水が蒸発し、それが集まって雲となります。雲の中の水蒸気がいっぱいになると、雨となって地上に降りそそぎます。

地上に降った雨は、一部は地面にしみ込んで涌き水となり、一部はすぐに川へ流れ込み、それが一緒に川となって海へもどっていきます。 川は、水が流れるだけではなく、岩石や土砂を運び、土の中から溶け出した養分や水辺の植物の落ち葉などが腐ってできた養分も運びます。 川は、あっちこっちにぶつかり、地面をけずったり(侵食)、土石をためたり(堆積)したりして、瀬や渕などをつくり曲がりくねり(蛇行)ながら、流れていきます。川は普通、地理的または感覚的な方法で、上流・中流・下流に分けられています。

keiryujyouryu.jpg (29837 バイト)

上流域

川は山地に水源を持つのが普通です。山の中を流れる川は、勾配もきつく流れが急です。
上流は、川が蛇行する区間に瀬と渕がいくつもあって、瀬から渕へ滝のように流れ込んでいるのが特徴です。

最上流地域の河川は磨耗していない角ばった大きな岩がごろごろしています。

tyatubomigoke.jpg (31773 バイト)

上流域

この写真は、六合村にある鋼管休暇村内の穴地獄という酸性の川です。緑色に見えるのはチャツボミゴケという酸性の川にしか生息しないコケで非常に珍しくここと阿蘇など数箇所にしかないと言います。

hakojimayusui.jpg (28732 バイト)

上流域

箱島湧水の状況です。山の大木の根から大量の水が湧き出しています。

ouketu.jpg (52540 バイト)

上流域

この写真は四万川の甌穴と呼ばれているものです。川のくぼみに石が入り、水流で回転を続け岩に穴をあけていったものです。

nurukawa.jpg (60983 バイト)

上流部

吾妻川支流の温川です。角ばった石と多少角が取れた大きな石があります。瀬と渕が交互に存在していますね。渓畔林も残されて生物層も豊富な河川となっています。イワナ、ヤマメが釣れます。

tyuryukasen.jpg (20158 バイト)

中流域

 中流では、川幅が広がり、流れもゆるやかになります。
 土砂の運搬や堆積がくりかえされて瀬や渕が作られます。瀬には流れのはやい早瀬と、流れのゆるやかな平瀬があります。
 中流では普通、蛇行する区間に瀬と渕が一つずつできます。瀬から渕への流れは波立っています。

 写真は松井田の碓氷川ですが、流れも穏やかになり石も角が取れて丸くなっています。

tonegawa.jpg (33747 バイト)

中流域・利根川

群馬県庁と利根川の中流域です。河川敷は高度に利用されています。台風時の増水では河川敷の運動場や駐車場に水がのってしまうこともしばしばです。しかし、そうやって水が遊びながら流れることも水利用や生き物の避難場所として必要なのですね!

yatagawa.jpg (17254 バイト)

下流域

 下流では、流れはゆるやかになります。大きな石は無くなって、川底には、細かな砂利や砂、泥が堆積します。
洪水のたびに、泥などがたまり、川の両側には自然堤防ができます。洪水のあとも、水は川にもどれず、沼や湿地ができます。これらは農業や漁業に使われました。
蛇行区間には瀬と渕は一つずつで、流れは波立っていません。

この写真は、群馬県の水郷と言われる板倉町の谷田川です。水はゆったりと流れ、岸辺はアシ原になっています。この先は渡良瀬遊水地に流れ込みます。ゆったりとして美しい風景ですね。

106-04おすすめ.jpg (60351 バイト)

人工物がある川

石積みで護岸が出来た川です。傾斜がきつく川に入る事が出来ません。でも、コンクリートで固めてないため、見た目も多少良く、ある種の生き物には生息場所として利用できるでしょうか?

isizumi-suiro.jpg (65976 バイト)

石積みの水路

水路も天然石の石積みだと風情が有ります。ただし、この石積みは隙間をモルタルで固めてあるので、生き物のすみかと成りづらいかも知れません。モルタルで固めない空石積みなら生き物にとっても多少は優しくなるのでは!。

misunuma.jpg (28384 バイト)

人工物がある川

中流域に出来た落差工。こんなものでも川を分断してしまいます。この程度の落差工でも魚が登る事は出来ません。そして、工事のため河床が平らにされて生き物が棲む環境が少なくなってしまいました。

22-3おすすめ.jpg (52831 バイト)

人工物がある川

コンクリートと石積みで固められた川です。ほとんど水路となっていますが水車が景観を和らげていてくれます。でも、安全柵は疑岩かな?

35-2.jpg (34837 バイト)

人工物で固められた川

コンクリートブロックとコンクリート護岸で固められ、床固め工も施された人工的な川です。水をいかに早く流すかだけを目的とした水路になってしまいました。石も無く生き物のすみかはほとんど有りません。

toneoozeki.jpg (33874 バイト) 利根大堰

利根川で最大といっていいほどの横断工作物です。東京都や埼玉県のほとんどの飲料水や農業用水をここから取り入れて配水しています。
しかし、これが人間生活に便利さと安全をもたらした反面、川に生きている魚達など色々な生き物に大きな影響を与えています。例えばサケの遡上を阻み、アユの遡上を阻み、また下っていくことも難しくして再生産をも危うくしています。

toneoozeki-gyodo.jpg (35572 バイト) 利根大堰の魚道

これだけ広い川幅の中でこのような魚道が三箇所しかありません。魚は流れの強いところを目指すといいますが・・・この入り口を捜して登る魚がどの位いるのでしょうか?
まして、孵って泳げない魚がどの位下っていけるのでしょうか?この上流で取り入れている方が水量が多いのですからそちらに流れ込んでしまうものも多いでしょうね!!

坂東堰

利根川の上流部、渋川市に作られた堰です。魚道は写真の一番奥に一箇所、それも勾配はきつく、さらに最下流の上り口の段差が大きく魚が登れる状態になっていません。ここで川は完全に分断されてしまってアユやサクラマスなど多くの魚が登れません。

naganozeki.jpg (50055 バイト) 長野堰

烏川の榛名町にある農業用水の堰です。ここでほとんどの水が取水されてしまってます。ここまで海産のアユが遡上してきても・・・サケが遡上してきても・・・。
さらに、田植え時期には全ての水を取られて下流には一滴の水も流れずに完全に川が途切れてしまいます。


 ダムなど河川構造物と河川環境

【はじめに】
 人間は個々の生命の維持と人間社会の存続を目的として、安全性や豊かな生活のための資源、良質の生活環境を求めて自然の中で様々な人間活動を行ってきました。
 河川においても水道水・工業用水・農業用水など様々な用水やエネルギーなどを得るためダムや貯水池を建設して効率的に利用する技術を発展させてきました。
 このダムや貯水池は国民の生活を支えている一方で、人間や他の生き物の生存基盤である自然環境に大きな影響を及ぼしてきてしまいました。
 山地に降った雨は小さな流れとなって現れ、沢となって渓谷を、そして河川となって山野を流れ下って海に注ぐという水循環の中で地形を形作り、物質の循環を支え、それを基盤として生態系が育まれ、その恵みで人間をはじめ全ての生き物の生命が維持されてきました。
 その河川の流れに時として起こる洪水を制し、効率的に水資源を利用する技術が治水・利水であって、この技術発展に伴って人間活動は飛躍的に拡大して経済性や生産性、そして安全性も快適性も高め、エネルギーの供給も担って人類の今日の繁栄につながってきたといえます。
 一方で、自然が持っている許容力を越えた技術や建造物が、水循環や土砂の移動、栄養分などの物質輸送、そして生物の自由な移動といった川が本来持っていた生態的システムを変質させ、冷水化や濁水現象・富栄養化など水環境への影響、さらには地域景観にまで大きな影響を与えて劣化させてしまったことは否定できない現実でもあります。

【ダムなど河川構造物と環境の現状】
【1:生態的システムに与える影響】

 河川のはたらきには、水の流れによる土砂の浸食、運搬、堆積(川の3要素)があります。時として起こる洪水は特にこのはたらきが大きく、これが繰り返されることによって浮き石の多い瀬や砂礫底の淵、入り江となって流れのゆるやかなワンドなどがつくられています。
 このような様々な水辺環境は、さまざまな生き物がえさをとったり、休んだり、隠れたり、繁殖するなどの生活をする大切な場所となっていますし、種類によっては河川の本流だけでなく、河川に流れ込む小川や農業水路、水田などを産卵やえさ場、洪水時の避難場所として利用しているものも数多くいます。
 また、水の流れは地下水に溶け込んだチッ素やリンなどの栄養塩類、渓畔林や河畔林から供給された落ち葉やゴミ、陸生昆虫などを運搬しています。この栄養塩類は藻類や水生植物の増殖に役立ち、藻類や落ち葉やゴミは水生昆虫の餌となり、藻類や水生昆虫や陸生昆虫は魚類の餌となるなどの生態系を作り上げています。
 さらに、魚など生き物が水の流れを利用して海から産卵のために河川に遡上したり、逆に産卵のために海に下ったり、海までは移動しなくても渓流や河川の上下流を移動したりして、森林から河川・海まで連続した環境を季節的に効率的に利用しながら暮らして豊かな自然を作り上げています。
 しかし、ダムや用水の取水口、コンクリート護岸などによって水や土砂、有機物、栄養塩など物質循環の分断、生き物の移動経路の分断、生態系の分断などが引き起こされてしまいました。
 このことは、水量の減少と瀬や渕・ワンドの減少などによる生き物のすみかの減少、産卵などのための移動や回遊の阻害、藻や水生昆虫など餌の減少などを引き起こして生き物の生息条件を奪ってしまいました。さらには、生き物への影響だけでなく、ダム湖への堆砂によるダム機能の衰退や富栄養化による水質の悪化、土砂供給量の減少によるダム下流の河床低下と構造物の洗掘、砂浜の退進など人間の生活環境や良好な景観維持にまで影響を及ぼしてきてしまいました。

【2:水環境に与える影響】

【@ 冷水現象】
 ダム貯水池の中には水温成層が形成されるものがあり、特に夏場には湖の表面から数メートルの間で水温が高く(20数℃程度)なって、表層部分だけで水が循環しています。この下層には水温躍層(水温が変化する層)ができて、この躍層で一気に水温が下がり数メートルで20℃程度から10℃以下に低下してしまいます。さらに、水温躍層から下層は10℃から4℃に低下して水はほとんど動かない状態になっています。
 このため夏場は湖底からの栄養塩の供給が抑えられ植物プランクトンの増殖速度は低下して活性が悪く、特に深層部では有機物の分解などに伴って酸素が消費され無酸素の状態になって、いわゆる死水層となってしまいます。
 このようなダム貯水池に雪解けの冷たい水が流れ込む地域であれば、水温成層が浅くなって温度の高い循環層が表面から2〜3mにしかならず、水温躍層より下層の水深は深くなって水温は一層冷たいものとなってしまいます。
 この下層から取水して放流を行った場合には、ダム下流で支川からの流入水温を下回っているため河川の水温を低下させてしまいます。
 さらに利水のため徐々に水を流す流量調整を行うことで、本来は雪代などで水温が下がっても渇水期には水温が上昇していた河川で低水温の長期化がみられ、年較差が少なくなってしまう現象も引き起こされています。
 また、発電用水が河川に戻されることなく数カ所の発電所で使い回しをされて、導水路の中を直射日光に当たらず冷水温のまま流れ下って最終的に河川に放流されれば、ここでも冷水現象は起きてしまいます。

(冷水現象が及ぼす影響)
 このような冷水現象が河川の生き物に与える影響としては、@低水温下では藻類の成長が悪くなり、それを餌とする水生昆虫や魚類の成長が抑えられてしまうこと、Aイワナやヤマメなど冷水を好む魚類にとっては棲みやすい環境となるが、アユなど温水性の魚類にとっては活動が鈍り、摂食速度が遅くなって成長が抑えられたり、ストレスが増して病気にかかりやすくなったりして生命の危険が引き起こされること、Bアユなど温水性の魚類が海から水温の低い河川への遡上を嫌うことなどが考えられます。

【A 濁水現象】
 河川の上流域の農地、崩壊地等の裸地や手入れの行き届かない森林などは豪雨等による浸食されやすく、また道路や宅地などの舗装された部分ではそこに貯まっていた細かいゴミや土砂などが洗い流されるとともに完備された排水路を通って短時間に川に流入して粒径の細かい土砂やゴミを大量に含んだ洪水が発生してしまいます。

 ダム貯水池などが無い河川では数日で流れ下って濁水現象は短時間で回復しますが、選択取水設備を設置してないダム貯水池や水温成層に濁水層が形成されやすいダム貯水池などでは、濁水が滞留して下流河川の濁水現象が長期間継続する場合があります。
(濁水現象が及ぼす影響)
 濁水が長期間にわたって継続した場合、直射日光を遮って藻類の成長が抑えられたり、石に付着した粘土やシルト質によって藻の成長や水生昆虫に影響を与えたり、餌をとりづらくしたり、浮き石の空隙を塞いだり、魚のえらに付着して呼吸を困難にするなど、魚など水辺の生き物にさまざまな影響を与えることが問題とされています。

【B 富栄養化現象】
 前述したように、水の流れは地下水に溶け込んだチッ素やリンなどの栄養塩類、渓畔林や河畔林から供給された落ち葉やゴミなどを運搬していますが、これらがダム貯水池に流れ込んだ場合、これらが蓄積され、富栄養化が進んでしまいます。
(富栄養化現象が及ぼす影響)
 ダム貯水池において栄養塩類の濃度が高くなる富栄養化が進めば、藍藻類などの植物プランクトンの異常な増殖が起こって淡水赤潮やアオコの発生による水面の着色現象や異臭、毒性問題など景観や水利用に対する問題が引き起こされてしまいます。
 さらに、落ち葉やゴミなどの有機物がダム貯水池の湖底に堆積し、異常増殖したプランクトンの死骸も有機物として堆積していきます。
 このような有機物は流れている普通の河川では生態系の基礎資源として役立っていますが、ダム貯水池に蓄積した有機物は分解に伴って酸素が消費され、水の対流も少ないことから無酸素または酸素が乏しい死水層が形成され、場合によってはリンや重金属の溶出が起こって水質を悪化させてしまうことがあります。

【C 亜硝酸性チッ素と魚】
 水中のアンモニアが酸化したり、硝酸性チッ素が還元したりしますと、亜硝酸になります。亜硝酸は有機物の多く含まれた汚れた水に含まれています。
 亜硝酸は、酸化して硝酸になったり、酸素が奪われてアンモニアになったりと、大変不安定な状態の物質です。池や水槽の水の亜硝酸が硝酸に変わるときには水中の酸素が多量に消費されているので、水は酸欠状態になって、魚は窒息死してしまいます。
 また、亜硝酸自体が魚毒性を持っているので、池や水槽の管理に亜硝酸の測定は不可欠です。

【D 汚染河川の魚の大量死】
 汚れた川で、大雨のあとに魚がたくさん死ぬことがあります。これは酸欠によるもので、普段は、川の底に分解されずにいた有機物(ヘドロなど)が雨で増水したいきおいで巻き上げられて、分解が始まります。この時一気に酸素が消費され、水は酸欠の状態になって魚が死亡する現象がおきます。水の溶存酸素の量は気圧・水温・溶存塩類などの影響を受けます。

【E カワシオグサの繁茂】
 近年、河川における糸状緑藻類カワシオグサの繁茂が問題となっています。アユの餌となる珪藻や藍藻など藻類が減ってアユの生長阻害が心配され、釣糸や針への付着による釣りの障害、景観問題や河川生態系の健全さなどに問題が発生しています。
 カワシオグサが増えた原因としては富栄養化と河床攪乱がない安定した環境条件が大きく影響していると言われています。ダムなど河川横断構造物による流量の安定化と砂利流量減少などによって川床が固く(アーマー化)なり、河床付着物がフラッシュされないと増えてきます。
 その他、緑藻にはアオミドロやサヤミドロなどもあり湖沼などで景観状の問題になっています。


 川のしくみ
川の働き

水の流れは、その強さによって地面を浸食したり、土石の運搬をしたり、土砂を堆積したりします。(川の三要素と言います。)
この働きが、川に曲がりくねり(蛇行)をつくります。普通、削り取られる場所と堆積する場所が交互に現れます。土砂は平均的に堆積しないで、堆積した反対側が低くなります。
水は低いほうを流れるので、その結果として流れは左右交互に方向を変えて曲がりくねります。 曲がっている場所は、外側の流れが速くなり、外側の岸をけずり取り、曲がり部分の内側には土砂を細長く堆積します。
曲がった部分は深くなって渕をつくり、渕の下流では次第に浅くなって水が川全体に平均して流れて、平瀬をつくります。平瀬から次の渕の流れ込みは傾斜がきつく早瀬となって渕に落ち込みます。


水をきれいにするしくみ

昔から川の水は「三尺流れればきれいになる」と言われ、川には水をきれいにする力があると考えられています。
川には、自然の状態でも落ち葉や倒木、昆虫や動物の死骸など、さまざまな有機物が流れ込んできます。これらは水の中にいる昆虫やバクテリアのはたらきで無機物になって水に溶け込んでいきます。これらは再び、水の中の生き物に取り入れられて有機物になります。
この繰り返しが続けられて、有機物が無機物となって水に溶け、生き物の体の中に貯められて水がきれいになったように見えます。しかし、川に流れ込んだ物質の量は減ることはなく、無機物や他の生き物に姿を変えただけなのです。つまり、川をきれいにするのは、川の生き物の力です。

現在の川には、自然の物質のほかに、工業や農林業、土木や人間生活によって生まれた様々な物質が流れ込んでいます。これらの汚れを、たくさんの水で薄めたり、堆積させたり、吸着したりしてきれいにして行きます。このため、水をきれいにする能力が限界を超えると川の水は汚くなってしまいます。
川をきれいにする条件は、@水がたくさん流れていること、A川が曲がりくねって、あっちこっちぶつかりながら時間をかけて流れていること、B岩や石がたくさん有って水が接する表面積が多いこと、C有機物を無機物に変える微生物や生き物がたくさんいること、D川を汚す物質を流さないことなどが必要です。


川をきれいにする生き物

これはヒゲナガカワトビケラの網です。この幼虫は川の石と石の間にくもの巣のように網を張って流れてくる落ち葉などを食べています。
落ち葉を噛み砕き糞として細かくし、それをまた微生物が分解して有機物を無機物にかえる作用をしています。
このような生き物が川の中にたくさん居る事が川をきれいにすることにつながっています。

この幼虫は魚の餌になって、食物連鎖の大切な一部分となっています。

このような川の構造、仕組み、喰う喰われるの関係を図にしたものが下の図です。

tobikeranoami.jpg (25299 バイト)

 魚と人体寄生虫
魚が感染源となる人体寄生虫
 まず、一番有名な日本海裂頭条虫(サナダムシ、以前は広節裂頭条虫と混同されていた)ですが、よく教科書にサケ・マスの生食が危ないと書かれていますが、淡水でしか過ごしていない魚には感染していません。
 サケ科魚は海で本虫に寄生されるので、危ないのは天然のサクラマスやサケ、カラフトマス等です。
 以下、淡水に関係ありそうな寄生虫と人への感染源を掲げます。
・肝吸虫(肝臓ジストマ):モツゴ、モロコ、タモロコ、ヤリタナゴ、ウグイ、コイ、フナ、ワカサギ等々
・横川吸虫:アユ、ウグイ、オイカワ等
・ウェステルマン肺吸虫:モクズガニ、サワガニ、アメリがザリガニ
・宮崎肺吸虫:サワガニ
・大平肺吸虫:ベンケイガニ、クロベンケイガニ等
・棘口吸虫:ドジョウ、蛙、イモリ
・マンソン裂頭条虫:へび、とり、カエル
・有線条虫:まむし、シマヘビ
・広東住血線虫:マイマイ、ナメクジ
・有棘顎口虫:らいぎょ、ドジョウ、蛙
・剛棘顎口虫:ドジョウ(輸入)
・日本顎口虫:ドジョウ、ヤマカガシ、ナマズ、ヤマメ、ウグイ、ブラックバス
・ドロレス顎口虫:サンショウウオ、マムシ、渓流魚、ブルーギル、
この虫は日本ではイノシシを終宿主としていて、人へは感染しないと考えられていましたが、これまでに20例以上の報告があるということです。まあ、この虫に感染しても命に関わることはなく、皮下に虫の這った跡がミミズ腫れになる(皮膚爬行症)程度です(日本顎口虫も同じ)。

 渓流魚には人体寄生虫はいないと書こうと思って調べてみたのですが、日本顎口虫はヤマメでも見つかったことがあるみたいです。でも、最近10年の症例は10件ほどですから、心配することは無いと思います。
 色々、寄生虫の名前を挙げましたが、寄生虫は複雑な生活環を必要としており(成長に中間宿主が必要な上、宿主特異性も強い)、飼育環境下では、その環がつながらないため、
養殖魚では基本的に安全です!(強調)
 蛇や蛙、ナメクジなどの生食は危ないのでやめましょう。また、ホタルイカの生食は旋尾線虫の危険があります。


                                           (参考文献:魚介類の感染症・寄生虫症、図説人体寄生虫学)

TOPかわ遊び川づくりに戻る