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東京湾流入河川の河口域における細菌学的水質調査
石井 裕一 和波 一夫 木瀬 晴美*

安藤 晴夫（*非常勤研究員）

要

旨

東京湾流入河川の河口域における細菌学的水質指標に関する基礎的知見の集積を目的に、大腸菌群、糞便性大腸菌、大腸菌、糞便性腸球菌およびウェルシュ菌芽胞数を計測し、それぞれの変動と相互関係、他の水質項目との関係を検討した。いずれの細菌関連項目についても明瞭な季節的な変動は確認されなかったが、大腸菌群、糞便性大腸菌群および大腸菌については少雨時にその値が低下していた。この３つの細菌関連項目は互いに正の相関関係が認められた。糞便性連鎖球菌およびウェルシュ菌芽胞については他の細菌と相関性は小さかった。電気伝導度との関係を検討したところ、大腸菌群、糞便性大腸菌群および大腸菌については概ね負の相関が認められ、塩分の増加に伴い菌数が減少することが示唆された。大腸菌群数は水温と明瞭な相関関係は認められなかったが、高水温期と低水温期を区別して整理すると、いくつかの調査地点では低水温期に減少することが確認された。

キーワード：大腸菌群、糞便性大腸菌、大腸菌、河川河口域、塩分応答

A survey of the microbiological water qualityof rive estuaries in the Tokyo bay
ISHII Yuichi, WANAMI Kazuo, KISE Harumi*, ANDO Haruo( *Associate researcher )Summary
Seasonal variations and correlations of coliform group, fecal coliform group, Escherichia coli, fecal streptococcus and clostridium
perfringens spores were surveyed for investigation of the microbiological water quality of river estuaries in the Tokyo bay. Relationships
between microbiological and other water qualities were also investigated. All bacteria did not clearly show seasonal variation. However,numbers of coliform group, fecal coliform group and E. coli were decreased in little rain term. The positive correlations among these bacteria
were recognized. The correlativity among fecal streptococcus, clostridium perfringens spores and other bacteria were relatively low. It wassuggested the correlativity between salinity and three bacteria, coliform group, fecal coliform group and E. coli, because numbers of thesebacteria were decreased with increasing of electrical conductivity. Coliform group was decreased in low water temperature term at some survey
point the, although the correlation with water temperature was ambiguous.
Key Words：coliform group, fecal coliform group, Escherichia coli, river estuaries, salt response

東京都環境科学研究所年報2012

- 18 １ はじめに水域の生活環境保全に関する環境基準の１つとして、
St.7: 荒川河口
（東西線鉄橋下）

大腸菌群数が定められている。しかしながら大腸菌群数は、人畜の糞便由来のものだけでなく土壤等の自然起源

St.6: 中川河口
（葛西橋下）

St.8: 砂町運河
（夢の島大橋）菌が混入することが古くから指摘されている1）。大腸菌

St.5:旧江戸川河口（京葉線鉄橋下）群を構成する細菌の中で、大腸菌（E. coli）は環境由来株が最も少なく、またヒト糞便中の大腸菌群の90%以上を占めることから、より明確な指標細菌である2）。大腸菌群に関する環境基準の設定の経緯3）や水道法基準の改正4）から判断して、公共用水域の水質測定において、大東京湾

腸菌群数から大腸菌への基準見直しの必要性が指摘さ
St.3:大師橋下

れている5）。

St.1:弁天橋
St.2: 海老取川河口干潟

また、水浴場の水質基準として、大腸菌群と比較する

St.4:右岸都県境と糞便汚染を的確に示すとされる6）糞便性大腸菌群数（m-FC法）が設定されており、水質監視に限らず、近図１ 調査地点

年でも水域の糞便汚染に関する様々な研究が実施されている7～9）。
それら以外でも、糞便汚染の指標として有用とされる
10）

験室に搬入し、細菌類計測および水質分析に供した。採や、その挙動が有機汚濁に左右され水と同時に現地で水温を計測し、併せてポータブル水質ない糞便の直接的な汚染指標とされている嫌気性芽胞計（横河電機、MODEL SC82）を用いて電気伝導度を測

糞便性連鎖球菌

11）

菌など多様な細菌学的水質指標が調査・研究の対象定した。
（２）細菌培養および計数となっている。
本研究では、干潮河川河口域における、これら細菌学細菌関連の検査項目は、大腸菌群、糞便性大腸菌群、的水質指標に関する基礎的資料を得ることを目的に、東大腸菌、糞便性連鎖球菌およびウェルシュ菌芽胞とした。

京湾の流入河川を対象に調査を行い、その分布や季節変それぞれの検査項目に対し、検水の適量（1～100ml）を動およびそれぞれの相互の関係を検討した。併せてCOD疎水性格子膜メンブランフィルター（NEOGEN 、等他の水質項目の測定を実施し、細菌関連項目との関係

ISO-GRID Sterile Membranes、0.45μm）でろ過した。ウを検討した。

ェルシュ菌芽胞については、検水を 75℃で 20 分間加熱した後、十分放冷したものをろ過した。
大腸菌群および大腸菌は ECC 培地（CHROMagar）を２ 方法用い、36℃で 24 時間培養、糞便性大腸菌群は mFC 培地（１）現地調査および採水
現地調査は 2011 年 6 月から 2012 年 2 月の期間に 1 回（Difco）を用い 44.5℃で 24 時間、糞便性連鎖球菌は m/月の頻度で実施した（6 月のみ 2 回実施）
。調査地としEnterococcus 培地（Difco）を用い 36℃で 48 時間培養、て図 1 に示す多摩川河口 4 地点（St.1：弁天橋、St.2：海ウェルシュ菌芽胞は Handford 改良培地（栄研化学）を

老取川河口干潟、St.3：大師橋下、St.4：右岸都県境）、用い嫌気条件下で 44.5℃、24 時間培養した。培養後、旧江戸川河口 1 地点（St.5：京葉線鉄橋下）、中川河口 1それぞれのフィルター上のコロニー数をカウントし、最地点（St.6：葛西橋下）、荒川河口 1 地点（St.7：東西線

確数法により各細菌数を求めた。なお、いずれの細菌も鉄橋下）および荒川河口に接続する砂町運河 1 地点

検出下限値は 1 MPN/100ml である。

（St.8：夢の島大橋）の合計 8 地点を選定した。毎回の（３）COD、SS およびアンモニア態窒素の分析調査で、各地点においてステンレス製バケツを用い表層

COD および SS は工場排水試験方法（JIS-K0102）に水を採水し、滅菌済ポリ瓶に移し入れ冷温状態を保ち実従い測定を行った。アンモニア態窒素濃度は、オートア

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2012- 19 -

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

1月

2月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

1月

2月

1月

2月mm

05010015065雨量

雨量

大腸菌群

大腸菌群

432St.1

105St.2

St.3

St.5St.4

糞便性大腸菌群

St.6

St.7St.8

糞便性大腸菌群

4321log MPN/100ml

05BDL (St.3)

大腸菌

大腸菌

432104BDL (St.3)

BDL (St.5)

BDL (St.3, 4)

糞便性連鎖球菌

BDL (St.5)

糞便性連鎖球菌

32101

ウェルシュ菌芽胞

ウェルシュ菌芽胞

3210

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

1月

2月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

図２ 多摩川河口（St.1～4）、旧江戸川河口（St.5）、中川河口（St.6）、荒川河口（St.7）および砂町運河（St.8）
における大腸菌群数、大腸菌数、糞便性大腸菌群数、糞便性連鎖球菌数およびウェルシュ菌芽胞数の経月変化

ナライザー（BL TEC、QuAAtro 2-HR）を用い測定した。

図示した。
大腸菌群数については、調査期間中の平均値は St.1

（４）雨量データ
2011 年 6 月から 2012 年 2 月までの雨量は、気象庁東は 3,909 MPN/100ml（960～10,230 MPN/100ml）、St.2 は京管区気象台およびアメダスデータを利用し、日毎の雨6,074（430～14,800）、St.3 は 7,136（200～17,620）、St.4

量を整理した。

は 5,604（140～20,000）、St.5 は 16,617（180～99,300）、
St.6 は 3,386（390～15,400）、St.7 は 8,497（370～57,800）、

３ 結果および考察

St.8 は 23,010（2,910～158,000）であった。何れの調査（１）各細菌数の変動

地点においても明確な季節変動は観測されなかったも

図 2 に多摩川河口（St.1～4）、旧江戸川河口（St.5）、のの、調査日までの雨量が少なかった 7 月（St.1～4：

中川河口（St.6）、荒川河口（St.7）および砂町運河（St.8）

3.5mm、St.5～8：6.5）は、その前後の調査結果に比べ、における大腸菌群数、大腸菌数、糞便性大腸菌群数、糞小さい値を示す地点が多かった。多摩川本流（St.2～4）

便性連鎖球菌数およびウェルシュ菌芽胞数の経月変化

では先行晴天日数が 27 日間と長い 1 月は低い値となっを示す。図中の雨量は東京管区気象台のものである。まていたが、その他の地点では、前後の調査結果と同程度た検出下限値未満（BDL: below detection limits）であっであった。また、St.5～7 では雨量の多かった 6 月の 1たものについては、便宜上 log (MPN / 100ml) = 0 として回目調査（調査日までの 7 日間で 68mm）および 9 月（同東京都環境科学研究所年報2012

- 20 6

大腸菌群数（log MPN/100ml）

5badc43210123
糞便性大腸菌群数（log MPN/100ml）

455

糞便性大腸菌群数（log MPN/100ml）

0y = 0.7419x + 1.7421
R² = 0.7712

y = 0.8215x + 1.0351
R² = 0.8744

4y = 0.5715x + 2.4562
R² = 0.3823

ey = 0.6056x + 2.3866
R² = 0.2131

gf32

y = 0.9003x + 0.9002
R² = 0.7769

y = 0.4834x + 2.0847
R² = 0.2162

1y = 0.5124x + 2.0806
R² = 0.0847

00123
大腸菌数
（log MPN/100ml）

455ih

大腸菌数（log MPN/100ml）

43210

図３ 各細菌（群）の相関図：大腸菌群 vs (a)糞便性

y = 0.8676x + 0.8079
R² = 0.333

y = 0.5683x + 1.3625
R² = 0.2771012
糞便性連鎖球菌数（log MPN/100ml）

44j
糞便性連鎖球菌数（log MPN/100ml）

大腸菌群、(b)大腸菌、(c)糞便性連鎖球菌、(d)ウェル3シュ菌芽胞、糞便性大腸菌群 vs (e)大腸菌、(f)糞便性連鎖球菌、(g)ウェルシュ菌芽胞、大腸菌 vs (h)糞便性連鎖球菌、(i)ウェルシュ菌芽胞、糞便性連鎖球菌 vs (j)321
y = 0.6057x + 0.6872
R² = 0.1821

ウェルシュ菌芽胞

0012
ウェルシュ菌芽胞数（log MPN/100ml）

342,300）、St.3 は 425（BDL～1,900）、St.4 は 395（BDL～79mm）は比較的高い値を示していた。
糞便性大腸菌群数については、調査期間中の平均値1,170）、St.5 は 2,581（BDL～25,500）、St.6 は 346（20～は St.1 は 2,131 MPN/100ml（220～5,580 MPN/100ml）、2,400）、St.7 は 518（10～3,500）、
St.8 は 5,077（360～39,000）

St.2 は 2,078（130～5,800）、St.3 は 2,811（10～8,100）、であった。またその変動は多くの地点で大腸菌群数や糞St.4 は 2,029（BDL～4,600）、St.5 は 2,870（108～20,900）、

便性大腸菌群数と同様の傾向であった。しかしながらSt.6 は 675（80～3,100）、St.7 は 1,961（50～11,500）、St.8

St.5 については、他の地点のような傾向は認められず、は 4,664（2,100～10,500）であった。大腸菌群数同様に6 月の 1 回目調査時のみ高い値（25,500 MPN/100ml）
で、明確な季節変動は認められなかったが、少雨時の群数減それ以降は比較的低い値（BDL～70 MPN/100ml）で推少や、多雨時の群数増大などは同様の傾向であった。

移していた。

大腸菌数は、調査期間中の平均値は St.1 は 307

糞便性連鎖球菌数については、St.1 は 136 MPN/100ml

MPN/100ml（70～690 MPN/100ml）、St.2 は 495（40～（10～571 MPN/100ml）、St.2 は 77（12～179）、St.3 は東京都環境科学研究所年報2012

- 21 113（37～255）、St.4 は 135（6～621）、St.5 は 1,105（5係が認められた（決定係数 R2 はそれぞれ 0.87 および～5,950）、St.6 は 203（2～1,170）、St.7 は 452（6～3,337）、0.77）。糞便性連鎖球菌（図 3c）およびウェルシュ菌芽

St.8 は 173（6～486）であった。St.5～7 については、多胞（図 3d）との関係については、いずれも正の相関を雨時の増大が認められた。

示すものの R2 はそれぞれ 0.38 および 0.21 と小さかった。

ウェルシュ菌芽胞数はSt.1 は99 MPN/100ml（34～208

また糞便性大腸菌群数は大腸菌数とも強い正の相関がMPN/100ml）、St.2 は 100（26～272）、St.3 は 130（37～認められた（図 3e、R2 = 0.78）。それら以外（図 3f ～ j）

264）
、St.4 は 142（50～452）、St.5 は 77（4～620）、St.6については概ね正の関係を示すものの、いずれも決定係

は 52（12～200）、St.7 は 70（5～370）、St.8 は 431（38数は小さく（0.08 ～ 0.33）、相関性は弱かった。

～3,620）であった。何れの地点においても、6 月の多雨（２）水質の変動と細菌の関係時をのぞき低い値であり、また地点間の差も比較的小さ

各調査地点における電気伝導度、水温、COD、SS お
よび NH4-N 濃度の経月変化を図４に示す。電気伝導度かった。
大腸菌群数、糞便性大腸菌群数、大腸菌数、糞便性については、本調査ではサンプリング時の潮の干満を考連鎖球菌数およびウェルシュ菌芽胞数のそれぞれの相慮していないこともあり、規則的な変動は認められなか関を図 3 に示す。大腸菌群数については糞便性大腸菌群った。しかしながら、その挙動は各調査地点ともに比較数（図 3a）および大腸菌数（図 3b）と強い正の相関関的類似しており、降雨後の調査時には低下する傾向であ

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

1月

2月

6月

7月

8月

9月

St.7

St.8

10月

11月

12月1月

2月

0mm

50100

雨量

雨量

150
40St.1

St.2

St.3

St.4mS/cm

St.5

電気伝導度

30St.6電気伝導度

2010040

水温℃

30

水温20100158910mg/l

COD

COD

50200mg/l

270

470

SSSS

150
100
50
06mg/l

NH4-N

NH4-N

4
20

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

1月

2月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

1月

2月

図４ 多摩川河口（St.1～4）、旧江戸川河口（St.5）、中川河口（St.6）、荒川河口（St.7）および砂町運河（St.8）における電気伝導度、水温、COD、SS およびアンモニア態窒素濃度数の経月変化

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大腸菌群数

糞便性大腸菌群数

菌（群）数 （log MPN/100ml）

65y = ‐0.0381x + 4.0405
R² = 0.3271

大腸菌数
5y = ‐0.0345x + 3.4695
R² = 0.2451

44332211y = ‐0.023x + 2.7065
R² = 0.0958

42000010203040010203040010203040

電気伝導度（mS/cm）

図５ 大腸菌群数、糞便性大腸菌群数および大腸菌数と電気伝導度との関係

6月～9月

大腸菌群数 （log MPN/100ml）

6ab5

平均25.4℃（21.4℃～30.4℃）

10月～2月
平均14.2℃（6.5℃～23.5℃）

432100102030

40St.1

St.2St.3St.4

水温（℃）

St.5St.6

St.7St.8地点

図６ 大腸菌群数と水温との関係 ａ：相関図、ｂ：高水温期および低水温期における大腸菌群数の比較った。水温は、いずれの調査地点においても同様の挙ね負の相関を示していた。糞便性大腸菌群については、動・季節変動であったことが確認された。COD は、多塩分濃度の増加に伴い、その群数が低下することが報告

摩川河口域（St.1～4）はいずれの地点も同様の挙動であされている 8）。今回の調査では、いずれも弱い相関ではった。St.3 では 2 月の調査時に大量のユーグレナ（ミドあるが、糞便性大腸菌群のみならず、同様の結果は大腸リムシ）が発生しており、89 mg/l という極めて高い値菌群や大腸菌についても確認された。古川ら（2010）9）であった。そのため、以降の解析ではこの値は除外した。

は、塩分濃度上昇による糞便性大腸菌群の減少は、懸濁

St.5～8 については、多摩川河口域と異なり、水温低下物に付着し沈降するためではなく、塩分影響によって死に伴い減少する傾向が認められた。SS はいずれの地点滅するためであると報告している。図示はしないが、今においても、降雨後の調査時には高い値が観測された。

回の調査結果でも SS と各細菌との間には相関関係は認

また 2 月の St.3 の測定結果については COD 同様に除外められなかった。また糞便性連鎖球菌数およびウェルシした。NH4-N は St.8 が比較的高濃度であったが、その他ュ菌芽胞数については、電気伝導度との相関性は認めらの調査地点は概ね同程度の濃度で、水温低下に伴って上れなかった。
水温との関係については、大腸菌群数は水温の上昇に昇する傾向が観測された。
ここで、これら水質項目と各細菌の関係を検討した。

より増加することが報告されている 5, 9）。今回の調査で図５に大腸菌群数、糞便性大腸菌群数および大腸菌数とは、図 6a に示すように、全体として正の相関を示すも電気伝導度との関係を示す。何れの細菌群（細菌）も概のの、その傾向は明瞭ではなかった。そこで各調査地点

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2012

- 23 における高水温期（6 月～9 月）と低水温期（10 月～2月）の大腸菌群数の平均値をみると、図 3b に示すよう

4）眞柄泰基：水道水質基準の改正と今後の展望、用水と廃水、46、pp.557-560（2004）に、多摩川河口域（St.1～4）ではどちらも同程度の値で5）和波一夫、石井真理奈、木瀬晴美：都内河川の大腸あったが、St.5～8 は低水温期の方が群数が減少してい菌群数に関する研究（１）－多摩川の大腸菌群と大腸た。調査地点（調査河川）ごとに大腸菌群数の温度応答

菌の挙動－、東京都環境科学研究所年報 2010、pp.9-19が異なる原因については、今後の検討課題である。COD（2010）

や NH4-N との関係については図示しないが、いずれも6）日本水道協会：上水試験方法解説編、pp.836-854（2003）

各細菌群（細菌）との間に相関性は認められなかった。

7）鐘ヶ江隆、佐藤義夫、小野信一、加藤義久、西村弥亜、成田尚史、福江正治、池田倫和：清水港の水質の変遷と折戸湾における細菌組成、「海－自然と文化」

４ まとめ
干潮河川河口域における、細菌学的水質指標に関する

東海大学海洋学部紀要、4、pp.17-28（2006）

基礎的知見の集積を目的に大腸菌群、糞便性大腸菌、大8）古川隼人、田中昭彦、吉田照豊、鈴木祥広：沿岸域

腸菌、糞便性腸球菌およびウェルシュ菌芽数を計測し、における河川水中のふん便性細菌の挙動に関する基それぞれの変動と相互関係、水質項目との関係を検討し礎的研究、環境技術、39、pp.170-176（2010）た。得られた知見は以下のようにまとめられる。
（1） いずれの細菌関連項目についても明瞭な季節変動は確認されなかったが、多摩川本流では大腸菌群、糞便性大腸菌群および大腸菌は少雨時にはその値が低9）古川隼人、甲斐竜輔、土手裕、鈴木祥広：宮崎県青島海水浴場における細菌学的調査、水環境学会誌、34、pp.197-201（2011）
10）国府島泉、小野敬治、森康巳、金政泰弘、岡部昭延：
河川水汚染指標としての糞便レンサ球菌の菌種分類、下していた。
（2） 大腸菌群、糞便性大腸菌群および大腸菌は互いに

岡山医学会雑誌、97、pp.567-572（1985）

正の相関を示していたが、糞便性連鎖球菌およびウェ

11）古田世子、佐貫典子、吉田美紀、青木茂、金子光美：

ルシュ菌芽胞については他の細菌と概ね正の相関関17.琵琶湖・環境水における細菌関連調査研究－琵琶係は認められるものの、その決定係数は小さかった。

湖における細菌数の地点別経月変化について－、滋賀（3） 電気伝導度との関係を検討したところ、大腸菌群、県琵琶湖環境科学研究センター試験研究報告書、3、糞便性大腸菌群および大腸菌については負の相関が認められ、塩分の増加に伴い菌数が減少することが示

pp.189-194（2006）12）古川隼人、川畑勇人、鈴木祥広い：沿岸レクリエー
ションエリアにおけるふん便細菌汚染の調査、環境技唆された。
（4） 多摩川は高水温期と低水温期とで大腸菌群数は同術、39、pp.493-499（2010）程度であったが、旧江戸川、中川、荒川および砂町運河は低水温期に減少する傾向であり、調査地点ごとに、大腸菌群数の温度応答が異なっていた。

参考文献
1） 赤塚和也、森康巳、国府島泉、平井義一、浜田博司、
安部益文、安部重信、茎田祥三、永田哲英、藤原清、
林英生、金政泰弘：大腸菌群測定法の水質汚染指標性の検討、岡山医学会雑誌、90、pp.1309-1317（1978）
2）金子光美編著：水質衛生工学、技報堂出版、p.579（1996）
3）社団法人日本化学会編者：環境・防災ライブラリー
環境の基準－その科学的背景－、丸善、p.217（1979）

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