hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超図形理論の構築とその形状設計への応用

本研究の目的は,私たちが発見した超図形を可逆なミンコフスキー代数の中で体系的にまとめ,超図形理論を構築することであった.この目的に沿って,前年度に引き続いて研究を遂行し,次のような実績を得た.(1)超図形に関するミンコフスキー演算が結合的でかつ可換であることに着目して,超図形操作が並列計算によって効率的に実行できることを指摘した.図形に関する従来の並列計算の枠組みは,図形を小領域に分割し,領域ごとに計算するという並列化であった.しかし,ミンコフスキー演算は図形の大域的な性質にかかわるものであるために,この形の並列化は難しかった.本研究で構成したのは,領域分割ではなく演算ごとに分離するという新しい並列化の枠組みであり,演算が多段につながる場合に効果を奏するものである.(2)超図形理論をなめらかな曲線から多角形へ拡張する第二の方法を構成した.昨年度は,多角形がなめらかな曲線の極限と見なせることに着目して,極限操作による拡張を行った.これに対して,本年度は,多角形から出発して,今までの超図形とは独立に,多角形のみから生まれる超図形(これを超多角形と命名した)を構成した.ここでは,まず多角形を角度の不連続関数として表現しなおし、その表現の間の演算としてミンコフスキー和を定義しなおした.そして,この演によって超多角形を導入することができた.(3)超図形の物理的解釈に関しても解釈例を追加することができた.昨年度に得られた散水車の散水能力という超図形の解釈では,散水車が平行移動はできるが回転できないという不自然な前提が必要であった.一方,一定の方向へ風が吹いている環境で,殺虫剤を散布する場面などでは,散布車が回転しても超図形演算が意味をもつことなどを指摘することによって,より自然な超図形の解釈を見つけることができた(4)次元傾き単調曲線を軸のまわりに回転して得られる回転体のミンコフスキーアルゴリズムを拡張した.昨年度は,二つの回転体の回転軸が平行な場合を対象としたアルゴリズムを構成したのに対して,本年度は,回転軸が平行ではない場合にも使えるアルゴリズムを構成することができた.本研究の目的は,私たちが発見した超図形を可逆なミンコフスキー代数の中で体系的にまとめ,超図形理論を構築することであった.この目的に沿って,前年度に引き続いて研究を遂行し,次のような実績を得た.(1)超図形に関するミンコフスキー演算が結合的でかつ可換であることに着目して,超図形操作が並列計算によって効率的に実行できることを指摘した.図形に関する従来の並列計算の枠組みは,図形を小領域に分割し,領域ごとに計算するという並列化であった.しかし,ミンコフスキー演算は図形の大域的な性質にかかわるものであるために,この形の並列化は難しかった.本研究で構成したのは,領域分割ではなく演算ごとに分離するという新しい並列化の枠組みであり,演算が多段につながる場合に効果を奏するものである.(2)超図形理論をなめらかな曲線から多角形へ拡張する第二の方法を構成した.昨年度は,多角形がなめらかな曲線の極限と見なせることに着目して,極限操作による拡張を行った.これに対して,本年度は,多角形から出発して,今までの超図形とは独立に,多角形のみから生まれる超図形(これを超多角形と命名した)を構成した.ここでは,まず多角形を角度の不連続関数として表現しなおし、その表現の間の演算としてミンコフスキー和を定義しなおした.そして,この演によって超多角形を導入することができた.(3)超図形の物理的解釈に関しても解釈例を追加することができた.昨年度に得られた散水車の散水能力という超図形の解釈では,散水車が平行移動はできるが回転できないという不自然な前提が必要であった.一方,一定の方向へ風が吹いている環境で,殺虫剤を散布する場面などでは,散布車が回転しても超図形演算が意味をもつことなどを指摘することによって,より自然な超図形の解釈を見つけることができた(4)次元傾き単調曲線を軸のまわりに回転して得られる回転体のミンコフスキーアルゴリズムを拡張した.昨年度は,二つの回転体の回転軸が平行な場合を対象としたアルゴリズムを構成したのに対して,本年度は,回転軸が平行ではない場合にも使えるアルゴリズムを構成することができた.図形がミンコフスキー和に対して常に逆元をもつように代数系を拡大したとき,超図形が現れることを私達は発見した.本研究の目的は,この超図形の性質を調べ,その応用を開拓することである.この目的に沿って,本年度は次のように研究を進め,成果を得た.(1)微分可能な境界線で囲まれた凸図形から生まれる超図形の物理的解釈を見つけた.たとえば,花壇に水をまくための散水車の散水能力や,機械部品の表面を磨く加工機械の研磨能力などが,この超図形によって表現できることがわかった.その結果,従来は花壇や加工材料の形状が与えられてからでないと始められなかった計算のかなりの部分を,あらかじめ済ませて超図形として記憶し,利用することができるようになった.(2)微分不可能な境界をもつ図形(多角形など)へ超図形を拡張した.

これは,折れ線が微分可能な曲線の極限とみなせることを利用したものである.微分可能な曲線の場合は傾き単調曲線に限る(ただし自己交差してもかまわない)という制約が必要であったが,多角形の場合には,そのような制約の全くない図形世界に対して,超図形代数系への拡大ができることがわかった.(3)2次元超図形を,複素関数を用いて簡便に表現する方法を見つけた.これによって,超図形の間に積演算も定義できることになるが,この演算の詳しい性質と物理的意味については,現在,調査中である.(4)3次元図形の拡張も試みた。3次元超図形理論は未だ開発途中であるが,2次元傾き単調曲線を軸のまわりに回転して得られる3次元図形の間のミンコフスキー和を求めるアルゴリズムを構成できた.本研究の目的は,私たちが発見した超図形を可逆なミンコフスキー代数の中で体系的にまとめ,超図形理論を構築することであった.この目的に沿って,前年度に引き続いて研究を遂行し,次のような実績を得た.(1)超図形に関するミンコフスキー演算が結合的でかつ可換であることに着目して,超図形操作が並列計算によって効率的に実行できることを指摘した.図形に関する従来の並列計算の枠組みは,図形を小領域に分割し,領域ごとに計算するという並列化であった.しかし,ミンコフスキー演算は図形の大域的な性質にかかわるものであるために,この形の並列化は難しかった.本研究で構成したのは,領域分割ではなく演算ごとに分離するという新しい並列化の枠組みであり,演算が多段につながる場合に効果を奏するものである.(2)超図形理論をなめらかな曲線から多角形へ拡張する第二の方法を構成した.昨年度は,多角形がなめらかな曲線の極限と見なせることに着目して,極限操作による拡張を行った.これに対して,本年度は,多角形から出発して,今までの超図形とは独立に,多角形のみから生まれる超図形(これを超多角形と命名した)を構成した.ここでは,まず多角形を角度の不連続関数として表現しなおし,その表現の間の演算としてミンコフスキー和を定義しなおした.そして,この演算の可逆化によって超多角形を導入することができた.(3)超図形の物理的解釈に関しても解釈例を追加することができた.昨年度に得られた散水車の散水能力という超図形の解釈では,散水車が平行移動はできるが回転できないという不自然な前提が必要であった.一方,一定の方向へ風が吹いている環境で,殺虫剤を散布する場面などでは,散布車が回転しても超図形演算が意味をもつことなどを指摘することによって,より自然な超図形の解釈を見つけることができた.(4)2次元傾き単調曲線を軸のまわりに回転して得られる回転体のミンコフスキーアルゴリズムを拡張した.昨年度は,二つの回転体の回転軸が平行な場合を対象としたアルゴリズムを構成したのに対して,本年度は,回転軸が平行ではない場合にも使えるアルゴリズムを構成することができた.
新規空調設備を有する手術室建造の有用性に関する研究

【手術室環境】昨年の報告通り、術者向け層流21°C・術野向け層流25°C設定で、左右の術者立ち位置(床から150cm)で21.8±1.1°C・21.9±1.5°C、手術台の上で23.7±1.0°Cと効果を認めたが、室内の清浄度を維持する「手術室エアコン」としての機能については、FED-STD-209のclass10000の部屋5室で、空調始動後に施設基準を満たすまでの時間が9.2±2.4分、空調が安定した後の微粒子数(0.5μm以上および5μm以上)が278.4±379.6個/ft3と十分な清浄度を保っていると言えた。【患者情報】旧手術室で実施した手術症例の患者体温と新手術室で実施した例についての比較では、胃癌160例、大腸癌316例を対象とした。男女別の比較では手術開始後10100分までに体温が手術開始直前の体温と比較して0.5°C以上低下する頻度は、男性胃癌症例で旧手術室の726測定ポイント中173ポイント(22.9%)に対して新手術室で300測定ポイント中8ポイント(2.7%)であり、女性胃癌症例では旧手術室の340測定ポイント中126ポイント(37.1%)に対して、新手術室で230測定ポイント中2ポイント(0.9%)であった。同様に男性大腸癌症例では旧手術室で1133測定ポイント中340ポイント(30.0%)に対して新手術室では717測定ポイント中68ポイント(9.5%)、女性大腸癌症例では旧手術室で891測定ポイント中371ポイント(41.6%)に対して新手術室では380測定ポイント中34ポイント(8.9%)であった。これらは有意差を認めている。【現在時点での結論】本院手術室の新しい発想の下で設置した空調設備は清浄度を保つための手術室空調としても問題なくその機能を発揮しており、加えて鏡視下手術時の適正な体温保持に有用であり、周術期の患者合併症を軽減するのに有用と考えられた。一部の報告が未実施である以外ほぼ順調に進んでおり、患者体温の推移については投稿を終えている。手術室環境に関するデータに関して現在論文化を進めている所である。現在投稿中の論文について査読結果を確認の上で、必要に応じて掲載されるよう加筆する。手術室環境についても現在論文化の過程にあり、これを完成させる。手術室の空調を模した部屋において、種々の空調温度を設定しての実験を行った。同実験室は、「手術台直上の天井中央部から降りる層流」と「手術台周辺の術者立ち位置に降りる層流」を異なった温度にすることが可能な構造になっている。この部屋の中で、『一般の手術室(バイオクリーンルームでない部屋)における患者の入室から麻酔導入に至る過程』を想定し、その際に実施される温度調節の手順を再現、手術台周辺における患者の位置や術者の立ち位置の温度を測定した。A.部屋を暖めておく患者入室時を模して手術用台へ層流と周囲への層流を共に暖房(26°C)とした状態、B.麻酔導入後に術者の快適温に合わせた状況を模して、手術台周囲(術者)への層流温度を(1)23°Cに冷却した状態、(2)21°Cに冷却した状態、および、C.現存する大部分の手術室で実施されている部屋全体の空調を冷房(ここでは21°C)した状態に設定し、「手術台の上面」「術者立ち位置の頭部」「同腰部」について、空調設定の切り替え後10分経過した時点からの1分毎計10分間の温度を測定した。その結果、「手術台上面の温度」はA-27.6±1.2°C、B(1)-23.1±0.2°C、B(2)-22.8±0.4°C、C-19.4±0.2°Cで、「術者頭部の温度」はA-28.0±0.6°C、B(1)24.5±0.6°C、B(2)24.0±0.6°C、C-20.2±0.4°C、また、「同腰部の温度」はA-29.8±1.0°C、B(1)-23.3±0.5°C、B(2)-23.2±0.7°C、C-21.7±0.3°Cであった(手術台上面のB(1)とB(2)、術者腰部のB(1)とB(2)以外は全ての組み合わせについて有意差あり)。以上の結果から、本研究における第一段階としての検証により、手術室の空調を層流の対象とする部位によって温度を変える意義はあると考えられた。当初の予定通りの進捗状況である。予定通りに、実験的に層流を分離し、両者を異なった温度設定とした状況での患者位置、術者位置の温度計測が実施できた。その結果から、この方法により室温を挙げた時に術者位置の温度を下げ得ること、逆に室温を下げた時の患者位置の温度を上げ得ることが確認できた。2016年1月に竣工した新しい手術室内で、HEPA-filterを通した空調を稼働させて手術台の上と、手術台の側方である術者の立ち位置の頭部(床面より170cmの位置)の温度測定を行った。

測定に際しては、術野に向かう手術台直上の層流(以下、中央層流という)と、術者の上に下りる層流(以下、側方層流という)の温度を以下のように設定して、温度を測定した。すなわち、A)中央層流・側方層流とも25°C、B)中央層流を25°C・側方層流を21°C、C)中央層流・側方層流とも21°Cの3種類の設定である。その結果、手術台の上の温度は、A)25.9±2.7°C、B)22.6±0.5°C、C)19.2±0.4°Cであり、術者頭部の温度はA)26.8±2.0°C、B)23.6±0.7°C、C)20.0±0.5°Cであった。両方の層流温度を25°Cとした場合は、術者にとって耐えられない温度と推察され、また、両方の層流を21°Cとした場合は、患者にとって耐えられない温度と推察された。中央層流を25°C、側方層流を21°Cとした場合は両者ともその中間の数字であり、理想的な値とは言えなかったが、両者ともに許容できる温度とは考えられた。ただ、この数値は、手術室内にある種々の天井吊り下げ型の機器や、周囲の医療機器の影響を受けるため、種々の条件で、さらなる検討が必要と考えている。次に、種々の手術時における術者の姿勢を観察したところ、通常の手術の際には術者は術野を覘き込む姿勢になるため、しばしば術者の後頭部に高い温度の層流があたると推察されたが、近年急激にその実施症例数が増えている鏡視下手術の場合は、使用する機器の関係で術者の姿勢は直立かむしろ少し背屈するような姿勢になっていた。つまり、術者頭部の位置が術野から離れ、術者は中央層流の温度の影響を受け難いと推測された。鏡視下手術では、通常の手術よりも体温低下の可能性が高いことが指摘されているが、本手術室の構造はその鏡視下手術に特に有利なシステムであろうと考えられた。竣工した実際の手術室内において、予定通りに中央層流と側方層流を分離し、両者を異なった温度設定とした状況での手術台(患者位置)と術者位置の温度計測が実施できた。その結果から、患者体温に配慮して室温を挙げる時に、術者に向かう温度を下げることで、術者が少しでも快適と感じられる環境が作れることが確認できた。【手術室環境】2016年1月竣工の手術室8室について、統一条件下の温度測定を行った。すなわち、術者向け層流を21°C、術野向け層流を25°Cに設定したところ、術者肩位置(術者立ち位置の床から150cmの位置(左右))では21.8±1.1°Cと21.9±1.5°C、術野(手術台の上)では23.7±1.0°Cと術野位置で約2°Cほど高い温度であった。【患者情報】次に、患者体温を古い手術室で実施した例と新しい手術室で実施した例について比較した。大腸手術例の手術開始30分後60分後90分後までの温度変化は、旧手術室(83例)でー0.45±0.35°C、ー0.48±0.39°C、ー0.43±0.42°Cであったのに比し、新手術室(93例)ではー0.18±0.24°C、ー0.06±0.34°C、+0.05±0.39°Cと明らかな有意差を認め、これは男女別に分けた検討でも同様であった。さらに、手術開始時から開始後10100分までに体温が0.5°C以上低下する頻度について、同様に旧手術室の例と新手術室の例で比較した。各症例10分毎に100分までの測定で、評価可能時点は各例10ポイントであるが、手術の中断等で測定できていない時点もあることから、評価できたのは旧手術室で793ポイント、新手術室では927ポイントであった。旧手術室で手術を実施した症例(83例)で0.5°C以上の体温低下は376ポイント(47.4%)であったのに比し、新手術室では85ポイント(9.2%)であった。こちらも同様に男女別に比較しているが、男性で42.7%vs9.1%、女性で53.1%vs9.3%とやはり有意の差を認めた。同様の検討を食道癌手術例、胃癌手術例についても検討しているが結果は同様であった。【現在時点での結論】本院手術室の新しい発想の下で設置した空調設備は鏡視下手術時の適正な体温保持に有用と考えられた。
テスト理論による法学試験の質の向上の研究

法律学試験の択一式試験において、これまでテスト理論の観点からのテストの質の検討は行われていない。古典的テスト理論における識別力や信頼性といった観点で問題項目を検討するだけでもより質の高い、すなわち能力を正確にかつ適切に測定するテストを実現できることが明らかとなった。さらに、項目反応理論を応用することで、より公平な法律学資格の試験設計が可能となることが示唆される。研究期間初年度であり、研究計画に従い、研究体制の確立と、法科大学院既修者試験データのテスト理論からの数量的分析と、それを踏まえての法律学からの質的分析を行った。法学検定委員会より、「法科大学院既修者試験(既修者試験)」の試験データ提供を受け、2004年度以降分の困難度(正解率)と識別力の算出をした。その結果を散布図にして、極端に識別力が低い問題項目を中心に、内容的妥当性を検討した。識別力が低い問題は、法律学の分野を問わず、法的知識の枝葉末節にこだわりすぎていたり、問題文の文意があいまいであるといった傾向にあることが明らかとなった。具体的な特徴については研究分担者を中心に早急にまとめることとなっている。さて、既修者試験は2006年度実施分以降、各法分野が正誤問題20問(各1点)、五者択一問題5問(各4点)の合計40点満点で構成されている。限られた試験時間の中で、より広範な知識を問うためにこのような形式に改められたようである。今後実験計画法で法学テストの等化の試みを展開するにあたり、テスト問題のセットは、各法分野の知識と理解度を限られた数の設問で測定しようとするものであり、その点でまんべんなく「内容」を盛り込むことの困難さが明らかとなった。また、既修者試験の問題の難度は、調査協力者たる学部学生にはやや難しすぎるので、実験計画法による模擬試験問題セットを作成するにあたっては「法学検定試験24級」の問題を活用することが必須であるとの結論に至った。前年度の検討結果を受け、法学既修者試験データに加えて、法学検定試験データの分析をまず行った。法学検定試験委員会事務局より法学検定試験2級、3級、4級の試験データの提供を受け、古典的テスト理論にもとづき、信頼性と妥当性を検討した。その結果、問題セット全体としての信頼性は一定程度の高さにあることがわかった。しかしながら、項目別にみると、識別力が0.20未満と低い項目が科目ごとにみても一定程度含まれていた。これらの項目について、そこで問われている法体系上の分野や判例知識の有無について整理を行った。識別力が低い問題には、肢別に異なる判例知識を問う問題であったり、学説の微細な違いを問うような問題が目立っている。この点の詳細な分析は、項目応答理論モデルに基づき現在も進行中である。なお、これらの分析結果をもとにして行ったウェブ調査の設計はつぎのとおりである。上記の問題群から、憲法・民法・刑法の3科目をとりあげ、問題分野のばらつきを確保しながら、識別力の一定程度高い問題を中心に問題セット構成した。オリジナル出題年ごとに通過率が低くなっていく来ように5問づつ問題を選定した。調査対象者は、WEB調査サイトへの事前登録者のうちから、一定の法律試験に合格しているあるいはそのための受験勉強を一定期間行っているという者をスクリーニング質問群によって選別することとした。調査実施は中央調査社に依頼し、250ケースのサンプルを得た(調査協力者に対して後日解答と解説、正答数得点をウェブ上で公開した)。通過率について検討した結果では、憲法ではオリジナル出題の結果と強く相関する分布となっている。民法・刑法分野では、調査対象者の法律学学習程度に比して難しい問題であったためか、通過率平均が期待値程度にとどまり、十分な分散を得ることができなかった。既修者試験データをベースとした前年度に実施したウェブ調査データを利用して、法律試験の年度間等化が可能であるかどうかを検討した。通過率の下方への偏りにより、民法と刑法についての分析は実施できなかったが、憲法の問題でそれを試みた。ウェブ調査参加者を共通受験者として、その受験者能力尺度値を素得点により推定し、年度間等化を行い、非実験項目(実試験では用いられたが、ウェブ調査には含まれていない項目)の項目特性値を共通尺度化した。この結果、実試験結果の年度間比較が可能となり、また受験者集団の能力分布の違いも観察することができた。したがって、十分な項目プールが存在すればではあるが、法律学テストにおいても、現代的テスト理論(項目反応理論)を応用した運用ができ、「競争・選抜」型の一回限りのテストから、「資格・能力測定」型の比較可能なテストとして実施することができることがあきらかとなった。これは、法学検定試験の結果を「○級合格/不合格」の二値ではなくて、たとえば「法学能力値=○○○点」という形で示すことができることを意味する。

しかし、このような項目プールを前提とした資格試験の運用には、一回限りで問題を完全公開する競争試験を重用する「日本のテスト文化」が障害となっていることも明らかとなった。それでもなお運用方法に工夫を凝らし法学検定試験を能力値を示すことができるテストとして実施していく意義は大きい。またウェブ調査の分析において、5項目単位で解答時間を測定・した結果を分析したところ、極めて短時間で解答しているなどの不誠実な解答を析出することができた。今後社会調査やマーケティングで多用されていくと思われるウェブ調査の精度を上げるためのみならず、項目の質を厳密に測定するためにも解答(回答)時間を調査することの意義が明確となった。
自然エネルギー活用型社会システムの構築-下水の有効利用

本研究では、下水処理水のもつ有効エネルギー利用形態の一つとして、広範囲の地域の気温を低下させるべく夏期に広範囲に路地に散水した場合、地域の大気温度の降下、冷房電力の低減、快適な風を吹かせることによる風環境の改善などにどの程度の効果があるかについて研究した。実験を1996年7/157/16,8/18/2の合計4日間行った。この間、昼間の天候は晴、真夏日であった。場所はJR金沢駅近くの金沢市城北水質管理センターの敷地(広さ300m×300m)である。場内の道路中央に50cmおきに設置された融雪用撒水栓(延べ距離500m)を利用して散水を実施した。使用した水は場内の下水処理水であり、10:00から16:00の間に約300tonを流した。実験では比較のため、同時に散水アリと散水ナシの2つの地域を設定した。8地点の温度、風速、風向、湿度を測定して、次のような結果を得た。1.夏期の真夏日においてコンクリート道路に散水すると周辺の気温が0.5°C1.5°C低下する。2.散水による湿度上昇は心配されている程ではなく、湿度計測値の測定バラツキ幅に収まる程度の小さい値である。3.建物内2階の仮眠室(6畳間)にある1KWのエアコンのオン・オフ回数から見たクーラー消費電力は散水アリとナシとを比較すると約20%節約されていることがわかった。さらに、散水による実験場各地点の風向・風速、温度、湿度の変化の説明のために数値解析を実施した。また、同様の目的で実験場内の1/100縮尺模型(大きさ1m×2m)をベニヤ板で作り、風を吹かせて空気流を測定するとともに路面加熱をして空気の流れの変化を測定した。これらの結果はいずれも実験結果と定性的には一致するが、定量的一致は得られていない。
手動アーク溶接技術習得支援装置の研究開発

○研究目的現在、手動アーク溶接の指導において、いくつかのポイントを実演及び口頭にて行うわけであるが、人により理解及び技術習得に時間がかかり、それに伴う溶接棒の使用量も相当な量となっている。そこで、本研究にて製作する装置を使用することにより、手動アーク溶接の基本技術を習得するうえで必要な要素のポイントとなる「アーク長」と「溶接棒の運棒速度」の感覚を身につける手助けをするとともに、実作業前に繰り返し使用することで実作業に移行した時の理解度及び早期の技術習得向上を目指し、それらを検証することによってその有効性をあきらかにすることを目的としている。○研究方法本研究では前述した目的を達成するためタブレットPCを用い、溶接棒の代わりとして太さと長さが溶接棒と同程度の筒状の物を用い、その筒内先端で自由に動くタッチペンを製作し(ダミー溶接棒)LEDにて発光させ、その光をアークにみたて、タブレットPCのタッチスクリーンとの接触状況によりLEDの色を変えアークの状態を示し、さらにはアーク電流の強さと時間とともに溶接棒は短くなってゆくので、製作したダミー溶接棒を上側に移動させるホルダー装置を製作し、タブレットPC画面に表示された線上を、実作業と同じように一定速度でトレースすることにより、手動アーク溶接における要素の理解と感覚を身につけさせ効果を判断する。○研究成果本研究にて製作した装置を用い、実作業前に使用させた結果、実作業に移った時にアーク長を安定させ一定の運棒速度にて溶接棒を移動させることが、使用した者と使用せずに実作業に入った者とで違いが出たことから、本研究にて製作した装置は一定の効果が認められたといえる。今後は、ダミー溶接棒の太さ及び重さを細く軽くして、より実物に近づけることと、非接触タイプにすることが出来ればより現実的になると思われる。
褐藻イソガワラ目の分子系統分類と生物地理に関する研究

海藻類は陸上植物などと比べて一般に形態が単純であるが,イソガワラ目藻類(Ralfsiales)はその中でも単純な殻状の形状をしているため,採集にも大きな労力を必要とするほか,形態学的に利用できる形質がきわめて限られている。このため,これまでイソガワラ類を対象として行われた研究は海藻分類学の研究者の比較的多い日本や欧米でも少なく,南アジア海域では本格的な調査はほとんど行われていない。本研究では,日本沿岸および東南アジア各地の沿岸において殻状褐藻イソガワラ類の標本を採集し,形態による観察を行うとともに分子系統学的な解析を行った。葉緑体コードのrbcL遺伝子の塩基配列に基づく系統解析の結果は,イソガワラ目単系統群ではないこと,そして3つの主要なクレードに分かれることを示した。クレード1:Ralfsiaceae, Mesosporaceae, Analipas japonicus, Heteroralfsia saxicolaから成る。クレード2:Lithodermataceaeに相当し,狭義のシオミドロ目と最も近縁である。クレード3:Diplura属藻類からなり,イシゲ目と姉妹群を形成する。このうち,イソガワラ属のタイプ種を含むクレード1が真のイソガワラ目に相当すると考えられる。これらの結果に基づき,Nakamura (1972)によって記載されたイソガワラ目の特徴の修正を提案した。加えて,またこれまでRalfsia属に含まれていたが,系統上遠いことが示された系統群について新属Neoralfsiaの設立とそれに伴った新科Neoralfsiaceaeの設立を提案した。また以下の種類のマレーシアおよびタイでの生育が初めて確認された(Ralfsia expansa, Mesopsora schimiditii, Petrodermasp., Pseudolithoderma sp.)。本研究では,日本沿岸,マレーシア,インドネシアの沿岸において殻状褐藻イソガワラ類の標本を採集し,その形態学的観察を行うとともに,葉緑体ルビスコ遺伝子,ミトコンドリアcox遺伝子などを用いた分子系統学的解析を行い,イソガワラ類のうち特にRalfsia属の系統分類の再検討を行うとともに,特に亜熱帯域におけるイソガワラ類全般の多様性を明らかにすることを目的としている。本年度は,主に以下のような実績をあげた。1.褐藻イソガワラ目の標本採集を,国内では,石垣島(沖縄県),大浦海岸(兵庫県),淡路島(兵庫県),三崎市(神奈川県),下田市(静岡県)の5カ所で,海外では,マレーシアとタイの2カ国で行い,標本の同定と観察を行った。3.また,上記1,2の結果は,平成18年3月に鹿児島大学で行われる日本藻類学会第30回大会で発表予定である。
琉球列島における西欧沈没船遺跡の実態把握と水中遺跡公園化へ向けた基礎的研究

琉球列島で座礁・沈没した西欧沈没船遺跡の学際的調査・研究を実施し、考古学、歴史学、地理学的な視点から水中遺跡の様々な可能性を抽出・評価する。また、その調査は、地元教育委員会を核としつつ、対象とした水中遺跡付近の海をフィールドとするダイビングショップや海人と共に実施する事によって、地域自らが遺跡の価値と新たな海洋資源としての可能性について考える事ができるきっかけを作る。これらの努力によって、未来には水中遺跡を水中遺跡公園として保護・活用できるような基盤作りを行う。
顆粒球コロニー刺激因子（G-CSF）による顔面神経再生促進効果の検討

factor、以下G-CSF)製剤を投与し、G-CSFによる神経再生促進効果を検証し、そのメカニズムを探究し、臨床応用に向けての最適な投与方法、投与量、投与期間を検討する。我々はラットの顔面神経部分切除または切断縫合後のG-CSFによる神経再生促進効果について検討してきた。そして神経傷害から3か月後において、部分切除群より切断縫合群で回復が早いこと、またG-CSF投与群では視診上および筋電図上でコントロール群に比較して回復が早いことを確認した。これに続き昨年度は、機能学的に比較したグループ間で組織学的にはどのような差異が生じているのかを検討するため、表情筋の萎縮からの回復を観察し、検討した。臨床上、神経傷害が重度であると支配筋の萎縮が想定され、実際に著明な萎縮症例を認めるが、神経傷害が重度であっても機能は別として筋萎縮は著明でない症例もある。顔面神経の完全断裂ではどの程度の程筋萎縮が起こるのか、そして、部分切除群、神経切断後縫合群、さらにG-CSF投与群で、表情筋の萎縮からの回復に差があるのかを比較した。今回は眼輪筋と口輪筋について神経傷害から12週後の筋萎縮からの回復の様子を観察した。結果、神経部分切除群では処置から12週後も筋委縮は著明であり、切断後縫合群、さらにはG-CSF投与群では非断裂側と比較して筋萎縮は神経部分切除群ほど著明ではなかった。今年度は昨年度に引き続き、この表情筋の筋萎縮からの回復に関して、G-CSFは神経に対してのみ再生促進効果を及ぼして間接的に萎縮からの回復に貢献するのか、または筋細胞に対しても直接的再生促進効果があるのか、頭頚部の筋で検証中である。理由今まで神経への傷害が筋に及ぼす影響とG-CSFの神経再生促進効果について検討してきた。現在は、昨年に引き続き、G-CSFの再生促進効果の評価を行う上で、筋萎縮からの回復に関して、G-CSFは神経に対してのみ再生促進効果を及ぼして間接的に筋萎縮からの回復に貢献するのか、あるいは、筋細胞に対しても直接的再生促進効果があるのか、頭頚部の筋で検証中である。これらの検証実験を行っているため、進捗状況は当初の計画より遅れている。なお、これらの実験の結果は、本研究の考察をまとめる上で必須であると考えられる。今後、研究計画に従って研究を続行すること、および、最終年度であるため、研究の成果を論文発表していく予定である。本研究の目的は、G-CSFによる顔面神経再生促進効果の検証である。ラットを用いて顔面神経傷害モデルを作成後、顆粒球コロニー刺激因子(granulocyte-colony stimulating factor、以下G-CSF)製剤を投与し、G-CSFによる神経再生促進効果を検証し、そのメカニズムを探究し、さらに臨床応用に向けての最適な投与方法、投与量、投与期間を検討する。そして神経傷害から3か月後において、顔面神経部分切除群より切断縫合群で回復が早いこと、また、G-CSF投与群では視診上および筋電図上でコントロール群に比較して回復が早いことを確認した。これに引き続き、今年度は主に、機能学的に比較したグループ間で組織学的にはどのような差異が生じているのかを検討した。表情筋の萎縮からの回復について観察、検討した。臨床上、神経傷害が重度であると支配筋の萎縮が想定され、実際に著明に萎縮する症例を認めるが、神経傷害が重度であっても機能は別として筋の萎縮は著明でない症例もある。顔面神経が完全に断裂されるとどれ程筋萎縮が起こるのか、そして、顔面神経部分切除群、神経切断後縫合群、さらにG-CSF投与群で、表情筋の萎縮からの回復に差があるのかを比較した。これにより、外傷や手術による神経断裂時に筋委縮に対して施行すべき処置を検討する一助になり得る。今年度は主に神経への傷害が筋に及ぼす影響とG-CSF投与の再生促進効果について検討してきた。しかし、G-CSFの再生促進効果の評価を行う上で、筋委縮からの回復が神経再生によるのか、あるいは筋細胞自体に対するG-CSFの直接的再生促進効果もあるのか否か検証が必要であった。これを頭頚部の筋で検証中であり、それらの実験等にも時間を費やしたため、進捗状況は当初の計画よりやや遅れている。しかし、これらの実験の結果は今後の本研究の考察をまとめる上で必須であると考える。

臨床上、神経傷害が重度であると支配筋の萎縮が想定され、実際に著明な萎縮症例を認めるが、神経傷害が重度であっても機能は別として筋萎縮は著明でない症例もある。顔面神経の完全断裂ではどの程度の程筋萎縮が起こるのか、そして、部分切除群、神経切断後縫合群、さらにG-CSF投与群で、表情筋の萎縮からの回復に差があるのかを比較した。今回は眼輪筋と口輪筋について神経傷害から12週後の筋萎縮からの回復の様子を観察した。結果、神経部分切除群では処置から12週後も筋委縮は著明であり、切断後縫合群、さらにはG-CSF投与群では非断裂側と比較して筋萎縮は神経部分切除群ほど著明ではなかった。今年度は昨年度に引き続き、この表情筋の筋萎縮からの回復に関して、G-CSFは神経に対してのみ再生促進効果を及ぼして間接的に萎縮からの回復に貢献するのか、または筋細胞に対しても直接的再生促進効果があるのか、頭頚部の筋で検証中である。理由今まで神経への傷害が筋に及ぼす影響とG-CSFの神経再生促進効果について検討してきた。現在は、昨年に引き続き、G-CSFの再生促進効果の評価を行う上で、筋萎縮からの回復に関して、G-CSFは神経に対してのみ再生促進効果を及ぼして間接的に筋萎縮からの回復に貢献するのか、あるいは、筋細胞に対しても直接的再生促進効果があるのか、頭頚部の筋で検証中である。これらの検証実験を行っているため、進捗状況は当初の計画より遅れている。なお、これらの実験の結果は、本研究の考察をまとめる上で必須であると考えられる。1.組織学的評価:筋委縮からの回復の組織学的評価に続き、神経組織再生の程度について免疫染色等により組織学的に評価し、G-CSF投与群とコントロール群間で比較する。2.G-CSFによる顔面神経再生促進のメカニズムの解明:傷害部位より末梢の再生神経、および顔面神経核内の運動細胞におけるG-CSF受容体発現の有無や血管新生の程度について蛍光免疫染色やRT-PCRを用いて評価する。また、G-CSFの骨髄細胞動員作用により神経栄養因子が増殖するか否かをRT-PCRを用いて評価する。3.G-CSFの投与経路の検討:我々はG-CSFの投与経路として背部皮下に投与し、結果、全身投与でコントロール群に比し、有意に回復が早いことを確認した。もし傷害局所にG-CSFを投与したら、より早く機能が回復するか否か、局所投与モデルを作成して実験を行い、全身投与モデルと比較検討する。4.G-CSFの最適な投与量、投与期間の検討:我々の行ってきた実験でのG-CSF投与量・投与期間を軸に、より少量または短期間で効果を発揮できるかどうか、またより多量投与では結果や副作用の発現にどのような差異が生じるかを比較検討し、最適な投与量を求める。5.長期経過の評価:顔面神経切断縫合後、6か月後での評価を行い、初期治療でG-CSFを投与することが、長期経過に影響を及ぼすか否かを検討する。今後、研究計画に従って研究を続行すること、および、最終年度であるため、研究の成果を論文発表していく予定である。当初の研究計画よりやや遅れ気味であるため、上記の通り、次年度使用額が生じた。今後、研究計画に従って研究を続行すること、および学会発表や論文発表のため、引き続き翌年度分の助成金と併せて使用させていただく予定である。
bcc型金属,金属間化合物の結合と欠陥構造

本研究では,計算結果の信頼性の高い第一原理計算により電子系の有限温度効果を取り入れた,Tiのbcc-hcp変態,TiNiのB2-B19変態の断熱ポテンシャルを求めた。また,従来型のEAMポテンシャルを断熱ポテンシャルにフィッティングして格子系の振る舞いを動的にシミュレートした。これらの研究を通じて得られた知見をまとめると1.精密な第一原理計算によると,bcc-Tiの(110)TiNフォノンに対応する格子のシャッフルに対して強く不安定で,0.1eV程度の深い二重井戸型の断熱ポテンシャルを示す。2.Tiは常圧からの加圧につれて,安定構造がhcp→(ω)→γ→δ→bccの順に出現することが予測された。3.電子系の有限温度効果によって得られるbcc-hcp変態温度は実験結果よりはるかに高い。4.従来のEAMポテンシャルでTiのbcc-hcp変態を再現するとされていたモデルは,この二重井戸の深さが極端に浅い。5.より精確に断熱ポテンシャルを再現したEAMモデルを用いた動的シミュレーションでは,実験値よりはるかに高温まで低温相が安定である。bcc系の有限温度での振る舞いを再現するためには,これらの計算では取り入れられていない格子欠陥の影響を考慮したモデルが必要とされている。それぞれの分担にしたがって研究が進行しており,現在までに以下の結果を得ている.1.断熱ポテンシャルの第一原理計算チタンのbcc-hcp変形およびbcc-ω変形に沿った有限の電子温度における静的(格子振動を含まない)自由エネルギー,およびNiTiのB2(CsCl構造)からB19(斜方晶),B19′(マルテンサイト)構造の自由エネルギーを第一原理フルポテンシャルLMTO法を用いて詳細に計算した.BCC型構造の高温における安定化には電子エントロピーが決定的な役割を果たしていることが確認された.2.TBパラメータの抽出もっとも単純なTBモデルであるEmbedded Atom Method(EAM)ポテンシャルを第一原理計算で得られたTiの断熱ポテンシャルにフィットした.いくつかのパラメータセットについて基底状態での物性やbcc-hcpエネルギー差を求めた.3.分子動力学コードの移植上記で得られたポテンシャルを分子動力学(MD)コードで走らせてbcc,hcpなどの構造の高温での安定性をシミュレートした.第一原理計算でもとめた断熱ポテンシャルをもっとも再現しているパラメータセットではbccが安定化せずに融解が起こっている.この結果はもっとも単純なEAMポテンシャルでは取り入れられていない効果がTiの高温でのbccの安定性を支配していることを示唆している.さらに分担者相互の情報と手法の交流を促進し,bcc型金属、金属間化合物の変態機構について統一的な理解を得る研究を進めていく.本研究では,計算結果の信頼性の高い第一原理計算により電子系の有限温度効果を取り入れた,Tiのbcc-hcp変態,TiNiのB2-B19'変態の断熱ポテンシャルを求めた.また,従来型のEAMポテンシャルを断熱ポテンシャルにフィッティングして格子系の振る舞いを動的にシミュレートした.これらの研究を通じて得られた知見をまとめると1.精密な第一原理計算によると,bcc-Tiの(110)T1Nフォノンに対応する格子のシャッフルに対して強く不安定で,0.1eV程度の深い二重井戸型の断熱ポテンシャルを示す.2.Tiは常圧からの加圧につれて,安定構造がhcp→(ω)→γ→δ→bccの順に出現することが予測された.3.電子系の有限温度効果によって得られるbcc-hcp変態温度は実験結果よりはるかに高い.4.従来のEAMポテンシャルでTiのbcc-hcp変態を再現するとされていたモデルは,この二重井戸の深さが極端に浅い.5.より精確に断熱ポテンシャルを再現したEAMモデルを用いた動的シミュレーションでは,実験値よりはるかに高温まで低温相が安定である.bcc系の有限温度での振る舞いを再現するためには,これらの計算では取り入れられていない格子欠陥の影響を考慮したモデルが必要と考えられる.
鋼構造高層建築物のロバスト性に関する性能マトリックスの研究

この研究の目的は、建築物の使用者と設計者が建物の性能に対する理解を共有し、コストと性能がバランスした建築設計を行う技術を確立することである。得られた成果は以下の通りである.1.欧米で先行している性能設計法を調査し,それを参考にしつつ,わが国の設計技術の動向を踏まえて,性能マトリックスの骨格およびそれを構成する4つの性能レベル(機能維持、無損傷、修復可能、人命保護)を提示した.2.兵庫県南部地震災害における建物の補修実績を調査し,損傷レベルと補修コストの関係を定量化した。これにより、性能マトリックスの中で使用者が大きな関心を持っている修復性能の限界を明らかにした.3.本研究用に開発した地震応答シミュレータを用いて建物の地震損傷解析を行い,それに基づいて修復性能設計に必要な残留変形の評価方法を提案した。4.地震時の繰返し載荷による鋼構造部材の履歴性能のうち,研究データの乏しい破断について実験を行い、地震履歴と破断性能との関係を得た。5.鋼部材の座屈性能に関する既往の実験研究を調査し,性能設計に必要なデータベースを構築した.6.非構造部材と建築設備についても,兵庫県南部地震被害データ分析を基にして,限界性能を明らかにし,構造躯体のロバスト性と不可分の形で性能表示する仕組みをつくった。7.以上の知見を総合して,鋼構造建築物の躯体・非構造部材・建築設備を含んだ総体としての性能表示を可能とする性能設計法をガイドラインの形でまとめて出版し,シンポジウムを開催した.この研究の目的は、建築物の使用者と設計者が建物の性能に対する理解を共有し、コストと性能がバランスした建築設計を行う技術を確立することである。7.以上の知見を総合して,鋼構造建築物の躯体・非構造部材・建築設備を含んだ総体としての性能表示を可能とする性能設計法をガイドラインの形でまとめて出版し,シンポジウムを開催した.設計者と使用者が建物の性能に対する理解を共有するためのインターフェイスとして重要な役割を果たす性能マトリックスの原案を作成し、そのうち耐震関係の項目について今後の展開に必要な基礎的研究を行った。主要な研究成果は次のとおりである。1.欧米で先行している性能設計法の調査主として米国でノースリッジ地震後に進められた耐震性能設計の研究成果をFEMAレポート等で調査し、それに携わった研究者からも意見を聴取した。本研究で重要な目標としている性能マトリックスの原案をこの調査結果に基づいて作成した。2.耐震性能評価に関わる入力地震動の検討1995年兵庫県南部地震をはじめ環太平洋地域で発生したマグニチュード6以上の地震記録を整理し、それに基づいて直下型から海洋型の模擬地震動を作成するプログラムを開発した。今後、これを用いて地震応答解析を行い、建物被害に関わる入力地震動特性を明らかにしていくことができる。3.兵庫県南部地震の際の補修実績の調査兵庫県南部地震における被害建物のうち補修して再使用されたもの及び解体されたもののデータベースを整備し、これを用いて損傷レベルと補修コストの関係を調査した。これにより、性能マトリツクスの中で使用者が大きな関心を持っている修復性能について、今までにない新しい設計技術が構築できる見通しが得られた。使用者と設計者のインターフェイスとなるのは性能マトリックスと称するものであり、その行と列はそれぞれ性能レベルと荷重レベルで構成されている。この研究が、特に主眼を置いているのは、性能レベルの分類と性能評価方法・判定方法を鋼構造高層建築物について提案することである。昨年度の研究により、性能レベルを機能維持、無損傷、修復可能、人命保護の4レベルに分類することを提案し、その合理性を諸外国の動向とわが国固有の状況から検討した。この4レベルの性能によって鋼構造高層建築物のロバスト性(頑丈さ)を定量的に評価できる見通しがたった。今後の課題は、各性能レベルの性能評価方法を実験と解析に基づいて明らかにしていくことであり、最終的に評価式として導くことである。今年度は特に使用者の関心が高い地震荷重を対象として次の研究実績が得られた。(1)構造躯体の性能評価について・地震時の繰返し載荷による鋼構造部材の履歴性能について既往の実験データを収集整理した。・研究データの乏しい破断について新たに実験を行い、地震履歴と破断性能との関係を得た。

・上記に基づき性能の評価式を導くための基礎検討を行った。(2)非構造部材、建築設備、および収容物の性能評価について・昨年度収集整理した兵庫県南部地震被害データを4つの性能レベルに分類した。(3)地震入力について・昨年度完成した模擬地震動作成プログラムを用いて建物の応答解析を行った。・直下型から海洋型の地震に応じた修復限界に関わる入力の評価式を導いた。この研究の目的は、建築物の使用者と設計者が建物の性能に対する理解を共有し、コストと性能がバランスした建築設計を行う技術を確立することである。昨年度までの研究で性能マトリックスの骨格およびそれを構成する4つの性能レベル(機能維持、無損傷、修復可能、人命保護)の内容が固まり、各性能を評価するための基礎となるデータベース、およびデータが不足している分野の補足実験を概ね完了した。今年度は、各性能の評価手法の検討を行い、評価式を導いた。具体的には、次の成果を得た。(1)構造躯体の性能評価について・昨年度の成果を補充する実地震応答下での破断実験を行い、鋼構造部材の履歴性能の評価式を導いた。・昨年度作成の座屈データベースに基づき、座屈で決まる鋼構造部材の性能評価式を導いた。(2)非構造部材、建築設備などの性能評価について・昨年度に実施した兵庫県南部地震被害データ分析を基にして,非構造部材については外壁と天井,建築設備については単体と導体に分けて限界性能を明らかにした。(3)地震損傷について・昨年度に開発した地震応答シミュレータを用いて建物の地震損傷解析を行い,それに基づいて修復性能設計に必要な残留変形の評価方法を提案した。この研究の目的は,建築物の使用者と設計者が建物の性能に対する理解を共有し,コストと性能がバランスした建築設計を行う技術を確立することである.昨年度までの研究で性能マトリックスの骨格およびそれを構成する4つの性能レベル(機能維持,無損傷,修復可能,人命保護)の内容を固め,各性能を評価するための基礎となるデータベース,およびデータが不足している分野の補足実験を完了した.今年度は,各性能の評価手法の検討を行い,評価式を導くとともに,性能設計のガイドラインを作成した.具体的には,次の成果を得た.1.構造躯体の性能評価について(1)鋼構造部材の座屈性能および破断性能のデータベースを完成させ,それを基にして設計者の便に供する性能評価式を導いた.(2)地震応答解析から得られる応答値と鋼構造の性能との対比に依り,4つの性能レベルを検証する方法を確立した.2.非構造部材,建築設備などの性能評価について非構造部材については外壁と天井,建築設備については単体と導体に分けて限界性能を明らかにし,性能マトリックスに依拠した性能評価の仕組を確立した.3.ガイドラインについて以上の知見を総合して,鋼構造建築物の躯体・非構造部材・建築設備を含んだ総体としての性能表示を可能とする性能設計法をガイドラインの形でまとめ,出版した.
最終処分場浸出水中のダイオキシン類除去のための凝集直接ろ過システムに関する研究

浸出水中のダイオキシン類はSS・濁度成分及びCOD・色度成分とともに挙動するとされている。そこで、これらの成分の凝集沈殿操作による除去特性を中心に、下記のような成果が得られた。(1)昨年度から継続して、定期的(2週間に1回程度)に浸出水を採取できる浸出水処理施設より浸出水を採取し、凝集剤として塩化第二鉄を用いた凝集沈殿操作によるSS・BOD・COD・色度の除去性状について室内実験を行った。まず、前年度の擬集実験の結果より、BOD・COD・色度・濁度成分がほぼ50%以上除去できる凝集剤添加量である100mg-Fe/Lに固定して、凝集pHを211に変化させて、除去率の変化を測定した。その結果、pH45付近ですべての水質項目について除去率が最高となった。濁度については、いずれのpHでも90%以上の除去率となり、pHの影響は小さかった。しかし、COD・色度については、pH45付近を除くと、除去率が50%以下となった。さらに、塩化第二鉄の最適凝集pH44.5で、凝集剤の濃度を種々変化させた。その結果、季節による浸出水原水の濃度に関わらず、濁度については凝集剤添加量が20mg-Fe/L以上であれば、除去率は90%以上となった。一方、CODと色度については凝集剤添加量が100mg-Fe/Lで、除去率が50%程度になり、添加量を300mg-Fe/Lまで増やすと除去率は7080%まで増加した。これらの結果より、浸出水処理における凝集pHと凝集剤添加量については、濁度成分のみを除去する場合と、COD・色度成分まで除去する場合対象にする場合で大きく異なることがわかった。(2)北海道内の自治体が管理している浸出水処理施設51カ所に凝集沈殿操作と浸出水水質に関するアンケート調査を行った。調査施設の内、4割が塩化第二鉄を凝集剤を用いていた。それらの施設における凝集pHは78が60%を占め、本研究で求められた最適な凝集pHの45としていたのは10%以下であった。また、凝集剤添加量は5割の施設で100mg-Fe/L未満であった。このように、調査対象施設では、濁度除去は可能であるものの、COD・色度の除去に適切な条件ではなかった。また、2001年度の浸出水処理実績では、SSについては、放流基準である60mg/Lはほぼ100%の施設が満たしていたが、ダイオキシン類削減のためのガイドラインとして提案されている10mg/Lは年平均値で8割が満たしていたが、季節変動を考慮すると2割しか満たしていなかった。今後は、SS・濁度成分の除去の徹底に加えて、実浸出水施設でのCOD・色度成分の除去特性について明らかにする必要があると思われる。

また、2001年度の浸出水処理実績では、SSについては、放流基準である60mg/Lはほぼ100%の施設が満たしていたが、ダイオキシン類削減のためのガイドラインとして提案されている10mg/Lは年平均値で8割が満たしていたが、季節変動を考慮すると2割しか満たしていなかった。今後は、SS・濁度成分の除去の徹底に加えて、実浸出水施設でのCOD・色度成分の除去特性について明らかにする必要があると思われる。本年度は、定期的(2週間に1回程度)に浸出水を採取できる浸出水処理施設より浸出水を採取し、凝集沈殿操作によるSS・BOD・COD・色度の除去性状について、室内実験を行った。これらの対象水質の低減によって、共存して挙動すると言われるダイオキシン類(DXNs)の浸出水中からの除去を図ることを目的とした。浸出水は廃棄物処分場の集水管の出口にて採取した。この際に水温を測定した。採取した試料を実験室において、SS・BOD・COD・色度・フルボ酸・濁度の測定を行った。その結果、水質は、例えばCODでは4090mg/L、色度では40120mg/L、SSで10mg/Lと季節変動が大きくなった。特に夏期に大きく、冬季に小さくなった。水温についてはほぼ季節によらず2025°Cで推移していたため、寒冷気候下での低水温よる影響については無視できる条件であった。凝集剤として塩化第二鉄を用い、まず凝集に最適なpHを決定した。凝集剤の濃度は過去に下水2次処理水を対象に行って得られていた20mg-Fe/Lと設定し、pHを種々変化させたときの残留濃度を測定した。その結果、SS・濁度についてはほぼすべてのpHで残留率10%以下となり、良好な除去効果が得られた。一方、CODと色度についてはpH5付近で残留率が最低となったが、20mg-Fe/Lの凝集剤濃度では残留率は4060%程度にとどまった。次にCODと色度の除去率を向上させるために、50500mg-Fe/Lとさらに高濃度の凝集剤を投入した場合の実験を行った。その結果、浸出水中のSS・濁度成分の除去率は凝集剤濃度が低い場合と同様に10%以下と低くなり、さらにCOD・色度の残留率は2030%に改善された。このようにして見いだした、濁度・SS・BOD・COD・色度除去に最適な凝集条件を浸出水を採取した処理施設での凝集運転条件と比較した結果、濁度・SSの除去に関してはほぼ妥当な条件であったが、COD・色度の除去に対してはpH及び凝集剤の投入量ともに不適であった。次年度は、浸出水中のDXNsの濃度を測定するとともに、実処理施設での凝集プロセスと砂ろ過システムを組み合わせた場合の効果について検討する予定である。本年度は,まず初めに昨年度得られた凝集実験の結果の妥当性について確認実験を行った.塩化第二鉄を凝集剤とした場合の最適凝集pHを求め,濁度についてはpH4以上の全領域で90%以上の安定した除去率が得られ,色度,CODについてはpH44.5の狭い領域で最大の除去率(5070%)が得られた.これより,濁度,色度,CODの同時除去を目的とする場合の最適凝集pHは44.5であることが判った.次ぎに,最適凝集pH域において凝集剤注入率に伴う除去率の変化を求めた.濁度については注入率50mg/l以上で9095%のほぼ一定の除去率が得られ,色度,CODについては注入率の増大とともに除去率は高くなり,注入率300mg/lで除去率はそれぞれ75,65%程度となった.ただし,注入率50100mg/l以上では除去率の伸びは小さかった.一般に,通常の急速ろ過においては除去可能な限界粒子径は510μmとされている.そこで,最適凝集条件(pH44.5,凝集剤注入率100mg/l)下における生成フロックの粒度分布を求めた.濁度成分については生成フロックのほぼ全て,色度成分についてはその90%が58μm以上になっている結果が得られた.