(57)【要約】【課題】亜硝酸態窒素と硝酸態窒素とを含む試料中の硝酸態窒素の濃度を、還元カラムを用いて測定する際の、測定精度を向上させる。【解決手段】亜硝酸態窒素と硝酸態窒素とを含む試料を、亜硝酸態窒素のみに反応する発色試薬と反応させて第一吸光度を検出し（ステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１７）、また前記試料を、還元カラムを通した後に発色試薬と反応させて第二吸光度を検出する（ステップＳ１５〜Ｓ１７）。亜硝酸態窒素標準液を、還元カラムを通して得られる吸光度と還元カラムを通さずに得られる吸光度との比である吸光度変化率ηを用いて第一吸光度を補正し、補正後の第一吸光度と第二吸光度との差分と、予め検出した特性情報とから、還元カラムを通す前の試料中の硝酸態窒素の濃度を測定する（ステップＳ１８）。【選択図】      図７
2019100804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて第一吸光度を検出するステップと、
前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて第二吸光度を検出するステップと、
前記発色試薬と反応する成分として前記第一成分のみを含む第一成分標準液を、前記還元カラムを通さずに前記発色試薬と反応させたときの吸光度と、前記第一成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの吸光度との比である吸光度変化率を演算するステップと、
前記第一吸光度を、前記吸光度変化率を用いて補正し、補正後の前記第一吸光度と前記第二吸光度との差分を検出するステップと、
前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応する成分が、前記第二成分が還元されてなる前記第一成分のみである第二成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの吸光度と、前記還元カラムを通す前の前記第二成分標準液中の前記第二成分の濃度との対応を表す、予め取得された特性情報と、前記差分とから、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度を測定するステップと、
を備えることを特徴とする濃度測定方法。
【請求項２】
第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて、連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する第一積算相当値を検出するステップと、
前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する第二積算相当値を検出するステップと、
前記第一積算相当値と前記第二積算相当値との差分を検出するステップと、
前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応する成分が、前記第二成分が還元されてなる前記第一成分のみである第二成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの、連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する積算相当値と、前記還元カラムを通す前の前記第二成分標準液中の前記第二成分の濃度との対応を表す、予め取得された特性情報と、前記差分とから、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度を測定するステップと、
を備えることを特徴とする濃度測定方法。
【請求項３】
前記第一成分は亜硝酸態窒素であり、前記第二成分は硝酸態窒素であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の濃度測定方法。
【請求項４】
前記還元カラムは、銅−カドミウム還元カラムであることを特徴とする請求項３に記載の濃度測定方法。
【請求項５】
第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて第一吸光度を検出するステップと、
前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて第二吸光度を検出するステップと、
前記発色試薬と反応する成分として前記第一成分のみを含む第一成分標準液を、前記還元カラムを通さずに前記発色試薬と反応させたときの吸光度と、前記第一成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの吸光度との比である吸光度変化率を演算するステップと、
前記第一吸光度を、前記吸光度変化率を用いて補正し、補正後の前記第一吸光度と前記第二吸光度との差分を、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度に関する数値として取得するステップと、
を備えることを特徴とする濃度管理方法。
【請求項６】
第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて、連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する第一積算相当値を検出するステップと、
前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する第二積算相当値を検出するステップと、
前記第一積算相当値と前記第二積算相当値との差分を、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度に関する数値として取得するステップと
を備えることを特徴とする濃度管理方法。
【請求項７】
第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、を切り替えて吸光度を測定する分析装置と、
前記発色試薬と反応する成分として前記第一成分のみを含む第一成分標準液を、前記還元カラムを通さずに前記発色試薬と反応させたときの吸光度と、前記第一成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの吸光度との比である吸光度変化率を記憶する記憶部と、
前記二つのモードで測定された前記吸光度と、前記吸光度変化率と、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応する成分が、前記第二成分が還元されてなる前記第一成分のみである第二成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの吸光度と、前記還元カラムを通す前の前記第二成分標準液中の前記第二成分の濃度との対応を表す、予め取得された特性情報とから、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度を演算する濃度演算部と、
を備えることを特徴とする濃度測定装置。
【請求項８】
第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、を切り替えて吸光度を測定する分析装置と、
前記二つのモードで測定された前記吸光度に基づき、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度を演算する濃度演算部と、を備え、
当該濃度演算部は、前記二つのモードそれぞれで測定された連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する積算相当値それぞれを演算する積算相当値演算部と、
前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応する成分が、前記第二成分が還元されてなる前記第一成分のみである第二成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの、連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する積算相当値と、前記還元カラムを通す前の前記第二成分標準液中の前記第二成分の濃度との対応を表す、予め取得された特性情報と、前記積算相当値演算部で演算された二つの積算相当値どうしの差分とから、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度を演算する演算処理部と、
を備えることを特徴とする濃度測定装置。
【請求項９】
前記濃度演算部で演算した前記第二成分の濃度を、無線通信により送信する無線通信部を備えることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の濃度測定装置。
【請求項１０】
第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、を切り替えて吸光度を測定する分析装置と、
前記発色試薬と反応する成分として前記第一成分のみを含む第一成分標準液を、前記還元カラムを通さずに前記発色試薬と反応させたときの吸光度と、前記第一成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの吸光度との比である吸光度変化率を記憶する記憶部と、
前記二つのモードで測定された前記吸光度と、前記吸光度変化率と、から、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度に関する数値を取得する演算部と、
を備えることを特徴とする濃度管理装置。
【請求項１１】
第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、を切り替えて吸光度を測定する分析装置と、
前記二つのモードで測定された前記吸光度に基づき、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度に関する数値を取得する演算部と、を備え、
当該演算部は、前記二つのモードそれぞれで測定された連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する積算相当値それぞれを演算する積算相当値演算部と、
前記積算相当値演算部で演算された二つの積算相当値どうしの差分を前記第二成分の濃度に関する数値として取得する演算処理部と、
を備えることを特徴とする濃度管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濃度測定方法、濃度管理方法、濃度測定装置、及び濃度管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境汚染や養殖の状況を把握するための指標の一つとして、海洋河川や工場からの排水に含まれる溶存無機態窒素の濃度を測定している。溶存無機態窒素には、例えば亜硝酸態窒素及び硝酸態窒素がある。
この亜硝酸態窒素及び硝酸態窒素濃度を測定する方法として、例えば海水中の硝酸態窒素及び亜硝酸態窒素の総和濃度を、吸光光度法による紫外吸光スペクトルを計測することにより測定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、ＪＩＳ  Ｋ  ０１７０−２の第２部「亜硝酸体窒素及び硝酸体窒素」の項には、流れ分析法による水質試験方法として、亜硝酸態窒素及び硝酸態窒素を吸光光度法による流れ分析法を用いて定量するための方法が規定されている（例えば、非特許文献１参照。）。この水質試験方法では、硝酸態窒素を亜硝酸態窒素に還元した後、比色法を用いて分析を行っている。
【０００４】
つまり、試料に含まれる硝酸態窒素や亜硝酸態窒素は、吸光光度法によって定量することができる。例えば流れ分析法を用いた分析では、後述の図２に示すように、連続的に流れるキャリヤー液に、硝酸態窒素と亜硝酸態窒素とが含まれる試料を注入し、この試料が注入されたキャリヤー液と、亜硝酸態窒素と反応して発色する発色試薬とを混合し反応させることにより、試料中の亜硝酸態窒素を発色させる。また、同一の試料を、還元カラムに通して試料に含まれる硝酸態窒素を亜硝酸態窒素に還元することで、同一の発色試薬と反応させて発色させる。そして、試料にもともと含まれる硝酸態窒素や亜硝酸態窒素それぞれの濃度によって変化する発色の程度を測定し吸光度信号として取得する。次に、前以って取得した、硝酸態窒素の濃度と吸光度との関係、また、亜硝酸態窒素の濃度と吸光度との関係を表す検量線を用いて、取得した吸光度に対応する濃度を特定する。これによって、試料に含まれる硝酸態窒素の濃度及び亜硝酸態窒素の濃度を定量することができる。なお、試料に含まれる硝酸態窒素を亜硝酸態窒素に還元するための還元カラムは、例えば、ＪＩＳ  Ｋ０１７０では、約１０〜２０試料ごとに還元率が０．９以上であることを確認してから使用することになっている。
【０００５】
還元率の求め方は例えば次の通りである。まず、濃度が既知の亜硝酸態窒素標準液を還元カラムに通した後、吸光度を測定する。このときの亜硝酸態窒素標準液の濃度をＣ１、吸光度をＡ１とする。同様に、濃度が既知の硝酸態窒素標準液を還元カラムに通した後、吸光度を測定する。このときの硝酸態窒素標準液の濃度をＣ２、吸光度をＡ２とする。還元率は次式で表すことができる。なお、亜硝酸態窒素標準液とは、吸光度に寄与する成分が亜硝酸態窒素のみである溶液であり、硝酸態窒素標準液とは、吸光度に寄与する成分が硝酸態窒素のみである溶液のことをいう。
還元率＝（Ａ２／Ｃ２）／（Ａ１／Ｃ１）
なお、ＪＩＳ  Ｋ０１７０では、Ｃ１とＣ２とは同一濃度としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４５２９７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ  ０１７０−２：２０１１  流れ分析法による水質試験方法−第２部：亜硝酸体窒素及び硝酸体窒素
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、還元カラムを通さずに発色試薬と反応させた試料の吸光度と、還元カラムを通して発色試薬と反応させた試料の吸光度から、試料に含まれる硝酸態窒素の濃度及び亜硝酸態窒素の濃度の定量を行うには、一般的な手法として、例えば、ＪＩＳ  Ｋ０１７０や、ＪＩＳ  Ｋ０１０２では、計算においては還元率を考慮せずに、還元カラムを通した試料の吸光度ＡＴ−Ｃｄと硝酸態窒素標準液より求めた検量線とから得た濃度Ｃ′ＮＯ３を、硝酸態窒素と亜硝酸態窒素の濃度の和と見なして、別に測定して求めた亜硝酸態窒素の濃度を差し引くことで以下のように演算している。
【０００９】
ここで、硝酸態窒素濃度をＣＮＯ３、亜硝酸態窒素濃度をＣＮＯ２、とする。また、還元カラムを通したときの硝酸態窒素による吸光度をＡＮＯ３−Ｃｄ、還元カラムを通さないときの亜硝酸態窒素による吸光度をＡＮＯ２とする。
硝酸態窒素標準液を用いた場合を考えると、還元カラムを通したときの硝酸態窒素による吸光度ＡＮＯ３−Ｃｄは、次式で表すことができる。式中のαＮＯ３−Ｃｄは、吸光度と硝酸態窒素標準液中の硝酸態窒素の濃度との対応を表す検量線を、直線で近似した場合の傾きである。この検量線は、硝酸態窒素標準液を用いて求められ、この硝酸態窒素標準液を還元カラムに通したときの吸光度から得ることができる。
ＡＮＯ３−Ｃｄ＝αＮＯ３−Ｃｄ×ＣＮＯ３
【００１０】
また、還元カラムを通さないときの亜硝酸態窒素による吸光度ＡＮＯ２は、次式で表すことができる。なお、式中のαＮＯ２は、亜硝酸態窒素標準液を用いて求めた、亜硝酸態窒素標準液を還元カラムに通さないときの検量線を直線で近似した場合の傾きである。
ＡＮＯ２＝αＮＯ２×ＣＮＯ２
ここで、硝酸態窒素及び亜硝酸態窒素を含む試料を還元カラムに通したときの吸光度ＡＴ−Ｃｄから硝酸態窒素標準液の検量線を使用して演算した濃度Ｃ′ＮＯ３（＝ＡＴ−Ｃｄ／αＮＯ３−Ｃｄ）が、試料に含まれる硝酸態窒素と亜硝酸態窒素を合計した濃度ＣＴ＝ＣＮＯ２＋ＣＮＯ３であると仮定する。
【００１１】
ＣＴ＝Ｃ′ＮＯ３＝ＡＴ−Ｃｄ／αＮＯ３−Ｃｄであるため、試料中の硝酸態窒素の濃度ＣＮＯ３は、同じ試料を還元カラムに通さずに分析して得られたＣＮＯ２を用いて、次式から演算することができる。
ＣＮＯ３＝ＣＴ−ＣＮＯ２＝（ＡＴ−Ｃｄ／αＮＯ３−Ｃｄ）−ＣＮＯ２
しかしながら、厳密には、還元率は還元率≠１であるため、還元率を考慮すると、以下に示すようにＣ′ＮＯ３≠ＣＴとなり、誤差が生じる。
【００１２】
ここで、硝酸態窒素及び亜硝酸態窒素を含む試料を還元カラムに通したときの吸光度ＡＴ−Ｃｄは、還元カラムを通した時の試料に元から含まれる亜硝酸態窒素による吸光度ＡＮＯ２−Ｃｄと、還元カラムを通すことにより試料に元から含まれる硝酸態窒素が還元された亜硝酸態窒素による吸光度ＡＮＯ３−Ｃｄ の和となる。
また、還元カラムを通した時の試料に元から含まれる亜硝酸態窒素による吸光度ＡＮＯ２−Ｃｄと濃度ＣＮＯ２との関係は次式で表すことができる。なお、式中のαＮＯ２―Ｃｄは、亜硝酸態窒素標準液を用いて求めた、亜硝酸態窒素標準液を還元カラムに通した場合の検量線を直線で近似した場合の傾きである。
ＡＮＯ２−Ｃｄ＝αＮＯ２−Ｃｄ×ＣＮＯ２
【００１３】
また、還元カラムの還元率δは、前に示した定義式から、次式で表すことができる。
δ＝αＮＯ３−Ｃｄ／αＮＯ２−Ｃｄ
これらを用いて、還元カラムを通したときの硝酸態窒素による吸光度と濃度との関係は還元率を考慮して次式で表される。
ＡＮＯ３−Ｃｄ＝αＮＯ３−Ｃｄ×ＣＮＯ３＝αＮＯ２−Ｃｄ×δ×ＣＮＯ３
【００１４】
以上から、硝酸態窒素と亜硝酸態窒素とを含む試料を、還元カラムを通したときの実測吸光度ＡＴ−Ｃｄと濃度と還元率との関係は、次式で表すことができる。
ＡＴ−Ｃｄ＝ＡＮＯ２−Ｃｄ＋ＡＮＯ３−Ｃｄ
＝αＮＯ２−Ｃｄ×ＣＮＯ２＋αＮＯ３−Ｃｄ×ＣＮＯ３
＝αＮＯ２−Ｃｄ×ＣＮＯ２＋αＮＯ２−Ｃｄ×δ×ＣＮＯ３
＝αＮＯ２−Ｃｄ×（ＣＮＯ２＋δ×ＣＮＯ３）
【００１５】
そのため、還元カラムを通した硝酸態窒素と亜硝酸態窒素とを含む試料の吸光度ＡＴ−Ｃｄと硝酸態窒素の検量線とから得た濃度Ｃ′ＮＯ３について、次式を得ることができる。
Ｃ′ＮＯ３＝ＡＴ−Ｃｄ／αＮＯ３−Ｃｄ
＝αＮＯ２−Ｃｄ×（ＣＮＯ２＋δ×ＣＮＯ３）／αＮＯ３−Ｃｄ
＝αＮＯ２−Ｃｄ×（ＣＮＯ２＋δ×ＣＮＯ３）／（αＮＯ２−Ｃｄ×δ）
＝（ＣＮＯ２／δ）＋ＣＮＯ３
≠ＣＮＯ２＋ＣＮＯ３＝ＣＴ（δ＜１のため）
つまり、一般的に還元率δはδ＜１となるため、Ｃ′ＮＯ３＞ＣＴとなる。
【００１６】
以上から、試料に亜硝酸態窒素と硝酸態窒素が含まれている場合、Ｃ′ＮＯ３＝ＣＴとみなして硝酸態窒素濃度ＣＮＯ３をＣ′ＮＯ３ −ＣＮＯ２として求めると、 Ｃ′ＮＯ３ −ＣＮＯ２＝（ＡＴ−Ｃｄ／αＮＯ３−Ｃｄ）−ＣＮＯ２＝ＣＮＯ３＋（１−δ）／δ×ＣＮＯ２ となり、還元率δが１ではない（δ＜１）場合には、実際よりも大きな値に演算されてしまうことがわかる。
【００１７】
つまり、還元率δは還元反応の進行によってはδ＝１とは限らないため、真の還元率を求めてから濃度演算を行うべきである。そのため、任意の試料中の硝酸態窒素の濃度ＣＮＯ３は、本来次式から演算するべきである。
ＣＮＯ３＝（ＡＴ−Ｃｄ／αＮＯ３−Ｃｄ）−（ＣＮＯ２／δ）
つまり、濃度Ｃ′ＮＯ３を演算してから、真の還元率δで補正したＣＮＯ２／δを減算するべきである。
【００１８】
ここで、ＪＩＳ  Ｋ０１７０ではその記載から１０〜２０試料毎に、還元率を演算することが理解できる。これは、還元率が１に十分近く、濃度測定において、還元率が１であるとみなして測定を行ったとしてもある程度の精度で濃度測定を行うことができる状態であることを確認するためであり、還元率が１を下回ってきた場合には還元カラムの活性化処理により還元率を１に十分近い状態に回復させる処理が必要となる。約２０試料毎に還元率を演算するためには、通常分析には不要な、濃度が既知の亜硝酸態窒素標準液や硝酸態窒素標準液を還元カラムに通す必要があり余分な分析時間を要する。また、活性化処理を行うには長時間を要し、その間は分析を行うことができない。一方、真の還元率δを求めなければ、還元率δを使用して演算を行うことができず、δ＝１と見なして濃度演算を行わざるを得ないため、誤差が大きくなってしまう。つまり、ＣＴ＝Ｃ′ＮＯ３＝ＡＴ−Ｃｄ／αＮＯ３−Ｃｄは、厳密には成り立たないため、還元率δを使用しない場合、つまり還元率を１と見なす場合には誤差が含まれることになる。
【００１９】
また、任意の試料に含まれる硝酸態窒素の濃度を例えば一時間毎に測定する場合には、頻繁に還元率の評価を行う必要があり、その都度、発色試薬を必要とするため、コストがかかり、また分析時間もより長くかかることになる。
本発明は、上記未解決の問題に着目してなされたものであり、時間や手間、また試薬類のコストがかかることなく、より高精度に濃度を測定すること又は管理することの可能な濃度測定方法、濃度管理方法、濃度測定装置、及び濃度管理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の一態様によれば、第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて第一吸光度を検出するステップと、前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて第二吸光度を検出するステップと、前記発色試薬と反応する成分として前記第一成分のみを含む第一成分標準液を、前記還元カラムを通さずに前記発色試薬と反応させたときの吸光度と、前記第一成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの吸光度との比である吸光度変化率を演算するステップと、前記第一吸光度を、前記吸光度変化率を用いて補正し、補正後の前記第一吸光度と前記第二吸光度との差分を検出するステップと、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応する成分が、前記第二成分が還元されてなる前記第一成分のみである第二成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの吸光度と、前記還元カラムを通す前の前記第二成分標準液中の前記第二成分の濃度との対応を表す、予め取得された特性情報と、前記差分とから、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度を測定するステップと、を備える濃度測定方法が提供される。
【００２１】
本発明の他の態様によれば、第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて、連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する第一積算相当値を検出するステップと、前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する第二積算相当値を検出するステップと、前記第一積算相当値と前記第二積算相当値との差分を検出するステップと、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応する成分が、前記第二成分が還元されてなる前記第一成分のみである第二成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの、連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する積算相当値と、前記還元カラムを通す前の前記第二成分標準液中の前記第二成分の濃度との対応を表す、予め取得された特性情報と、前記差分とから、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度を測定するステップと、を備える濃度測定方法が提供される。
【００２２】
また、本発明の他の態様によれば、第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて第一吸光度を検出するステップと、前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて第二吸光度を検出するステップと、前記発色試薬と反応する成分として前記第一成分のみを含む第一成分標準液を、前記還元カラムを通さずに前記発色試薬と反応させたときの吸光度と、前記第一成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの吸光度との比である吸光度変化率を演算するステップと、前記第一吸光度を、前記吸光度変化率を用いて補正し、補正後の前記第一吸光度と前記第二吸光度との差分を、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度に関する数値として取得するステップと、を備える濃度管理方法が提供される。
【００２３】
また、本発明の他の態様によれば、第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて、連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する第一積算相当値を検出するステップと、前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する第二積算相当値を検出するステップと、前記第一積算相当値と前記第二積算相当値との差分を、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度に関する数値として取得するステップと、を備える濃度管理方法が提供される。
【００２４】
また、本発明の他の態様によれば、第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、を切り替えて吸光度を測定する分析装置と、前記発色試薬と反応する成分として前記第一成分のみを含む第一成分標準液を、前記還元カラムを通さずに前記発色試薬と反応させたときの吸光度と、前記第一成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの吸光度との比である吸光度変化率を記憶する記憶部と、前記二つのモードで測定された前記吸光度と、前記吸光度変化率と、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応する成分が、前記第二成分が還元されてなる前記第一成分のみである第二成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの吸光度と、前記還元カラムを通す前の前記第二成分標準液中の前記第二成分の濃度との対応を表す、予め取得された特性情報とから、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度を演算する濃度演算部と、を備える濃度測定装置が提供される。
【００２５】
さらに、本発明の他の態様によれば、第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、を切り替えて吸光度を測定する分析装置と、前記二つのモードで測定された前記吸光度に基づき、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度を演算する濃度演算部と、を備え、当該濃度演算部は、前記二つのモードそれぞれで測定された連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する積算相当値それぞれを演算する積算相当値演算部と、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応する成分が、前記第二成分が還元されてなる前記第一成分のみである第二成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの、連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する積算相当値と、前記還元カラムを通す前の前記第二成分標準液中の前記第二成分の濃度との対応を表す、予め取得された特性情報と、前記積算相当値演算部で演算された二つの積算相当値どうしの差分とから、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度を演算する演算処理部と、を備える濃度測定装置が提供される。
【００２６】
さらにまた、本発明の他の態様によれば、第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、を切り替えて吸光度を測定する分析装置と、前記発色試薬と反応する成分として前記第一成分のみを含む第一成分標準液を、前記還元カラムを通さずに前記発色試薬と反応させたときの吸光度と、前記第一成分標準液を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させたときの吸光度との比である吸光度変化率を記憶する記憶部と、前記二つのモードで測定された前記吸光度と、前記吸光度変化率と、から、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度に関する数値を取得する演算部と、を備える濃度管理装置が提供される。
【００２７】
また、本発明の他の態様によれば、第一成分と、還元カラムを通すことにより前記第一成分に還元される第二成分とを含む試料を、前記還元カラムを通さずに前記第一成分及び前記第二成分のうち前記第一成分のみに反応する発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、前記試料を、前記還元カラムを通した後に前記発色試薬と反応させて吸光度を測定するモードと、を切り替えて吸光度を測定する分析装置と、前記二つのモードで測定された前記吸光度に基づき、前記還元カラムを通す前の前記試料中の前記第二成分の濃度に関する数値を取得する演算部と、を備え、当該演算部は、前記二つのモードそれぞれで測定された連続した一回の発色における吸光度の積算値に相当する積算相当値それぞれを演算する積算相当値演算部と、前記積算相当値演算部で演算された二つの積算相当値どうしの差分を前記第二成分の濃度に関する数値として取得する演算処理部と、を備える濃度管理装置が提供される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一態様によれば、時間や手間、また試薬類のコストを低減しつつ、より高精度に硝酸態窒素濃度の測定や管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る濃度測定装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】分析装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】吸光度変化率の演算方法を説明するための説明図である。
【図４】吸光度変化率の演算方法を説明するための説明図である。
【図５】吸光度変化率の演算方法を説明するための説明図である。
【図６】吸光度変化率演算時の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】濃度測定時の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】検量線取得時の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】検量線の一例である。
【図１０】第二実施形態における濃度測定時の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】吸光度面積の検量線取得時の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】吸光度面積の検量線の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
なお、以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の具体的な構成について記載されている。しかしながら、このような特定の具体的な構成に限定されることなく他の実施態様が実施できることは明らかである。また、以下の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００３１】
まず、本発明の第一の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る濃度測定方法を適用した濃度測定装置１の一例を示す概略構成図である。ここでは、濃度測定装置１によって、海水中に含まれる硝酸態窒素の濃度を測定する場合について説明する。
濃度測定装置１は、例えば、図１に示すように、海水を取水する取水装置２と、注入される試料の吸光度を測定する分析装置３と、取水装置２及び分析装置３を制御すると共に、分析装置３で測定した吸光度をもとに、分析装置３に注入された試料中の硝酸態窒素の濃度を演算する制御装置４と、を備え、濃度測定装置１で測定した硝酸態窒素濃度をもとに、例えば濃度測定装置１とは離れた場所に配置された監視装置５において、硝酸態窒素濃度の監視を行うようになっている。
【００３２】
取水装置２は、例えば、海水を汲み上げる水中ポンプ２１と、水中ポンプ２１で汲み上げられた海水を濾過する濾過部２２と、を備える。
分析装置３は、例えば流れ分析法により試料の吸光度を測定する分析装置で構成され、図２に示すように、試料中の硝酸態窒素（第二成分）とは反応せずに亜硝酸態窒素（第一成分）のみと反応する発色試薬が注入される流路３０と、連続的にキャリヤー液が流れる流路３１と、流路３０及び流路３１に設けられた送液ポンプ３２と、取水装置２で得られた海水又は標準液を流路３１に注入するための注入バルブ３３と、銅−カドミウムを用いた還元カラム３４（銅−カドミウム還元カラム）と、流路３１の注入バルブ３３の下流で、キャリヤー液が流れる流路を、還元カラム３４を通らない第一経路Ｒ１と、還元カラム３４を通る第二経路Ｒ２とのいずれかに切り替える切替バルブ３５と、流路３０で供給される発色試薬と、第一経路Ｒ１又は第二経路Ｒ２を経由したキャリヤー液とが混合されて注入される反応コイル３６と、反応コイル３６で発色試薬と反応して発色した試料の吸光度を測定する吸光度測定機能を備えたフローセル３７と、を備える。
【００３３】
水中ポンプ２１、分析装置３の各バルブは、制御装置４によって制御される。水中ポンプ２１で汲み上げられ、濾過された海水は注入バルブ３３を介してキャリヤー液に注入される。なお、キャリヤー液には、硝酸態窒素の濃度の測定対象である、取水装置２で取水され，濾過された海水と、標準液とが、試料として選択的に注入される。
キャリヤー液に注入された試料は、還元カラム３４を経由しない第一経路Ｒ１又は還元カラム３４を経由する第二経路Ｒ２を通って、発色試薬と混合されて反応コイル３６に注入される。反応コイル３６に注入された試料は、図示しない加熱装置等によって反応コイル３６において発色試薬との反応が促進されて発色したのち、反応コイル３６外に排出される。その後、フローセル３７内で、試料が発色試薬と反応することにより生じた試料の発色状況が吸光度信号として測定され、制御装置４に出力される。
【００３４】
制御装置４は、水中ポンプ２１、注入バルブ３３、及び切替バルブ３５を制御する駆動部４１と、フローセル３７からの吸光度信号に基づき試料中の硝酸態窒素濃度を演算する演算部（濃度演算部）４２と、演算部４２での濃度演算に必要な後述の吸光度変化率ηや検量線等の各種情報を格納するための記憶部４３と、演算部４２での濃度演算結果を無線通信により監視装置５に送信する通信部４４と、制御装置４内の各部また、取水装置２及び分析装置３に、太陽光発電、或いはバッテリ等により電力供給を行う電源部４５と、を備える。
【００３５】
演算部４２は、駆動部４１を介して取水装置２や分析装置３の各部を駆動し、所定のタイミングで標準液を用いて検量線を取得すると共に、定期的或いは予め設定したタイミングで海水を取水してその硝酸態窒素濃度を測定する。そして、測定結果を、通信部４４を介して監視装置５に送信する。
監視装置５は、制御装置４の通信部４４と無線通信を行う通信部５１と、監視部５２と、を備え、監視部５２は、通信部５１を介して、制御装置４から硝酸態窒素の濃度情報を取得し、例えば予め設定した閾値と比較すること等により異常監視を行い、異常検出時には警報を発する等により、異常が生じたことを通知する。なお、監視部５２では、硝酸態窒素の濃度情報だけでなく、例えば、硝酸態窒素濃度と亜硝酸態窒素濃度との和等、硝酸態窒素の濃度と他に分析している栄養塩の濃度との和をもとに、異常監視を行うようにしてもよい。また、制御装置４と監視装置５との間は無線通信に限るものではなく、有線通信により濃度情報等を伝送してもよい。
【００３６】
次に、演算部４２での硝酸態窒素濃度の演算方法を説明する。
ここで、硝酸態窒素と亜硝酸態窒素とが含まれる試料（例えば海水）を、還元カラムに通し、発色試薬と反応させてその吸光度を測定すると、この試料から得られる吸光度は、もともと亜硝酸態窒素であった成分による吸光度と、硝酸態窒素が還元されて亜硝酸態窒素となった成分による吸光度との和になる。そのため、還元カラムを通した試料を実測することにより得られる吸光度ＡＴ−Ｃｄは、次式で表される。次式中のＡＮＯ２−Ｃｄは、還元カラムを通過した場合の、もともと亜硝酸態窒素であった成分による吸光度を表し、ＡＮＯ３−Ｃｄは、亜硝酸態窒素に還元された硝酸態窒素の成分による吸光度を表す。
ＡＴ−Ｃｄ＝ＡＮＯ２−Ｃｄ＋ＡＮＯ３−Ｃｄ
【００３７】
一方、還元カラムに通した時の、硝酸態窒素標準液（第二成分標準液）による吸光度ＡＮＯ３−Ｃｄと、硝酸態窒素の濃度ＣＮＯ３との関係は、ゼロを通る直線として還元率によらず次式で表すことができる。なお、ここでいう硝酸態窒素標準液とは、吸光度に寄与する成分が硝酸態窒素による成分のみであり、硝酸態窒素の濃度が既知である溶液のことをいう。
ＡＮＯ３−Ｃｄ＝αＮＯ３−Ｃｄ×ＣＮＯ３
【００３８】
この式は、硝酸態窒素と亜硝酸態窒素とが含まれる試料における硝酸態窒素についても成立する。したがって、両式から、ＡＮＯ２−Ｃｄがわかれば、還元率を考慮せずとも、次式によって硝酸態窒素濃度を演算することができる。この場合の硝酸態窒素の吸光度ＡＮＯ３−Ｃｄにおける還元率の寄与分はαＮＯ３−Ｃｄに含まれている。
ＣＮＯ３＝ＡＮＯ３−Ｃｄ／αＮＯ３−Ｃｄ
＝（ＡＴ−Ｃｄ−ＡＮＯ２−Ｃｄ）／αＮＯ３−Ｃｄ
【００３９】
ここで、試料を還元カラムに通すと、試料に含まれている硝酸態窒素は亜硝酸態窒素に還元されるため、還元カラムを通した試料から得られる吸光度は、もともと硝酸態窒素であったが還元カラムを通すことにより亜硝酸態窒素に還元された成分による吸光度と、もともと亜硝酸態窒素であった成分による吸光度との和となる。そのため、試料を還元カラムに通したときの、還元カラムを通す前の試料に最初から含まれていた亜硝酸態窒素による吸光度ＡＮＯ２−Ｃｄは、直接測定することはできない。
【００４０】
一方、還元カラムに通す前の試料に最初から含まれていた亜硝酸態窒素のみによる吸光度ＡＮＯ２は、還元カラムを通さずに試料の吸光度を測定することにより測定することができる。
そこで、還元カラムを通すことが吸光度に与える影響分を別途求め、求めた影響分を用いて、還元カラムを通さずに試料の吸光度を測定して得た吸光度ＡＮＯ２を補正することにより、試料を還元カラムに通した場合の、この試料に最初から含まれていた亜硝酸態窒素のみによる吸光度ＡＮＯ２−Ｃｄを推定する。
【００４１】
ここで、図２に示すように、キャリヤー液に注入された亜硝酸態窒素を含み硝酸態窒素を含まない試料（例えば亜硝酸態窒素標準液）は、流路３１内を移動しながら混合及び拡散し、試料中の亜硝酸態窒素は発色試薬と反応して発色する。このとき、フローセル３７では、試料及び発色試薬を含むキャリヤー液の吸光度を所定のサンプリング周期で測定している。そのため、フローセル３７から得られる吸光度信号の波形は、例えば、図３に示すように、フローセル３７内を試料に含まれる亜硝酸態窒素が通過するに伴って、時間の経過と共に吸光度が徐々に増加し、その後減少に転じた後、試料がフローセル３７外に排出されて、吸光度は零となる。なお、図３において、横軸は吸光度の測定時間、縦軸はサンプリング周期毎の吸光度の測定値である。
【００４２】
試料の混合及び拡散は、流路が長いほど促進され、また流路が太いほど促進される。流路３１のチューブ内径に比較して還元カラム３４の内径は大きいため、還元カラム３４を通した方が、試料はキャリヤー液中に、より拡散する。試料が拡散しているほど、単位体積当たりに含まれる亜硝酸態窒素の数は少ない。つまり、吸光度の最大値はより小さくなる。
【００４３】
そのため、図３に示すように、キャリヤー液に注入された亜硝酸態窒素を含み硝酸態窒素を含まない試料であれば、還元カラム３４を通らずに流路３１内を移動した場合（特性線Ｌ１）に比較して、還元カラムを通した方（特性線Ｌ２）が、得られる吸光度はその値がより低く、且つより長い時間に亙って吸光度が測定されることになる。そのため、この亜硝酸態窒素を含み硝酸態窒素を含まない試料を分析装置３に注入したときの、連続した一回の発色における吸光度信号の波形において、その吸光度のピーク値を、この試料の吸光度として用いる場合、同じ濃度であっても、還元カラム３４を通した場合と通さない場合とでは吸光度のピーク値が異なる。
【００４４】
以上から、還元カラムを通した場合と通さない場合の吸光度の変化率は、亜硝酸態窒素濃度によらず、還元カラム３４の幾何学的な寸法で決まると考えられる。このため、亜硝酸態窒素と硝酸態窒素を含む試料（例えば海水）を還元カラムに通したときの、還元カラムを通す前の亜硝酸態窒素と硝酸態窒素を含む試料に最初から含まれていた亜硝酸態窒素による吸光度ＡＮＯ２−Ｃｄは、亜硝酸態窒素がある濃度であるときの、還元カラム通過の有無による吸光度の比（以後、吸光度変化率ηという。）がわかれば、どのような濃度であっても、還元カラムに通す前の試料に最初から含まれていた亜硝酸態窒素のみによる吸光度ＡＮＯ２から一律に求めることができると考えられる。
【００４５】
そこで、同一の濃度である亜硝酸態窒素標準液を、還元カラム３４を通した場合と通さない場合とで測定した吸光度を用いて、吸光度変化率ηを次式のように決定する。なお、ここでいう亜硝酸態窒素標準液とは、吸光度に寄与する成分が亜硝酸態窒素のみであって、亜硝酸態窒素濃度が既知である溶液のことをいう。
η＝ＡＮＯ２−Ｃｄ／ＡＮＯ２
以上から、任意の試料中の硝酸態窒素の濃度ＣＮＯ３は、次式で表すことができる。
ＣＮＯ３＝（ＡＴ−Ｃｄ−ＡＮＯ２−Ｃｄ）／αＮＯ３−Ｃｄ
＝（ＡＴ−Ｃｄ−η×ＡＮＯ２）／αＮＯ３−Ｃｄ
【００４６】
例えば、亜硝酸態窒素標準液、１０〔μｍｏｌ／Ｌ〕を、還元カラム３４を通らない第一経路Ｒ１を通過させて吸光度を測定すると、吸光度の測定結果は、図３中のＬ１に示す波形となる。Ｌ１において、吸光度のピーク値をＡmax１とする。次に、同一の亜硝酸態窒素標準液、１０〔μｍｏｌ／Ｌ〕を、還元カラム３４を通る第二経路Ｒ２を通過させて吸光度を測定すると、吸光度の測定結果は、図３中のＬ２に示す波形となる。Ｌ２において、吸光度のピーク値をＡmax２としたとき、Ａmax２は、Ａmax２＜Ａmax１となる。これは、還元カラム３４を通過することによる流路の拡幅や伸張に起因した分散度合の変化によるものである。
これらの結果から、吸光度変化率ηは次式から演算される。
η＝ＡＮＯ２−Ｃｄ／ＡＮＯ２＝Ａmax２／Ａmax１
【００４７】
この吸光度変化率ηは幾何学的な寸法で決まり、分析装置３固有の値とみなすことができる。
例えば、還元カラム３４を通さずに、亜硝酸態窒素標準液を用いて取得した検量線が、図４中のＬ１１に示すように、亜硝酸態窒素濃度が１０〔μｍｏｌ／Ｌ〕のときの吸光度が「０．１５」となるものとする。また、還元カラムを通した場合の、同じ亜硝酸態窒素標準液の吸光度が「０．１０」となるものとする（Ｌ１２）。また、図５に示すように、還元カラムを通して硝酸態窒素標準液を用いて作成した検量線が、Ｌ２２に示すように硝酸態窒素濃度が３０〔μｍｏｌ／Ｌ〕のときの吸光度が「０．２７」となり、還元カラムを通して亜硝酸態窒素標準液を用いて作成した検量線が、Ｌ２１に示すように亜硝酸態窒素濃度が１０〔μｍｏｌ／Ｌ〕の時の吸光度が「０．１０」となるとすると、硝酸態窒素３０〔μｍｏｌ／Ｌ〕と亜硝酸態窒素１０〔μｍｏｌ／Ｌ〕とを含む試料を還元カラム３４に通し、発色試薬と反応させたときの吸光度は「０．３７（＝０．１０＋０．２７）」となる。
【００４８】
ここで、図４に示す、還元カラム３４を通さない場合の亜硝酸態窒素標準液の検量線Ｌ１１を、吸光度変化率ηを利用して、還元カラム３４を通した場合の亜硝酸態窒素標準液を用いて取得した場合に得られると予測される予測検量線に変換する。亜硝酸態窒素標準液、１０〔μｍｏｌ／Ｌ〕を、還元カラム３４を通らない第一経路Ｒ１を通過させたときの吸光度と、同一の亜硝酸態窒素標準液、１０〔μｍｏｌ／Ｌ〕を、還元カラム３４を通る第二経路Ｒ２を通過させたときの吸光度との比である吸光度変化率ηが、例えば「０．６７」であったとする。吸光度変化率ηを用いることにより、検量線Ｌ１１は、予測検量線Ｌ１２に示すように変換され、予測検量線Ｌ１２から、還元カラム３４を通さずに亜硝酸態窒素標準液を用いて測定した場合の、亜硝酸態窒素濃度が１０〔μｍｏｌ／Ｌ〕のときの吸光度は、「０．１５×０．６７≒０．１０」に変換される。
【００４９】
この吸光度「０．１０」を、図５に示す試料全体の吸光度「０．３７」から減算すると、差分は、「０．３７−０．１０＝０．２７」となり、これは試料中の硝酸態窒素による吸光度を表す。得られた硝酸態窒素による吸光度「０．２７」を、硝酸態窒素標準液の検量線Ｌ１１の傾きαＮＯ３−Ｃｄ＝０．２７／３０を利用して、硝酸態窒素濃度に変換すると、３０〔μｍｏｌ／Ｌ〕となる。つまり、実際の硝酸態窒素濃度と一致することになる。
【００５０】
次に、演算部４２の処理手順を説明する。
図６は、吸光度変化率演算時の処理手順の一例を示すフローチャートである。演算部４２では、出荷時等に、図６に示す吸光度変化率演算処理を実行し、分析装置３に固有の吸光度変化率ηを演算し、これを記憶部４３に格納する。
演算部４２は、まず、吸光度に寄与する成分として亜硝酸態窒素のみを含む亜硝酸態窒素標準液を用い、駆動部４１を介して分析装置３を制御し、亜硝酸態窒素標準液をキャリヤー液に注入して、第一経路Ｒ１を通過させる（ステップＳ１）。亜硝酸態窒素標準液の濃度は既知でなくともよい。
【００５１】
亜硝酸態窒素標準液は発色試薬と混合されて反応コイル３６に注入され、発色試薬と反応した亜硝酸態窒素標準液の吸光度がフローセル３７で測定される。
演算部４２は、フローセル３７からの吸光度信号を読み込み、記憶部４３に順次格納する（ステップＳ２）。
演算部４２は、次に、駆動部４１を介して分析装置３を制御し、第一経路Ｒ１を通過させた亜硝酸態窒素標準液と同一の亜硝酸態窒素標準液をキャリヤー液に注入し、第二経路Ｒ２を通過させる（ステップＳ３）。
【００５２】
亜硝酸態窒素標準液は還元カラムを通過した後、発色試薬と混合されて反応コイル３６に注入され、発色試薬と反応した亜硝酸態窒素標準液の吸光度がフローセル３７で測定される。
演算部４２は、フローセル３７からの吸光度信号を読み込み、記憶部４３に順次格納する（ステップＳ４）。
【００５３】
次に、演算部４２は、第一経路Ｒ１を通過させた亜硝酸態窒素標準液から得られる、連続する一回の発色における吸光度を表す吸光度信号のピーク値と、第二経路Ｒ２を通過させた亜硝酸態窒素標準液から得られる、連続する一回の発色における吸光度を表す吸光度信号のピーク値との比を吸光度変化率ηとして演算し、演算した吸光度変化率ηを記憶部４３に記憶する（ステップＳ５）。そして、処理を終了する。
【００５４】
図７は、海水中に含まれる硝酸態窒素の濃度を測定する場合の処理手順の一例を示すフローチャートである。演算部４２では、一時間毎等定期的に、或いは、予め設定したタイミングで濃度測定を行う。
演算部４２では、濃度測定タイミングになると、まず、検量線を作成するか否かを判定する（ステップＳ１１）。検量線は、例えば一日一回等、予め設定されたタイミングで作成する。検量線の作成タイミングである場合には、吸光度に寄与する成分として硝酸態窒素だけを含む、濃度が既知の硝酸態窒素標準液を、還元カラム３４を通した場合の検量線を取得する（ステップＳ１２）。この検量線の取得は公知の手順で作成する。
【００５５】
具体的には、図８に示すように、演算部４２は、駆動部４１を介して分析装置３を制御し、例えば第一濃度である硝酸態窒素標準液をキャリヤー液に注入し、還元カラム３４を通す第二経路Ｒ２を通過させて発色試薬と反応させる（ステップＳ２１）。そして、演算部４２は、フローセル３７で測定された、発色試薬と反応した硝酸態窒素標準液の吸光度を表す吸光度信号を読み込み、記憶部４３に順次記憶する（ステップＳ２２）。
【００５６】
そして、濃度の異なる所定数の硝酸態窒素標準液について吸光度信号を取得していなければ、ステップＳ２３からステップＳ２４を経てステップＳ２１に戻り、今度は、第一濃度とは異なる例えば第二濃度の硝酸態窒素標準液をキャリヤー液に注入し、第二経路Ｒ２を通過させ、吸光度信号を取得する（ステップＳ２２）。そして、濃度の異なる所定数の硝酸態窒素標準液、例えば、第一から第三濃度の硝酸態窒素標準液について吸光度信号を取得したならば、ステップＳ２３からステップＳ２５に移行し検量線を取得する。なお、ここでは、第一から第三濃度の硝酸態窒素標準液について吸光度信号を取得しているが、要は検量線を取得することができればよく、例えば、第一濃度及び第二濃度の二種類の硝酸態窒素標準液についてのみ吸光度信号を取得するようにしてもよく、濃度の異なる任意数の硝酸態窒素標準液について吸光度信号を取得し、これに基づき検量線を取得するようにしてもよい。
【００５７】
つまり、演算部４２は、記憶部４３に記憶した第一から第三濃度である硝酸態窒素標準液の吸光度から、硝酸態窒素標準液を、第二経路Ｒ２を通過させた場合の吸光度の検量線を作成する。例えば図９に示すように、横軸を硝酸態窒素標準液の濃度〔μｍｏｌ／Ｌ〕、縦軸を吸光度とし、縦軸を第一から第三濃度の硝酸態窒素標準液それぞれを、還元カラム３４を通したときの吸光度信号のピーク値とし、これら３点をもとに検量線を取得する。このようにして得られた検量線を、記憶部４３に記憶する。これにより検量線の取得が終了する。検量線は、３点から求まる近似式で表される線分とする。例えば、これら３点から最小二乗法により近似直線を求め、この直線を検量線としてもよく、また、これら３点から求まる近似曲線を検量線としてもよく、これらは必ずしも零点を通らなくともよい。また、例えば、必ず零点を通る直線を最小二乗法により求めこれを検量線としてもよい。また、検出した３点を通る折れ線を検量線としてもよい。さらに、３点のうち、零点とは異なる２点を通る直線又は近似直線が、零点から明らかにずれた場合、この直線と同じ傾きを有する直線を、検量線としてもよい。
【００５８】
図７に戻って、硝酸態窒素標準液の検量線の取得が終了したならばステップＳ１３に移行し、次に、演算部４２は、駆動部４１を介して取水装置２及び分析装置３を制御して、硝酸態窒素の濃度の測定対象である海水の吸光度を測定する吸光度測定処理を行う。すなわち、まず、ステップＳ１３で、測定対象の海水をキャリヤー液に注入して第一経路Ｒ１を通過させる。そして、フローセル３７で測定された、発色試薬と反応した試料の吸光度信号を読み込み、記憶部４３に記憶する（ステップＳ１４）。
【００５９】
次に、測定対象の海水をキャリヤー液に注入して第二経路Ｒ２を通過させる（ステップＳ１５）。そして、フローセル３７で測定された、発色試薬と反応した試料の吸光度信号を読み込み、記憶部４３に記憶する（ステップＳ１６）。
次に、得られた吸光度をもとに濃度演算処理を行う。
まず、ステップＳ１４で取得した、測定対象の海水を、第一経路Ｒ１を通過させたときの吸光度信号から、ピーク値を取得する。これを、測定対象の海水に含まれる亜硝酸態窒素のみが寄与する吸光度ＡＮＯ２とする。また、ステップＳ１６で取得した、測定対象の海水を第二経路Ｒ２を通過させたときの吸光度信号から、ピーク値を取得する。これを、測定対象の海水に含まれる亜硝酸態窒素と、還元カラム３４を通すことにより還元された硝酸態窒素とによる吸光度ＡＴ−Ｃｄとする（ステップＳ１７）。
【００６０】
次に、ステップＳ１８に移行し、ステップＳ１７で求めた吸光度ＡＮＯ２（第一吸光度）及びＡＴ−Ｃｄ（第二吸光度）と、記憶部４３に記憶している吸光度変化率η及びステップＳ１２で取得した硝酸態窒素標準液の検量線の傾きαＮＯ３−Ｃｄ（特性情報）と、を用いて、次式（１）から、測定対象の海水中の硝酸態窒素濃度ＣＮＯ３を演算する。そして、求めた測定対象の海水中の硝酸態窒素濃度ＣＮＯ３を、通信部４４を介して監視装置５に送信する。
ＣＮＯ３＝（ＡＴ−Ｃｄ−η×ＡＮＯ２）／αＮＯ３−Ｃｄ            ……（１）
【００６１】
以上により、濃度測定時の処理が終了する。ここでは、検量線を直線と仮定して検量線の傾きを用いて吸光度から濃度に換算したが，吸光度と濃度の近似直線や近似曲線を用いて、吸光度を対応する濃度に直接換算してもよい。
この処理を、濃度測定タイミング毎に実行することにより、例えば定期的に試料としての海水中の硝酸態窒素濃度ＣＮＯ３が監視装置５に送信される。監視装置５では、受信した硝酸態窒素濃度ＣＮＯ３を監視し、硝酸態窒素濃度ＣＮＯ３が例えば閾値を超えた場合には異常を通知する警報等を発することによって、オペレータに硝酸態窒素濃度ＣＮＯ３の異常を通知することができる。
【００６２】
このように、本発明の第一実施形態に係る濃度測定装置１によれば、測定対象の海水中の硝酸態窒素濃度ＣＮＯ３を前記（１）式から求めている。そして、（１）式において、「ＡＴ−Ｃｄ」及び「ＡＮＯ２」は海水の吸光度を測定することにより得られる測定値であり、「η」は予め演算されて記憶されている一定値である。また、「αＮＯ３−Ｃｄ」は検量線を取得することにより得られる値である。海水の吸光度の測定を除けば、発色試薬等を用いた吸光度の測定は、吸光度変化率ηの演算と、検量線の取得のみとなる。吸光度変化率ηの演算は同じ還元カラムを使用している間は少なくとも一度行えばよく、また、検量線の取得は、濃度測定よりも長い周期又は長い間隔で行えばよい。したがって、濃度測定を行うに当たり、従来のように還元カラムの還元率εが０．９以上であるかを定期的に確認する場合に比較して、濃度演算のために必要なパラメータを取得する手間を大幅に削減することができると共に、濃度測定のために海水と反応させる以外に、発色試薬を必要とする回数を大幅に削減することができ、コスト削減を図ることができる。
【００６３】
また、本発明の一実施形態に係る濃度測定装置１では、還元率を用いていないが、還元率が１ではないことによる影響を、還元カラムを通した後の吸光度に含まれる亜硝酸態窒素による寄与分を、分析装置３の幾何学的な寸法で決定される吸光度変化率「η」を用いて正確に考慮すること、及び硝酸態窒素標準液による検量線を用いることによって、除去しているため、硝酸態窒素濃度の測定誤差を低減することができる。
【００６４】
このように、任意のタイミングで海水中の硝酸態窒素濃度を自動的に取得することができる。そのため、養殖場の水質を監視するような場合等には、濃度測定装置１を養殖場に設置し、監視装置５は、建屋内に設置することによって、オペレータは建屋内に留まったまま海水の移動等を伴うことなく任意のタイミングでその時点での水質の監視を行うことができる。
【００６５】
なお、監視部５２から濃度測定指令が通知されたときに図７に示す濃度測定時の処理を実行する機能を演算部４２に設け、オペレータが監視部５２において濃度測定指令を送信することによって、オペレータが所望のタイミングで硝酸態窒素濃度の測定を実行させるように構成してもよい。
また、吸光度変化率ηは、出荷時に工場側で演算してもよく、濃度測定装置１を現場に設置したとき等、最初に硝酸態窒素濃度の測定を行うまでの間に、吸光度変化率ηを演算しておけばよい。また、分析装置３の構成品を交換した場合等には、分析装置３の設置場所において吸光度変化率ηの演算を行うようにしてもよい。さらに、装置の稼働中に定期的に吸光度変化率ηを演算し更新するようにしてもよい。
【００６６】
なお、以上説明したように、前記（１）式において、（ＡＴ−Ｃｄ−η×ＡＮＯ２）は、測定対象の海水中の硝酸態窒素の吸光度を表す。また、吸光度は、硝酸態窒素の濃度に比例することから、吸光度を監視することによって、硝酸態窒素の正確な濃度の値ではなく、硝酸態窒素の濃度の程度（例えば、正常、異常等）や、濃度の変化状況（例えば、「濃度が安定している」、「濃度が上昇している」等）を推測することもでき、検量線を用いて濃度の値を演算しなくとも、濃度の傾向管理を行うことができる。
【００６７】
次に、本発明の第二実施形態を説明する。
第二実施形態に係る濃度測定装置１は、吸光度変化率ηに代えて、吸光度面積Ｓを用いることで、硝酸態窒素濃度ＣＮＯ３の測定精度の向上を図るようにしたものである。演算部４２の処理が異なること以外は、第一実施形態における濃度測定装置１と同様であるので同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【００６８】
前述のように、例えば亜硝酸態窒素標準液等の、亜硝酸態窒素を含み硝酸態窒素を含まない同一濃度且つ同一体積の試料を、第一経路Ｒ１及び第二経路Ｒ２それぞれを通した場合に、吸光度は、図３に示すように、混合及び拡散がより促進される第二経路Ｒ２を通過した方が、ピークは低く時間軸方向に広がった形状となる。しかしながら、発色した試料中の「亜硝酸態窒素と発色試薬が反応した分子の数」は、第一経路Ｒ１を通った場合と、第二経路Ｒ２を通った場合とでは同数である。
【００６９】
吸光度は光の吸収に寄与する分子の濃度、つまり、単位体積当たりの分子数に比例し、その分子による吸光度は全て検出される。そのため、亜硝酸態窒素を含み硝酸態窒素を含まない同一濃度且つ同一体積の試料を発色試薬と反応させ、それぞれを第一経路Ｒ１及び第二経路Ｒ２に通して吸光度を測定する場合、図３に示す横軸が測定時間、縦軸が吸光度として、連続した一回の発色における吸光度信号の波形において、吸光度の面積は流路の拡幅、伸張に関わらず同一となる。
【００７０】
上記第一実施形態では、還元カラムを通過させることによる流路の拡幅、伸張による吸光度のピーク値の変化を吸光度変化率ηを用いて補正しているが、吸光度面積を使用すれば、同一濃度且つ同一体積であり、硝酸態窒素と亜硝酸態窒素とを含む試料を還元カラム３４を通した後の吸光度面積から、試料中の亜硝酸態窒素の還元カラムを通さずに得た吸光度面積を減算することにより、還元カラム３４を通す前の試料に含まれる硝酸態窒素による吸光度面積が得られる。したがって、還元カラム３４を通した場合の硝酸態窒素標準液の吸光度面積と濃度との関係を表す検量線を予め取得しておけば、試料中の硝酸態窒素の吸光度面積から、硝酸態窒素の濃度を得ることができる。この場合、還元率が１でなくとも、検量線を取得した時の還元率と試料を分析したときの還元率とは同一とみなすことができるので、還元率を考慮することなく、硝酸態窒素濃度を精度よく求めることができる。
【００７１】
そして、硝酸態窒素と亜硝酸態窒素とを含む試料の還元カラムを通した後の吸光度面積は、還元カラム３４を通した試料の吸光度を測定することにより得ることができる。また、試料中の亜硝酸態窒素の吸光度面積は、試料を還元カラム３４を通さずに吸光度を測定することにより得ることができる。
このようにして得られる硝酸態窒素の濃度は、試料中の単位体積当たりの硝酸態窒素の数に比例した値であり、試料が通る経路や、演算過程等において増減しない値である。したがって、硝酸態窒素の分子数に比例したより高精度な硝酸態窒素濃度を測定することができることになる。
【００７２】
ここで、試料中の亜硝酸態窒素による吸光度面積をＳＮＯ２とする。この亜硝酸態窒素による吸光度面積ＳＮＯ２は、還元カラムを通さない分析により実測される。
また、硝酸態窒素と亜硝酸態窒素とを含む試料を、還元カラムを通過させたときの吸光度面積をＳＴ−Ｃｄと定義する。
還元カラムを通過させたときの硝酸態窒素標準液による吸光度の吸光度面積ＳＮＯ３−Ｃｄと、濃度との関係は、次式で表すことができる。次式は、硝酸態窒素標準液から求められる、濃度と吸光度面積との関係が直線で表される場合の検量線を表す。
ＳＮＯ３−Ｃｄ＝αＮＯ３−ＣｄＳ×ＣＮＯ３
【００７３】
したがって、任意の試料中の硝酸態窒素の濃度ＣＮＯ３は次式で演算することができる。
ＣＮＯ３＝（ＳＴ−Ｃｄ−ＳＮＯ２）／αＮＯ３−ＣｄＳ
次に、演算部４２の処理手順を説明する。
図１０は、海水中に含まれる硝酸態窒素の濃度を測定する場合の処理手順の一例を示すフローチャートである。演算部４２では、一定時間等定期的に、又は予め設定したタイミングで濃度測定を行う。
【００７４】
演算部４２では、濃度測定タイミングになると、まず、吸光度面積の検量線を取得するか否かを判定する（ステップＳ３１）。吸光度面積の検量線は、例えば一日一回等、予め設定されたタイミングで取得する。吸光度面積の検量線の取得タイミングである場合には、吸光度に寄与する成分として硝酸態窒素だけを含む、濃度が既知の硝酸態窒素標準液を用いて吸光度面積の検量線の取得処理を行う（ステップＳ３２）。
【００７５】
具体的には、図１１に示すように、演算部４２は、駆動部４１を介して分析装置３を制御し、例えば第一濃度である硝酸態窒素標準液を、還元カラムを通す第二経路Ｒ２を通過させて発色試薬と反応させる（ステップＳ４１）。そして、演算部４２は、フローセル３７で測定された、発色試薬と反応した硝酸態窒素の吸光度を表す吸光度信号を読み込み、測定時間の経過に伴い変化する吸光度を積算し、硝酸態窒素標準液により生じる吸光度の積算値（以後、吸光度積算値という。）を演算する。そして、得られた吸光度積算値、つまり、連続した一回の発色において得られる吸光度信号の面積を、吸光度面積として記憶部４３に記憶する（ステップＳ４２）。
【００７６】
そして、濃度の異なる所定数の硝酸態窒素標準液について吸光度積算値を取得していなければ、ステップＳ４３からステップＳ４４を経てステップＳ４１に戻り、今度は、第一濃度とは異なる例えば第二の濃度の硝酸態窒素標準液を、第二経路Ｒ２を通過させ、吸光度積算値を取得する（ステップＳ４２）。そして、濃度の異なる所定数の硝酸態窒素標準液、例えば、第一から第三濃度の硝酸態窒素標準液について吸光度積算値を取得したならば、ステップＳ４３からステップＳ４５に移行し検量線を取得する。
【００７７】
つまり、記憶部４３に記憶した第一から第三濃度である硝酸態窒素標準液を測定して得た吸光度面積から、硝酸態窒素標準液を、第二経路Ｒ２を通過させた場合の吸光度面積の検量線を取得する。すなわち、図１２に示すように、横軸を硝酸態窒素標準液の濃度〔μｍｏｌ／Ｌ〕、縦軸を吸光度面積とし、第一から第三濃度の硝酸態窒素標準液を、還元カラム３４を通したときの、吸光度面積となる３点をもとに検量線を取得する。このようにして得られた吸光度面積の検量線を、記憶部４３に記憶する。これにより吸光度面積の検量線の取得が終了する。検量線は、上記第一実施形態における、ステップＳ２５の処理と同様の手順で取得すればよい。なお、この場合も、３種類の濃度に限らず、要は検量線を取得することができればよく、例えば、第一濃度及び第二濃度の二種類の硝酸態窒素標準液についてのみ吸光度信号を取得するようにしてもよく、濃度の異なる任意数の硝酸態窒素標準液について吸光度信号を取得し、これに基づき検量線を取得するようにしてもよい。
【００７８】
図１０に戻って、吸光度面積の検量線の取得が終了したならば、ステップＳ３３に移行し、次に、駆動部４１を介して取水装置２及び分析装置３を制御して、硝酸態窒素の濃度の測定対象である海水の吸光度を測定する吸光度測定処理を行う。すなわち、まず、ステップＳ３３で、測定対象の海水をキャリヤー液に注入して第一経路Ｒ１を通過させて発色試薬と反応させる。そして、演算部４２は、フローセル３７で測定された、発色試薬と反応した海水の吸光度を表す吸光度信号を読み込み、吸光度を順次積算し、吸光度面積として記憶部４３に記憶する（ステップＳ３４）。つまり、海水中の亜硝酸態窒素成分による吸光度面積ＳＮＯ２を演算して記憶部４３に記憶する。
【００７９】
次に、試測定対象の海水をキャリヤー液に注入して第二経路Ｒ２を通過させて発色試薬と反応させる（ステップＳ３５）。そして、演算部４２は、フローセル３７で測定された、発色試薬と反応した海水の吸光度を表す吸光度信号を読み込み、吸光度を順次積算し、吸光度面積ＳＴ−Ｃｄとして記憶部４３に記憶する（ステップＳ３６）。
そして、ステップＳ３７に移行し、ステップＳ３６で求めた吸光度面積ＳＴ−Ｃｄ（第二積算相当値）と、ステップＳ３４で求めた海水中の亜硝酸態窒素成分による吸光度面積ＳＮＯ２（第一積算相当値）と、ステップＳ３２で取得した検量線の傾きαＮＯ３−ＣｄＳ（特性情報）とを用いて、次式（２）から、海水中の硝酸態窒素濃度ＣＮＯ３を演算する。そして、求めた海水中の硝酸態窒素濃度ＣＮＯ３を、通信部４４を介して監視装置５に送信する。
ＣＮＯ３＝（ＳＴ−Ｃｄ−ＳＮＯ２）／αＮＯ３−ＣｄＳ          ……（２）
【００８０】
以上により、濃度測定時の処理が終了する。ここでは、検量線を直線と仮定して検量線の傾きを用いて吸光度から濃度に換算したが、吸光度と濃度の近似直線や近似曲線を用いて、吸光度を対応する濃度に直接換算してもよい。
この処理を、濃度測定タイミング毎に実行することにより、例えば定期的に測定対象の海水中の硝酸態窒素濃度が監視装置５に送信される。監視装置５では、受信した硝酸態窒素濃度を監視し、硝酸態窒素濃度が例えば閾値を超えた場合には異常を通知する警報等を発することによって、オペレータに硝酸態窒素濃度異常を通知することができる。
【００８１】
ここで、ステップＳ３４及びステップＳ３６の処理が積算相当値演算部に対応し、ステップＳ３７の処理が演算処理部に対応している。
このように、本発明の第二実施形態に係る濃度測定装置１によれば、試料中の硝酸態窒素濃度を前記（２）式から求めている。そして、（２）式において、「ＳＴ−Ｃｄ」及び「ＳＮＯ２」は、試料の吸光度を測定することにより得られる測定値であり、「αＮＯ３−ＣｄＳ」は検量線を作成することにより得られる値である。試料の吸光度の測定を除けば、発色試薬等を用いた吸光度の測定は吸光度面積の検量線の測定のみとなり、還元カラムの還元率を評価する必要はなく、そもそも還元率を使用する必要が無い。したがって、第二実施形態における濃度測定装置１においても、濃度測定を行うに当たり、従来のように還元カラム３４の還元率εが０．９以上であるかを定期的に確認する場合に比較して、濃度演算のために必要なパラメータを取得する手間を大幅に削減することができると共に、濃度測定のために試料と反応させる以外に、発色試薬を必要とする回数を大幅に削減することができ、コスト削減を図ることができる。
【００８２】
また、本発明の第二実施形態に係る濃度測定装置１では、還元率が１ではないことによる影響を、還元カラムを通した後の吸光度に含まれる、亜硝酸態窒素による寄与分を吸光度面積値を用いて正確に考慮すること、及び硝酸態窒素標準液による検量線を用いることにより除去しているため、硝酸態窒素濃度の測定誤差を低減することができる。
なお、上記第二実施形態においては、吸光度面積を用いて硝酸態窒素濃度を演算する場合について説明したがこれに限るものではない。図３に示すように、吸光度は、略左右対称の、上に凸となる曲線で表される。したがって、例えば、吸光度面積に相当する指標として、吸光度の半値幅とピーク値とから定まる値を用いるようにしてもよく、要は吸光度面積と相関を持つ値を、指標として用いてもよい。
【００８３】
また、第二実施形態においても、制御装置４と監視装置５の間の通信は、無線通信ではなく、有線通信で濃度情報等を伝送してもよい。
また、第二実施形態においても、前記（２）式において、（ＳＴ−Ｃｄ−ＳＮＯ２）は、測定対象の海水中の硝酸態窒素の吸光度を表し、吸光度は硝酸態窒素の濃度に比例することから、吸光度を監視することによって、硝酸態窒素の正確な濃度の値ではなく、硝酸態窒素の濃度の程度（例えば、正常、異常等）や、濃度の変化状況（例えば、「濃度が安定している」、「濃度が上昇している」等）を推測することもでき、検量線を用いて濃度の値を演算しなくとも、濃度の傾向管理を行うことができる。
【００８４】
また、上記各実施形態においては、硝酸態窒素と亜硝酸態窒素とを含む海水を測定対象物とし、この測定対象物である海水を還元カラムに通すことにより、海水中に含まれる硝酸態窒素の濃度を測定する場合について説明したが、これに限るものではない。吸光度に寄与する成分として第一成分と、還元することにより第一成分となる第二成分とのみを含む試料において、試料中の第二成分濃度を測定する場合であっても適用することができる。
【００８５】
また、上記各実施形態においては、濃度測定装置１で測定した硝酸態窒素濃度を、無線通信により監視装置５に送信し、硝酸態窒素濃度を濃度測定装置１とは離れた場所に配置された監視装置５で監視する場合について説明したがこれに限るものではない。監視装置５の監視部５２の機能を濃度測定装置１側に持たせ、濃度測定装置１側において硝酸態窒素濃度を監視するようにしてもよい。
【００８６】
また、分析装置３に、フローセル３７の吸光度信号を、無線通信により送信する通信部を設け、フローセル３７の吸光度信号を制御装置４によって受信し、分析装置３とは離れた場所に配置された制御装置４において硝酸態窒素濃度を測定し、その監視を行うようにしてもよい。要は、取水装置２、分析装置３及び制御装置４を備えていれば、これらを同一場所に配置してもよく、それぞれを異なる場所に配置してもよく、各部をどのように配置してもよい。
【００８７】
本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画され得る。
【符号の説明】
【００８８】
１  濃度測定装置
２  取水装置
３  分析装置
４  制御装置
５  監視装置
３０  流路
３１  流路
３４  還元カラム
３６  反応コイル
３７  フローセル
４２  演算部
４３  記憶部
【図１】
2019100804.tif 000003
【図２】
2019100804.tif 000004
【図３】
2019100804.tif 000005
【図４】
2019100804.tif 000006
【図５】
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【図６】
2019100804.tif 000008
【図７】
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【図８】
2019100804.tif 000010
【図９】
2019100804.tif 000011
【図１０】
2019100804.tif 000012
【図１１】
2019100804.tif 000013
【図１２】
2019100804.tif 000014