アオコ

thumb|250px|アオコが大発生した津久井湖アオコ（青粉）とは、富栄養化が進んだ湖沼等において藍藻（シアノバクテリア）が大量に増殖し、水面を覆い尽くすほどになった状態、およびその藻類を指す。水面の藻類が青い粉をまいたような様相を呈することから「青粉（あおこ）」の名がある。

概要細胞内にガス胞と言われる浮き袋を持つ一部の藍藻類がマット状に集積した状態を指す。これに似た現象としては、ミドリムシの大増殖や浮草の浮遊、緑藻の繁殖などが挙げられ、専門家でも見間違う場合がある。

狭義には、その中でも優占種となるミクロキスティス属（Microcystis属）によるものを指す。一方、広義には濃い緑色を呈する水の華と呼ばれる現象一般を指すこともある。

アオコには独特の臭いがあり、発生場所や季節によって緑色の程度が異なる。

湖沼や環境、季節によって、観察される種は変化する。以下はよく見られる属名。

藍藻ミクロキスティス属 Microcystis アナベナ属 Anabaena アナベノプシス属 Anabaenopsis

緑藻クロレラ属 Chlorella イカダモ属 Scenedesmus クラミドモナス属 Chlamydomonas

被害アオコが発生すると様々な不都合が生じる。

人間社会においては、湖沼自体の利用障害となる（例えば鯉をはじめとする養魚、淡水漁業、近隣の生活環境、親水、観光産業など）ほか、取水源として利用する水道水の異臭・異味の原因となったり、さらには人や家畜への健康被害も懸念される。2007年に中国の太湖でアオコが大発生した際には、住民の飲用水確保が大きな問題となった。また、湖沼周辺の生態系など自然環境を損なうおそれも高い。

遮光によるもの水面をアオコが覆うと、水草などの水生植物は光合成ができず死滅する。水草の森は、魚類の産卵や稚魚の成育場所として重要であり、その消滅は生態系の破綻を招くおそれがある。酸欠によるもの夜間の呼吸作用により溶存酸素が消費され、魚類などの動物が酸素欠乏により死滅する。湖沼は河川に比べて酸素の供給効率が低く、新鮮水による洗い流し効果も無いため、酸欠を招きやすい。また、アオコの死骸が湖底で腐敗すると、硫化水素などの還元性物質が発生し、やはり酸素を消耗する。毒素によるもの藍藻には非リボソームペプチドであるミクロシスチン（Microcystin-LR、略：MC-LR）などの毒素を生産する個体群が含まれており白井誠：アオコの毒性に関する研究『マイコトキシン』 1996年 1996巻 42号 p.3-5, 、赤潮と同様に魚類のエラを閉塞させ窒息させるほか、毒素によりカモなどの鳥類（アイガモ）の肝臓組織に蓄積し斃死を引き起こす中村剛也, 渡邊琴文, 石川可奈子ほか、琵琶湖磯漁港のアイガモ斃死試料中の藍藻毒素microcystin-LRの蓄積『日本鳥学会誌』 2013年 62巻 2号 p.153-165, ことがある。また、アメリカ、オーストラリアなど放牧が盛んな国では、飲用した家畜の斃死被害が多発している。ヒトに対しても、1996年にブラジルで、肝不全による死者50名を出す事件が報告されているブラジルで透析患者50人が死亡（マイクロシスチンに汚染された水を使用）愛知県衛生研究所ほか、発癌性（肝臓ガン）も指摘されている。

対策浄水場での高度処理など各種の対策が研究・実用化されているが、アオコそのものを減少・消滅させるためには、湖沼の富栄養化を解消（特にリン濃度を低下）するなど根本的な対策が必要となる。すなわち下水処理における脱リン・脱窒素の高度処理の導入、流域農地での肥料使用量の適正化などである。

一方、対症療法的にアオコを増殖抑制或いは除去する技術の例（技術開発中を含む）として、汲み上げ濾過（湖沼水を汲み上げ、アオコを漉し取って水を戻し、アオコは脱水、処分する）深層曝気（アオコが植物であることを利用し、光の届かない湖底へ送り込んで不活化する。腐敗を抑えるため、曝気して行う）硫酸銅などの殺藻剤の利用バクテリアを利用炭素繊維蒲生孝治、「カーボン西陣織による陸水域の自然再生」『京都女子大学現代社会研究』京都女子大学現代社会学部紀要論文 2009年第12号, と鉄を使った除去装置。2011年に館林・つつじが岡公園で実証実験「館林・つつじが岡公園アオコ除去実験成果着々炭素と鉄で透明な池に」上毛新聞 2011年10月22日、社会18面館林・つつじが岡公園池の透明度4倍に炭素繊維と鉄で浄化上毛新聞ニュース 2012年1月14日。超音波によりアオコを破壊湖沼・ダム湖水質改善に関する技術開発西日本技術開発株式会社アルジーハンター, アオコキラーイービストレード株式会社超音波藻類処理ウィンテックス株式会社、2013年には実証試験が八郎湖で行われた八郎湖のアオコ悪臭防止へ実証試験県が今夏、２河川で 47NEWS 2013年3月21日アオコ抑制装置設置等業務委託プロポーザルの審査結果について秋田県環境管理課八郎湖環境対策室。超高圧水中衝撃波鈴木実, 安西竜也：超高圧水中衝撃波によるアオコの死滅処理（水中衝撃波の発生法及び微生物への影響）『日本機械学会論文集Ｂ編』 Vol.79 (2013) No.801 p.799-803,

など様々あるが、低コストで実用的な手法は得られていない。

アオコ（藍藻ブルーム）の発生は、主に湖沼などの富栄養化（eutrophication）によって引き起こされる。そのため、アオコの制御には「物理的」「化学的」対策に加えて、生態系のバランスを回復させる生物学的手法（バイオマニピュレーション）が重視されている。

以下は、アオコを抑制するための基本方針「増やすもの」「減らすもの」の一覧である。

増やすべきもの（藍藻を抑える働きを持つ生物・要素）区分生物・要素主な役割・効果動物プランクトンミジンコ類（Daphnia 属）植物プランクトン（藍藻を含む）を捕食し、水質を自然に浄化する。世界的に重要な「藍藻制御生物」。ろ過生物二枚貝類（ドブガイ・イシガイ類など）水中の藍藻や懸濁物をろ過除去し、透明度を向上させる。肉食魚類（捕食者）カワメバル、カワカマス、ナマズ類コイ・フナなどのプランクトン食魚を抑制 → ミジンコ類が増加 → 藍藻が減少（トロフィック・カスケード効果）。水草類（沈水植物）コウホネ（Nuphar lutea）、シャジクモ（Chara globularis）など栄養塩（リン・窒素）を吸収し、光環境を改善。底質を安定化し、藍藻ブルームを根本的に抑制する。微好気環境曝気・循環装置など底層の嫌気化を防ぎ、底泥からのリン再溶出（内部負荷）を抑制する。塩分濃度汽水化アオコは塩分濃度が0.25%程度になると増殖が困難になるとされ、干拓地等、人工的に淡水化した場合には得失を考慮して塩分濃度に敏感な藍藻の増殖を抑えつつ生態系に悪影響を与えない程度に湖水の塩分濃度を高めるために海水を導入する。

減らすべきもの（藍藻を増やす要因）区分要因・生物主な影響栄養塩（リン・窒素）生活排水、農業排水、底泥由来の内部負荷藍藻の「エサ」となり、ブルーム（大量発生）の直接的原因となる。コイ科魚類（底生魚・プランクトン食魚）コイ、フナなど底泥を攪乱し濁りを生じさせる。リンの再溶出とミジンコ類の減少を招く。濁り・底泥の浮遊物攪乱や波浪による光の遮断水草の光合成を妨げ、沈水植物群落が衰退。藍藻優占の「濁った状態」へ遷移する。過剰な有機物負荷餌・肥料投入、枯死した藻類の堆積分解過程で酸素を消費し、底層の無酸素化を促進。リン再溶出の原因となる。

総合的な考え方増やすべきは ― 自然のろ過者（ミジンコ・貝・水草）と、そのバランスを保つ捕食者。減らすべきは ― 栄養塩と、それを攪乱・拡散させる魚（コイ類）。

この二方向の調整がそろうことで、湖沼は濁った状態（turbid state）から澄んだ水状態（clear-water state）へと安定的に遷移する。

これらはヨーロッパ諸国（特にオランダ・フィンランド）の湖沼再生事例において実証されており、バイオマニピュレーションの基本原理として国際的にも知られている。

アオコの根本対策（根本的な富栄養化対策）アオコの根本対策（英: Fundamental Measures against Cyanobacterial Bloom）とは、湖沼や貯水池におけるアオコ（藍藻ブルーム）発生の原因となる富栄養化を抑制し、長期的に水質を改善・安定化させるための包括的手法である。これらの対策は大きく分けて、外部負荷の削減・内部負荷の抑制・生態系バランスの再生・維持管理の4段階で構成され、順序を誤ると効果が得られないとされる。

段階的アプローチ（優先度順）段階対策名主な内容目的・効果優先度 ① 外部負荷の削減（栄養塩流入のカット）農業排水・生活排水の処理強化無リン洗剤の使用流入水路への沈砂池設置湖外から流入するリン・窒素を減らし、藍藻の「栄養源」を断つ。アオコの発生原因を根本的に除去する。最も基本的かつ必須の段階。 🔴 最優先 ② 内部負荷の抑制（底泥対策）浚渫（しゅんせつ）による底泥除去酸化鉄・ゼオライトの散布曝気・循環装置による嫌気状態の防止底泥から再溶出するリンを抑制し、栄養塩の再供給を防ぐ。富栄養化の再発防止と底質改善に効果がある。 🟠 次に重要 ③ 生態系バランスの再生（バイオマニピュレーション）コイ・フナ類の削減肉食魚（カワメバル・ナマズなど）の導入水草(コウホネ・シャジクモなど)水草帯（沈水植物）の復元動物プランクトンの増加食物連鎖を利用し、藻類をトップダウン制御で自然抑制する。水の透明度を高め、安定した生態系を再構築する。 🟢 第三段階 ④ 維持管理・モニタリング水質モニタリング（リン・窒素・透明度）魚類・植生の定期的管理対策後の生態系を監視し、再富栄養化を防止。長期的な安定性の確保とフィードバック管理を行う。 ⚪ 補完段階

対策の流れ以下のような順序で進めることが推奨されている。

外部負荷の削減　　↓ 内部負荷の抑制　　↓ 生態系バランスの再生　　↓ モニタリング・維持管理

この順序を誤ると、たとえば捕食魚を導入しても外部からの栄養塩流入が続けばアオコは再発するなど、対策の効果が持続しないことが知られている。

藍藻を抑制する生物藍藻（シアノバクテリア）は厚い粘質の殻（粘液鞘）で覆われており、多くの動物プランクトンにとって摂食が困難な構造をもつ。しかし、一部の生物群はこれを捕食または間接的に抑制する能力を備えている。

● ミジンコ類（Daphnia 属）

大型のミジンコ類は、藍藻を摂取できる数少ないプランクトンであり、「藍藻抑制生物」として世界的に注目されている。強力な濾過摂食能力によって水中の植物プランクトン量を減少させ、水の透明度を著しく改善する。この作用はバイオマニピュレーション（生物操作）における中心的なメカニズムのひとつである。

多くの藍藻は防御的な粘質鞘によって捕食を免れているが、それでも大型ミジンコ類（Daphnia 属）を中心とするろ過摂食者群が、藍藻の増殖抑制と湖沼の水質改善において最も重要な役割を担っている。藍藻を間接的に抑制する生物

これらの生物は藍藻（シアノバクテリア）そのものを捕食するわけではないが、生態系構造や環境条件を変化させることで、藍藻が繁殖しにくい状態を作り出す。その作用は主に「捕食関係」「植生」「ろ過作用」の3つの経路で生じる。

● 肉食魚類（カワカマス、カワメバル、ナマズなど）

捕食者を導入して、動物プランクトン食魚（コイ・フナ・モツゴなど）の個体数を抑制する。その結果、これら魚類に捕食されていたミジンコ類などの動物プランクトンが増加し、植物プランクトン（藍藻を含む）の過剰繁殖を抑えるというトロフィック・カスケード効果を引き起こす。この構造は、湖沼の透明度回復におけるトップダウン制御の中核をなす。

● 水草（沈水植物・マクロファイト）

沈水植物は、栄養塩（リン・窒素）を吸収し、光透過性を高め、底質の安定化を促す。これにより、藍藻の増殖を支える環境条件（富栄養・濁り・嫌気化）を根本的に改善し、アオコの発生を抑える「自然のフィルター」として機能する。

● 二枚貝類（ドブガイ・イシガイ類など）

強力なろ過摂食能力によって、水中の藍藻や懸濁物を物理的に除去し、透明度を改善する。また、沈降によるリン・窒素の固定化を促進し、内部負荷（internal loading）を軽減する効果も持つ。強力なろ過摂食能力を持ち、水中の懸濁物や藍藻を物理的に除去する。これにより透明度の向上や栄養塩の再沈降が促され、富栄養化の抑制に寄与する。

● 巻貝類（Lymnaea, Radixなど）

池や湖の底質・付着面に生育する藻類を舐めとる過程で、藍藻を含む微細藻類を摂取する。これにより付着藻の構成を維持し、底生生態系のバランスを安定化させる。

発生抑制と水質管理ゲオスミンはシアノバクテリアや放線菌などによって産生されるため、自然水域や養殖池では、これらの生物が増殖しやすい環境を抑えることが発生抑制につながる。特に、浅い富栄養湖や停滞した池沼では、窒素やリンなどの栄養塩、有機物の蓄積、底泥の攪乱、水温上昇、藻類ブルームなどが異臭味の発生に関与する場合がある。

水質管理の方法としては、流入する栄養塩や有機物を減らすこと、水草や湿地帯を利用して窒素・リンを吸収・固定すること、底泥の巻き上げを抑えること、軽い循環や曝気によって水の停滞や底層の酸欠を防ぐことなどが挙げられる。また、流入口に砂利層や抽水植物からなる湿地状の緩衝帯を設けることで、泥、有機物、栄養塩の流入を抑える方法も用いられる。

一部の水域では、コイ類などの底生性魚類が底泥を攪乱し、濁度の上昇や水草の減少、底泥中のリンの水中への移行を促すことがある。そのため、浅い湖沼や湿地では、こうした魚類の個体数管理が水質改善や藻類ブルームの抑制に寄与する場合がある。

ゲオスミンそのものの除去には、粉末活性炭や粒状活性炭による吸着が有効とされる。自然池や養殖池では、多孔質ろ材や生物ろ過を併用することで、臭気物質の吸着や微生物膜による分解を補助できる。ただし、これらは補助的な対策であり、根本的には富栄養化、有機物の蓄積、水の停滞、底泥攪乱を抑える管理が重要である。

脚注

参考文献橋本康（1993）『湖沼の富栄養化とその対策』東京大学出版会。 Hansson, L.-A. & Brönmark, C. (2010). Biomanipulation of Aquatic Ecosystems. Academic Press. Meijer, M.-L. et al. (1999). Biomanipulation in shallow lakes in The Netherlands: an evaluation of 18 case studies. Hydrobiologia, 408/409, 13–30.

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