第８号（2007 年 3 月 15 日発行）

愛研技術通信
愛研詳報(2007) 第 28 巻,第 3 号

トリメチルアミンによる低級アミン類の微量分析

ジメチルアミン

150 ng／μＬ in water

トリメチルアミン

100 ng／μＬ in water② ＦＴＤ（熱イオン化検出器）
モノメチルアミン

30 ng／μＬ in water

ジメチルアミン

15 ng／μＬ in water

トリメチルアミン

10 ng／μＬ in water

2.2 装置及び器具

林 直樹(1) 試料分解濃縮装置
不純物除去管、分解瓶、試料濃縮管(2) ガスクロマトグラフ分析装置

１．はじめにトリメチルアミン（以下「ＴＭＡ」と略す）は特定悪臭物質
22 項目（悪臭防止法：昭和 47 年環境庁告示第 9 号）の 1 つで島津 GC−14APF／FID 及び FTD(3) 分析機器使用条件

GC−FID 法（水素イオン化検出器）で分析するが、TMA が低

カラム：ガラス製 2.6mm I.D. × 2.1m濃度の場合は炭化水素の妨害を受け同定しにくいことが多い。

カラム充填剤：ユニカーボン B−2000（パックドカラム）

そこでガスクロマトグラフ（以下「GC」と略す）の FTD（熱注入口温度：140℃

イオン化検出器）を使用し、FID との比較を試みた。

カラム温度：70〜100℃ 昇温 5℃／分

測定項目は、排ガス出口及び大気中（敷地境界）のトリメチ
ルアミンに加え、特定悪臭物質に規制されていないモノメチル
アミン
（以下
「MMA」
と略す）
及びジメチルアミン
（以下
「DMA」

キャリアガス：ヘリウム 15 mL／分
※ＦＩＤ、ＦＴＤとも同カラム、同条件で使用。
2.3 測定の手順
環境庁告示第 9 号では、試料の捕集は 2 本の吸収瓶をつなぎ、と略す）の 3 項目とする。
当初 GC−FID 法で分析したが、特に MMA と DMA の分離

試料を 10 リットル／分程度の流量で 5 分間捕集液に通気する及び感度が悪く、検量線を引くことは困難であった。そこで、ことにより全量 50 リットル捕集する。この捕集液を定量 50ｍ

アミン類などの窒素化合物に対して FID より選択的に高い感

L のメスフラスコに移し分析用試料とし、その一部を水酸化カ度を持つ検出器 FTD を用いて分析したところ、比較的良好な

リウム水溶液が入った分解瓶に入れ、分解瓶から発生したアミ結果を得たのでここに報告する。

ン類を液体酸素で冷却した試料濃縮管に低温濃縮する。
その後、なお本報告は、平成 13 年 6 月 22 日に開催された「東海環境

試料濃縮管を GC に接続し、キャリアガスを流し、その流量が技術発表会」（会場：愛知県中小企業センター）において研究発安定し、且つ、検出器の応答が十分安定していることを確認し表をしたものに、今回「愛研技術通信」に掲載するにあたり、た後、液体酸素を外して試料濃縮管を−183℃から 70℃まで約追記したものである。

1 分間で加熱脱着させ、アミン類をカラムに導入する。

2. 実験方法

3. 結果

2.1 試薬3.1 検量線
MMA、DMA、TMA 混合標準原液をマイクロシリンジを用(1) 捕集溶液
水 359mL に硫酸１ｍL を混合したもの。
(2) 分解試薬

た。注入量と得られたピーク面積から検量線を求めた。FID で

水酸化カリウム 500g を溶かし 1 リットル定容としたもの。
(3) モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン混

は TMA のみ、FTD では MMA、DMA、TMA の検量線を求めた。
3.2 分析結果

合標準原液① FID（水素イオン化検出器）
モノメチルアミン

いて 1〜5μＬを分解瓶に注入し、2.3 の測定手順に従い分析し300 ng／μL in water

GC−FID 法及び GC−FTD 法を用いた「排ガス出口」と「敷地境界」の分析結果を表 1 に示す。
1

表１ GC-FID 法及び GC-FTD 法を用いた「排ガス出口」と「大気」（敷地境界）中の悪臭物質の分析結果
検出器

ＦＩＤ

項目

ＴＭＡ

試料名

ＦＴＤ
ＭＭＡ

ＤＭＡ

ＴＭＡ

排ガス

境界

排ガス

境界

排ガス

境界

排ガス

境界

Ｖ[L]

50

50

50

50

50

50

50

50

気 温

ｔ[℃]

12.0

13.0

12.0

13.0

12.0

13.0

12.0

13.0

大気圧

Ｐ[kPa]

101.3

101.3

101.3

101.3

101.3

101.3

101.3

101.3

試料量

[mL]

50

50

50

50

50

50

50

50

分取量

[mL]

20

20

20

20

20

20

20

20

面 積

−

4132

0

0

0

3427

153

31153

9310

検量値

Ａ[ng]

15.5950.00000.00000.00003.47890.155326.7768.0021

検出量

Ｃ[ppm]

0.000310000.00009

0.00004

0.000530.00016

濃 度

[ppm]

0.0003<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001

0.00050.0002

下限値[ppm]<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001

採取量

分析方法：環境省告示第９号
計算式
C[ppm]=(A ×50×22,4)÷(20×59.1×V×(273/(273+t)×(P/101.3)×1000)
４．考察

点はある。高濃度試料（検量線作成時の標準物質も含めて）を今回問題になったのは、FID 法では MMA と DMA の分析が注入した直後にブランクなどの低濃度試料を注入すると、ピー

困難であったことに端を発しており、それを FTD 法で解決すクが高めに出てしまうことである。高濃度試料を注入することることを試みたわけだが、FTD の応答はそれを解決し得るもの

により検出器内のアルカリ金属チップがより活性化するためで、であった。TMA と比して感度は劣るが、FID と比べると出現

アルカリ金属チップの活性化が収まり、定常状態に安定するまピークは多少テーリングをしているものの申し分なく、検量線

で 30 分程度待たなければならない。敷地境界などの低濃度試

も直線性を確保でき、結果として定量下限値未満であったが料は連続分析可能である。また、ＦＴＤ検出器はＴＭＡに対し

DMA (MMA は検出せず) を検出できた。

て高感度なため低濃度試料には適しているが、排ガスなどの高今回使用した分離カラム「ユニカーボン B-2000」はアルカ濃度試料にはあまり適していない。高感度の弊害で、高濃度のリ処理したグラファイトカーボンを充填しており、従来使用さ検量線を引くことができず、検量線がねてしまうので、サンプれてきた「ジグリセロース＋テトラエチレンペンタミン＋水酸

ルを希釈して分析しなければならないし、前述したアルカリ金化カリウム」に比べると分離能も良く、ピークも先鋭に出現し、属チップの安定に時間がかかるからである。

なおかつ昇温分析も可能でアミン類の分析に適しているカラムと言える。

②〜悪臭防止法を考える〜

今後の展開としてはブロード、テーリングの少ないアミン類

悪臭防止法は昭和 47 年に施行され、アンモニア、メチルメに適したキャピラリーカラムを用いて分析することにより解決

ルカプタン、硫化水素、硫化メチル及びトリメチルアミンの５できる可能性があり、これからも検討を加えていく予定である。

物質が規制された。その後、昭和 51 年に二硫化メチル、アセ

以上のことから GC でアミン類を分析する場合、FID よりもトアルデヒド及びスチレンの 3 物質が追加され、さらに平成元

FTD の方が力を発揮することがわかった。今のところ規制され年にプロピオン酸、ノルマル酪酸、ノルマル吉草酸及びイソ吉るアミン類は TMA のみだが、極微量分析の段階に至った昨今

草酸の４物質が追加され、続いて平成５年にプロピオンアルデ

において、アミン類分析における FTD の公定化を望むもので

ヒド、ノルマルブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、イある。

ソバレルアルデヒド、ノルマルバレルアルデヒド、イソブタノール、酢酸エチル、メチルイソブチルケトン、トルエン及びキ

5. 追記（結びにかえて）シレンの 10 物質が追加され、現在合計 22 物質が規制対象とな①〜現在の TMA 分析状況について〜っている。また、平成 6 年に硫化水素、メチルメルカプタン、研究発表をしてから約 6 年経過したが、悪臭防止法の TMA分析法に変わりはないので、現在も FID による分析を続けてい硫化メチル、二硫化メチルの 4 物質について排出水中における規制基準の設定方法が定められた。

る。ＴＭＡピークの直前と直後に妨害ピークが出現するのでマ

悪臭防止法では、特定悪臭物質の排出濃度を規制することにニュアル操作でピーク処理を行っている（ピークの切り方の調より、悪臭の防止を図ってきたが、悪臭の多くは複数の原因物

整）ものの、今のところ検量線の直線性や再現性も問題なく、質からなる「複合臭」であることから、個々の特定悪臭物質の下限値も確保しているので比較的良好に推移している。

規制基準をクリアしても苦情の原因となっているケースがある

研究発表では述べていないが、ＦＴＤ検出器にも多少の問題

ことや、国民の日常生活に起因する悪臭を含めた都市生活型の2

苦情割合が増加する傾向にある。悪臭の苦情件数は昭和 45 年

オートサンプラーを接続できないことからマニュアルで操作しの調査開始以降、昭和 47 年をピークとして減少傾向を示してなければならず効率が悪い。
特に夏場は液体酸素の減りが早く、きたが、ここ数年は再び増加傾向にあり、平成 12 年度の苦情

10kg の液体酸素は 4 日程度で気化してしまうので経費もかか

件数は昭和 47 年度に匹敵する 2 万 1 千件を越えた（環境省環る。アルデヒド類の分析においても GC 分析より高速液体クロ

境管理局大気生活環境室調べ）。先年、愛研においても「焼肉店」

マトグラフ(HPLC）分析の方が前処理も容易なので効率は上がの排ガス悪臭濃度測定を実施したが、強烈な焼肉の臭いがする

るし、オートサンプラーも使用できる。また、公定法があまりにも係わらず、検出された物質は 22 項目中アセトアルデヒド

進展していないので分離カラムもあまり進歩していない。例え及びプロピオンアルデヒドだけであった。
「複合臭」の臭い物質

ば、硫黄化合物やトリメチルアミンなどはキャピラリーカラムの特定は悪臭物質 22 項目だけでは満足できないことを実感し主体の現在においてもパックドカラム主体である。
以上、「複合臭」の課題は「三点比較法」により改善されたが、た。
このような悪臭の課題に対応するため、平成７年に悪臭防止法の一部が改正され、人間の嗅覚を用いた測定法（三点比較法）

特定悪臭物質 22 項目及びそれに付随する分析方法の見直しを求めるものである。

が導入された。嗅覚測定法を用いた臭気指数規制である。
ここまで悪臭防止法の大まかな流れを記述した。今度は技術参考文献的な話に移る。硫化水素などの硫黄化合物４物質、有機溶剤６「特定悪臭物質測定マニュアル」日本環境センター編 (1996)

物質及びトリメチルアミンはすべて液体酸素濃縮法である。近「悪臭の機器測定」 加藤龍夫 他著 (1984)

年、
GC や GC／MS はオートサンプラーが普及し自動化が進ん「機器分析入門」 日本分析化学会九州支部編 (1996)

だが、液体酸素濃縮法では GC に濃縮管や導管を接続するため、「明解 環境分析技術手法」日本環境測定分析協会編 (1995)

最新ニュース○ 自民、民主、公明の 3 党は 7 日、超党派で議員立法を目指している「海洋基本法」の素案について合意した。排他的経済水域(EEZ)の管理や海洋資源開発などの海洋政策が、国土交通省、外務省、経済産業省、防衛省など、8 つの複数省庁の縦割りとなっている現状を改め、海域を総合的に管理するのが目的だ。基本理念として (1) 環境保全 (2) 持続可能な開発 (3 )国際的協調などの重要性を明記。その上で、海洋政策担当相の任命、首相を議長とする総合海洋政策会議の設置、海洋基本計画の策定などを盛り込む。
（2007 年3 月 7 日、読売新聞）○ アスベスト対策に関する国の規制内容が多岐にわたっており、わかりにくい面があると思っていたところ、最近になって要領よ
くまとめられているものをインタ−ネット上で見つけたので、そのまま転載します。
（2007 年 2 月 1 日、環境部ドットコム）◇石綿による健康被害の救済に関する法律・通称「アスベスト新法」。2006 年 2 月 10 日公布、3 月 27 日施行。
・アスベストによる健康被害の特殊性にかんがみ、アスベストによる健康被害に係る被害者等の迅速な救済を図ることを目的とし、アスベスト被害者に対して医療費、療養手当、葬祭料、特別遺族弔慰金の救済給付を行う。支給に要する費用等は、全事業主から徴収するとともに（労働保険を活用）、アスベスト関連企業から特別に徴収する二本立て。
◇労働安全衛生法
・アモサイト、クロシドライト、所定の製品でアスベスト含有率 1 重量％を越えるものの製造を禁止。
・当分の間、製造等が許可される製品については名称等の表示や文書の交付等が義務づけられる。そのほか、健康管理手帳の交付、計画の届け出等を定める。
◇石綿障害予防規則
・アスベスト等を取り扱う業務のうち、解体作業等の業務に係る措置を中心に、アスベスト及びアスベスト含有製品の製造・取り扱
いの管理基準を定める。
・作業主任者の選任、職務、石綿作業主任者技能講習について定めるとともに、事業者の講ずべき措置として、事前調査、作業計画、除去作業上の各種措置などを定めている。
◇作業環境測定法
・作業環境の測定に関して、必要な事項を定める。
◇じん肺法
・粉じんを吸入することによる疾病「じん肺」の予防等について定める。
◇大気汚染防止法
・人の健康に被害を生じるおそれのある物質を「特定粉じん」と位置づけ、アスベストを指定。
・規制基準には、(1) 工場・事業場の敷地境界線における大気中濃度の基準 (1 リットルにつきアスベスト繊維 10 本）、(2) 吹付けア
スベスト等が使用されている建築物その他の工作物を解体・改造・補修する作業における集じん等の作業基準―がある。
・ 特定粉じんの排出者は上記基準の遵守義務があり、違反者に対して都道府県知事が基準適合や一時使用停止を命ずることができる。
・特定粉じん発生施設の設置・構造変更、特定粉じん排出等作業について、事前に都道府県知事へ届出義務がある（特定粉じん発生
3

施設：60 日前、特定粉じん排出作業：14 日前）。都道府県知事は届出内容を審査し、排出基準に適合しないと認めるときは、計画の変更等を命ずることができる。
・特定粉じん発生施設の設置者は、工場等の敷地境界線におけるアスベスト濃度を測定・記録（都道府県職員は工場・事業場への立入検査、報告徴収が可能）。
・特定粉じん排出等作業を伴う建設工事（特定工事）の注文者は、施工者に対し、施工方法、工期等について、作業基準の遵守を妨げるおそれのある条件を付さないように配慮する義務がある。
・なお、解体作業について、施行令等を一部改正し、規制対象となる建築材料を追加、作業の規模要件を撤廃（2006 年 3 月〜）。また、法等を一部改正し、工場プラント等の「工作物」の解体も規制対象となる解体作業に拡大した（2006 年 10 月〜）。
◇公害防止組織整備法
・正式名称は「特定工場における公害防止組織の整備に関する法律」。
・特定粉じん施設を設置した場合の公害防止管理者の選任について定める。
◇廃棄物処理法・正式名称は「廃棄物の処理及び清掃に関する法律」。
・アスベスト含有廃棄物について、スレート等の成形品のアスベスト含有廃棄物は産業廃棄物として位置づけ、建築物から除去された吹き付けアスベスト等の廃棄物は特別管理産業廃棄物として位置づけ、それぞれに処理基準が適用される。
・このほか、アスベスト廃棄物の溶融による無害化処理を促進・誘導する国の認定特例制度がある。
◇建築基準法・建築物の増改築や大規模な修繕・模様替え時に、吹き付けアスベスト、アスベスト含有吹き付けロックウールについて増改築の規模等に応じて除去、封じ込め又は囲い込みを義務づけている。
◇ＰＬ法・正式名称は「製造物責任法」。
・（社）日本石綿協会では、同法への対応として、「石綿の健康影響の視点から石綿含有率１重量％を超えるすべての製品に“ａ”
マークを自主的に表示する」ことを定めている。
◇ＰＲＴＲ法・正式名称は、「特定化学物質の環境への排出量の把握等及び管理の改善の促進に関する法律」。
・石綿と石綿を 0.1 質量％以上含有する石綿製品を第一種指定化学物質に位置づけ、製造業や 21 名以上の会社、石綿を 0.5ｔ／年使用しているものに対して石綿の排出・移動量を国に報告することを定めている。
○ 欧米などで既に設定されていながら、国内ではまだ検討すら進んでいない PM2.5 に関する大気環境基準。年度内の和解を目指す
東京大気汚染訴訟で、国との協議の中で原告側が設定を要求したり、大気環境学会が独自に国内外の知見収集を始めるなど、基準を所管する環境省の「外堀」が徐々に埋められつつある。環境省では「基礎調査を実施中で、その結果をまって設定するかどうかを含め検討したい」との姿勢を変えていないが、健康影響が懸念されており、早期の対応を求める声が一段と高まりそうだ。（2007 年 3月 14 日、環境新聞）

流域生態系を考える！（第５回）−里山生態系と水循環−
標高が 300m 以下、区域のまとまりが概ね 100ha 以上ある二次林、雑木林を里山と定義すると（愛知県環境部、1997）、愛知県の里山分布は、犬山市、瀬戸市、豊田市、岡崎市から蒲郡市を結んだ丘陵地帯を中心に幅広く帯状に分布しており、このようなまとまりのある里山の面積は 50,789ha であり、これは県土面積の約 10％、県の森林面積の約 23％に相当する（図１）。実は、この里山分
布とため池の分布ベルトがよく重なっているのである。一般に、我が国に現存する里山林（雑木林）は、自然植生である照葉樹林（常緑広葉樹林）を伐採した後の二次林（落葉広葉樹林）であるものが多く、焼畑農耕の場、あるいは薪炭や刈敷採集の場として、人々の働きと強く結びついた「原風景」ともいうべき我が国独自の農村風景を形成してきた。これはとりもなおさず、里山林−ため池−
農耕地（水田・畑）−農村集落を一つの連続したシステムとして成り立っていた証であるといえる。言い換えると、里山はため池と一体となって何百年もの間、人間活動が加わってなおかつ持続してきた代償自然であると言っても過言ではない。
森林は、森林を取りまく水循環と相互に密接に関係しあって成立している生態系である。特に森林土壌は、水の量と質を保全する
上で大きな役割を果たしている。
図 2 は、山地森林での水循環のようすを示したものである。森林に流入する降雨の一部は樹冠層で遮断され蒸発するが、多くは葉や枝を通過して林内に降下し（林内雨）、また一部は樹幹に集められ（樹幹流）林床土壌に到達する。林床に到達した降雨の大部分は即座に森林土壌中に浸透し、中間流または地下水流となる。そして最終的には渓流水として森林から流出する。
一般的に降雨と渓流水の水質は大きく異なるが、これは、水の移動に伴いさまざまな生物地球化学的な作用を受けて渓流水の水質が形成されるためである。
森林からの流出水は、つぎの 3 点で水質浄化の働きをもっている（太田・服部、2002）。
4

① 酸性度が低い･･･森林に恵まれている日本の河川水のｐＨ
値は中性を維持している。
② 窒素濃度が低い･･･森林から流出する河川水に含まれる窒素やリンの量は極めて少ない。
③ 濁りが少ない･･･はげ山に降水があると、地表流が起こり、土砂を削って濁水を流すことはよく知られている。
全国各地における酸性雨の現状を概観すると、年平均値で 4.4〜5.8 を示しており、ここ 20 数年間、顕著な変動は認められていないが、森林や湖沼等で被害が報告されている欧米などと比べても同程度の酸性度を示している。
酸性化した降水が渓流水として流出するときに中性化するプロセスについて、図１に示す里山地域にある都市近郊林で観測した研究例を紹介する（田中・吉田ら、2004）。
森林に入る直前までの降雨や雪や霧を林外雨と呼ぶ。林外
雨のｐＨは 3.6〜6.4（平均 4.62）の範囲を変動し、3 年間の図１ 愛知の里山マップ（愛知県環境部 1997）

平均ｐＨ値は 4.61 で観測値の半分以上が 5.0 を下回っており、いわゆる酸性雨が降下していた。降雨が森林の樹冠に達すると、その一部は枝葉に接触したり間隙を抜けて直接林地に到達する。前者を樹冠滴下雨と言い、後者を樹冠通過雨と呼び、両者併せて林内雨と呼ぶ。林内雨のｐＨは林外雨に比べると若干上昇し 5.0〜5.3 を示した。これは、降水中のＨ＋が葉面において主にＫ＋ と交換されることによって酸中和機構が働き、この機構は針葉樹林よりも広葉樹林でより顕著であると考えられている。樹幹に沿って林床に流下する樹幹
流のｐＨ値は樹種により違いがあり、里山林の代表植生であるコナラでは林内雨よりも高く、リョウブも林外雨に比べて高い値を示した。一方、アカマツやソヨゴ、イヌツゲ、アラカシなどの常緑樹では、林外雨や林内雨よりも低い値を示す
傾向にあった。ただし、落葉樹であってもタカノツメ、ヤマ
ザクラ、アベマキは、林外雨と同等かそれ以下の値を示した。

図２ 山地森林における水循環と水文素過程の概念図（太田、1996）
降水

樹幹流のｐＨは、立木の根本付近の土壌に対して強い化学的な影響を及ぼすと考えられるが、常緑針葉樹の樹幹流のｐＨは概して林外
雨よりも低くなる傾向にあり、逆に落葉広葉樹では酸性を緩和する働きがある。森林土壌に浸透した降水は、浸透過程で土壌中の鉱物を徐々に溶かし出す。そのとき、土壌中に炭酸ガスが豊富に含まれているために、生物的・化学的・水文学的なさまざまな要因が働いて、ｐＨ値が徐々に再上昇

樹冠での酸中和していく。最終的に渓流水（湧水）として流出するときには、水中に溶け込んでいた炭酸ガスが気体となって放出されるため、さらにｐＨ値が上昇
し中性近くになる。
落葉層での酸中和

以上のプロセスを概念的にまとめると、図２のとおりである。
腐植土層

森林には、酸性度を低下させる働きのほかに、窒素濃度を低下させて、

微生物・
土壌動物

水質を浄化する機能をもっている。すなわち、森林土壌には多くの有機態
窒素が含まれているため、有機態窒素はアンモニア化成菌によってアンモニアになり、それを硝化細菌によって硝酸態窒素に変え、最終的には脱窒

母材・岩石

土壌・
鉱物に
よる酸
中和

菌が窒素ガスに変える生物学的なメカニズムが働くからと考えられている。
地下水や河川水へ流出

この一連のプロセスは、浄化槽の原理と同様で、森林ではこのプロセスが斜面の土壌で進行していると考えられる。そして、最終的に土壌を通り抜
け、湧水・渓流水となって流出する谷尻で活発に脱窒が行われ、水中に溶

図３ 森林生態系における酸中和機構模式図

けていた窒素がガスとなって放出される。このようにして、森林土壌にはアンモニア態窒素や硝酸態窒素などが多く含まれているにもかかわらず、流出した河川水の窒素濃度が低いのはこのためであると考えられる。
次回は、図２にある水文素過程における水質変化について詳しく見ていきたい。
5

技術資料：窒素とリンを測る
藻類の増殖が水中の栄養物質の濃度によって律速されることは、「リービッヒの最少律」としてよく知られている。植物プランク
トンは窒素、リン、ケイ素をよく利用するため、水中でしばしば枯渇する。植物プランクトンの増殖にとって不可欠であるという意
味から、これらの塩類を栄養塩類と呼ぶ。これら 3 元素は陸上植物でいわれている必須 3 元素（窒素、リン、カリウム）とはケイ素とカリウムの点で異なる。海水中にはカリウムはかなり多量に溶存しているから不足することはないが、ケイ素は珪藻類や珪質鞭毛
藻類の細胞殻の形成に必要なため、ケイ素が不足することがある。植物プランクトンが利用する窒素源としては、主にアンモニア態、亜硝酸態、硝酸態の無機三態があげられる。そのほかに、植物プランクトンは窒素源として尿素もとり込むことが知られている。リンは一般にリン酸態リンとして示されているが、水中での形態は明らかでない。
有機窒素と有機リンは、それぞれ水中に溶存しているものと、粒子状で存在しているもの、とがある。すなわち、有機窒素は、溶存有機窒素(ＤＯＮ)と懸濁有機窒素(ＰＯＮ)に、有機リンは溶
存有機リン(ＤＯＰ)と懸濁有機リン(ＰＯＰ)に分けられる。しかしこの分類は厳密なものではない。化学的な意味での溶液、コロ
イド、粒子をサイズ別に分けることは難しい。一般的には、広く使われている孔径１μm 程度のガラス繊維のろ紙や孔径約 0.45μmの有機膜のろ紙で試水を濾過し、ろ紙上に残るものを懸濁態、ろ液を溶存態としている。したがって、溶存態の中には、バクテリ
アや微細な植物プランクトンの一部が含まれていることもある。
また懸濁態の中には、植物プランクトン、動物プランクトン、バ
クテリア、花粉、生物遺骸、そのほかさまざまなものが含まれている。なお、溶存有機窒素と溶存有機リンは、懸濁有機窒素と懸濁有機リンの分解で生じることが多い。
これからも理解されるように、窒素やリンは時間的にも空間的にも形態変化しやすいことがわかる。ここでは、三河湾で観測された各態窒素の季節変化の例を示す（図１）。三河湾では、アンモニア態窒素と硝酸態窒素は、夏季成層期には表層付近で植物プ
ランクトンによって消費されるために少ないが、底層水で多く、10 月から 2 月にかけて全層循環するときは、表面から海底まで濃度がほぼ均一になる。また、夏季成層期になると、躍層下部は貧酸素水塊が形成される。その時にしばしば、海底近くの底層で硝化作用が起きることがある。
このように変化しやすいから、形態別の窒素やリンの分析に際しては、試水を採取したら出来るだけ早く分析することが望まれる。なお、分析まで時間を要する場合は、ろ液を−20℃以下で冷凍保存する。
図１ 三河湾に お け る 水温、 塩分量、 光合成活性（Pmax）、クロロフィルａ量、アンモニア態窒素、硝酸態窒
素、尿素態窒素、及び溶存態窒素の季節変化
下記に、湖沼と海洋における水中の主要栄養塩の含量を透明度とクロロフィルａ量とともに示す。
栄養塩状態

栄養塩レベル窒素（mg／L）

リン（mg／L）

透明度

クロロフィルａ（ｍ）(mg/m3)>8

0.1-0.8

湖沼
貧栄養湖

0.02-0.2(<0.2) 0.002-0.02(<0.02)

中栄養湖

0.1-0.7

4-8

1-5

富栄養湖

0.5-1.3(>0.2)

0.01-0.09(>0.02)

0.01-0.03

<4

10-60

0.1-0.15

0.01

30-40

海洋
黒 潮
親 潮

0.3-0.5
0.8-1.2

富栄養海域
東京湾

0.5-1.0

0.05-0.1

2-3

18-113三河湾

0.1-0.2

0.03-0.07

3-4

20-80
6

7