(57)【要約】      （修正有）【課題】無脊椎動物であるプラナリアに着目した水質監視装置を構成する際に、プラナリアの生育状況を高い信頼性で監視するための自動装置を提供する。【解決手段】プラナリア類渦虫綱（以下、プラナリア）を用いた水質監視装置に関し、水流のある空間において、下流に向かう順番に、上流方向へのプラナリアの移動防止フィルター１と、環境条件を調節したプラナリアの停留部２と、環境条件を調整したプラナリアの非停留部３と、水質悪化によって衰弱したり死んだりしたために停留部２の壁面に停留できなくなったプラナリアの流下を受け止めるためのフィルター４と、同フィルターに流下したプラナリアを監視するセンサー５と、停留部におけるプラナリアの停留を監視するセンサー６と、上記センサー出力に基づいて水質悪化を判断および通報する装置７によって構成される。【選択図】図１
2015108603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水流のある空間において、下流に向かう順番に、
上流方向へのプラナリアの移動防止フィルターと、
環境条件を調節したプラナリアの停留部と、
環境条件を調整したプラナリアの非停留部と、
停留部に停留するプラナリアを監視するセンサーと、
得られたセンサー出力に基づいて水質悪化を判断および通報する装置からなる
構成を特徴とする水質監視装置。
【請求項２】
請求項１記載の水質監視装置において、
停留部におけるプラナリアの停留を監視するセンサーの代わりに、
水質悪化によって衰弱したり死んだりして停留部の壁面から剥がれた
プラナリアの流下を受け止めるためのフィルターと
同フィルターに流下したプラナリアを監視するセンサーからなる構成を
特徴とする水質監視装置。
【請求項３】
請求項１〜２記載の水質監視装置にいずれかにおいて、
停留部におけるプラナリアの停留を監視するセンサーと、
水質悪化によって衰弱したり死んだりして停留部の壁面から剥がれた
プラナリアの流下を受け止めるためのフィルターと
同フィルターに流下したプラナリアを監視するセンサーの両方からなる構成を
特徴とする水質監視装置。
【請求項４】
請求項１〜３記載の水質監視装置のいずれかにおいて、
上流方向へのプラナリアの移動防止フィルターの代わりに、
プラナリアの停留部の上流側にも環境条件を調節したプラナリアの非停留部を配置する構成を
特徴とする水質監視装置。
【請求項５】
請求項１〜４記載の水質監視装置のいずれかにおいて、
プラナリアの停留部および非停留部の環境条件である明るさを調整するために、照明装置または暗幕を有することを特徴とする水質監視装置について記載している。
【請求項６】
請求項１〜４記載の水質監視装置のいずれかにおいて、
プラナリアの停留部および非停留部の環境条件である温度を調整するために、発熱装置また冷却装置を有することを特徴とする水質監視装置。
【請求項７】
請求項１〜４記載の水質監視装置のいずれかにおいて、
プラナリアの停留部および非停留部の環境条件である快適性を調整するために、
非停留部進入時の感電を目的とした電極装置を有することを特徴とする水質監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラナリア類渦虫綱（以下、プラナリア）を用いた水質監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の水質監視方法には、化学的試験と生物学的試験の２つに分類され、化学的試験では、特許文献１に見られるように検査すべき物質項目に対応する試薬を用いることにより検査を行う場合が多いが、特許文献２や特許文献３に見られるような、クロマトグラフィー等の分析装置を用いた水質検査もこれに含まれる。
【０００３】
生物学的試験では、特許文献４や特許文献５に見られるような、メダカのような小型脊椎動物を水質監視用の水槽に泳がせておき、検査すべき液体をその水槽に注ぎ込み、小型脊椎動物の健康状態を確認することで水質の監視を行っているが、近年の生物保護意識の向上から水質監視手段として脊椎動物を用いることについて疑問を呈する風潮が立ち上がりつつある。
なお、特許文献４ではメダカの代替として無脊椎動物ミジンコを用いる方法についても記述されているが、水質悪化とミジンコの挙動に単純な対応関係が得られないという問題が指摘されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許公開２００９−１９８３１３：水質分析装置
【特許文献２】特許公開２００３−３４４３７３：水質分析方法及び装置
【特許文献３】特許公開２００９−２６４９６４：多目的センサー用チップおよびそれを用いたセンサー
【特許文献４】特許公表２０１０−５２９４５３：水質測定装置
【特許文献５】特許出願２００８−１６４１５７：魚類の発音を用いた化学物質の毒性評価
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の生物学的水質監視装置では、脊椎動物を検査手段として使用するために、生物保護倫理の観点から問題があった。そこで、本発明では、無脊椎動物であるプラナリアに着目した水質監視装置を構成する際に、プラナリアの生育状況を高い信頼性で監視するための自動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明が提供する手段について述べる。
【０００７】
請求項１記載の水質監視装置は、
水流のある空間において、下流に向かう順番に、
上流方向へのプラナリアの移動防止フィルターと、
環境条件を調節したプラナリアの停留部と、
環境条件を調整したプラナリアの非停留部と、
停留部に停留するプラナリアを監視するセンサーと、
得られたセンサー出力に基づいて水質悪化を判断および通報する装置からなる
構成を特徴とする水質監視装置について記載している。
【０００８】
請求項２記載の水質監視装置では、請求項１記載の水質監視装置において、
停留部におけるプラナリアの停留を監視するセンサーの代わりに、
水質悪化によって衰弱したり死んだりして停留部の壁面から剥がれた
プラナリアの流下を受け止めるためのフィルターと
同フィルターに流下したプラナリアを監視するセンサーからなる構成を
特徴とする水質監視装置について記載している。
【０００９】
請求項３記載の水質監視装置では、
請求項１〜２記載の水質監視装置のいずれかにおいて、
停留部におけるプラナリアの停留を監視するセンサーと、
水質悪化によって衰弱したり死んだりして停留部の壁面から剥がれた
プラナリアの流下を受け止めるためのフィルターと
同フィルターに流下したプラナリアを監視するセンサーの両方からなる構成を
特徴とする水質監視装置について記載している。
【００１０】
請求項４記載の水質監視装置では、
請求項１〜３記載の水質監視装置のいずれかにおいて、
上流方向へのプラナリアの移動防止フィルターの代わりに、
プラナリアの停留部の上流側にも環境条件を調節したプラナリアの非停留部を配置する構成を
特徴とする水質監視装置について記載している。
【００１１】
請求項５記載の水質監視装置では、
請求項１〜４記載の水質監視装置のいずれかにおいて、
プラナリアの停留部および非停留部の環境条件である明るさを調整するために、照明装置または暗幕を有することを特徴とする水質監視装置について記載している。
【００１２】
請求項６記載の水質監視装置では、
請求項１〜４記載の水質監視装置のいずれかにおいて、
プラナリアの停留部および非停留部の環境条件である温度を調整するために、発熱装置また冷却装置を有することを特徴とする水質監視装置について記載している。
【００１３】
請求項７記載の水質監視装置では、
請求項１〜４記載の水質監視装置のいずれかにおいて、
プラナリアの停留部および非停留部の環境条件である快適性を調整するために、
非停留部進入時の感電を目的とした電極装置を有することを特徴とする水質監視装置について記載している。
【００１４】
プラナリアはきれいな水質を有する河川中の石裏など明りが届かないところに居住する習性を有するので、本発明の構成においては、停留部の壁面に張り付いて生育するが、水質悪化によって衰弱したり死んだりした個体が流下して下流部のフィルターに受け止められる。
【００１５】
そこで、停留部に停留する健全なプラナリアの個体状況、または、受け止めフィルターに流下した衰弱したり死んだりした個体をセンサーで検出することによって、水質悪化の発生を監視することができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１〜７に記載された本発明は次のような効果を奏する。
【００１７】
水質悪化に敏感なプラナリアを水質監視対象の水流の中で生育しながら、プラナリアの生育状況をセンサーまたはカメラを用いて自動モニタリングすることで、信頼性および即応性の高い水質監視を実現できる。
【００１８】
プラナリアは無脊椎動物であるために、近年の生物保護意識の向上から水質監視手段として脊椎動物を用いることについて疑問を呈する風潮に応じることができる。
【００１９】
プラナリアを用いた生物学的検査は多様な水質悪化要因に対して敏感であるので、
検出対象物質が限定される化学的検査に比べると汎用性が高い水質監視を実現することできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明における水質監視装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
プラナリアの停留部への停留と非停留部への進入阻止を実現するために、
プラナリアが負の光走性を有することに着目して、
ランプやLEDのような照明装置、暗幕、または、装置周辺の外界環境を用いて、
停留部においては暗い照明条件を適用する一方で、
非停留部においては明るい照明条件を適用する。
【００２２】
プラナリアの停留部への停留と非停留部への進入阻止を実現するために、
プラナリアの生育温度に着目して、
加熱装置、冷却装置、元々の水温、または、外気温を用いて、
停留部にはプラナリアの生息に適した温度条件を適用する一方で、
非停留部にはプラナリアの生育に適さない温度条件を適用する。
【００２３】
停留部に停留するプラナリアを
監視するセンサーとして、
プラナリアの停留による光路遮断を検出できる光学的センサーが考えられるが、
より推奨される方法としてカメラを用いるならば
広い範囲に分布するプラナリアの停留状況が視覚的に確認できるだけでなく、
画像処理技術を用いてプラナリアの停留数を自動集計することや
生育状況を自動判別することができる。
【００２４】
停留部に停留するプラナリアをカメラ撮影するためには若干の明るさが必要であるが、撮影時だけ明るくすることや、可視光以外の波長光、または、可視光であってもプラナリアの感度が低い波長光を選んで用いることが考えられる。
【００２５】
プラナリアの流下を受け止めるためのフィルターに流下したプラナリアを
監視するセンサーとして、
プラナリアの流下による光路遮断を検出できる光学的センサーが考えられるが、
より推奨される方法としてカメラを用いるならば
広い範囲に分布するプラナリアの流下状況が視覚的に確認できるだけでなく、
画像処理技術を用いてプラナリアの流下数を自動集計することや
生育状況を自動判別することができる。
【００２６】
プラナリアは餌を与えなくても数日間は生育するが、
それ以上の期間で水質監視を実施する場合には、
プラナリアの交代が必要となるので、
本発明の構成の一部を交換できるように
カートリッジ方式を採用することが考えられるが、
これは本発明の自然な発展の一つである。
【符号の説明】
【００２７】
１  上流方向へのプラナリアの移動防止フィルター
２  環境条件を調節したプラナリアの停留部
３  環境条件を調整したプラナリアの非停留部
４  プラナリアの流下を受け止めるためのフィルター
５  流下したプラナリアを監視するセンサー
６  プラナリアの停留を監視するセンサー
７  水質悪化を判断および通報する装置
【図１】
2015108603.tif 000003