(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平坦な本体であり一端が先鋭かつ内部に空間を有して形成されると共に、所定の粒子をろ過可能に構成されたろ過部と、
貫通孔を有する筒状体であると共に、一端側が前記ろ過部の内部に挿し込まれたチューブ部と、
前記ろ過部の周縁の少なくとも一部及び前記チューブ部の同ろ過部と接触する領域を接着して、同ろ過部でろ過された水分のみが内部に透過可能にせしめる封止部と、
前記チューブ部の他端側に位置する袋状体であると共に、内部が前記チューブ部の貫通孔に連通して形成されたサンプル捕集部とを備える
土壌間隙水の採取装置。
【請求項２】
前記サンプル捕集部は軟質の樹脂で形成された
請求項１に記載の土壌間隙水の採取装置。
【請求項３】
前記サンプル捕集部及び前記チューブ部の内部は不活性ガスが充填された
請求項１または請求項２に記載の土壌間隙水の採取装置。
【請求項４】
前記ろ過部は撥水剤で処理された
請求項１、請求項２または請求項３に記載の土壌間隙水の採取装置。
【請求項５】
前記ろ過部は平面視での面積が約３ｃｍ２に形成され、
前記サンプル捕集部は内部に約２ｍｌの水分を収容可能である
請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載の土壌間隙水の採取装置。
【請求項６】
略平坦な本体であり一端が先鋭かつ内部に空間を有して形成されると共に、所定の粒子をろ過可能に構成されたろ過部と、貫通孔を有する筒状体であると共に、一端側が前記ろ過部の内部に挿し込まれたチューブ部と、前記ろ過部の周縁の少なくとも一部及び前記チューブ部の同ろ過部と接触する領域を接着して、同ろ過部でろ過された水分のみが内部に透過可能にせしめる封止部と、前記チューブ部の他端側に位置する袋状体であると共に、内部が前記チューブ部の貫通孔に連通して形成されたサンプル捕集部とを有する土壌間隙水の採取装置と、
前記サンプル捕集部に捕集された水分中の硫化物濃度を測定可能な検出機構とを備える
土壌間隙水の硫化物測定装置。
【請求項７】
略平坦な本体であり一端が先鋭かつ内部に空間を有して形成されると共に、所定の粒子をろ過可能に構成されたろ過部と、貫通孔を有する筒状体であると共に、一端側が前記ろ過部の内部に挿し込まれたチューブ部と、前記ろ過部の周縁の少なくとも一部及び前記チューブ部の同ろ過部と接触する領域を接着して、同ろ過部でろ過された水分のみが内部に透過可能にせしめる封止部と、前記チューブ部の他端側に位置する袋状体であると共に、内部が前記チューブ部の貫通孔に連通して形成されたサンプル捕集部とを有する土壌間隙水の採取装置と、
前記サンプル捕集部に捕集された水分の溶存イオンを測定可能な検出機構とを備える
土壌間隙水の溶存イオン測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は土壌間隙水の採取装置、土壌間隙水の硫化物測定装置及び土壌間隙水の溶存イオン測定装置に関する。詳しくは、簡易な構造でありながら、水底汚泥等の土壌間隙水を適切に採取できると共に、硫化物等の溶存濃度を正確に測定可能な土壌間隙水の採取装置、土壌間隙水の硫化物測定装置及び土壌間隙水の溶存イオン測定装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
河川等の水底泥等の堆積物中には堆積物を構成する粒子間に土壌間隙水が存在している。還元的雰囲気下にある土壌間隙水には、絶対嫌気性細菌である硫酸還元細菌の作用により硫化水素等の硫化物が含まれている。
【０００３】
硫化水素等は多くの底生生物に対して有毒物質となるため、土壌間隙水中に含まれる硫化物濃度は環境を評価する際の重要な指標となっている。また、土壌間隙水には硫化物以外にも溶存態鉄等の成分や嫌気性細菌も含まれ、干潟や水底等の環境を評価する上で土壌間隙水は重要なサンプルとなるものである。
【０００４】
ここで、土壌間隙水に含まれる硫化物等は空気中の酸素に触れると速やかに酸化されてしまい正確な濃度測定ができなくなってしまう。そのため、土壌間隙水の採取では、空気中の酸素の影響をいかに少なくするかという点が求められるものとなる。
【０００５】
こうしたなか、脱酸素水を用いて嫌気的に土壌間隙水中の溶存硫化物を抽出する方法が提案され、例えば、非特許文献１に記載の方法が存在する。
【０００６】
非特許文献１に記載の方法では、気密性の高いシリンジ内に堆積物試料を入れ、その内部に別のシリンジを用いて脱酸素水を注入する。更に、シリンジからシリンジにろ過することで、空気に触れることなく土壌間隙水中の溶存硫化物を抽出するものとなっている。
【０００７】
また、採取したサンプルは、既知のメチレンブルー吸光光度法等の試薬で発色させて、イオン濃度を測定するものとなっている。この際、余分な粒子等がサンプルに含まれると濁りが生じ、正確な濃度測定ができなくなるため、サンプルをろ過することが必要となっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】菅原庄吾他  砂泥堆積物中溶存硫化物の簡便な現場抽出／吸光光度定量及びその有明海北東部堆積物への適用  ＢＵＮＳＥＫＩ  ＫＡＧＡＫＵ  Vol.59,No.12,pp.1155-1161 (2010)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、非特許文献１に記載の方法では、器具構成が複雑であり、また、脱酸素水の抽出操作が必須となるため手順が複雑なものとなっている。採取した試料をシリンジに入れ、手早く抽出を進める操作には、熟練した技術が必要となることが考えられる。
【００１０】
また、非特許文献１に記載の方法では、採取した溶存硫化物について、現場で直ちに濃度測定ができないという不都合が存在する。抽出した溶存硫化物は、一旦、硫化亜鉛として固定し、持ち帰ったものを塩酸で再び溶出させ、発色試薬を用いて吸光光度を測定するものとなる。
【００１１】
上記の一連の操作では、試薬や吸光光度計等の装置が必要となる。また、操作手順を正確に遂行するための一定の専門知識や技術が求められ、誰もが簡易に実施できる方法となっていない。更に、現場で結果が得られないため、迅速性、簡便性において不充分なものといえる。
【００１２】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、簡易な構造でありながら、水底汚泥等の土壌間隙水を適切に採取できると共に、硫化物等の溶存濃度を正確に測定可能な土壌間隙水の採取装置、土壌間隙水の硫化物測定装置及び土壌間隙水の溶存イオン測定装置に係るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明の土壌間隙水の採取装置は、略平坦な本体であり一端が先鋭かつ内部に空間を有して形成されると共に、所定の粒子をろ過可能に構成されたろ過部と、貫通孔を有する筒状体であると共に、一端側が前記ろ過部の内部に挿し込まれたチューブ部と、前記ろ過部の周縁の少なくとも一部及び前記チューブ部の同ろ過部と接触する領域を接着して、同ろ過部でろ過された水分のみが内部に透過可能にせしめる封止部と、前記チューブ部の他端側に位置する袋状体であると共に、内部が前記チューブ部の貫通孔に連通して形成されたサンプル捕集部とを備える。
【００１４】
ここで、ろ過部が略平坦な本体であり一端が先鋭かつ内部に空間を有して形成されると共に、所定の粒子をろ過可能に構成されたことによって、採取する土壌間隙水を一定の面積でろ過可能となる。即ち、略平坦な本体の両面が土壌間隙水と接触し、同部分でろ過が可能となる。なお、ろ過されたサンプル水は余分な粒子が含まれないため、既知のメチレンブルー吸光光度法等のイオン測定に供与することができる。
【００１５】
また、ろ過部が略平坦な本体であり一端が先鋭に形成されたことによって、ろ過部が水泥等に突き刺さって、土壌間隙水の存在する部分に到達しやすいものとなる。
【００１６】
また、貫通孔を有する筒状体であると共に、一端側がろ過部の内部に挿し込まれたチューブ部と、チューブ部の他端側に位置する袋状体であると共に、内部がチューブ部の貫通孔に連通して形成されたサンプル捕集部とによって、土壌間隙水をろ過しながら吸い込んで捕集することが可能となる。即ち、サンプル捕集部を指で挟むことでチューブ部及びサンプル捕集部の内部に水分を取り込もうとする吸引力が生じ、ろ過部でろ過された水分が収容されるものとなる。
【００１７】
また、ろ過部の周縁の少なくとも一部及びチューブ部のろ過部と接触する領域を接着して、ろ過部でろ過された水分のみが内部に透過可能にせしめる封止部によって、ろ過部でろ過された水分のみがサンプル捕集部に入っていくものとなる。
【００１８】
また、サンプル捕集部が軟質の樹脂で形成された場合には、一層容易に土壌間隙水を吸い込む吸引力を生じさせることができる。また、土壌間隙水中の測定対象となるイオンの種類に応じた樹脂を選択することで、イオンの濃度測定に及ぼす影響を減らすことができる。
【００１９】
また、サンプル捕集部及びチューブ部の内部に不活性ガスが充填された場合には、捕集したサンプルに対する空気中の酸素の影響を低減することができる。例えば、酸素と反応する硫化物イオン等について酸素の影響を減らし、イオン濃度の測定に供与することができ、正確な濃度測定に寄与するものとなる。なお、不活性ガスが内部に充填された採取装置は、例えば、気体を透過させにくいガスバリア性の袋に脱酸素剤と共に封入しておくことで、還元状態を保つことができる。
【００２０】
また、ろ過部が撥水剤で処理された場合には、ろ過部の硬さを保ちながら対象となる土壌汚泥等に挿し込むことが可能となり、より一層サンプリングがしやすいものとなる。即ち、例えば、ろ過部をろ紙で形成した場合、水と触れたろ紙の硬さを保ちやすいものとなる。
【００２１】
また、ろ過部は平面視での面積が約３ｃｍ２に形成され、サンプル捕集部は内部に約２ｍｌの水分を収容可能である場合には、短時間で適切な量のサンプルを得やすいものとなる。即ち、例えば、ろ過部の面積と捕集するサンプル量の関係から、サンプル捕集部を指で挟んで生じる吸引力で数分程度の短時間でのサンプリングが可能となる。また、大量の土壌間隙水を１か所から採取する場合に比べ、対象箇所の間隙水が不足するおそれや、周辺から間隙水が流入し、正確な濃度測定に影響するおそれを減らすことができる。
【００２２】
また、上記の目的を達成するために、本発明の土壌間隙水の硫化物測定装置は、略平坦な本体であり一端が先鋭かつ内部に空間を有して形成されると共に、所定の粒子をろ過可能に構成されたろ過部と、貫通孔を有する筒状体であると共に、一端側が前記ろ過部の内部に挿し込まれたチューブ部と、前記ろ過部の周縁の少なくとも一部及び前記チューブ部の同ろ過部と接触する領域を接着して、同ろ過部でろ過された水分のみが内部に透過可能にせしめる封止部と、前記チューブ部の他端側に位置する袋状体であると共に、内部が前記チューブ部の貫通孔に連通して形成されたサンプル捕集部とを有する土壌間隙水の採取装置と、前記サンプル捕集部に捕集された水分中の硫化物濃度を測定可能な検出機構とを備える。
【００２３】
ここで、ろ過部が略平坦な本体であり一端が先鋭かつ内部に空間を有して形成されると共に、所定の粒子をろ過可能に構成されたことによって、採取する土壌間隙水を一定の面積でろ過可能となる。即ち、略平坦な本体の両面が土壌間隙水と接触し、同部分でろ過が可能となる。なお、ろ過されたサンプル水は余分な粒子が含まれないため、既知のメチレンブルー吸光光度法等のイオン測定に供与することができる。
【００２４】
また、貫通孔を有する筒状体であると共に、一端側がろ過部の内部に挿し込まれたチューブ部と、チューブ部の他端側に位置する袋状体であると共に、内部がチューブ部の貫通孔に連通して形成されたサンプル捕集部とによって、土壌間隙水をろ過しながら吸い込んで捕集することが可能となる。即ち、サンプル捕集部を指で挟むことでチューブ部及びサンプル捕集部の内部に水分を取り込もうとする吸引力が生じ、ろ過部でろ過された水分が収容されるものとなる。
【００２５】
また、サンプル捕集部に捕集された水分中の硫化物濃度を測定可能な検出機構によって、土壌間隙水に含まれている硫化物濃度を測定可能となる。なお、ここでいう検出機構とは、サンプリングの現場にて使用可能かつ、サンプルをすぐに試験に供与可能な既知の硫化物濃度測定キット等を意味するものである。例えば、試薬とサンプルを反応させ、生成したメチレンブルーに基づくサンプルの色、即ち、硫化物濃度に応じた色を標準カラーチャートと比較して濃度測定が可能なものを使用することができる。
【００２６】
また、上記の目的を達成するために、本発明の土壌間隙水の溶存イオン測定装置は、略平坦な本体であり一端が先鋭かつ内部に空間を有して形成されると共に、所定の粒子をろ過可能に構成されたろ過部と、貫通孔を有する筒状体であると共に、一端側が前記ろ過部の内部に挿し込まれたチューブ部と、前記ろ過部の周縁の少なくとも一部及び前記チューブ部の同ろ過部と接触する領域を接着して、同ろ過部でろ過された水分のみが内部に透過可能にせしめる封止部と、前記チューブ部の他端側に位置する袋状体であると共に、内部が前記チューブ部の貫通孔に連通して形成されたサンプル捕集部とを有する土壌間隙水の採取装置と、前記サンプル捕集部に捕集された水分の溶存イオンを測定可能な検出機構とを備える。
【００２７】
ここで、サンプル捕集部に捕集された水分の溶存イオンを測定可能な検出機構によって、土壌間隙水に含まれている溶存イオンの濃度を測定可能となる。なお、ここでいう検出機構とは、サンプリングの現場にて使用可能かつ、サンプルをすぐに試験に供与可能な既知のイオン濃度測定キット等を意味するものである。例えば、溶存イオンとして２価鉄イオンや３価鉄イオンを測定する場合、試薬とサンプルを反応させ、生成した着色化合物に基づくサンプルの色、即ち、２価鉄イオンや３価鉄イオンの濃度に応じた色を標準カラーチャートと比較して濃度測定が可能なものを使用することができる。
【００２８】
また、上記の目的を達成するために、本発明の土壌間隙水の採取方法は、所定の粒子をろ過可能なろ過部で覆われたチューブ部の先端を土壌中に挿し込んで、前記ろ過部でろ過しながら不活性ガスが充填されたサンプル捕集部に水分を捕集する工程を備える。
【００２９】
ここで、所定の粒子をろ過可能なろ過部で覆われたチューブ部によって、採取する土壌間隙水をろ過可能となる。
【００３０】
また、ろ過部でろ過しながら不活性ガスが充填されたサンプル捕集部に水分を捕集することによって、捕集したサンプルに対する空気中の酸素の影響を減らしてサンプルを捕集することができる。例えば、酸素と反応する硫化物イオン等について酸素の影響を減らし、イオン濃度の測定に供与することができ、正確な濃度測定に寄与するものとなる。
【００３１】
また、上記の目的を達成するために、本発明の土壌間隙水の硫化物濃度測定方法は、所定の粒子をろ過可能なろ過部で覆われたチューブ部の先端を土壌中に挿し込んで、前記ろ過部でろ過しながら不活性ガスが充填されたサンプル捕集部に水分を捕集する捕集工程と、該捕集工程で捕集した水分中の硫化物濃度をメチレンブルー比色変法に基づき測定する濃度測定工程とを備える。
【００３２】
ここで、捕集工程で捕集した水分中の硫化物濃度をメチレンブルー比色変法に基づき測定する濃度測定工程によって、土壌間隙水中に含まれる硫化物濃度が測定できる。なお、濃度測定工程では、サンプリングの現場にて使用可能かつ、サンプルをすぐに試験に供与可能な既知の硫化物濃度測定キット等を用いた濃度測定を意味するものである。例えば、試薬とサンプルを反応させ、生成したメチレンブルーに基づくサンプルの色、即ち、硫化物濃度に応じた色を標準カラーチャートと比較して濃度測定が可能なものを使用することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る土壌間隙水の採取装置は、水底汚泥等の土壌間隙水を適切に採取できると共に、硫化物等の溶存濃度を正確に測定可能なものとなっている。
また、本発明に係る土壌間隙水の硫化物測定装置は、水底汚泥等の土壌間隙水を適切に採取できると共に、硫化物等の溶存濃度を正確に測定可能なものとなっている。
また、本発明に係る土壌間隙水の溶存イオン測定装置は、水底汚泥等の土壌間隙水を適切に採取できると共に、溶存イオンの濃度を正確に測定可能なものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明を適用した間隙水サンプラーを示す概略図である。
【図２】サンプラーの先端部分の構造の作成の流れを示す概略図（ａ）〜（ｄ）である。
【図３】河川の水中汚泥中の土壌間隙水をサンプラーで捕集する様子を示す概略図である。
【図４】サンプルの硫化物濃度の測定の一例の流れを示す概略図（ａ）〜（ｄ）である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は、本発明を適用した間隙水サンプラーを示す概略図である。なお、以下に示す構造は本発明の一例であり、本発明の内容はこれに限定されるものではない。
【００３６】
図１に示すように、本発明を適用した土壌間隙水の採取装置の一例である間隙水サンプラー１は、ろ過部２と、チューブ部３と、捕集部４を備えている。
【００３７】
ろ過部２は、定性分析用の保留粒子径５μｍのろ紙で形成されている。ろ過部２は表面と裏面を有し、この両面が土壌間隙水をろ過する部分となっている。また、各平面の面積は約３ｃｍ２となっている。
【００３８】
ろ過部２は１枚のろ紙から形成され、一端が先鋭な形状となっている。また、ろ過部２で囲まれた内部空間はろ過部及び後述する接着剤による封止により外部空間と隔てられている。即ち、ろ過部２の内部には、ろ過部２でろ過された水分のみが透過する構造となっている。
【００３９】
また、ろ過部２の一端側の周縁５は略直線状に形成されている。また、ろ過部２には、ポリテトラフルオロエチレン製の撥水剤が吹き付けられ、撥水処理が施されている。
【００４０】
ここで、必ずしも、ろ過部２が定性分析用の保留粒子径５μｍのろ紙で形成される必要はなく、捕集したサンプルの水分に含まれるイオン等の分析が可能な範囲とろ過できるものであれば充分である。また、より一層目の細かいろ紙を採用することも可能である。但し、イオンの分析が可能となり、効率のよいろ過しうるろ紙として、保留粒子径５μｍ程のものを採用することが好ましい。
【００４１】
また、必ずしも、ろ過部２は１枚のろ紙から形成される必要はなく、複数枚のろ紙を接着剤等でつなぎ合わせてろ過部２を形成することも可能である。但し、ろ過を行う領域が充分に確保でき、作成の手間が容易になる点から、ろ過部２は１枚のろ紙から形成されることが好ましい。
【００４２】
また、必ずしも、ろ過部２の一端側の周縁５は略直線状に形成される必要はない。例えば、ろ紙の円弧状の形状をそのまま残しておく形状とすることもできる。但し、周縁５の部分に接着剤６がつけやすくなる点から、ろ過部２の一端側の周縁５は略直線状に形成されることが好ましい。
【００４３】
また、必ずしも、ろ過部２には、ポリテトラフルオロエチレン製の撥水剤が吹き付けられ、撥水処理が施される必要はない。但し、水に触れた際のろ過部２の耐水性が向上し、汚泥の掘削がしやすくなる点から、ろ過部２に撥水処理が施されることが好ましい。また、撥水処理は吹き付けに限定されず、撥水剤の塗布等で施すことも可能である。
【００４４】
チューブ部３と捕集部４は一体的に形成されたスポイトである。スポイトはポリエチレンで形成されている。捕集部４を指で挟むことで、捕集部４の内部の気体が外部に排出され、捕集部４が元の形状に戻る際に、チューブ部３の先端から内部に土壌間隙水を吸い込むものとなっている。
【００４５】
チューブ部３は内径約２ｍｍ、長さ約１０ｃｍの筒状体であり、一端側がろ過部２で囲まれた領域、即ち、ろ過部２の内部に挿し込まれている。また、捕集部４は約２ｍｌのサンプルが収容可能な大きさとなっている。
【００４６】
ここで、必ずしも、チューブ部３と捕集部４は一体的に形成されたスポイトである必要はなく、個別のチューブ部と捕集部を繋ぎ合わせる構造であってもよい。但し、スポイトであれば容易に入手でき、かつ、後述するように、土壌間隙水を微弱な吸引力で吸い込む構造体として適していることから、チューブ部３と捕集部４は一体的に形成されたスポイトであることが好ましい。
【００４７】
また、チューブ部３と捕集部４の大きさは限定されるものではない。濃度測定に必要なサンプルの量に応じて、適宜大きさを変更することができる。但し、サンプリングの現場にて即時に濃度測定を行う硫化物測定キット等であれば、捕集部４に約２ｍｌの量のサンプルがあれば充分に濃度測定に利用することができるものとなっている。また、チューブ部３の内径を小さくすることで、チューブ部３と捕集部４の内部に窒素が充填された状態が維持しやすい構造となる。
【００４８】
ろ過部２の一端側からチューブ部３の一端が挿し込まれている。ろ過部２の一端側の周縁５はチューブ部３を挿し込んだ状態で接着剤６によって封止されている。この点の構造は後述するが、ろ過部２はろ紙を折りたたんだものの開口部を接着剤６で封止され形成されている。
【００４９】
また、チューブ部３と捕集部４の内部の気体は窒素ガスが充填されたものとなっている。そして、使用前の間隙水サンプラー１は、チャック付きのガスバリア性のある封入袋（図示せず）に入れられている。
【００５０】
この封入袋には脱酸素剤が入れられ袋内部の還元状態が保持できるものとなっている。更に、封入袋には、酸素検知剤も入れられ、例えば、０．１％以上の酸素に反応して酸素検知剤の色の変化を確認できるようになっている。これにより、間隙水サンプラー１の品質管理が可能となる。
【００５１】
ここで、必ずしも、間隙水サンプラー１がチャック付きのガスバリア性のある封入袋に入れて保存される必要はなく、還元状態が維持できるように間隙水サンプラー１が保管できれば充分である。
【００５２】
以下、本発明を適用した土壌間隙水の採取装置の一例である間隙水サンプラー１の製造手順について説明する。なお、以下に示す製造手順はあくまで一例であり、間隙水サンプラー１の製造がこれに限定されるものではない。
【００５３】
図２（ａ）に示すように、ろ過部２はろ紙７で形成する。１枚の円形のろ紙７を円弧の部分が重なるように折り重ねていき、所定の大きさの略円錐形状８とする（図２（ｂ）参照）。
【００５４】
そして、図２（ｃ）に示すように、略円錐形状８のろ紙で囲まれた内部空間にチューブ部３の一端を挿入する。また、チューブ部３の一端を挿入した状態で略円錐形状８を平面に潰し、円弧状の箇所を略直線状に切り落とす。
【００５５】
これにより、図２（ｄ）に示すように、平面視で四角形状の表裏面を有するろ過部２の形状が形作られる。また、ここで、平面視のろ過部２の面積は約３ｃｍ２となる。また、切り落としてできた部分が上述した周縁５となる。
【００５６】
続いて、この状態で、ろ紙の周縁５に沿って酢酸ビニルエマルジョン系の接着剤６を塗布する。また、チューブ部３とろ紙の接触する領域にも充分に接着剤６を塗布する。接着剤６の塗布により、ろ紙の開口部分がチューブ部３を挟んだ状態で封止される。接着剤６の塗布後は、接着箇所を外側からクリップ等で固定し、接着を完全なものとする。
【００５７】
接着剤６の塗布により、ろ紙の開口部分はチューブ部３を挟んだ状態で封止され、ろ過部２が完成する。上述したように、ろ過部２の内部はろ過部及び封止された周縁５により、内外が隔てられ、ろ過部２でろ過された水分のみがろ過部２の内部に透過するものとなる。
【００５８】
そして、ろ過部２が取り付けられたスポイトは窒素ガスが供給可能な密閉空間に入れられ、一定時間窒素を供給することで、スポイト内部に窒素が充填され、窒素置換された状態となる。その後、ガスバリア性のある封入袋に入れて、使用前の状態となる。
【００５９】
続いて、本発明を適用した土壌間隙水の硫化物測定装置を用いた土壌間隙水のサンプリングから濃度測定までの一連の流れを説明する。以下では、これまでに説明した間隙水サンプラー１を用いて、対象環境の土壌間隙水の硫化物濃度を測定する流れを示す。なお、以下に示す一連の流れは、本発明を用いた硫化物測定の一例に過ぎず、本発明の内容はこれに限定されるものではない。
【００６０】
図３に示すように、硫化物濃度を測定したい水底環境の水底汚泥９に間隙水サンプラー１のろ過部２の先端を挿し込んでいく。水底汚泥９を構成する様々なサイズの粒子間には土壌間隙水１０が存在する。また、水底汚泥９の内部は酸素のほとんど存在しない還元的雰囲気となっている。
【００６１】
また、水底汚泥９は柔らかいため、間隙水サンプラー１のろ過部２が有する硬さであっても容易に挿入しうるものとなっている。水底汚泥９の内部にろ過部２を挿入し、表層から約１０ｃｍ程度の深さに到達した部分で捕集部４の部分を指で挟み、スポイトの吸引力を生じせしめる。
【００６２】
チューブ部３の先端から捕集部４側の内部へと水分を吸引する吸引力により、ろ過部２の周辺に位置する土壌間隙水１０が吸い寄せられる。また、土壌間隙水１０はろ過部２に接触して、その表面でろ過され、一定の大きさ以上の粒子を除かれた水分のみが、ろ過部２の内部に透過していく。
【００６３】
ろ過部２を透過した水分はチューブ部３の先端から捕集部４側へゆっくりと吸い込まれ、最終的に捕集部４の内部空間に捕集される。捕集部４には約２ｍｌのサンプルとなる水分が収容される。２ｍｌの捕集は１０分以内に完了する。
【００６４】
捕集された水分中に含まれる硫化物等は酸素で速やかに酸化されてしまう性質を有するが、チューブ部３及び捕集部４の内部は窒素ガスが充填されているため、酸化が生じにくいものとなっている。捕集されたサンプルの水分は、現場にて、既知の硫化物濃度測定キットに供することで、酸素の影響を減らしながら濃度測定することが可能となる。
【００６５】
上述したサンプリングの際、ろ過部２は１つの面が約３ｃｍ２の面積を有するため、ろ過部２の周辺の土壌間隙水１０を効率よくろ過することが可能となる。捕集部４に約２ｍｌのサンプルを捕集できれば、充分に硫化物濃度の測定に供与できることから、ろ過部２の大きさは充分なろ過面積を有するものとなっている。
【００６６】
また、チューブ部３及び捕集部４からなるスポイトは、捕集部４を指で挟んだ際に生じる吸引力が極めて弱いものとなる。即ち、ろ過部２における土壌間隙水２のろ過はゆっくり進行し、ろ過部２の目詰まりが生じにくいものとなっている。
【００６７】
土壌間隙水１０に働く吸引力が強すぎると、ろ過部２でのろ過の目詰まりやろ過部２の破損につながるため、スポイトを指で挟むことで生じる微弱な吸引力が適したものとなっている。
【００６８】
また、仮に、土壌間隙水を採取したい水底がある程度の硬さのある砂地であっても、撥水処理を施したろ過部２であれば充分に挿入することが可能となっている。更に、もっと硬度のある礫混じりの環境の場合には、金属へら等で補助しながら間隙水サンプラー１を挿入することも可能である。
【００６９】
以上で説明した工程で捕集したサンプルの水分の硫化物濃度の測定について説明する。
【００７０】
ここでは、既知の硫化物濃度測定キットを利用して、サンプルの水分中の硫化水素、硫化水イオン、硫化物イオンの濃度を簡易的に測定する。本方法はメチレンブルー比色変法によるものである。
【００７１】
まず、図４（ａ）に示すように、捕集部４を指でつまみ、捕集されたサンプルの水分１１を容器１２に排出させる。この際、チューブ部３の先端側を切断し、ろ過部２の部分を切り離すものとする。容器１２に入れる水分の量は測定キットで規定された量とする。続いて、反応試薬１３を容器１２に添加する。反応試薬１３はＮ，Ｎ‐ジメチル‐ｐ‐フェニレンジアミンを含んでいる。
【００７２】
図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、貫通孔１４を有するサンプルチューブ１５の栓を抜き、チューブを指でつまんで容器１２の中のサンプルの水分１１及び反応試薬１３の混合物を吸引する。吸引の際には、容器１２内の水分を全て吸引する。
【００７３】
その後、図４（ｄ）に示すように、サンプルチューブ１５を数回振って、内部の水分をよく混合させる。サンプル中に含まれる硫化物イオンが反応試薬１３と反応して、メチレンブルーを生成するものとなる。また、サンプルは生成したメチレンブルーの濃度を反映して呈色するものとなる。
【００７４】
撹拌して数分後、図示しない標準カラーチャートに記載された色と、サンプルチューブ１５の内部の水分の色を比較する。標準カラーチャートには硫化物濃度に応じた複数の色が掲載され、色味の近いものから硫化物の濃度を決定することが可能となっている。また、濃度はｐｐｍオーダーで測定可能であり、対象サンプルの硫化物濃度が高い場合には希釈して試験することで適切な濃度測定が可能となる。
【００７５】
上記で説明した一連の動作は、間隙水サンプラー１でサンプルの水分を捕集してから、数分の間で完了する非常に簡易なものであり、操作自体にも特別な技術を必要としないものとなっている。
【００７６】
また、上記では、サンプリングの現場ですぐに硫化物濃度を測定する場合について説明したが、間隙水サンプラー１中にサンプルの水分を保管することも可能である。
【００７７】
例えば、間隙水サンプラー１のスポイトが熱可塑性樹脂で形成されていれば、チューブ部３の一部を手動シーラー等の機器で熱溶着させて、サンプルの水分をスポイトの内部に封入することが可能となる。このようにして保管したサンプルを持ち帰り、室内で硫化物濃度の測定に供することができる。また、吸光光度計等の機器を用いて、より詳細に濃度測定を行うこともできる。この場合、サンプリングした水分は、既知の硫化物測定キットではなく、ＪＩＳ  Ｋ０１０２に定める公定法にて計測を行うことも可能である。
【００７８】
以上までで説明した間隙水サンプラーは、土壌間隙水を効率よく、かつ、簡易に捕集可能なものとなっている。また、内部に窒素ガスが充填されているため、土壌間隙水中に含まれる酸化されやすい性質の測定対象物を還元雰囲気下で保持することができる。この結果、硫化物濃度等の正確な測定に寄与するものとなる。
【００７９】
また、既知の硫化物濃度測定キットと組み合わせて使用することで、測定現場ですぐに測定を行うことが可能となる。また、簡易な構成であるため、特殊な技術を必要とせずに、誰でも容易に測定を行うことが可能となっている。
【００８０】
更に、間隙水サンプラーは手軽に使用できるサイズであるため、環境調査を行う場所の複数の箇所で硫化物濃度を効率よく測定することができる。また、捕集するサンプルの水分量も少ないため、対象環境の土壌間隙水を適切に捕集することができるものとなっている。
【００８１】
また、本発明では、測定対象は土壌間隙水の硫化物に限定されるものではなく、土壌間隙水に含まれるその他の溶存イオンの検出や濃度測定、嫌気性細菌の採取にも利用可能である。例えば、土壌間隙水に含まれる２価鉄イオンや３価鉄イオン等の鉄イオンも対象となる。この場合、硫化物濃度の測定と同様に、比色反応に基づき鉄イオンを検出する既知の濃度測定キットを組み合わせて使用することで容易に測定することができるものとなる。
【００８２】
また、上述したように、チューブ部を熱溶着等で塞いだ間隙水サンプラー中に捕集した土壌間隙水を保持して持ち帰ることで、ＪＩＳ  Ｋ０１０２に定める公定法に定めるフェナントロリン吸光光度法で鉄イオンを分析することも可能となる。
【００８３】
以上のように、本発明の土壌間隙水の採取装置は、水底汚泥等の土壌間隙水を適切に採取できると共に、硫化物等の溶存濃度を正確に測定可能なものとなっている。
また、本発明に係る土壌間隙水の硫化物測定装置は、水底汚泥等の土壌間隙水を適切に採取できると共に、硫化物等の溶存濃度を正確に測定可能なものとなっている。
また、本発明に係る土壌間隙水の溶存イオン測定装置は、水底汚泥等の土壌間隙水を適切に採取できると共に、溶存イオンの濃度を正確に測定可能なものとなっている。
【実施例】
【００８４】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００８５】
本発明を適用した土壌間隙水の採取装置、硫化物測定装置及び土壌間隙水の硫化物測定方法を用い、干潟での硫化物濃度の測定を行った。
（１）採取装置及び硫化物測定装置
土壌間隙水の採取装置としては、上述した間隙水サンプラー１を使用した。また、硫化物濃度の測定には、硫化物測定キットであるパックテスト（登録商標）硫化物（株式会社共立化学研究所）を用いた。本硫化物測定キットはメチレンブルー比色変法により、硫化物と反応して生成したメチレンブルーの濃度に基づく比色にて、硫化物濃度を測定する。なお、測定は同キットの使用方法に従って行った。同キットの硫化物の測定範囲は０．１〜５．０ｐｐｍであり、この範囲を超えるような高濃度の硫化物を含むサンプルについては、無酸素水にてサンプルを希釈して、濃度測定に使用した。
【００８６】
（２）試験方法
評価対象となる干潟環境の一定範囲を６つのサイト（Ａ〜Ｆ）に分け、１つのサイト内の３か所で土壌間隙水のサンプリングを行い、硫化物イオンの濃度を測定した。また、計測は時期を変えて４回行った。表１はＡ〜Ｃの３つのサイトでの硫化物イオンの濃度（ｐｐｍ）の測定結果、表２はＤ〜Ｆの３つのサイトでの硫化物イオンの濃度（ｐｐｍ）の測定結果である。なお、表１の数値のない部分は測定を行っていない。
【００８７】
【表１】
0006467577.tif 000002
【００８８】
【表２】
0006467577.tif 000003
【００８９】
表１及び表２から明らかなように６つのサイトそれぞれで０．１〜５．０ｐｐｍの範囲の硫化物イオンの濃度を測定することができた。
【符号の説明】
【００９０】
１      間隙水サンプラー
２      ろ過部
３      チューブ部
４      捕集部
５      周縁
６      接着剤
７      ろ紙
８      略円錐形状
９      水底汚泥
１０      土壌間隙水
１１      サンプルの水分
１２      容器
１３      反応試薬
１４      貫通孔
１５      サンプルチューブ
【図１】
0006467577.tif 000004
【図２】
0006467577.tif 000005
【図３】
0006467577.tif 000006
【図４】
0006467577.tif 000007