(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水棲生物を収納する複数個の水槽を直列に並べ、隣り合う水槽間には水棲生物が自由に移動できる通路を設け、毒性を監視する対象となる検水を水槽の一端から流入させ、他端に流出させるように構成した水質監視装置において、流入側水槽において給餌することにより通常時は水棲生物を主として流入側の水槽に存在させ、毒物が流入したときに水棲生物が後段の水槽に移動する行動を各水槽に設置した水棲生物の活動電位を検出する電極により検知することを特徴とする水質監視方法。
【請求項２】
水棲生物を収納する複数個の水槽を直列に並べ、隣り合う水槽間には水棲生物が自由に移動できる通路を設け、各水槽には水棲生物の活動電位を検出する電極を設置し、毒性を監視する対象となる検水を直列に並べた水槽の一端から流入させて他端に流出させるようにし、検水の流入側の水槽に自動給餌機を設置したことを特徴とする水質監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水棲生物の毒物に対する忌避行動を利用した水中の毒物監視方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工業化の発展に伴い、河川が毒物で汚染される危険が増大しており、水道水中の毒性監視が重要視されている。従来、水道水の安全性については主として物理・化学的分析法により監視されているが、分析に多大の時間と労力がかかり、毒物を検出したときには対応が間に合わないこともあり、また分析対象以外の毒物に対しては監視ができないという問題があった。近年、これらの問題を解決する方法として、魚類などの水棲生物を用いて総合的な水の安全性を監視する方法が提案され、種々の水質監視装置が実用化されている。水棲生物を用いた水質監視方法の中で、最も一般的な方法は、河川水などを導いた水槽に魚類を飼育し、魚の行動変化を目視で観察して水質異常を察知するものであるが、人間が常時監視する必要があり、夜間などに発見が遅れて対応が間に合わないなどの問題があった。このような問題を解決するために、魚類が毒物を含む水が流入して来たときに下流側に逃げようとする習性（忌避行動）を利用して早期に毒物流入を検知し、テレビ画像を用いて連続自動監視するという装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなテレビ画像を用いて連続自動監視する方法によると、流入水（検水）の濁度が高くなったり、水槽に藻が繁殖したりすると、魚影の確認が困難となったり、鮮明な画像を得るために魚類の色や大きさなどを制限する必要があった。また、撮影用の常時の照明が魚に多大なストレスを与え、生理生態反応に異常が出るなどの問題があった。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するもので、検水の濁度、水槽の汚れなどに影響されず水棲生物の忌避行動を判定でき、水棲生物を自然の状態で飼育しながら毒物の混入を連続監視できる水質監視方法および水質監視装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはこのような課題を解決するために鋭意検討の結果、毒物が流入したときに水棲生物が後段の水槽に移動する行動を各水槽に設置した水棲生物の活動電位を検出することにより、水棲生物を自然の状態で飼育しながら毒物の混入を連続監視することができるという事実を見い出し、本発明に到達した。
【０００６】
すなわち第１の発明は、水棲生物を収納する複数個の水槽を直列に並べ、隣り合う水槽間には水棲生物が自由に移動できる通路を設け、毒性を監視する対象となる検水を水槽の一端から流入させ、他端に流出させるように構成した水質監視装置において、流入側水槽において給餌することにより通常時は水棲生物を主として流入側の水槽に存在させ、毒物が流入したときに水棲生物が後段の水槽に移動する行動を各水槽に設置した水棲生物の活動電位を検出する電極により検知することを特徴とする水質監視方法を要旨とするものである。また第２の発明は、水棲生物を収納する複数個の水槽を直列に並べ、隣り合う水槽間には水棲生物が自由に移動できる通路を設け、各水槽には水棲生物の活動電位を検出する電極を設置し、毒性を監視する対象となる検水を直列に並べた水槽の一端から流入させて他端に流出させるようにし、検水の流入側の水槽に自動給餌機を設置したことを特徴とする水質監視装置を要旨とするものである。
【０００７】
以下、本発明を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明における水棲生物を用いた水質監視装置の一例を示すもので、１，１は水棲生物としての供試魚２を収納する複数個の水槽で、隣り合う水槽１，１間は供試魚２が自由に移動できる通路３を介して直列に並べられ、各水槽１，１には水中で発生する電位を検出する２本のセンサー電極４，５がそれぞれ設けられている。６，６は前記センサー電極４，５間に生じた電位差を増幅するために前記各水槽１に対応して設けられたアンプ、７は前記供試魚２の体動による電位のみを検出するために各アンプ６に接続されたフィルター、８は両フィルター７，７に接続され電位の絶対値を単位時間で積算して供試魚２の活動量を計算し、供試魚２が存在する水槽１を判定するマイクロコンピューター、９はこのマイクロコンピューター８に接続され供試魚２が下流側の水槽１に移動して毒物が混入したと判定したときに通報するアラームである。前記水槽１としてはたとえば硬質ポリ塩化ビニール製があげられ、２槽以上あることが必要であるが、センサー数が多すぎると不経済になるので、４〜６槽が好ましい。図面では２槽の水槽１が示され、検水10は前段の水槽１の検水入口11から入り、後段の水槽１の検水出口12から流出する。検水の流入側の前段の水槽１上側には平常時において供試魚２が流入側の水槽１に存在するように定期的に給餌する自動給餌機13が設けられている。前記水棲生物としては水中で活動可能な生物であれば良いが、実際上は入手のし易さ、飼育の点から前述のように魚が好ましく、通常５〜１０尾収容するのが望ましい。給餌方法としては１回の給餌量を少量とし、回数を増やす方が、供試魚を給餌水槽１に集まるように訓練するためには好ましい。
【０００８】
上記構成において、検水10は検水入口11から連続して流入しており、各水槽１を通過して検水出口12から流出する。検水の流入側の水槽１において３０分〜２時間毎に餌を自動投入しており、平常時は複数尾の供試魚２が餌を求めて流入側の水槽１に集まっており、センサー電極４，５により検出される供試魚２の活動電位を単位時間積算した値（活動量）が流入側の水槽１において最も多くなっている。毒物が検水中に混入すると、供試魚２は嫌悪から忌避行動を起こして後段の水槽１に速やかに逃げ出す。これにより、後段の水槽１において検出される活動量が増大する。後段の水槽１における活動量をマイクロコンピューター８が検出したとき、供試魚２が毒物を忌避して後段の水槽１に移動したと判定してアラーム９により通報される。
【０００９】
これにより、各水槽１の中に２本のセンサー電極４，５をセットするだけで、検水の濁度、水槽１の汚れなどに影響されず水棲生物の忌避行動を判定でき、水棲生物を自然の状態で飼育しながら毒物の混入を連続監視できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について具体的に説明する。
図２において、１ａ〜１ｅは水棲生物である供試魚２として１５〜２０ｃｍの鯉が複数匹入れられた５個の直列に並べられた水槽であり、隣り合う水槽間には鯉が自由に行き来できる通路３ａ〜３ｄを設けた。１つの水槽は３０ｃｍ幅×５０ｃｍ長×２０ｃｍ深の硬質ポリ塩化ビニール製であり、通水量を６リットル／分とした。各水槽の両端に浸漬されるセンサー電極４，５は０．５ｍｍのステンレスコード製であり、センサー電極４，５で検出された電位はアンプ６により１０００倍に増幅され、その後供試魚２の体動に起因する０．２〜２Ｈｚの周波数成分だけをフィルター７で選別されて活動電位とした。また、マイクロコンピューター８を用いてこの電位の絶対値を１分間につき積算した値を活動量（ｍＶ／分）とした。図３は各水槽における平常時の活動量の経時変化を示したものであり、流入側の水槽１ａにおいて最も多く、次いで次段の水槽１ｂで多くなっている。図４は硫酸亜鉛を１ｍｇ／リットル投入したときの各水槽における活動量の経時変化を示したものであり、平常時においてほとんど検出されなかった流出側に位置する水槽１ｄ，１ｅにおける活動量が増大しており、アラーム９により通報された。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、水棲生物を収納する複数個の水槽を直列に並べ、隣り合う水槽間には水棲生物が自由に移動できる通路を設け、各水槽には水棲生物の活動電位を検出する電極を設置するという簡単な構成により、検水の濁度、水槽の汚れなどに影響されず水棲生物の忌避行動を判定でき、水棲生物を自然の状態で飼育しながら毒物の混入を連続監視できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す水質監視装置の構成図である。
【図３】平常時において各水槽で取得される活動量の経時変化を示すグラフである。
【図４】毒物混入時において各水槽で取得される活動量の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１            水槽
１ａ〜１ｅ    水槽
２            供試魚
３            通路
３ａ〜３ｄ    通路
４，５        センサー電極
６            アンプ
７            フィルター
８            マイクロコンピューター
９            アラーム
１０            検水
１１            検水入口
１２            検水出口
１３            自動給餌機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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