分析の基礎知識「全窒素・全リン」
富栄養化の原因物質である窒素及びリンは、湖沼にみられるアオコや内湾における赤潮を発生させる。これらの水質汚濁の原因物質については、湖沼ならびに海域に関して生活環境保全にかかわる環境基準及び排水基準が設定されている。さらに、水質総量規制制度においては、第５次水質総量規制から窒素及びリンが規制項目に追加され測定が義務づけられた。全窒素、全リンの環境基準と排水基準での測定方法を
表１に示す。総量規制による全窒素、全リンの測定は、排水基準での測定法と同様である。
表１ 全窒素及び全リンの測定法

総量規制における指定計測法

全窒素の測定方法
全窒素の測定方法は、工場排水試験方法（ＪＩＳ Ｋ０１０２）に定められている。
・総和法……亜硝酸イオンと硝酸イオンに相当する窒素と、アンモニウムイオンと有機体窒素に相当する窒素とを求めて合計する。
・紫外吸光光度法……試料をアルカリ性ペルオキソ二硫酸カリウムで、約 120℃、30 分間加熱して窒素化合物を酸化分解し硝酸イオンにする。硝酸イオンによる波長 220nm の吸光度を測定する。
・硫酸ヒドラジン還元法……試料をアルカリ性ペルオキソ二硫酸カリウムで、約 120℃、30 分間加熱して窒素化合物を酸化分解し硝酸イオンにする。この硝酸イオンを銅を触媒として硫酸ヒドラジンによって還元して亜硝酸イオンとし、ナフチルエチレンジアミン吸光光度法によって測定する（低濃度の場合に適用）。

セントラル科学株式会社
本社：東京都文京区白山 5-1-3 TEL/03-3812-9186 FAX/03-3814-7538 URL www.aqua-ckc.jp

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・銅・カドミウムカラム還元法……試料をアルカリ性ペルオキソ二硫酸カリウムで、約 120℃、30 分間加熱して窒素化合物を酸化分解し硝酸イオンにする。この硝酸イオンを銅・カドミウムカラムによって還元して亜硝酸イオンとし、ナフチルエチレンジアミン吸光光度法によって測定する（低濃度の場合に適用）。

［全窒素の測定方法の分類］
総和法（JIS K 0102 45.1）

環境庁告示法

① 一試料を２つに分ける①試料に水酸化ナトリウム・ペルオキソ二硫酸カリウム溶液添加②一方の試料に水酸化ナトリウムを加えて蒸留②約 120℃、30 分間加熱分解③デバルタ合金を加えて蒸留④ インドフェノール青
吸光光度計による測定

紫外吸光光度法
波長 220nm の吸光度を測定⑤別の試料に硫酸等を加えて加熱した後蒸留⑥④の操作と同じ

硫酸ヒドラジン還元法①硫酸ヒドラジン溶液添加

銅・カドミウム還元法①塩化アンモニウム
アンモニア溶液添加

銅・カドミウムカラムの上部から流下②ナフチルエチレンジアミン吸光光度法で測定⑦④と⑥で求めた窒素量を合計する
環境基準の測定
排水基準の測定［総和法の測定方法］
使用器具
蒸留装置 ケルダールフラスコ
使用試薬
硫酸（25mmol/L） (1+35)
水酸化ナトリウム(40g/L) (300g/L)
デバルタ合金硫酸カリウム
硫酸銅(Ⅱ)五水和物
ナトリウムフェノキシド溶液

分光光度計
酸化マグネシウム
フェノールフタレン溶液(5g/L)
次亜塩素酸ナトリウム溶液
アンモニウムイオン標準液(1mg/mL)
アンモニウムイオン標準液(10μg/mL)

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＜操作手順＞
アンモニウムイオンと有機体窒素の測定

亜硝酸イオンと硝酸イオンの測定
pH7 に調整

試料 50ml 採取

ケルダールフラスコに試料を採取

蒸留

水酸化ナトリウム添加
アルカリ性としてアンモニアを蒸留して除く。留出速度は
約 5～7mL/min(30 分)
残留液にデバルタ合金添加
亜硝酸イオン、硝酸イオンをアンモニウムイオンに還元する。

蒸留

留出液

硫酸硫酸カリウム
硫酸銅(Ⅱ)五水和物添加

ケルダール分解

水酸化ナトリウム添加
アルカリ性としてアンモニアを蒸留して硫酸吸収回収する。
留出速度は
約 5～7mL/min(30 分)

インドフェノール青吸光光度法にてアンモニウムイオンの測定を行う。
発色時間約 30 分
別途標準液にて検量線を入力しておく。

亜硝酸イオン
硝酸イオン＋

アンモニウムイオン
有機体窒素

有機体窒素をアンモニウムイオンに分解
約 30 分間強熱
分解液を蒸留フラスコに移す。
水酸化ナトリウム添加
アルカリ性としてアンモニアを蒸留して硫酸吸収回収する。
留出速度は
約 5～7mL/min(30 分)

蒸留

留出液

＝

インドフェノール青吸光光度法にてアンモニウムイオンの測定を行う。
発色時間約 30 分
別途標準液にて検量線を入力しておく。

全窒素

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全リンの測定方法
全リンとは、水中に存在するすべてのリン化合物の総量を表したものである。
全リンの測定法は、工場排水試験法に次の測定法が定められている。
・ペルオキソ二硫酸カリウムによる分解法
この方法は、高圧蒸気滅菌器を用いて、加圧下でペルオキソ二硫酸カリウムによる分解を行い、リン化合物をリン酸イオンにしモリブデン青（アスコルビン酸還元）吸光光度法により測定し、試料中の全リンを定量する方法である。この方法は、分解しやすい有機物を含む試料に適用する。
・硝酸・硫酸による分解法
この方法は、硝酸と硫酸を加えて乾固近くまで加熱蒸発して分解を行い、生成したリン酸イオンをモリブデン青（アスコルビン酸還元）吸光光度法により測定し、試料中の全リンを定量する方法である。この方法は、多量の有機物を含む試料及び分解しにくい有機リン化合物を含む試料に適用する。
・硝酸・過塩素酸による分解法
この方法は、硝酸及び過塩素酸を加えて加熱、濃縮して分解を行い、生成したリン酸イオンをモリブデン青（アスコルビン酸還元）吸光光度法により測定し、試料中の全リンを定量する方法である。この方法は、多量の有機物を含む試料及び分解しにくい有機リン化合物を含む試料に適用する。
［全リン測定法の分類］
排水基準、環境基準の測定法
分解しにくいリン化合物を含む試料の場合
ペルオキソ二硫酸カリウム分解（環境庁告示又はJIS K 0102 46.3.1)

硫酸・過塩素酸分解（環境庁告示又はJIS K 0102 46.3.2)

硝酸・硫酸分解
（環境庁告示又はJIS K 0102 46.3.3)

試料にペルオキソ二硫酸カリウム添加120℃ 30 分間加熱

モリブデン青吸光光度法（環境庁告示又は JIS K 0102 46.3 )モリブデン酸アンモニウムーアスコルビン酸混合溶液添加
波長 880nm で吸光度測定
水質総量規制における簡易窒素・リン計
わが国においては２００４年度の第５次水質総量規制から窒素・リンの測定が義務づけられた。日平均
排水量が５０ｍ３以上４００ｍ３未満の事業場においては、簡易窒素・リン計測器による測定が認められている。一方、４００ｍ３以上の事業場では自動全窒素・全リン計測器での測定が行われている。

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