多波長拡散スペクトルによる可搬式水質測定装置の開発に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09558068
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 宗宮 功 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60025947)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岸本 直之 京都大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00293895) ; 藤井 滋穂 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10135535)
• Keywords: 拡散スペクトル / 水質モニタリング / 水質測定装置 / 連続測定

Research Abstract

本研究では、現場での時々刻々と変化する水質変化を把握するため、未ろ過・無薬注試料の直接測定を可能とする多波長拡散スペクトルによる可搬式水質測定装置を開発し、散乱光強度、蛍光強度を利用してSS、Chl.a、NOx-N、TOC、DOCといった多項目水質指標の測定を行った。まず、京都市内の6地点で1999年5月〜11月まで計20回の定期採水を行い、光強度と各水質指標濃度との関係を調べ、測定波長の決定を行ない、各水質測定波長は1波長から3波長を選定した。また、これらの波長を用いて光強度から水質濃度を求める式(濃度推定式)を重回帰分析により求めた。本濃度推定式の汎用性を調べるため99年1月、4月、7月、10月における琵琶湖水(各月水深0.5m、30m、計29試料)を用いて検証を行なった。その結果、SS、Chl.a、Nox-Nでは濃度推定式に汎用性が見られた。TOC・DOCでは水域間で溶存有機物種が異なることから誤差が大きく見られたものの、対象水域で適宜係数を決定することで誤差は大きく改善された。本装置を用いて実水域への適用性を検討するため、ダム湖および河川における24時間定点連続観測を行なった。ダム湖においては水温躍層の上下(水深0m、20m)における水質の変化を捉えることが可能であった。しかし明け方からのセルの結露等、実用化には更なる改良を要した。河川における定点観測ではセル結露防止のため、前段に恒温槽を設けるなど改良を行ない、24時間安定した測定が可能であった。また精度においても水質の大きな変化に鋭敏に追随しており、実水域へ適用可能であることがわかった。

Research Products

• [Publications] 宗宮功,岸本直之: "光学現象を用いた多項目水質自動連続測定装置の開発"第33回日本水環境学会年会講演集. 33. 295-295 (1999)
• [Publications] 宗宮功,藤井滋穂,岸本直之: "自然水の分光学的水質評価"第34回日本水環境学会年会講演集. 34. 230-230 (2000)