水質調査の現地観測手法について茨城大学農学部黒田久雄水質問題を考える上での思考軸軸キーワード制限空間広さ，地域面積，均一性時間期間，間隔測定・分析能力量水収支，採水水文量，採水量水質研究の目的と方法水質研究の目的水質流出機構の解明水質汚濁防止対策水質研究の方法調査実験モデル面源問題解決の難しさ面源：水田，畑地，樹園地，草地，林地，放牧地，原野面源の特徴：物質は降水・用水とともに流入し，地表水と地下水とともに流出する面源観測の難しさ：水系、土地利用間の関係が複雑である物質収支は，水文観測と水質測定を同様の精度で行う必要がある水質測定は測定間隔によっても精度が決定される水質研究は，水文学と同様に収支（負荷量）の概念が必要調査地の設定方法目的により異なるがここでは集水域調査を例に取る集水域調査：土地利用を同じ比率で小規模にする。または単独にして、特徴を明らかにする。霞ヶ浦の富栄養化問題を例に取ると１．霞ヶ浦流域と土地利用比率の似た集水域を選定２．単一土地利用の集水域を選ぶ３．特徴的な汚染源や浄化源を含む集水域調査採水地点（どの場所で）と採水ポイント（どこから採水）採水地点は，集水域調査では末端と要所を押さえるできるだけ代表点と思われる地点で採水することが重要土地利用と土地配置が水質におよぼす影響がある採水地点を決めるには細かな予備調査が必要である調査面積によっては，採水地点により水質が大きく変わる例もある畑地井戸林地 ● ● ● ●S1 ●S2 13.9m 湧水 ● 22.3m ● ●S3 ● 26.2m ● ●S4 谷津田 5.7m 8.4m ● ● ●S5 ● ●S6● ● 0 湧水と地下水地点 S6 W6R W6L W5R S5 W5L W4R S4 W4L W3R S3 W3L W2R S2 W2L W1R S1 W1L NO3-N濃度 70 60 50 40 30 20 10 採水ポイント採水ポイント ○河川断面のどこで採水すればよいか？ ○平均水質の場所で採水するのが理想だが，平均水質とは？ ○懸濁態成分は，質量により水質分布が形成される． ○水質分布は不均一なので，採水ポイントを固定した自動採水器を用いた採水では注意が必要である ○懸濁態、特に砂は河川中より河床移動の方が大きいのではないか？採水の時間間隔 ●定期調査 ○連続測定 ●集中調査 ○インターバル測定時間におよぼす要因 ○分析方法による物理的採水本数 ○移動時間による制限（面積） ○自動採水器などの自動化機械の有無 ○気象による測定の限界増水時の流出負荷量割合土地利用が最も単純な林地の場合豊水量以上の水量を増水時とした場合増水時分増水時と平常時の負荷割合増水時流量 47 53 51 NO3-N 49 62 T-N 38 91 SS 0% 平常時 20% 40% 9 60% 80% 100% ６時間間隔の採水から考えられる測定間隔６時間間隔で測定した値を真値と仮定する誤差 10% 20% NO3-N負荷量 3日間隔以下 10日間隔以下 T-N負荷量 1日間隔以下 2日間隔以下 SS負荷量数時間以下数時間以下デジタルとアナログアナログならではの連続観測もあるが、デジタル測定のメリットが大きい新規連続測定技術の発展ノート型PCの高機能化メモリーの大容量化水質センサ反応の発展今後期待できるコンピュータ測定技術開発バイオチップなど新規センサの開発燃料電池などの長時間バッテリの開発今後の展望（１）水質測定と現地測定との関連採水 ○少量サンプルで可能な分析方法（測定項目・頻度をあげられる）懸濁態成分の水質項目の測定精度向上 ○降雨連動採水器などを利用して、降水時と平常時の測定頻度を変える ○濁度計で連続観測し，懸濁態成分とのキャリブレーションを取る測定 ○コンピュータ利用可能技術の利用今後の展望（２）水質モデルの開発に伴う現地データの重要性例： GIS活用に伴う調査方法の開発衛星データの水質への利用広域で行っている行政データの活用