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.

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1 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

2 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

3 　　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

4 面源問題解決の難しさ 水質研究は，水文学と同様に収支（負荷量）の概念が必要 面源： 水田，畑地，樹園地，草地，林地，放牧地，原野
　　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

5 調査地の設定方法 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
　　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

6 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

7 谷津田 林地 畑地 ●S3 ●S5 ●S1 ●S4 ●S2 ●S6 ● 井戸 湧水 8.4m 5.7m 26.2m 22.3m 13.9m

8 NO3-N濃度 湧水と地下水地点 70 60 50 40 30 20 10 W1L S1 W1R W2L S2 W2R W3L S3 W3R
10 20 30 40 50 60 70 NO3-N濃度 湧水と地下水地点

9 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？
　　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？

10 採水の時間間隔 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
●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

11 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

12 　　増水時と平常時の負荷割合

13 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
　　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

14 デジタルとアナログ 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
　　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

15 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）
　○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

16 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
　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