ツ 軽部昭夫

秋田市内河川水の重金属'*，

軽部昭夫 佐藤孝行

HeavyMetalsofRiverWatersinAkitaCity

AkioKARuBE,TakayukiSATo

1緒 言

先に著者らは秋田運河を中心に秋田市内河川水の水質

回おこない，その結果を報告した1)2)｡今回そのうち主

ドミウム，鉛の分析をおこなったので報告する。分析の

トリウムの場合について検討を試ふた。

2試料と分析法 2． 1試料の調製

先の調査で採水した試料を，試料11につき濃塩酸5 mlを加えて， ポリエチレン製びんに保存しておいたの で，そのうち図1の各地点について，下記の方法で処理

して分析した。

（直接濃縮法）図1の採水地点の全試料についておこ

なった方法で，試料200mlをとり，加熱濃縮で10〜15 mlとし， これに1規定過塩素酸2mlを加え，不純物を ろ過してのぞき，水を加えて全体を20mlとし測定溶液 とする。ただし濃度1ppm以上の亜鉛については濃縮 しないでそのまま測定し, 3ppm以上の場合は逆に10 倍に希釈して測定する○過塩素酸は市販試薬特級を使用

し，水は蒸留水をイオン交換樹脂で処理する。

（ジチゾン抽出法）新川橋の試料についての承おこな った方法で，概略を図2に示す3)。この方法でカドミウ ム，鉛を抽出できる（亜鉛も抽出されるが抽出量が一定 でない)｡なお，ブランクについても同様に操作して，

ツ

図1採 水 地 点

所定波長の吸光度を求め，試料の吸光度から差し引き，

その値を試料の吸光度とする。抽出，測定の操作は同一

試料について3回おこない，その平均を分析値とする。

ジチゾンは市販試薬特級を精製してクロロホルム溶液と

する。クロロホルムは新しく蒸留する。そのほかの試薬

2．2原子吸光分光分析法

次のような機器および操作法による。

Instrument;NipponJarrellAsh,Modell

AA−1

Burner;TotalConsumptionType,Heto‑

*lこの報文を'､秋田市内およびその周辺の水質に関す

*2前報（第1調，軽部昭夫，佐藤孝行，秋田工業高

3結果および考察 3． 1雄物川の結果

各成分とも非常に少なく現在のところ汚染されていな い。特にカドミウムと鉛は検出されない場合が多い。し たがって雄物川の水質では共存物質の干渉も少ないもの

3．2旭川の結果

雄物川よりやや多いが，各成分ともかなり少なく， カ ドミウムと鉛はほとんど含まれていない。

3．3秋田運河の結果

秋田運河は海水の浸入で共存物質がかなり多い上に，

測定は10倍に濃縮しておこなうので共存物質も10倍に濃 縮され，その影響は非常に大きくなる。原子吸光におけ る共存物質に関する報告はそれほど多くないが,NaCl の分子吸光の干渉が波長に応じてバックグランドに加わ ることなどが報告されている5)。しかし干渉の程度は単 にバックグランドとして加わるだけとは結論できず， ま た食塩の量に比例するとも言えない。図3， 5， 7， 9

し，見かけ上の濃度を検討したものである。図4， 6，

8， 10は海水中の各成分が塩素イオンと比例することよ り，それぞれの測定元素と塩素との相関を示したもので

をジチゾン抽出法でも分析したのでその結果も合わせて

（銅）大部分の月は新川橋の地点で多く，石油基地，

運河河口としだいに希釈されているo lO月, 11月, 2月

が特に多く新川橋で0.20〜0.26ppmになっているが，

そのほかの月は0．10〜0．05ppmの程度である。 10月

については原因がはっきりしないが，新川橋の地点で

入が多かったのでこの影響も多少は考えられる。 11月は

ってし､たので重金属の承ならず，各成分とも非常に多 いo2月は冬期褐水によるもので11月の場合以上に多く

銅の分析値は共存物質による干渉があるものと予想さ

れるが，図3は銅溶液に食塩を添加した場合の測定値の

溶液に0.1モルの食塩(Clとして約3550ppm)を添加 すると一番上の曲線より測定値は1.45ppmとなる｡増

試料100"@' 重金属が多い場合は50秘

F万 ｴﾝ酸ｱﾝﾓﾆｳﾑ ,

中和←一一NH3水( I : I)PH9.5

丁

T ¥ジﾁゾﾙ加吋州Ⅷ

洗浄<−−シﾁゾﾝｸﾛﾛﾎﾙﾑ溶液2秘

丁肌水( ,川,)

1 _‑r‑ 〃

蒸発乾固

‑I‑

加熱溶解ぐ一一IN HCIO4IM',H20少量 全量!̲Qzf←H20

↓

測定

図2ジチゾン抽出操作法

coBurner

Lamp;Multi‑elementHollowCathode Lamp(Cu‑Zn‑Cd‑Pb)

o o

Source;Cu/3247A,Zn/2139A×2,Cd/2288

． ．

A×2,Pb/2833A×2

Current; 10mA

I.M.Volts;460V(Cu)600V(Zn,Cd,Pb)

Fuel ;H20.7kg/cm2

Oxidant ;Airl.Okg/cm2

測定した吸光率は吸光度に換算し，別に標準液より求 めた検量線によって濃度を決定する。標準液は，銅は結 晶硫酸銅から，亜鉛とカドミウムはそれぞれの金属か ら，鉛は硝酸鉛から調製する3)4)oジチゾン抽出法の場 合は試料の吸光度からブランクの吸光度を差引いて分析 値を求め， さらに基礎検討によってあらかじめ求めた抽 出率の補正をおこなう3)。本分析ではカドミウムの場合 は1.13,鉛の場合は1.20をそれぞれの分析値に乗じる。

昭和46年1月

I藤孝行

おり，図3から推定して0.02〜0.04ppmのずれがあ

（亜鉛）亜鉛の場合もやはり2月が12.8ppmと非常 に多く， 6月， 5月， 8月がこれにつづいている。これ らの月はかならずしも他の成分と関係なく原因が不明だ が，何らかの人為的原因で増加しているものと思われ る。全般的に新川橋の地点で多く，海水の浸入と共に減 少している。図6は亜鉛と塩素の相関図だが強い右下り の傾向を示し，海水の測定値に対する干渉が少ないこと がわかる。このことは図5によっても明白である。した がって図11の亜鉛と表2の分析結果はほぼ実際の濃度を 表わしていると言える。

I 4

2

I 00

0 8

三ｍＥ

冠e‑‑e

6 0

．︒

0 4

0 2

←

0．5×10 1 .0×10 1 .5×104 Clmg/I 0 1 ．0

0． 1

0.2 0.3 0.4 0.5mol/1 NaCl

図3NaClによるCu測定値の増加

0．8

宝ｍＥ

0.6

亡Ｎ

0．30

0．25

0．20

へ

＝

、

E O. 15

ー

． 0

0． 10

0笹05

0.4

川の ２①

0.2

叩① 旧０

0 0． 1 0．2 0．3 0．4 0．5md／1

/NaC!

① △

o

の①勺○OO△今畠溌

、 ①

qD o 図5NaClによるZn測定値の増加

10 50 100

が①①①

'0．00

5．00

O石油基地

△.運河河口 数字は採水月

①①①

図4銅と塩素の相関

︵一︑︑Ｅ︶仁Ｎ

① 1 ．00

量は食塩量のほかに銅イオンの量にも関係するので一概 0．50

には言えないが，原子吸光測定時の濃度が塩素量で1000

（10倍に濃縮して測定する場合は試料としては100pp‑

m)。図4は各試料の分析結果について銅と塩素の相関

を示したものだが，いくぶん右下りになり，海水によっ て希釈されていることを示している。しかし通常の場合 石油基地や運河河口では海水の関係で測定値が増加して

のo伽△

^・0 7 ^の 蝿≦

12

① 0． 10

0．05

0 50 1001 500 1000 5,00010,000 I

CI (mgﾊ）

図6亜鉛と塩素の相関

秋田高専研究紀要第6号

秋田市内河川水の重金属

かなり大きな補正値が必要となるので，実際は新川橋よ り低い値になる。新川橋の試料についてはジチゾン抽出 法による分析もおこなったが， この結果は図11のように 直接濃縮法の結果とよく一致しているO全般的には直接 濃縮法が多少低い値になり問題があるが， この程度の共 存物質量ではそれほど大きな干渉は受けないo 7月と9 月は直接濃縮法の方が高くなっているが， これは海水の

影響であることが塩素イオンの分析値からもわかる。

（鉛）鉛は海水の影響をもっとも強く受ける元素であ るOこのことは図10の右上りの曲線からも明白であり，

また図9の曲線によると鉛量の多少にかかわらず影響を

（カドミウム） カドミウムは公害の原因として現在最 も注目されているイオンであるが，やはり2月に最高

0.105ppmと異常値を示し， この値は排水基準をも上 まわっている。つづいて11月， 3月， 5月が多く，新川 橋ではほぼ0.05ppmになっておりかなり高い。図8に よると塩素が500ppm以上の石油基地や運河河口では かなり分析値の増加がゑられ，右上りのはっきりした曲

I

I

0

二ｍＥ 二ｍＥ

0

で︒

0

0

,L¥j当営二等鶉巽

NaCI

図7NaClによるCd測定値の増加

J･ 0．2 0←3 0−4 ［

NaCl

図9NaClによるPb測定値の増加

2

○(0. 105)

↑ _0.8

0.8

７

△ 趣

△

△

△△

①

︵三ｍＥ︶で︒

７０

○ ○ の

①

紗

の

①のの① ６４●●００

︵二四Ｅ︶・ａ

0．6

0．4 △Ｏ△

毎レハ

0.2

① ①

①①の の

OO

m

0．2

10 50 100 500 1,000 5pOOO10,000 0

CI (mg/1)

10 50 100 500 1,000 5,00010,0m CI (mg/1)

図10鉛と塩素の相関 図8 カドミウムと塩素の相関

0．25

0．20

0． 15 0. 10

一世ｍＥ．︒

g−O−C

／0．05 ０００００２０８６４２

一匹﹃︾︒■卯幸．︽空︑︾︽酉〃﹄０■■■●●●●●■

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、

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５０５０５２２１１０

０００００

︵一︑︑Ｅ︶ｐＱ．

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200 160 120 80 40

三四Ｅ一○

トー0−℃ 圭一

7 8 9 10 1 1 12 2

採 水 月

図 11 新 川 橋 の 分 析 結 果

■■

ー

ー

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Ⅱ■■

Q Q Q ロ 血 ■ 凸 B a a ．

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一

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爪

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n a b ロ ■

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Q Q ロ 8 ■ 0 ロ 日 ■ ■ a

（ 150

軒

18

﹄や﹄ロ■﹄■・Ｐ■

I

秋田市内河川水の重金属

の水量が多く分析値が低い場合でも汚染物質の排水量は 一定であり，現在の基準そのものに問題がある。いずれ にしても現在以上の汚染が起らないように十分注意する ことが必要である。

次に重金属の分析法だが，共存物質の多い臨海河川で は亜鉛をのぞきかなり問題がある。ジチゾン抽出法でカ

受けることになる。新川橋の場合について承ると， 7月

iと9月が著しく多いが，ジチゾン抽出法で分析した結果

では，ほかの月とほとんど変っていない。これは塩素イ オンの分析値でわかるように海水の干渉を受けているた

めである。したがって真に多いのは2月と4月で約0.18 ppm,そのほかの月は0．1ppm以下であるo 2月が多

が明らかでない。石油基地や運河河口もかなり高い値に

よりもかなり低いと言える。

4結 語

今回の分析結果を総合すると雄物川，旭川は現在のと ころ汚染されていないが，秋田運河の場合秋田県の規準 内ではあるが6) ，かなり重金属の流出があるといえる。

汚染は新川橋の点で多いのでこれより上流に発生源が

が少ない場合は極端に高い値になる。したがって秋田運 河や日本海岸全体の長期にわたる汚染を考えると，河川

終りに本研究に御指導，御助言くださった秋田大学佐 原良太郎教授，秋田高専萩野堅教授ならびに分析法の資 料をお送り下さった岡山大学小林純教授に深く感謝の意 を表します。原子吸光の測定は秋田高専豊島幸子氏の御 尽力によるところが多く深謝いたします。

表1分析結果〔銅〕 （直接濃縮法）

採水月雄物川旭川新川橋石油基地運河河口

0．075

0．130 0．210 0.252 0．110

0.075 0.056 0.040 0.017 0.071 0.045

0.189 3．30 0.0％

1.430 1.465 0.147

0．053 0.080 0.056 0．077 0．440 0．146 0．140 0.079 0．142 0．092 1．81 0.154

0.050 0.056 0.055 0.125 0.085 0.132 0.138 0.054 0.086 0.072 0.103 0.153 0．035

0．020 0．011 0．035 trace 0．015

0.060 0.070 0.065 0.185 trace 0.070 0．075 0．100 0．077 0．045 0．030 0．052

0.050 0.050 0．066 0．125 0.037 0.050 0．035 0.050 0．073 0．035 0.045 0.032

７８９蛆ｕ胆１２３４５６

0.144 0.033 0.028

0.043 0.102

0.027 0.024 0.025 0．025 0．031 0．037 0．026 0．010

0．023 0．008 0 trace

0．010 trace 0．015 0 0．010 0．008 trace

７８９岨Ⅱ胆１２３４５６

一 一 一 −

0.042 0.043 0.025 0．039 0．080 0.009

0.025 0.015 0.024 06014

0.255 0.075 0.058 0.065 0．105

12．8 2．60 2．80 4．40 5．50

１１

平均 0.045

￨ ，"￨ ･

平均 0.007 0.018 0.132 0.069 0.054

^{0．048 0.092}

(単位mg/8) (単位mg/")

昭和46年1月

表4分析結果〔鉛〕 （直接濃縮法）

表3分析結果〔カドミウム〕 （直接濃縮法）

峠掴呵旭Ⅲ' ￨新川橋￨石油基地￨運河河。 採水月￨雄物'1 1垣Ⅱ' ￨新川橋￨石油基地￨運"ロ

採水月

７８９岨ｕ胆１２３４５６ ｅＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯ韮

ｒ

ｔ

0．50 0．38 0．41 0．57 0．59 0．27 0．26 0．78 0．37 0．57 0．35 0．57 0．05

0．31 0．45 0．54 trace

O O O trace

O

0．024 0．022 0．037 0．043 0．049 0．025

0.060 0.030 0.060 0.066

0．064 0．005 0.060 0.056 0．040 0．026 0．022 0．051 0．038 0．040 0．028 0．035

７．８９岨ｕｕ１２３４５６

0．02 0．02 0．03 0．02 trace O

・0 0 0 O trace trace

0．05 0．04 0．02 0．04 trace

O

trace

trace 0．21 0．10 0．29 0．12 0．10 0．06

■■■■■■■■■■■■ 一

0．09 0．16 0．55 0．17 0．43 0．12 0．49 0．019

0．024 0．049 0．032 0．037 0．023 0．026

一

■■■■■■■■■

−

0.15 0．0う 0．15 0．11

ＯＯＯＯ韮 ｅ

0．05

ｒ

ｔ

0．105 0．051 0．017 0．046 0．037

平均1̲ol' ￨ 'MIM,' ￨ ^0．039 聿葺F万TTM,￨ ･旧 ^{0．31 0．47}

（単位 (mg/@)

文 献

軽部,佐藤，秋田高専紀要， 5， 85， （1970）

秋田大学鉱山学部地下資源開発研究所報告投稿 準備中

小林純，厚生省公害課提出資料

日本分析化学会北海道支部編， 解説水の分析'，

東京化学同人， 1966

菅野，大八木，分析化学， 19， 877， （1970）

秋田県公害防止条例（昭44）

（単位mg/8) 表5新川橋の分析結果（ジチゾン抽出法）

Cd l Pb

2）

採水月

７８９岨ｕ胆

0．022 0．024 0．028 0．047 0.061 0.037

0．09 0．08 0．07 0．08 0．11 0．08

0．116 0．054 0．020 0．054 0．047

0．18 0．07 0．18 0．09 0．05

２３４５６

3）

4）

5）

6）

平均

0．046 0．10

(単位mg/8)