| 研究課題/領域番号 |
17K06571
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
水工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
木内 豪 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (00355835)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 紫外可視分光光度計 / 河川水質 / 栄養塩 / 有機物 / 吸光度スペクトル / 統計回帰モデル / ANNモデル / 浮遊物質 / モニタリング / 水工水理学 / 水資源 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、実河川で採取した試料に対して室内型の紫外可視吸光光度計で得られた吸光度スペクトルを用いて、COD、全リン、全窒素、硝酸態窒素及び浮遊物質の濃度を推定するモデルを構築し、これらのモデルに実河川で現場型紫外可視吸光光度計から得られたスペクトルを適用することで高い信頼性で水質が推定できることを示した。COD及び硝酸態窒素の推定モデルには全波長を使用した主成分回帰PCR及び選択された波長を使用した偏最小二乗回帰PLSRが各々適していた。また、総窒素を予測するモデルには全波長を用いたANNモデルが適していた。全リン及び浮遊物質では全波長を用いたPLSR及びPCRが各々効果的だった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現場型の紫外可視吸光光度計は、環境中の水の吸光度スペクトルをリアルタイムで分析して複数の水質項目を監視できる大きな潜在能力を持っているが、流量や水質の変動の大きい河川を対象に吸光度スペクトルから複数水質項目を効率的かつ高い信頼性で推定する手法は確立されていない。本研究では室内の紫外可視吸光光度計で計測される河川水の吸光度スペクトルを用いて構築される最適な水質推定モデルが現場型の吸光光度計で計測される吸光度スペクトルにも適用できることを示しており、モデル構築時に現地でのスペクトル測定を行わずに複数水質の同時モニタリングを可能とするもので、今後の水質モニタリングに新たな道を開くものである。
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