スライド 1 - 北海道大学工学部

水質の指標
日本の水質指標の全体像
環境基準
環境基本法リンク
→環境基準リンク
→水質(その他:大気、土壌、騒音)
→①水質汚濁に係る環境基準についてリンク
②地下水の水質汚濁に係る環境基準についてリンク
①→別表1「人の健康の保護に関する環境基準」リンク
別表2「生活環境の保全に関する環境基準」
別表2→1河川(1) 河川(湖沼を除く。)リンク(2) 湖沼(天然湖沼及び
貯水量が1,000万立方メートル以上であり、かつ、水の滞留時間が4日
間以上である人工湖)リンク 2海域リンク
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水質の指標
日本の水質指標の全体像
水道水質基準リンク
水道法リンク
→①水質基準
②水質管理目標設定項目
③要検討項目
一律排水基準
水質汚濁防止法
→一律排水基準
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水質基準の考え方
環境汚染は定性的ではなく定量的に把握すべき。
「汚染されている」を定量的に考える。
究極のきれいな水とは?
目指さない理由:
☆全ては測る必要はないし、測れない。
汚濁物質とは?
結論:
3
生物化学的酸素要求量(BOD)
4
廃水を環境水中に放出した時の最大の問題は、放流先での溶存酸素
(Dissolved oxygen:DO)の減少。
→→→水環境汚染の一つの定義は、DOを減少させる物質の流入。
廃水がどの程度DOを減少させるのか(消費するのか)、を放流前に把握する
測定→→→ BOD、COD(化学的酸素要求量)。
BOD測定方法:サンプルを密閉できるビンに入れ、5日間水中の微生物を培
養。培養前後のDOの差より算出。
DO=8mg/L
DO=3mg/L
BOD=5mg/L
5
CODの測定原理
水中にCOD成分(過マンガン酸カリウムで酸化され得る物質)がある時
濃度
COD成分
KMnO4
KMnO4
反応し消費されたKMnO4
過剰量のNa2C2O4
Na2C2O4
反応し消費されたNa2C2O4
KMnO4で滴定して測
定する量
6
CODの測定原理
水中にCOD成分がない場合
濃度
COD成分なし
KMnO4
KMnO4
過剰量のNa2C2O4
Na2C2O4
反応し消費されたNa2C2O4
滴定で測定する量
COD:「COD成分あり」と「COD成分なし」のKMnO4滴定値の差に相当する酸素量
問題:BOD成分、COD成分、TOC成分の違いは?
7
TOC
5
3
4
1
6
COD
2
7
BOD
A:微生物も酸化剤も酸化できない有機物
B:微生物は酸化できないが酸化剤は酸化できる有機物
C:酸化剤は酸化できないが微生物は酸化できる有機物
D:酸化剤も微生物も酸化できる有機物
E:微生物は酸化できないが酸化剤は酸化できる無機物
F:酸化剤は酸化できないが微生物は酸化できる無機物
G:酸化剤も微生物も酸化できる無機物
溶存酸素(DO)の消長
増大
 光合成
 溶解(撹拌、平衡)
減少
 化学反応≒微生物呼吸(BOD成
分)
 平衡(温度の影響)
8
溶存酸素(DO)
水温
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
DO
14.16
13.77
13.4
13.05
12.7
12.37
12.06
11.76
11.47
11.19
10.92
10.67
10.43
10.2
9.98
9.76
9.56
9.37
9.18
9.01
8.84
水温
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
DO
8.68
8.53
8.38
8.25
8.11
7.99
7.86
7.75
7.64
7.53
7.42
7.32
7.22
7.13
7.04
6.94
6.86
6.76
6.68
6.59
9
水道水質基準
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一般細菌:①ほとんどの一般細菌は病原細菌ではないが、細菌の濃度が高
いと
②細菌の濃度が高いということは有機物濃度が高い。すなわち
大腸菌:消化器系には病原細菌が多い。
水道水質基準
重金属:
生物濃縮
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水道水質基準
12
13
1,4-ジオキサン
有機塩素化合物
PCB
四塩化炭素
1,2-ジクロロエタン
ジクロロメタン
エチレン
1,1,1-トリクロロエタン
http://www.ecosci.jp/nurie/dry_c.html
有機塩素化合物
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バイオレメディエーション
バイオレメディエーション:微生物を用いた環境浄化
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トリハロメタン
http://www.city.sakura.lg.jp/suido/sisetu/original/suisitu/plan/h17/exp1.htm
トリクロロ酢酸
ホルムアルデヒド
ブロモジクロロメタン
ブロモホルム
クロロホルム