藻岩高校2014-5-30

水質を測ってみよう

佐藤　久北海道大学　工学部　衛生環境工学コース

私のWebsite： http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/aqua/contents/HisashiSatoh/index-HisashiSatoh.htmlコースのWebsite： http://labs.eng.hokudai.ac.jp/course/hygienv/

水質を測ってみよう

自己紹介

北見北斗高校→理（物理）→北大（工）卒業研究→ここで転機。工作→博士課程→大学教員（研究者）

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卒業論文の写真 3

大学は「とがった人」を求めています。「出る杭」になってください。

何故水質を測らなければいけないのか？ 4

物理的刺激水温水の色

気温注射針気圧（頭痛）

化学的・生物学的刺激COD（有機物）硝酸態窒素大腸菌

水を飲んで（触れて）危険性（リスク）が分かるなら、水質基準なんて要らない。

水質基準 5

水道水質基準（厚生労働省）リンク

対象によって項目が違う。

環境基準（環境省）リンク1、リンク2

一律排水基準（環境省）リンク

排水　と　廃水　の違い縦割り→水循環基本法

•地球温暖化が水に及ぼす色々な影響（海面上昇による災害、生態系のかく乱、干ばつと洪水）

•森林を守る•地下浸透を促進し地下水量を増やす、洪水防止•下水、廃水の再利用

藻岩高校の取り組み 6

川がきれいな事を確認するために測っている。（歯科検診の例）膨大なデータ！

人数、頻度、測定地点（ 32地点）は？

藻岩高校の取り組み 7

水環境学会　北海道支部幹事長をしております。賞を狙ってみませんか？リンク

藻岩高校は多くの環境教育を実践されています。

藻岩高校の取り組み 8

環境工学は哲学が大事。　何でもお手伝いします。

色、にごり、臭い：簡便性、経済性COD、硝酸態窒素：パックテスト。大体の濃度が分かる。大腸菌試験紙：今年から追加。

何故これらの項目を選びましたか？⇒豊平川をどのような川にしたいですか？　思想、哲学

アドバイス何を持って「水質汚濁」とするか？＝豊平川は何で汚染される可能性があるか？→測るべき水質項目を選ぶ。→地点、頻度を決める。（測りすぎないことも重要）→測定できない場合は相談してください。

具体的に：硝酸態窒素濃度は低くほとんど変化しない。→硝酸態窒素は増える要因は？その要因は豊平川にある？雨や地震の後に CODが増える→ CODの正体は？雨や地震を防止できる？

例えば CODで測定される物質 9

CODで測定される物質のことを COD成分と言います。

測定方法：強力な酸化剤で水中の物質を分解する。反応によって減少した酸化剤の濃度（から計算した酸素の濃度）が COD濃度である。

→COD濃度の高い水を流すと、水中の酸素濃度が低下する危険性がある。主要因は有機物。

以下の物質のうち、 COD成分が多く含まれる水は？下水土（泥）食品加工工場廃水重金属含有廃水

水中の酸素濃度を低下させる物質は水質汚濁物質である。哲学：

☆COD濃度 100mg/Lの泥水と COD濃度 100mg/Lの下水の違い

最新の水質分析（私の研究） 10

使ってみませんか？

瞬時に水に重金属が有るか無いかが分かる技術

分子のみNa+

Mg2+ Ca2+

K+ Cr3+

Mn2+

Fe2+

Fe3+

Cu2+

Zn2+

Cd2+

Hg2+

Pb2+

N N

OR

N

O

O

B

FF

N N

OR

N

N

N

B

FF

N N

OR

B

FF

N

NN

分子 1

分子 2

分子 3

北大初のノーベル賞受賞技術を使って、大学生が開発。 YouTube

最新の水質分析（私の研究） 11

使ってみませんか？国が定めた方法で測定した Zn2+濃度

（ µg/L）

蛍光色素で測定した

Zn

2+濃度

（µ

g/L）

道路の横を流れる雨水中の亜鉛濃度の測定結果

最新の水質分析（私の研究） 12微生物の目線に降りる

5 cm

100 μm

全短直径が 1 μm – 100 μm

マイクロセンサー

最新の水質分析（私の研究） 13

最新の水質分析（私の研究） 14

最新の水質分析（私の研究） 15

最新の水質分析（私の研究） 16

干潟に、酸素はどのくらいしみ込んでいる？（今のトピックは？）

①1mm②10cm③10m

最新の水質分析（私の研究） 17

0 µmol photons/m2/s

100

400

700

1300

0.1mm間隔で測定可能。計るものを壊さずに計れる。（血管内、臓器内）北大博物館に私のマイクロセンサーの図が展示されています。

最新の水質分析（私の研究） 18

北大工学部に入ってください。 19

ああ、工学（物作り）って面白い！工学は全ての学問を支えている。（医学、理学、農学、、、）工学と他の学問の違い：「人」のために「物」を作る学問。直接人の役に立てる。手ごたえがある。

例：牛のフンを 2時間でここまできれいにしました。この技術で北海道の川、湖、海をきれいにしようと考えています。一緒にやりませんか？