水道水の水質特性から読み解く日本の水環境の特徴

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K15121
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 堀 まゆみ 東京大学, 教養学部, 特任助教 (50782869)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 水道水 / 水環境 / 水質調査 / 硬度 / 日本

研究実績の概要

水道水の水質には、水の履歴やその土地の環境情報がインプットされている。日本全国で一様に見える水道水でも、日本各地の水を網羅的に分析することで初めて傾向が見え、潜在的な水環境情報が見出せる。普段身近に接する「水道水」について、微量から高濃度まで有害/無害にかかわらず多くの元素を高精度で分析し、現在における日本の水道水質を可視化し、水道水を取り巻く環境を評価することを目的としている。
本年度は、日本国内を網羅するように水道水試料の収集、分析スキームの確立、試料分析に焦点を絞り、研究を実施した。日本国内では46都道府県・約540地点の水道水の採取と同時に、地下水や井戸水についても採水を行い、また、比較検討を行うためにヨーロッパや東アジア地域など約100地点の水道水試料を収集でき、総サンプル数は約700に及ぶ。
全ての試料はICP-OESを用いて、24種の無機元素を同時（一斉）測定した。元素によっては2桁レンジで濃度が推移することや、マトリクスの影響を受けやすい試料についても多元素をppbからppmオーダーまで同時測定を可能にするため、分析法に工夫をし、24元素を精度よく同時分析できるスキームを確立した。
水道水中のカルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、および硬度に着目した第一の調査により、日本の水道水は明らかに軟水であった。日本の中での分布としては、硬度が1 mg/Lを下回る地点もあれば、100 mg/Lを超過する地点もあり、幅広い濃度範囲をもち、さらに、関東地方の硬度が高い傾向にあることが明らかになった。また、銅や鉄、ニッケル、亜鉛などの微量元素が基準値以下ではあるが検出されることもあり、水道を供給する給水管や配水管などインフラ設備に由来するものと推察された。配管が硬度に及ぼす影響や、硬度と微量元素との相関について引き続き検討を行っている。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

個人宅や高速道路のサービスエリア、駅、公園、道の駅などの水道水を採水し、46都道府県約540地点の試料を収集できた。地下水や海外の水道水を含めると約700地点の採取をしており、当初計画した水道水質を評価する上で必要になる目標数には十分達している。しかし、分析スキームの検討に時間を要したこと、計画を上回る数の試料の採取ができたことから、試料数に対して測定がやや律速になっている。これらの進捗状況から、研究はおおむね順調と判断できる。

今後の研究の推進方策

各都道府県に対し不足している地域についての水道水の採水を進める。測定に関しては、これまで採取した試料の測定を遅滞なく進める。データ解析を精力的に行い、測定地点数が多く集まっていることから、市区町村単位での細かい地域に落とし込んだ濃度分布状況や水質特性を可視化していく。さらに、統計処理を用い、水道水と浄水場出口水および原水との濃度変動や、配管などが水道水質に及ぼす影響についても評価し、現在の日本の水道水についての評価を総合的に行う。

次年度使用額が生じた理由

3月中に海外から購入しようとしていた試薬について、COVID-19感染拡大の影響等もあり、次年度に購入することとしたため。