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2018 年度 実施状況報告書

デジタルカメラを使った水質評価法の実用化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K08007
研究機関大阪府立大学

研究代表者

中桐 貴生  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (80301430)

研究分担者 櫻井 伸治  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 助教 (30531032)
堀野 治彦  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (30212202)
遠藤 良輔  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 講師 (10409146)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードため池 / COD / TOC / 光学特性 / 吸光光度 / 反射光度 / 蛍光光度 / 推定精度向上
研究実績の概要

より多様な水質成分構成とより広範囲な有機汚濁濃度を有するため池水を検討対象とすべく,これまで調査対象としてきた大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(堺市)周辺の6箇所のため池(以下,グループS)に加え,淡路島のため池6箇所,神戸市北区および西区のため池それぞれ1箇所ずつの計8箇所(以下,グループK)を新規に調査対象とし,従来の6ため池について得られた池水のCODおよびTOCと光学特性(吸光,反射,蛍光)の関係と同様の関係性が得られるかどうかについて検討した.
まず,両グループの水質を比較したところ,グループKのため池については,兵庫県の洲本土地改良事務所ならびに農村環境室に協力頂き,有機汚濁濃度が低そうなため池と高そうなため池を選定したものの,総じてグループSに比べ,COD,TOCとも有機汚濁レベルが低く,これまで検討を行ってきたものより広い汚濁濃度範囲を得ることができなかった.また,両グループにおける水質成分について比較したところ,SS,カルシウムイオンおよび硫酸イオンについて,グループSの平均値の方がグループKの平均値より1.5~2倍程度大きくなるという比較的大きな違いが見られたものの,それ以外の水質指標項目については,顕著な差は見られなかった.
次に,両グループにおける光学特性の違いを比較したところ,吸光度,反射光強度については,それぞれの各波長ごとのCODおよびTOCとの相関係数の最大値が,グループSでは0.8~0.9だったのに対し,グループKでは,0.7程度となった.また,相関係数が特に大きくなる波長域は,グループSでは近紫外域であったのに対し,グループKでは可視光域の600nm~700nm付近であった.これらの両者の違いは,卓越有機汚濁成分が懸濁性であるか溶存性であるかの違いによるものと推察された.
なお画像解析およびアプリ開発については,十分な検討ができなかった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

対象ため池を堺周辺だけでなく,兵庫県まで拡大させたにもかかわらず,より広い範囲での有機汚濁レベルのため池を選定することができず,当初期待した通りに解析用の画像を得ることができなかったため,画像解析に関して十分な検討を行うことができなかった.また,他の研究へのエフォートが当初の予定より大きくなってしまったため,アプリ開発に十分な時間を確保することができなかった.

今後の研究の推進方策

当初の計画より多少の遅れは生じているものの,基本的には,当初の予定通り進める予定であるが,今年度までの検討を通じて,任意のため池に適用可能な有機汚濁推定式だとどうしても推定精度に限界が生じてしまうため,逆に,ため池を限定した推定式を作成することで,特定のため池,あるいは対象を拡張させて何らかの汚濁廃水に対しある程度の推定精度を高められるのではないかと考え,このことについても検討を行うことにした.

次年度使用額が生じた理由

年度途中で予算を使い切ってしまい,小額消耗品すら購入できなくなってしまうような事態に陥ることのないよう留意しながら研究費の執行を行ったため,1万7千円程度の残額が生じる結果となった.
この残額については,翌年度分の物品費に計上する予定である.

備考

本研究で得られた成果による特許出願について,関連部局を通じて検討を行った.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2018

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 水の光学特性によるため池の水質定量評価の可能性2018

    • 著者名/発表者名
      中桐貴生,北中玲加,堀野治彦,櫻井伸治,遠藤良輔
    • 学会等名
      H30年度農業農村工学会 大会講演会

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公開日: 2019-12-27  

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