越谷周辺 の河川の水 質検査
小松原
恵
子
The
Examination
of Waters
of the
Rivers
around
Koshigaya
Keiko Komatsubara
1は じ め に 近 年 河 川 や 湖 沼,海 水 の水 質 汚 染 が 社 会 問 題 と して 盛 ん に取 りあ げ られ,行 政 面 で も監 視 を強 化 し,個 人 及 び工 場,各 事 業 所 共 に浄 化 へ の 努 力 を して い る. 河 川 の 水 質 検 査 の項 目に は,採 水 時 にお け る気 温,湿 度,水 温,流 速,導 電 率,PH,DO, COD,BOD,リ ン酸 イオ ン,LAS,各 種 金 属 な ど多 岐 に わ た って い る.こ の 中 で,リ ン 酸 イ オ ン は経 時 変化 が著 々 しい が採 水 を保 存 す るの に用 器 と して は褐 色 ガ ラス び んが 経 時 変 化 が 少 な い こ と又採 水 直後,フ ェ ノ ール フ タ レイ ン と強 酸 溶 液 を混 入 す る処 理 まで 行 え ば経 時 変 化 を少 な く出来 る こと を見 出 した. 今 回 は,こ れ らの こ と をふ ま え て,日 週 変 化 の一 番 大 き い時 刻 を選 ん で採 水 し,家 庭 排 水 の影 響 を大 き く受 け る リ ン酸 イ オ ン濃 度 と LASの 濃 度 と を 中心 に越 谷 周 辺 の 河 川 の 水 質 を調 査 し結 果 を ま とめ た の で報 告 す る. 2実 験 方 法 2-1調 査 地 点 及 び採 水 法 採 水 方 法 は河 川 の 中央 部 の表 面 水 を採 水 し た. 2-2試 薬 及 び 器 具 ドデ シ ル ベ ン ゼ ン ス ル ホ ン酸 ナ ト リ ウ ム, 無 水 リ ン酸 ナ ト リ ウ ム,メ チ レ ン ブ ル ー,ク ロ ロ ホ ル ム,硫 酸(0.5N),モ リ ブ デ ン酸 ア ン モ ニ ウ ム,塩 化 第 一 ス ズ,リ ン酸 二 水 素 カ リ ウ ム,硝 酸,水 酸 化 ナ トリ ウ ム(1N),フ ェ ノ ー ル フ タ レ イ ン 直 示 天 秤(ポ イ ン タ ー7AG)ホ ッ トプ レ ート,光 電 光 度 計(ア タ ゴ ホ トユ ニ ッ ク5)ホ ー ル ピペ ッ ト,メ ス シ リ ン ダ ー,メ ス フ ラ ス コ , ビ ュ レ ッ ト,三 角 フ ラ ス コ,分 液 ロ ー ト,駒 込 ピ ペ ッ ト 2-3測 定 方 法 2-3-1リ ン 酸 イ オ ン の 測 定 試 料 水(50mの ← フ ェ ノ ー ル フ タ レ イ ン1滴
↓
← 弓重ミ酸 溶 液0 .5m8 煮 沸(90分) 1 冷 却 ←1N‐NaOH(淡 赤 色 を 示 す ま で) ← モ リ ブ デ ン 酸 ア ン モ ニ ウ ム (2mの ← 蒸 留 水 を 加 え て49祕 と す る ← 塩 化 第 一 ス ズ 溶 液5滴 ← 蒸 留 水 を 加 え て50m4と す る 放 置(10分) 1 光 電 光 度 計 に て 測 定 (検 量 線 の 標 準 物 質 は リ ン酸 二 水 素 カ リ ウ ム を 使 用 し た) 2-3-2LASの 濃 度 の 測 定 A操 作 試 料 水(25mの ↓← 蒸 留 水 を 加 え て100m2と す る 分 液 ロ ー ト 1← メ チ レ ン ブ ル ー(o・5副 ↓← ク ロ ロ ホ ル ム(15mの 振 盪(2分) 1 静 置 1 ク ロ ロ ホ ル ム 相 の み と り出 す. B操 作 分 液 ロ ー ト ← 蒸 留 水(110mの ← メ チ レ ン ブ ル ー(0.5㎡)↓
←0 .5N-H2SO4(2mの ←A操 作 で と り出 し た ク ロ ロ ホ ル ム 相 を 加 え る 振 盪(2分) 1 静 置 1 ク ロ ロ ホ ル ム 相 の み と り 出 す 1 光 電 光 度 計 に て 測 定 (検 量 線 の 標 準 物 質 は ドデ シ ル ベ ン ゼ ン ス ル ホ ン 酸 ナ トリ ウ ム を使 用 し た) 2-4予 備 実 験 2-4-1検 量 線 の 作 成 a)リ ン酸 イ オ ン 濃 度 の 検 量 線 を 作 る 110°Cで 乾 燥 し た リ ン 酸 二 水 素 カ リ ウ ム 3.6gを 蒸 留 水 に 溶 か して500m8の メ ス フ ラ ス コ に 移 し蒸 留 水 で 標 線 ま で 薄 め る.こ の 溶 液 に は5mg/mPのPO43冖 を 含 む.こ れ を 適 当 な 濃 度 に 希 釈 し て 検 量 線 を作 成 し た.図2に 示 す. b)LAS濃 度 の検 量 線 を作 る LASの 標 準 物 質 と して ドデ シ ル ベ ンゼ ン ス ル ホ ン酸 ナ トリ ウ ムの1,!11/4の 溶 液 を 調製 し,適 当 な濃 度 に希釈 して 検量 線 を作 成 した.図3に 示 す. 一59一2-4-2リ ン酸 イオ ン濃 度 の 経 時 変 化 実 験 中,リ ン酸 イオ ン濃 度 が時 間 の 経 過 に 伴 い 変化 す る こと を見 出 した. 図4か ら も明 らか な よ う に,リ ン酸 イオ ン の濃 度 は種 々 の影 響 を受 けて変 化 しやす い. 水 質 検 査 は,前 述 の通 り測 定 項 目 も多 く,採 水 地 域 も広 い.実 際 に は採 水 し実 験 室 に持 ち 帰 っ て測 定 す る まで に は相 当 の 時 間 が経 過 し 誤 差 も大 き くな る.誤 差 を出 来 る だ け小 さ く す る為 の方 法 を見 出 さ ね ば な らな い と考 え た., a)採 水 保 存 用 器 に関 して 採 水 直 後 の 試 料 水 をポ リび ん と褐 色 ガ ラ ス び ん に夫 々入 れ,時 間 ご と に リ ン酸 イ オ ン濃 度 を測 定 した.図5に 示 す.こ れ に よ る と褐 色 ガ ラス び ん の方 が変 化 が 小 さい こ とが 解 っ た. 図5リ ン酸 イ オン濃 度 の経時 変 化(1) b)処 理 方 法 別 リ ン酸 イ オ ン濃 度 の 経 時 変 化 リン酸 イ オ ン濃 度 の 経 時 変化 の 大 きい こ と は前述 の通 りで あ る が,採 水 時 に ど こ ま での 操 作 を完 了 さ せ て お け ば ほ と ん ど 変 らな い デ ー ター を得 られ る か ら以 下 の三 通 りの方 法 で実 験 し比較 した. ① 採 水 して 褐 色 ガ ラス び ん に 保存 ② 採 水 直後,フ ェ ノ ール フ タ レイ ン と強 酸 溶 液 で 処 理 して褐 色 ガ ラ ス びん に保存. ③ 採 水 直 後,② の 処 理 を し90分 煮 沸 し
褐 色 びん に保 存 結 果 は図6に 示 す 。 図6リ ン酸 イオ ン濃 度 の経時変 化(II) 図6か ら明 らか な様 に採 水 して 未 処 理 の も の は30分 く らい で変 化 す る,各 河 川 の 採 水後 30分 以 内 に実 験 室 に も ど って処 理 す るの は不 可 能 で あ る.図6を 見 る と②,③ はほ と ん ど リン酸 イオ ン濃 度 の値 が変 らない こ とを見 出 した.こ の こと か ら今 回 は② の 処 理 ま で現 地 で行 っ た試料 水 を測 定 す る こと に した. 2-4-3日 週 変 化 につ い て 各 河 川 と も に時 刻 に よ って流 入 す る排 水 量 が 変 り,当 然 リ ン酸 イ オ ン濃 度,LAS濃 度 に も影 響 す る と考 え,一 河 川 の 日週 変 化 を調 べ た.そ の結 果 最 も濃 度 の 大 きい 時刻 を選 び 出 し,採 水 時刻 を設 定 した.尚 採 水 に あ た っ て は,晴 天 が二 日以 上 続 き天 気 の安 定 して い る 日を選 ん だ. 又大 沢 橋 を選 ん だ理 由 は,過 去 の デー ター で 当 地 点 が リ ン酸 イ オ ン濃 度 及 びLAS濃 度 が 他 の 採 水 地 点 よ り比 較 的 大 き か っ た 為 で あ る.こ れ らの 予 備 実 験 をふ ま え て実 験 に河 川 の水 質 を調 べ た. 3結 果 と 考 察 リン酸 イ オ ン は,し 尿,死 体,鳥 糞,農 業 排 水,工 場 排 水,家 庭 排 水 に起 因 す る もの で あ り,水 中生 物 の生 産 に大 き く影響 す る.即 ち富栄 養化 の原 因 と な り水 質 汚 濁 を招 い て い る こ と は周 知 の通 りで あ る.越 谷市 役 所 公 害 課 に お い て も昭 和55年 度 か ら水 質検 査 項 目 に と り入 れて 居 り,そ の結 果 は,図8で あ る.こ れ を見 る と蒲 生 大 橋(綾 瀬 川)が 極端 に値 が 大 き い が,こ の あ た りは,よ く魚 の死 が いが 浮 び 問 題 に な る所 で あ る.昭 和57年 の デ ー タ ーで も他 の 採水 地 点 よ りや 丶多 い.蒲 生 大 橋 を ピ ー ク と して他 は ほ と ん ど同 じ値 を示 す の が 一 つ の相 な の で は な い だ ろ うか.昭 和57 年 の デ ー タ ー が全 体 に値 が大 き いが,検 査 の 時期,検 査 方 法,実 験 者 の技 術 な ど に影 響 さ れ るの で断 定 的 な結 論 は さ しひ か え た い.し か し,昭 和57年9月20日 の 草 加 公 報 に よ る と 綾 瀬 川 はつ い に 日本 一 の 汚 濁 河 川 に な っ た と 報 じて い る.個 人 及 び工 場,各 事 業 所 で も浄 化 へ の 努力 は して い る はず で あ るが,や は り 汚 染 は増 大 して い る様 で あ る.図8の 昭 和57 一61一
年 の デ ー タ ー が,全 体 に1ppm以 上 を 示 し前ppm 年 よ り は る か に 値 が 大 き く な っ て い る が 事 実 の 一 端 を 示 し て い る と 言 え る. 図8 リン酸 イオ ン濃度 の年 比較 LASは 合 成 洗 剤 の 主 成 分 で あ る.ABSは 生 物 に よ る生 分 解 が困 難 で腐 敗,分 解 して 消 失 しな い為 に河 川,湖 沼 等 に蓄積 し次第 に 濃 度 を増 して発 泡 し,時 に水 中 へ の酸 素 の 溶解 を遮 断 す る.こ れ らの こ とか ら生 分 解 の よ い LAS(直 鎖 ア ル キ ル ベ ンゼ ンス ル ポ ネ ー ト) が 研 究 さ れ,日 本 で は 昭 和40年 ご ろ よ り LASへ の 切 換 え が 始 ま り,昭 和48年 に は ほ 漂 完 了 した.LASは,好 気 的 条 件 下 で 好 気 性 生 物 に よ って 分 解 され るの で,下 水 道 施 設 の 不 備 な 我 国 で は,い ま だ に河 川,湖 沼 に発 泡 を見 る,し か し,今 回 の検 査 時 に お い て は, 何 れ の 採 水 地 点 で も発 泡 は見 られ な か っ た, 図9にLAS濃 度 の 年 比較 を示 す. LASに は環 境 基 準 が な く越 谷 市 役 所 公 害 課 に お い て も昭和55年 度 か ら水 質 検 査 項 目 に と り入 れ た. 本 実 験 はLAS定 量 法 と して,MB法 を 用 い た の で,他 の メチ レン ブル ー 活性 物 質 が 共存 す る場 合 は過 大 値 と な って しま う.昭 和55年 2.0 1.0 昭 和57年 の デ ー ター が著 々 し く異 な るの は 掟 法 の違 い に よ る もの と思 わ れ る.し か し, デ ー ター の示 す型 は類 似 して い る.昭 和56年 の大 沢橋 の値 が特 に大 で あ り,グ ラ フの 示 す 型 が 他 と異 な る原 因 は,こ れ か らの 同 時期 の 検 査 と比 較 す る こ とに よ り究 明 出 来 るの で は な い だ ろ うか. 採 水 地 点 全 体 の 汚 濁 を比 較 して み る と一 の 橋(綾 瀬 川)が き れ い で あ っ た.出 津 橋(元 荒 川)大 沢 橋(元 荒 川)ゴ ル フ場 う ら(新 川) が ほ と ん ど同 程 度 の 汚 れ で あ っ た.家 庭 排 水 口 に近 い大 沢 橋 が 昭 和56年 の様 に大 き な値 に 出 な か っ た の は,天 侯 の安 定 した 日を選 ん だ こ と採 水 時 期 の違 い な ど に よ る も の で 自流 量 が安 定 して い た為 に汚 染 物 質 が 河 川 で拡 散 さ れ 影 響 が 出 なか っ た と考 え る. 蒲 生 大 橋(綾 瀬 川)の 他 地 点 よ り大 き い値 が 出 る最 大 の 原 因 は,採 水 地 点 よ りや 丶上 流 で 旧 出羽 堀 と出 羽 堀 か らの 流 入 が あ る為 と考 え る. 出羽 堀 は,水 源 は末 田 用 水 か ら分 流 した用 水 堀 と利 用 後 の 灌 漑 用 水 と流 域 の 家 庭 排 水 と と 一62一
さ らに流 域 の 工 場,事 業 所 排 水 を集 め て綾 瀬 川 に合 流 す る.有 機 性 汚 濁,硫 化 ソ ー ダの 流 入 に よる毒 性 な ど極 め て汚 染 さ れ た水 を流 し て い る.又 蒲 生 大橋 附近 は,潮 汐 の影 響 も受 け下 流 の さ らに 汚染 して い る水 が押 し上 げ ら れ,こ の地 点 の 汚染 値 を大 き く して い る と考 え る. 本 実験 の デ ー ター を見 る 限 りで は,汚 染 は 進行 しつ づ け て い る様 で あ る., 4お わ り に 河 川 の 水 質検 査 に お い てWの デ ー タ ー を 期 待 す るの は極 め て 困難 で あ る.出 来 る だ け 正 確 な結 果 を出 す た め に は,少 な くと も次 の 点 に注 意 せ ね ば な らな い と考 え る. 1.採 水 頻 度 と時 期 毎 月 一 回又 は四季 別 等 出来 る だ け頻 度 を多 くす る,採 水 日 は水 質 の安 定 した 日 を選 ぶ, 時 間 につ い て は,定 点 に お け る 日週 変 動 を考 慮 し,水 質 の悪 化 す る時 刻 を選 ぶ. 2.採 水 地 点 と部 位 水 深 の大 き い地 点,河 川,下 水,排 水 等 の 流 入 地 点 で,流 入 水 が 混 合 均 一 に な っ た場 所 を選 ぶ,又 部 位 につ い て は,深 度 を定 め て採 水 す る. 3.ガ ラ ス器 具 の洗 浄 水 質検 査 で は と りわ け念 入 りな洗 浄 が 必 要 で あ る. 4.実 験 方 法 の統 一 と習 熟 一 つ の物 質 の分 析 を す る の に何 通 りか の 方 法 が あ る場 合,一 方 法 で継 続 しな い限 りデ ー タ ー の比 較 の意 味 が な い.水 質検 査 は長 期 に わ た る実 験 で あ り実 験 者 の 違 う こと も あ る. 煩 雑 な仕 事 の結 果 を生 か す 為 に も,方 法 を統 一 し,実 験 者 は,実 験 に習 熟 して,多 くの デ ー タ ー を生 か せ ば,よ り正 確 な 河川 の水 質 を知 る こ と が可 能 で あ ろ う. 5.採 水 地 点 で の作 業 と実験 室 での 作 業 水 質 検 査 に は,採 水 地 点 で な くて は 出来 な い もの と,実 験 室 へ持 ち帰 っ て処 理 す る もの とが あ る.特 に実 験 室 へ持 ち帰 る場 合,経 時 変化 す る物 質 につ い て は,出 来 る だ け誤差 を 小 さ くせ ね ば な らな い.本 実 験 で は,リ ン酸 イオ ン濃 度 の経 時変 化 を小 さ く押 さえ る方 法 を見 出 した.現 地 にて 試 料 水(50mの に フェ ノ ー ル フ タ レ イ ン1滴,強 酸 溶 液0.5㎡ で処 理 す る方 法 で ある.今 後 の同 種 の 実 験 の 合 理 化 と正確 さ を はか れ る も の と思 う. 6.デ ー ター の取 扱 い 河 川 は多様 で あ る.一 瞬 々々相 を変 え る. 実 験 結 果 は事 実 で あ る が,河 川 の 一 相 しか と らえ得 な い.採 水 頻 度 を多 く して 多 くの デ ー ター の 中 で河 川 を判 断 せ ね ばな ら ない.又 前 述 し たが,合 成 洗 剤 の有 効 成 分 と してABS, LASを 測 定 す る場 合MB法 を採 用 して い る. これ は メ チ レ ンブ ル ー に反 応 す る全 活 性 物 質 が測 定 さ れ る.従 って 環 境 問題 を検 討 す る時 過 大 値 を測 定 し発 表 す る こ と に よ り市 民 を不 安 に お と し入 れ る よ う な こ とが あ って は な ら な い.デ ー タ ー の取 扱 い は深 長 に せ ね ば な ら な い と考 え る. 7.草 加 市 の 浄 化 対 策 綾 瀬 川 の汚 染 日本 一 の 汚 名 を返 上 す る為 に 草 加 市 は こ れ ま で の 浄 化 対 策 に 加 え て エ ア レー シ ョン(強 制 的 に酸 素 を送 り込 み,川 が 本 来 持 って い る 自然 浄化 作 用 に よ っ て 水 質 浄 化 を計 る)や 廃 油 回収(料 理 の廃 油 を石 けん 会社 に回 収 させ 廃油 を石 け ん製 造 に再 利 用 す る)を 行 う こと を始 め た.工 場 排 水 は,排 水 基 準 が あ る が,家 庭 排 水 に つ い て は,野 放 し の状 態 で あ る.家 庭排 水 を排 水 基 準 の規 制 値 に あ て は め る と ほ とん ど基 準 違 反 に な る ほ ど 汚 れ て い る そ うで あ る. 越 谷 市 も人 口 の 急増 に よ る家 庭 排 水 の 増 加 が 考 え られ る.今 以 上 に河 川 を汚 さ な い為 に 行 政 指 導 や 下 水 道設 備 の整 備,洗 剤 そ の もの の 研 究 が 急 務 で あ ろ う.そ して 家 庭排 水 を出 す 一 市 民 と して 河川 浄 化 へ の 関 心 と努 力 が何 よ り も大切 な こと で あ る. 最 後 に,本 実 験 をま と め る に あ た り,本 学 一63一
大 橋 ゆか 子 先 生 に御指 導 をい た 母き ま した. 深 謝 い た します.又 実 験 を手 伝 っ て くれ た化 学 卒 業研 究 生 に感 謝 しま す.
