(57)【要約】      （修正有）【課題】水試料中に存在する油分を簡便で環境負荷がない手法を使い、現地で分析する油分測定方法を提供する。【解決手段】採取した油分を含んだ水試料の油分を吸着体に吸着させた後、脱水する。油分を吸着させた吸着体にアルコールを加えて、吸着体から油分を溶解させる。油分を溶解した液をろ過し、そのろ液に水又は硫酸ナトリウムを含む溶液を加えて、溶解した油分を微小ミセルとして塩析させて濁りを発生させ、濁度を測定して油分を測定する。【選択図】図１
2013234972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
採取した油分を含んだ水試料の前記油分を吸着体に吸着させた後、脱水する工程と、
前記油分を吸着させた前記吸着体にアルコールを加えて、前記吸着体から前記油分を溶解させる工程と、
前記油分を溶解した液をろ過し、そのろ液に水又は硫酸ナトリウムを含む溶液を加えて、溶解した前記油分を微小ミセルとして塩析させて濁りを発生させ、濁度を測定して前記油分を測定する工程と、
を有することを特徴とする水試料中の油分測定方法。
【請求項２】
前記吸着体は、アルミナ球であることを特徴とする請求項１に記載の水試料中の油分測定方法。
【請求項３】
前記アルコールは、環境負荷のない低級のエタノールであることを特徴とする請求項１に記載の水試料中の油分の分析方法。
【請求項４】
前記吸着体は、アセトン、又はヘキサン、又はアルコールの溶媒で洗浄し、再利用が可能であることを特徴とする請求項１に記載の水試料中の油分の分析方法。
【請求項５】
採取した油分を含んだ水試料をガラス繊維フィルターに垂らして、前記油分を前記ガラス繊維フィルターに吸着させる工程と、
前記油分を吸着させた前記ガラス繊維フィルターにアルコールを加えて、前記油分を前記ガラス繊維フィルターから溶解させる工程と、
前記油分を溶解した液をろ過し、そのろ液に水又は硫酸ナトリウムを含む溶液を加えて、溶解した前記油分を微小ミセルとして塩析させて濁りを発生させ、濁度を測定して前記油分を測定する工程と、
を有することを特徴とする水試料中の油分測定方法。
【請求項６】
前記アルコールは、環境負荷のない低級のエタノールであることを特徴とする請求項５に記載の水試料中の油分の分析方法。
【請求項７】
前記ガラス繊維フィルターは、アセトン、又はヘキサン、又はアルコールの溶媒で洗浄し、再利用が可能であることを特徴とする請求項５に記載の水試料中の油分の分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水試料中に存在するガソリン、灯油、軽油、重油、潤滑油、グリース等の各種油分の測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工場、飲食店、一般住宅等から排出される排水には鉱物油や植物油等の油分が含まれることが多く、河川や海洋への流出によって汚染問題となっている。一般的には、河川や海洋などに大量に流出した油分の除去は、オイルフェンスを用いて油分の拡散を防止し、そのオイルフェンス内の油分を回収することにより行われている。さらには、油ゲル化剤などにより油分を吸着、固形化し、回収する方法などもおこなわれている。
【０００３】
一方、微量な油分が水中に拡散された排水から油分を除去する排水処理設備では、フィルターにより、ろ過することにより油分を除去する方法が取られている。しかしながら、このような方法は、排水に含まれる油分によりフィルターの目詰まりが頻繁に発生し、フィルター交換などにかかる費用が問題となる。
【０００４】
油汚染に関する環境基準は未だ定められていないが、生活保全・確保のため、油分汚染状況や汚染油分を浄化する場合の浄化状況を確認したい場合がある。土壌中に含有される油分の分析方法は多数発明されているが、それらの殆どは水試料には適用することができず、水試料に存在する油分を測定する方法の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１０６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、油分吸着材を水中で分散させて水中の油分を吸着させ、その油分を吸着した油分吸着材を溶媒で洗浄して、油分を分離し、油分吸着材を回収する方法が提案されている。特許文献１の技術は、油分吸着材を回収して繰り返し使用することができる効果はあるが、油分汚染状況や汚染油分を浄化する場合の浄化状況を確認することはできない。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、水試料中に存在する油分を簡便で環境負荷がない手法を使い、現地で分析することが可能な油分測定方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、実施形態の水試料中の油分測定方法は、採取した油分を含んだ水試料の前記油分を吸着体に吸着させた後、脱水する工程と、前記油分を吸着させた前記吸着体にアルコールを加えて、前記吸着体から前記油分を溶解させる工程と、前記油分を溶解した液をろ過し、そのろ液に水又は硫酸ナトリウムを含む溶液を加えて、溶解した前記油分を微小ミセルとして塩析させて濁りを発生させ、濁度を測定して前記油分を測定する工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、他の実施形態の水試料中の油分測定方法は、採取した油分を含んだ水試料をガラス繊維フィルターに垂らして、前記油分を前記ガラス繊維フィルターに吸着させる工程と、前記油分を吸着させた前記ガラス繊維フィルターにアルコールを加えて、前記油分を前記ガラス繊維フィルターから溶解させる工程と、前記油分を溶解した液をろ過し、そのろ液に水又は硫酸ナトリウムを含む溶液を加えて、溶解した前記油分を微小ミセルとして塩析させて濁りを発生させ、濁度を測定して前記油分を測定する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施形態によれば、現場でのスクリーニング、汚染領域の把握を目的とした簡易で迅速な油分測定方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る油分測定方法のフローチャートを示す図である。
【図２】アルミナ球を用いた実施形態に係る油分測定工程を示す図である。
【図３】図２に続き、アルミナ球を用いた実施形態に係る油分測定工程を示す図である。
【図４】ガラス繊維フィルターを用いた実施形態に係る油分測定工程を示す図である。
【図５】図４に続き、ガラス繊維フィルターを用いた実施形態に係る油分測定工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る、水試料中の油分測定方法を示すフローチャートである。
【００１４】
まず、分析・測定対象とする油分を含んだ水試料を容器に採取する（ステップＳ１０）。
【００１５】
次に、容器内の水試料に吸着材を添加して、吸着材に油分を吸着させる（ステップＳ２０）。吸着材としては、表面積がある吸着体（アルミナ球）やガラス繊維フィルターを用いると良い。
【００１６】
次に、Ｓ２０で吸着材を添加した容器内の水試料を振とうして、よく掻き混ぜる（ステップＳ３０）。この振とう動作により、容器内の吸着体（例えば、アルミナ球）の表面に油分が付着することになる。吸着材としてガラス繊維フィルターを用いる場合では、ガラス繊維フィルターの上から油分を含んだ水試料を垂らすことにより、ガラス繊維フィルターの表面に油分が付着することになる。
【００１７】
次に、ステップＳ３０で油分を分離した水試料を脱水して、油分を吸着した吸着材を得る（ステップＳ４０）。
【００１８】
次に、油分を吸着した吸着材を別な容器に入れて、アルコール（例えば、環境負荷のない低級のエタノール）を加える（ステップＳ５０）。
【００１９】
次に、低級のエタノールを加えた容器内の吸着材を振とうして、よく掻き混ぜる。振とう時間は、５分程度が好ましい（ステップＳ６０）。この振とう動作により、吸着材に吸着されていた油分が溶解して脱着する。
【００２０】
次に、振とう後の容器を、約１分程度静置しておく（ステップＳ７０）。
【００２１】
次に、油分をろ過して（ステップＳ８０）、そのろ液の容器に、水又は硫酸ナトリウム（塩）を含む溶液（反応液）を添加する（ステップＳ９０）。なお、水又は硫酸ナトリウム（塩）を含む溶液（反応液）にろ液を添加する工程であっても良い。
【００２２】
最後に、ステップＳ９０によって得られたろ液中の油分を微小ミセルとして、塩析させて濁りを発生させて、その濁度を測定する（ステップＳ１００）。
【００２３】
なお、ステップＳ２０で使用した吸着体は、溶媒（アセトン、ヘキサン、アルコール等）で洗浄し、再利用が可能である。
【００２４】
上述した実施形態によれば、測定した濁度により汚染の程度を把握することができ、この測定を必要な場所を対象に実施すれば汚染領域の把握が簡単に行える。よって、簡易で迅速な油分測定が実施することができる。
【００２５】
（実施例１）
次に、図２および図３を参照して、吸着体（例えば、アルミナ球）を用いた実施形態に係る油分測定工程を説明する。
【００２６】
まず、分析・測定対象とする油分を含んだ水試料を容器に採取する。容器に採取した油分を含んだ水試料は、水より軽い油分が上面に浮き上がった状態である（図２の（ａ））。
【００２７】
次に、容器内の水試料に吸着体（アルミナ球）を入れる（図２の（ｂ）。その状態で、容器内の水試料を振とうして、よく掻き混ぜる（図２の（ｃ））。この振とう動作により、容器内の吸着体（アルミナ球）の表面に油分が付着することになる。
【００２８】
次に、容器内の水を捨てて、油分を吸着した吸着体（アルミナ球）を得る（図２の（ｄ））。
【００２９】
次に、油分を吸着した吸着体（アルミナ球）を別な容器に移し、その容器に環境負荷のない低級のエタノールを加える（図３の（ａ））。
【００３０】
次に、エタノールを加えた容器内の吸着体（アルミナ球）を振とうして、よく掻き混ぜる。この振とう動作により、吸着体（アルミナ球）に吸着されていた油分が溶解して脱着する（図３の（ｂ））。次に、振とう後の容器を、約１分程度静置しておく。
【００３１】
次に、油分をろ過して、そのろ液の容器に、水又は塩を含む溶液（反応液）を添加する（図３の（ｃ））。なお、水又は硫酸ナトリウム（塩）を含む溶液（反応液）にろ液を添加する工程であっても良い。使用済みの吸着体（アルミナ球）は、溶媒（アセトン、又はヘキサン、又はアルコール等）で洗浄し、再利用できるようにする。
【００３２】
最後に、得られたろ液中の油分を微小ミセルとして、塩析させて濁りを発生させて、その濁度を測定する（図３の（ｄ））。その測定した濁度により、汚染の程度を把握することができる。
【００３３】
（実施例２）
次に、図４および図５を参照して、ガラス繊維フィルターを用いた実施形態に係る油分測定工程を説明する。
【００３４】
まず、分析・測定対象とする油分を含んだ水試料を容器に採取する。容器に採取した油分を含んだ水試料は、水より軽い油分が上面に浮き上がった状態である（図４の（ａ））。
【００３５】
次に、底部にガラス繊維フィルターが取り付けられた容器の上から、採取した油分を含んだ水試料を垂らすことにより、不要な水が回収されると共に、ガラス繊維フィルターの表面は油分が付着した状態となる（図４の（ｂ））。
【００３６】
次に、容器中の、油分が付着したガラス繊維フィルターの上から環境負荷のない低級のエタノールを加える（図４の（ｃ））。これにより、ガラス繊維フィルターに付着した油分が溶解し、油分が溶解した液が得られる。使用済みのガラス繊維フィルターは、溶媒（アセトン、又はヘキサン、又はアルコール等）で洗浄し、再利用できるようにする。
【００３７】
次に、油分が溶解した液をろ過して、そのろ液の容器に、水又は硫酸ナトリウム（塩）を含む溶液（反応液）を添加する（図５の（ａ））。なお、水又は硫酸ナトリウム（塩）を含む溶液（反応液）にろ液を添加する工程であっても良い。
【００３８】
最後に、得られたろ液中の油分を微小ミセルとして、塩析させて濁りを発生させて、その濁度を測定する（図５の（ｂ））。その測定した濁度により、汚染の程度を把握することができる。
【００３９】
ここで、ガラス繊維フィルターを用いた油分測定方法の実験例を説明する。
【００４０】
油分測定作業は、上述したように水試料中の油分をガラス繊維フィルターに吸着させた後、エタノールで油分を脱着させ、塩析して、濁り（濁度）を測定する方法（以下のステップ（ａ）乃至（ｇ））である。そして、既知濃度の油含有試料を作製し、試料を測定して、その測定結果の平均及び油分回収率を測定した。
【００４１】
（ａ）市販のＡ重油をバイアル瓶中の純水に添加する際に、ここではＡ重油の添加量を３濃度（１０００ｍｇ／Ｌ、２０００ｍｇ／Ｌ、５０００ｍｇ／Ｌ）とし、それぞれの模擬油含有試料を作製した。各濃度につき、５試料（Ｎ=５）を作製した。
【００４２】
（ｂ）ガラス繊維フィルター（１μｍ）を漏斗上に置き、ステップ（ａ）で作製した模擬油含有試料を通過させた。それにより、試料中の油分をガラス繊維フィルターに吸着させ、更に脱水した。
【００４３】
（ｃ）漏斗から水滴が出なくなるまで待ち、ガラス繊維フィルターをプラスチック容器に入れて、エタノールを添加した。そのプラスチック容器に蓋をして、５分ほど振とうした。
【００４４】
（ｄ）プラスチック容器内の油分を含んだ溶液をフィルター付シリンジでろ過して、硫化ナトリウム水に添加して塩析させた。
【００４５】
（ｅ）塩析させた溶液の濁度を濁度計で測定し、結果を記録した。
【００４６】
（ｆ）上記ステップ（ｂ）〜（ｅ）の手順を３濃度５試料で実施した。
【００４７】
（ｇ）測定終了後、各濃度の平均と油分回収率（測定結果／実試料濃度×１００＝油分回収率（％））を計算した結果は、表１の通りであった。
【表１】
2013234972.tif 000003
【００４８】
例えば、濃度が1000mg/Lの場合では、油膜がかすかに確認できる程度であり、５回の測定結果の平均が1064mg/Lであった。その標準偏差（測定値のバラツキ）は59.41であった。そして、平均回収率は1064/1000＊100＝106.4%であった。本来、水試料中の油分をすべてガラス繊維フィルターに吸着させ、エタノールでの脱着に成功したならば100%の回収率となる。上記のように実測定で100%を超えてしまった理由は、測定誤差等が原因と考えられる。上述したオンサイトの簡易測定法では、エタノールで抽出された全炭化水素の濁度のみを測定したものであるので、模擬試料（既知濃度試料）に対して１００％に近い数値が得られたと言える。このことは、当該方法で地下水中の油分が測定可能であると判断できるものである。
【００４９】
同様に、濃度が2000mg/Lの場合では、油膜あり（黒）が確認でき、５回の測定結果の平均が2298mg/Lであった。その標準偏差（測定値のバラツキ）は105.59であった。そして、平均回収率は2298/2000＊100＝114.9%であった。この測定結果からも、１００％に近い数値が得られたことは、当該方法で地下水中の油分が測定可能であると判断できるものである。
【００５０】
同様に、濃度が5000mg/Lの場合では、油膜あり（黒）が確認でき、５回の測定結果の平均が4048mg/Lであった。その標準偏差（測定値のバラツキ）は120.71であった。そして、平均回収率は4048/5000＊100＝81.0%であった。濃度が1000mg／Lと2000mg／Lの平均回収率が100%に近いことに対して、濃度が5000mg／Lでは80%程度となってしまった理由は、測定器の測定幅が原因と考えられる。今回、実験に用いた測定器（シーメンスヘルスケア社製のペトロフラッグ（土壌中石油炭化水素簡易分析器））は、低感度の測定精度が非常に良いことに対して、高濃度では測定器の検出器が飽和状態となり、低めの値となってしまったと考えられる。高濃度の場合は、測定前に抽出した溶液を希釈することで問題が解決できる。
【００５１】
このように、本発明の実施形態によれば、アルミナ球やガラス繊維フィルターを使用して、簡易で迅速な油分測定が実施することができる。測定した濁度により汚染の程度を把握することができ、この測定を必要な場所を対象に実施すれば汚染領域の把握が簡単に行える。
【図１】
2013234972.tif 000004
【図２】
2013234972.tif 000005
【図３】
2013234972.tif 000006
【図４】
2013234972.tif 000007
【図５】
2013234972.tif 000008