(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水滴の氷頂の結晶像又は氷晶内部融解像を指標として水質を評価することを特徴とする水質評価法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機物質などを含まない安全性の高い水を簡易に評価する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
我々が日常的に使用する水の中には、各種無機イオン類のほか微量の有機物が含まれている。有機物が多く含まれる水は、一般に飲用に適さない場合が多い。例えば、トリハロメタンのような物質は、直接的に人体に害を及ぼし、ジオスミン、２−ＭＩＢのような物質が含まれている水は不快臭がする。また、有害物質や悪臭物質でなくても水中に含まれる有機物は、水分子のクラスター構造を変形させ、生体内における水代謝に悪影響を与える可能性がある。
【０００３】
水中に含まれる微量の有機物の量を高い精度で測定する技術としては、例えば、水分子の誘電緩和時間の分布を指標とする方法が知られている（山中ら、化学工学秋期大会研究発表講演集（１９９２）１６９  頁、真下、東海大学スポーツ医科学雑誌１−４  頁）。この方法は微量の有機物質も検出でき、極めて精度の高いものであるが、高価かつ複雑な装置を必要とする。このため、より簡易な手法により水質を評価する方法の開発が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、簡易な手法により水質を評価できる手段を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、水滴の氷頂の結晶像又は氷晶内部融解像が水質評価の指標になることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明は、水滴の氷頂の結晶像又は氷晶内部融解像を指標として水質を評価することを特徴とする水質評価法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
「水滴の氷頂の結晶像又は氷晶内部融解像を指標として水質を評価する」とは、試験水の一滴を凍らせて出来る乳頭状の氷の表面に生じる氷の結晶像又は一方からのみ静かに凍らし、結晶の粒の大きい氷を作り、光をあてて内部から融解さえたときに生じる氷晶内部融解像を観察することにより得られる情報に基づき水質を評価すること意味する。氷の結晶像又は氷晶内部融解像を観察することにより得られる情報としては、例えば、結晶の形成率、大輪美晶率、美晶率などを挙げることができるが、これらに限定されない。ここで、「美晶率」とは、美しい結晶の形成される割合をいい、「大輪美晶率」とは、大きく、かつ美しい結晶の形成される割合をいう。「美しさ」のように客観的に測定できないようなものについては本実施例のように、結晶の大きさ、傾斜、欠落などにより幾つかのモデル結晶を予め想定し、各試験水をモデル結晶に分類することにより評価する。
【０００７】
本発明でいう「水質評価」とは、有機物質による汚染の度合い、即ち、水の安全性を評価するものであるが、従来公知の水のおいしさの評価法と水滴の氷頂の結晶像又は氷晶内部融解像による評価法との間に相関関係が認められるので（実施例２）、「水質評価」の中には水のおいしさを評価することも含む。
【０００８】
【実施例】
〔参考例１〕
１５種類の試験水について、デジタルオシロスコープ（Ｈ・Ｐ社製）を用いてマイクロ波領域の時間領域反射法によりβ値を求めた。測定周波数は１〜１０ギガヘルツ（ステップパルス）とした。結果を表１に示す。
【０００９】
【表１】
0003607461.tif 000002
【００１０】
β値は、誘電緩和時間の分布を表すパラメーターであり、水中に含まれる有機物量と相関する（山中ら、化学工学秋期大会研究発表講演集（１９９２）１６９  頁、真下、東海大学スポーツ医科学雑誌１−４  頁）。即ち、純水のβ値は１であり、有機物による汚染がひどくなるに従ってその値は０に近づく。従って、表１においては、試験水１が最も有機物による汚染が少なく、試験水１５が最も有機物に汚染されている。
【００１１】
〔実施例１〕
表１に示した１５種類の試験水の一滴を直径５ｃｍのシャーレに滴下し、−１８℃〜−２０℃で瞬間氷結した。次に、温度を−２±３℃に調整し、落射型明視野顕微鏡（倍率×２００）で、水滴の氷頂の結晶像を観察した。各試験水につき、１００シャーレずつ試験した。
【００１２】
各試験水の大輪美晶率、美晶率、及び結晶形成率を調べた。結果を表２に示す。なお、大輪美晶率及び美晶率は、結晶を以下の７種類のモデル結晶に分類し、「美結晶」、「美結晶傾斜」、「美晶一部欠」、「六角」の４モデルに分類された結晶の比率を美晶率とし、前記結晶のうち大きさが０．２ｍｍ以上のものの全体に占める比率を大輪美晶率とした。
【００１３】
「美結晶」    ：雪の結晶に類似した形状をしており、結晶が斜めに傾いておらず、かつ欠損のないもの（例えば、図１、図３、図４、図９、図１０、図１１）
「美結晶傾斜」：雪の結晶に類似した形状をしているが、結晶が斜めに傾いているもの（図７）
「美晶一部欠」：雪の結晶に類似した形状をしており、結晶が斜めに傾いていないが、欠損のあるもの
「六角」      ：正六角形に類似した形状をしているもの（例えば、図２、図１２）
「板状・格子」：板状又は格子状のもの
「微小・陥没」：結晶が小さく、陥没がみられるもの（例えば、図５）
「不定形」    ：形の定まらないもの
【００１４】
【表２】
0003607461.tif 000003
【００１５】
β値と大輪美晶率との相関係数は０．５８％（危険率１％）、β値と美晶率との相関係数は０．４１％（危険率５％）であり、大輪美晶率及び美晶率とβ値との間に相関関係があることが認められた。また、大輪美晶率や美晶率ほど密接ではないが、結晶形成率とβ値との間にも一定の相関関係が認められた。従って、大輪美晶率、美晶率、結晶形成率を指標として水の安全性を評価することが可能である。
【００１６】
〔実施例２〕
藤田は「おいしい水の指標」として、下記のようなイオン濃度に基づくインデックス（Ｏ  ｉｎｄｅｘ）を提案しており、この値が２以上であればその水はおいしいと感じられるとしている（「食品と開発」ＶＯＬ．３１  ＮＯ．７  １０−１３  ）。
0003607461.tif 000004
【００１７】
試験水１〜１５中に含まれるイオン濃度を調べ、各試験水について藤田の提案するＯ  ｉｎｄｅｘを算出し、この値と大輪美晶率、美晶率、結晶形成率とを比較した。結果を表３に示した。
【００１８】
【表３】
0003607461.tif 000005
【００１９】
Ｏ  ｉｎｄｅｘによりおいしい水と評価されている試験水１（大泉村）、試験水７（二色浜）、試験水８（富士吉田）の大輪美晶率等は、いずれも高い値を示している。一方、Ｏ  ｉｎｄｅｘによる評価の低い試験水１３（モスクワ）、試験水１４（メキシコシティ）、試験水１５（カンヌ）の大輪美晶率等は、いずれも低い値を示している。従って、Ｏ  ｉｎｄｅｘと大輪美晶率等とは相関関係があるので、大輪美晶率等を指標として水のおいしさを評価することが可能である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、新規な水の評価法を提供する。この方法によれば、水の安全性や水のおいしさを簡易な手法により評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ニュージランドＭｔ．  クック氷河から得られた水の氷晶の顕微鏡写真である。
【図２】カナダ  コロンビア氷河から得られた水の氷晶の顕微鏡写真である。
【図３】八ケ岳大泉村の湧水の氷晶の顕微鏡写真である。
【図４】カナダ  バンクーバーの水道水の氷晶の顕微鏡写真である。
【図５】パリの水道水の氷晶の顕微鏡写真である。
【図６】超純水の氷晶の顕微鏡写真である。
【図７】ロンドンの水道水の氷晶の顕微鏡写真である。
【図８】モスクワの水道水の氷晶の顕微鏡写真である。
【図９】ニュージランド北島の地下水の氷晶の顕微鏡写真である。
【図１０】アルゼンチン  ブエノスアイレスの水道水の氷晶の顕微鏡写真である。
【図１１】ブラジル  マナウスの水道水の氷晶の顕微鏡写真である。
【図１２】エジプト  ルクソールの水道水の氷晶の顕微鏡写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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