特許 5908531 沈着状況調査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5908531

(24)【登録日】2016年4月1日

(45)【発行日】2016年4月26日

(54)【発明の名称】沈着状況調査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 33/18 20060101AFI20160412BHJP

   G01N 17/00 20060101ALN20160412BHJP

【ＦＩ】

   G01N33/18 C

   !G01N17/00

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-123936(P2014-123936)

(22)【出願日】2014年6月17日

(65)【公開番号】特開2016-3942(P2016-3942A)

(43)【公開日】2016年1月12日

【審査請求日】2015年3月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】徳政 賢治

(72)【発明者】

【氏名】柳川 敏治

【審査官】 山口 剛

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−２７３１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３２１２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−００３９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 田崎和江、服部竜哉、岡美登子、飯泉滋，“微生物関与による淡水性マンガンノジュールの初期生成”，地質学雑誌，日本，日本地質学会，１９９５年 １月，第１０１巻，第１号，８７−９８ページ

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３３／１８

Ｇ０１Ｎ １７／００ − １７／０４

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水路の底における金属の沈着状況を調査するための装置であって、
前記水路を流れる水が上端開口から流入し、流入した水を貯留する貯水槽と、
前記貯水槽と連通する連通部を備え、前記連通部を介して前記貯水槽から水が流入するとともに、上端開口から水が排出される試験槽と、
金属が付着する素材で表面が構成され、前記試験槽の内部に配置されて当該試験槽を流通する水に浸漬される板状の試験部材とを備え、
前記貯水槽の上端開口の高さは前記試験槽の上端開口の高さよりも高く設定され、
前記連通部は、前記試験槽の上端開口の高さよりも低い位置に設けられている
ことを特徴とする沈着状況調査装置。

【請求項2】

前記試験槽の内部に入射される外光を遮る遮光部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の沈着状況調査装置。

【請求項3】

前記貯水槽は、前記水路から流れてくる水に含まれる夾雑物を取り除く夾雑物除去部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の沈着状況調査装置。

【請求項4】

前記試験部材は光透過性を有する光透過性素材からなることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の沈着状況調査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、河川等の水路の底への金属の沈着状況を調査するための装置に関する。

【背景技術】

【0002】

河川において、その底部が黒く見える現象がしばしば報告されている。その理由としては、フミン酸やフルボ酸の影響、流入土砂に由来する懸濁物質の影響等も考えられるが、河川水に含まれる金属成分が酸化物質を形成して河川の底部（例えば川床の石）に沈着している可能性が高い。一般に、底部における呈色現象は流水に含まれる金属成分に基づく。この金属成分は、例えば、河川水中に含まれるマンガン等である。このような金属成分は上流の工業施設やダム等に由来する可能性があるため、呈色現象の有無を調べることは非常に重要である。

【0003】

しかしながら、いったん底部に付着した金属成分はそのまま定着（沈着）することが一般的である。したがって、呈色した水底を見ても、その金属成分が過去に付着したものなのか、それとも現在付着中のものなのかを判断することは難しい。

【0004】

従来、河川の川床への酸化金属類の沈着調査は、川床の石を採取して付着状況の調査および酸化細菌の検出を行っていた。酸化細菌の検出方法としては、例えば、試料中の細菌に対して外因子を与え、細菌の内部に寄生しているバクテリオファージを発現させ、発現したバクテリオファージにより産生物を産生し、この産生物を検出する方法が知られていた（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−２７９９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、この手法には問題点がある。前述のように、川床の石に沈着した金属は基本的にその後も沈着したままであるから、単に試料を分析するだけでは、その沈着が過去に起きたものなのか、それとも最近起きたものなのかを判断することができない。つまり、金属の沈着時期を特定することが難しい。

【0007】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、現在起きている河川等の水路の底への金属の沈着状況を精度良く調査するための装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前述の目的を達成するための本発明の一つは、水路の底における金属の沈着状況を調査するための装置であって、前記水路を流れる水が上端開口から流入し、流入した水を貯留する貯水槽と、前記貯水槽と連通する連通部を備え、前記連通部を介して前記貯水槽から水が流入するとともに、上端開口から水が排出される試験槽と、金属が付着する素材で表面が構成され、前記試験槽の内部に配置されて当該試験槽を流通する水に浸漬される板状の試験部材とを備え、前記貯水槽の上端開口の高さは前記試験槽の上端開口の高さよりも高く設定され、前記連通部は、前記試験槽の上端開口の高さよりも低い位置に設けられていることを特徴とする。

【0009】

本発明の装置によれば、水路の水は貯水槽を経て試験槽に貯留されるので、試験槽の内部に浸漬された試験部材の表面には、水路の水に含まれる金属成分が付着される。したがって、この試験部材の表面を顕微鏡で観察したり成分分析を行ったりすることで、付着された金属の種類や量を求め、これにより現在の金属の沈着状況を推定することができる。このように、本発明の装置によれば、現在起きている河川等の水路の底への金属の沈着状況を正確に調査することができる。

【0010】

また、本発明の装置は前記のように、貯水槽の上端開口の高さが試験槽の上端開口の高さよりも高く設定されているので、貯水槽及び試験槽が満水になると両槽に所定の水頭差が生じ、貯水槽から試験槽には一定量の水が流れるようになる。したがって、本発明によれば、水路の流量の変化に関係なく、例えば季節、天候、調査位置の違い等に関係なく、常に一定流量の水に基づく金属の沈着状況を調査することができる。これにより、現在の金属の沈着状況を客観的かつ正確に調査することができる。

【0011】

また、本発明の他の一つは、前記試験槽の内部に入射される外光を遮る遮光部材を備えることを特徴とする。

【0012】

試験槽の内部に入射される外光を遮る遮光部材を備えることにより、試験部材に藻類等が付着することを防ぐことができる。試験部材に藻類が付着していると、藻類と金属との区別が付きにくくなり、金属の付着状況を正確に判定できなくなるおそれがある。そこで遮光部材を設けておくことにより、付着した金属の種類やその量を正確に判定することができる。

【0013】

また、本発明の他の一つは、前記貯水槽は、前記水路から流れてくる水に含まれる夾雑物を取り除く夾雑物除去部を備えることを特徴とする。

【0014】

夾雑物を取り除く夾雑物除去部を備えているので、夾雑物が試験部材に付着して金属の種類やその量を判定する妨げになることを防ぐことができる。

【0015】

また、本発明の他の一つは、前記試験部材は光透過性を有する光透過性素材からなることを特徴とする。

【0016】

本発明によれば、試験部材に付着した金属を視覚的に観察する場合、その付着金属を容易に発見することができる。これにより、付着金属の種類やその量を容易に推定することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、河川等の水路の底への金属の沈着状況を正確に調査することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】沈着状況調査装置の構成を説明する斜視図である。

【図2】沈着状況調査装置の構成を説明する側方断面図である。

【図3】試験部材の構造を説明する図である。

【図4】沈着状況調査装置における水の流れを説明する図である。

【図5】素材比較試験に使用した試験装置を説明する図である。（ａ）は試験装置の斜視図、（ｂ）は試験装置の側面図、（ｃ）は試験装置の平面図である。

【図6】素材比較試験における試験条件をまとめた図である。

【図7】試験部材の観察、分析方法を説明する図である。

【図8】川床に沈めた試験装置を示す図である。

【図9】試験部材の観察、分析方法を説明する図である。

【図10A】試験部材がガラスの場合の光学顕微鏡写真である。

【図10B】試験部材がガラスの場合の光学顕微鏡写真である。

【図10C】試験部材がガラスの場合の光学顕微鏡写真である。

【図11A】試験部材がアクリルの場合の光学顕微鏡写真である。

【図11B】試験部材がアクリルの場合の光学顕微鏡写真である。

【図11C】試験部材がアクリルの場合の光学顕微鏡写真である。

【図12A】試験部材がアルミナの場合の光学顕微鏡写真である。

【図12B】試験部材がアルミナの場合の光学顕微鏡写真である。

【図13A】試験部材がポリエチレンの場合の光学顕微鏡写真である。

【図13B】試験部材がポリエチレンの場合の光学顕微鏡写真である。

【図14】試験部材がアルミナの場合のＥＤＳスペクトルである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

＜構成＞
図１、２は、本実施形態に係る沈着状況調査装置１０の構成を説明する図である。図１、２に示すように、沈着状況調査装置１０は、河川等の水路から分岐された取水路３の放水口４付近に設けられる。水路は、例えば、その底が黒色を呈しているような河川である。沈着状況調査装置には、そのような水路の水が流れている取水路３からの水が流入する。

【0020】

同図に示すように、沈着状況調査装置１０は、貯水槽２０と、貯水槽２０と連通する試験槽３０とを含んで構成されている。

【0021】

貯水槽２０は、その上端が開口した直方体形状の水槽であり、例えば樹脂板やコーティングが施された金属板で作製される。この貯水槽２０の上端開口２４には、取水路３から放出された水が流入される。

【0022】

試験槽３０もまた、その上端が開口した直方体形状の水槽であり、貯水槽２０の側面２２を外側から囲むように設けられている。試験槽３０の全高は、貯水槽２０の全高よりも小さい。そして、図２にも示すように、試験槽３０の底面３１は、貯水槽２０の底面２３よりも符号Ｈで示す高さだけ上方の位置に設けられている。一方で、試験槽３０の上端開口３２の高さは、貯水槽の上端開口２４の高さよりも符号ｈで示す高さだけ下方の位置に設けられている。この符号ｈで示す高さが、満水時における水頭差に相当する。

【0023】

図１に示すように、貯水槽２０の側面２２には開口３４が設けられている。この開口３４は、連通部に相当する部分であり、貯水槽２０と試験槽３０とを連通する。この開口３４を通じて、取水路３からの水は、貯水槽２０から試験槽３０へと流入される。

【0024】

開口３４は横長矩形状をしており、その開口下縁３４ａは、底面３１と同じ高さか、多少高い位置に形成されている。一方、開口上縁３４ｂは、試験槽３０の上端開口３２よりも低い位置に形成され、この開口上縁３４ｂには流路区画部材３５が取り付けられている。この流路区画部材３５は、断面コ字状の部材であり、鉤括弧状に屈曲した流路を区画する。このため、流路区画部材３５の片側半部は貯水槽２０側に、残りの半部は試験槽３０側に配置されている。

【0025】

また、試験槽３０内には、試験部材ホルダー４０が設けられている。試験部材ホルダー４０は、底面３１に立設された支持部材４３によって、試験槽３０内における高さ方向の中間位置に位置付けられている。言い換えれば、試験部材ホルダー４０の上端高さは、少なくとも試験槽３０の上端開口３２よりも低く定められている。さらに、試験部材ホルダー４０は、その内部に収容空間４１を有しており、収容空間４１内には試験部材４２が収容される。

【0026】

試験部材ホルダー４０の表面の各所には不図示の開口、具体的には、試験部材４２よりもサイズの小さい開口が設けられている。この開口を通じて収容空間４１には、試験槽３０に貯留された水が流通する。また、試験部材ホルダー４０は、図示しない開閉機構を備え、この開閉機構により試験部材４２は試験部材ホルダー４０から自由に出し入れが可能となっている。

【0027】

なお、図３に試験部材４２の構造を示した。同図に示すように、試験部材４２は長方形をした板状部材であり、表面が金属成分（酸化金属類等）を付着する性質を備える素材で作製されている。この試験部材４２は、例えば、ポリエチレン、アルミナ、ガラス、アクリル等といった素材からなる。

【0028】

図２に示すように、貯水槽２０には遮光部材４５が設けられている。遮光部材４５は、２つの平板４５ａ、４５ｂを鉤括弧状に組み合わせてなる部材である。平板４５ａは貯水槽２０の側面２２における、上端開口３２よりも上方の位置に、側方へ向けて取り付けられている。このとき平板４５ｂは、下方に向けて取り付けられる。遮光部材４５は、例えば着色加工を施したポリエステル等の遮光性を有する素材からなり、上方から入射してくる外来光（太陽光等）を平板４５ａ、及び平板４５ｂによって遮る。

【0029】

一方、貯水槽２０の側面２１には、夾雑物蓄積容器４６が取り付けられている。夾雑物蓄積容器４６は、その上面が開口した直方体形状の容器である。また、貯水槽２０の上方には、平板状の部材であるフィルタ４７が取り付けられている。フィルタ４７は傾斜を付けた状態で取り付けられており、その一辺４７ａは側面２１の上辺に固定され、他方の辺４７ｂは、側面２２の上辺に立設された柱部材２５の上端に支持されている。これによりフィルタ４７の傾斜面（上面）は、放水口４に向けて斜めに固定されている。なお、フィルタ４７としては樹脂製の網材が用いられる。

【0030】

＜使用方法＞
次に、沈着状況調査装置１０の使用方法について、沈着状況調査装置１０における水の流れを示した図４を参照しつつ説明する。

【0031】

同図に示すように、貯水槽２０の上端開口２４には、放水口４から排出された水５が流入される。貯水槽２０の上部に設けられたフィルタ４７は、水５は通すが、水５と共に落下してくる夾雑物６は通さず、この夾雑物６はフィルタ４７の傾斜面を辿って夾雑物蓄積容器４６に落下して蓄積される。

【0032】

水５の流入により貯水槽２０の水量が増加し、やがてその水位が試験槽３０の底面３１の高さを超えると、貯水槽２０の水は開口３４を通じて試験槽３０に流入する。そして、試験槽３０の水位が試験槽３０の上端開口３２の高さを超えると、水は、上端開口３２から越流して排出され、試験槽３０の周囲の空間４８を落下する。排出された水は所定の排水路に導かれる。

【0033】

ところで、貯水槽２０には随時、取水路３から水が流入しているが、この流入した水の全量が試験槽３０に流入するわけではない。これは、貯水槽２０と試験槽３０の間に設けられた流路区画部材３５によって、貯水槽２０から試験槽３０に流入する水の量が規制されているためである。すなわち、試験槽３０に流入する量よりも多くの量の水が貯水槽２０に流入すると、貯水槽２０の上端開口２４からも水が溢れることになる。

【0034】

そして、貯水槽２０及び試験槽３０の双方が満水となると、貯水槽２０の水の水圧と試験槽３０の水の水圧との間には一定の水頭差ｈが生じ、これにより、貯水槽２０から試験槽３０には水頭差ｈに基づく一定量の水が流れるようになる。これにより、試験部材ホルダー４０内の試験部材４２は、常に貯水槽２０からの一定量の水流を受け続けることになる。言い換えれば、試験槽３０に流入する量よりも多くの量の水を貯水槽２０に流入させることで、一定流量の水を試験部材４２に接触させることができる。このような状態に達したら、所定期間（例えば１時間）、待機する。

【0035】

所定期間経過後、沈着状況調査装置１０を他所に移動させ、試験部材ホルダー４０から、収容されていた試験部材４２を取り出す。そして、取り出した試験部材４２の表面に金属が付着しているか否かを確認する（例えば光学顕微鏡で観察する）。もし金属の付着が確認できた場合、その金属は、水路の水に含まれる金属に由来し、その金属は、水路の底部における呈色原因になっていると考えられる。そこで、その付着した金属の種類やその付着量を確認することで、水路の底部の着色が現在進行していることなのか、また、着色がどの程度の速さで進行しているのか等を推定することができる。

【0036】

このように、本実施形態の沈着状況調査装置１０によれば、当該沈着状況調査装置１０に設けられた試験部材４２に付着した金属の種類や付着量を求めることで、水路の底における現在の金属の沈着状況を容易に推定することができる。

【0037】

また、本実施形態の沈着状況調査装置１０は、貯水槽２０の上端開口２４の高さが試験槽３０の上端開口３２の高さよりも高く設定されているので、貯水槽２０及び試験槽３０が満水になると貯水槽２０及び試験槽３０の間には所定の水頭差ｈが生じ、貯水槽２０から試験槽３０には一定量の水が流れるようになる。したがって、本実施形態の沈着状況調査装置１０によれば、水路（河川等）の流量の変化に関係なく、例えば季節、天候、調査位置の違い等に関係なく、一定流量の水に基づく金属の沈着状況を調査することができる。これにより、水路における現在の金属の沈着状況を客観的かつ正確に調査することができる。

【0038】

また、本実施形態の沈着状況調査装置１０は、試験槽３０の内部に入射される外光を遮る遮光部材４５を備えていることにより、試験部材４２に藻類等が付着することを防ぐことができる。試験部材４２に藻類が付着していると、藻類と金属との区別が付きにくくなり、金属の付着状況を正確に判定できなくなるおそれがある。そこで遮光部材４５を設けておくことにより、付着した金属の種類やその量を正確に判定することができる。

【0039】

また、水路から流れてくる水に含まれる夾雑物６を取り除くフィルタ４７を備えているので、夾雑物６が試験部材４２に付着し、付着した夾雑物６が金属の種類やその量を判定する妨げになることを防ぐことができる。

【0040】

＜＜素材比較試験＞＞
前述のように、沈着状況調査装置１０における試験部材４２には、ガラス、アクリル等、様々な素材のものを使用することが考えられるが、どのような素材のものが沈着状況の調査に適しているかを検証するため、以下のような試験（以下、素材比較試験という）を行った。この素材比較試験では、素材の異なる複数種類の試験部材を準備し、各試験部材を河川に浸漬させてその呈色状況や、試験部材に付着した物質の元素分析を行った。

【0041】

図５は、試験装置５０の構成を説明する図である。具体的には、（ａ）は試験装置５０の斜視図、（ｂ）は試験装置の側面図、（ｃ）は試験装置の平面図である。

【0042】

同図に示すように、試験装置５０は、試験容器５１と、試験容器５１に収容される矩形板状の試験部材５２とからなる。

【0043】

試験容器５１は、底面部材５３、周壁部材５４、一対の柱部材５５（５５ａ、５５ｂ）、及び上枠部材５６を含んで構成されている。このうち底面部材５３は横長矩形の平板状部材であり、その上面には、複数の試験部材５２が板厚方向に並べられた状態で立設されている。

【0044】

周壁部材５４は、底面部材５３の周縁に沿って立設された部材であり、底面部材５３に立設された試験部材５２を側方から支持する。なお、周壁部材５４を構成する周壁のうち、底面部材５３の長手方向（Ｘ軸方向）の部分である一対の壁部５４ａ、５４ｂの下部には、一対の開口部５７（５７ａ、５７ｂ）が設けられている。一方、底面部材５３の短手方向（Ｙ軸方向）の部分である一対の壁部５４ｃ、５４ｄの上端には一対の柱部材５５（５５ａ、５５ｂ）が立設されている。

【0045】

上枠部材５６は、柱部材５５の上面に支持された枠型の部材であり、その枠の大きさは、周壁部材５４の周の大きさと略一致させてある。図５（ｃ）に示すように、この上枠部材５６の長手方向の枠部５６ａ、５６ｂには、相対する２つの凹部５８が形成され複数の嵌合構造５９を構成している。各凹部５８は、長手方向の枠部５６ａ、５６ｂの内側の面に沿って設けられている。凹部５８の形状は、試験部材５２の端部の形状と略一致させており、この一対の凹部５８と、試験部材５２の端部５２ａとの位置をあわせて、試験部材５２を上方から挿入することで、試験部材５２は、試験容器５１に固定された状態で立設される。

【0046】

なお、この試験容器５１には、把持部６１が取り付けられている。把持部６１は試験容器５１の上方に設けられており、把持部６１の下端６１ａは柱部材５５に取り付けられている。

【0047】

＜試験方法＞
次に、試験方法について説明する。図６に、素材比較試験の試験条件をまとめた図を示した。同図に示すように、この素材比較試験では、試験部材５２として、ガラス、アクリル、アルミナ、及びポリエチレンの長方形板材を用いた。試験部材５２の寸法は、いずれの場合も、縦２６ｍｍ×横７６ｍｍ×厚さ２〜３ｍｍの長方形板材とした。また、後述するように、試験期間（浸漬期間）は約１ヶ月とした。

【0048】

素材比較試験においては、試験装置５０を以下のように用いた。図７に示すように、試験装置５０の把持部６１に吊設部材６２（例えば針金）の一端を巻き付けて試験装置５０を吊り下げ、その状態で、当該試験装置５０を河川８の川床に沈めた。

【0049】

図８は川床に沈めた試験装置５０の様子を説明する図である。同図に示すように、河川の川床６３に沈めた試験装置５０に対しては、上流からの水流９が流れてくる。試験部材５２の表面には、この水流９中に含まれる金属成分（酸化金属類等）が付着していく。このような状態で試験装置を約１ヶ月放置した。なお、吊設部材６２の他端は河岸の所定位置に固定しておき、試験装置５０が流されないようにしておいた。そして、試験装置５０を沈めてから１ヶ月後、当該試験装置５０を河川８から引き上げ、試験部材５２の表面観察及び分析を行った。

【0050】

図９は、試験部材５２の観察、分析方法を説明する図である。同図に示すように、光学顕微鏡により、ガラス、アクリル、ポリエチレン、アルミナの試験部材５２の表面を観察した。また、アルミナの試験部材５２については、ＥＤＳ（Energy Dispersive x-ray Spectroscopy）による表面分析を行った。

【0051】

なお、アルミナの試験部材５２に対してＥＤＳを用いたのは、アルミナが電子線に強い性質を有しているためである。さらに、河川の流水には表面分析の妨げとなる藻類等の生物類が浮遊している可能性があるところ、これらの生物類にはアルミニウムがほとんど含まれていない。そのため、アルミナの試験部材５２を用いて観察しても、生物類の有無の判断に支障が少ないからである。

【0052】

また、アルミナの他にはガラスも電子線に強いが、ガラスはケイ素、ナトリウム、カルシウムを主成分とするため、これらの成分と、生物由来のケイ素、ナトリウム、カルシウムとの区別が付きにくい。この点においてアルミナは、ＥＤＳ分析に適しているといえる。また、電子線に強いアルミナの試験部材５２の場合はＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）を用いることもできる。

【0053】

＜観察結果＞
次に、試験部材５２の観察結果について説明する。図１０〜１３（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ａ、１３Ｂ）は、試験部材５２の光学顕微鏡写真である。このうち図１０（１０Ａ〜１０Ｃ）は試験部材５２がガラスの場合の光学顕微鏡写真である（写真のスケールバーは３０μｍ）。同図に示すように、浸漬後の試験部材５２の表面には、約２０μｍ程度の大きさの茶色の粒子７１の付着が確認され（図１０Ａ、１０Ｂ）、一部には薄い茶色のコーティング７２も観察された（図１０Ｃ）。また、図１１（１１Ａ〜１１Ｃ）は試験部材５２がアクリルの場合の光学顕微鏡写真であるが（写真のスケールバーは３０μｍ）、これもガラスの場合と同様に、浸漬後の試験部材５２の表面に約２０μｍ程度の大きさの茶色の粒塊７３の付着が確認され（図１１Ａ）、一部には薄い茶色のコーティング７４が観察された（図１１Ｂ、１１Ｃ）。なお、コーティング７４の中心に、管形状を有する繊維状の付着物（約５００μｍ）が確認されたが、少なくとも生物に由来するような細胞構造は見られなかった。

【0054】

図１２（１２Ａ、１２Ｂ）、図１３（１３Ａ、１３Ｂ）はそれぞれ、試験部材５２がアルミナ、ポリエチレンの場合の光学顕微鏡写真であるが（写真のスケールバーは３００μｍ）、これらの場合も、ガラス、アクリルの場合と同様に、茶色の着色部７５が観察された。

【0055】

次に、ＥＤＳによる観察結果について説明する。図１４は、試験部材５２がアルミナの場合のＥＤＳスペクトルである。同図に示すように、試験部材５２からは、ケイ素、鉄、マンガンが検出された。

【0056】

＜検討＞
本試験で使用した試験部材５２のいずれにも、茶色の粒子が観察された。この粒子は、マンガン酸化菌であるメタロゲニウム（マンガン酸化構造体）により生成された二酸化マンガンであると思われる。すなわち、本試験では、測定場所の上流から流れてきた水（河川水）にマンガンイオン（Ｍｎ²⁺）が含まれており、このマンガンイオンが、測定場所に着生しているマンガン酸化菌によって二酸化マンガン（ＭｎＯ₂）に酸化されたものと考えられる。

【0057】

また、沈着試験を行ったのは、微生物の活動がそれほど活発とはいえない水温の低い１１月であった。また、１ヶ月という短期間で沈着試験を行ったにも拘わらず、マンガンの沈着が確認された。このことから、試験部材５２を浸漬して行う金属の沈着状況の調査は、簡便かつ有効な方法であると考えられる。

【0058】

なお、図１０、１１に示したように、ガラス、アクリルの試験部材５２では、光学顕微鏡によるマンガンの着色の確認が特に容易であった。これは、ガラス、アクリルが透明であり光を透過するからである。したがって一般に、光透過性を有する素材を試験部材５２として用いた場合は、マンガン等の金属の沈着を光学顕微鏡の透過光観察によって容易に発見することができると考えられる。これにより、付着金属の種類やその量を容易に推定することができる。

【0059】

一方、ポリエチレン、及びアルミナは不透明な素材であるため、透過光観察ができないことから，高倍率での観察が困難であったが，図１２、１３に示したように、不明確ながらマンガンの沈着状況を観察することができた。

【0060】

また、アルミナは、図１４に示したようにＥＤＳによる表面分析が可能であった。これは、前述のようにアルミナが電子線に強いためである。このように、アルミナの試験部材５２を用いれば高倍率での金属の観察が可能となる。

【0061】

なお、以上の野外調査（素材比較試験）と同様の試験を、水質、水温がほぼ同じである水力発電所のダム直下の地点、及び発電所の放流地点において同時期に行ったところ、本試験とは金属の付着量に大きな差違が見られた。このことは、金属の付着量は水温、水質以外の他の要素、例えば水流の速さや懸濁物の量に大きく依存することを示唆している。したがって、異なる場所で沈着状況を調査してその沈着量の違いを調べる場合は、水流の速さや懸濁物の量などの条件を同一にしておくことが好ましいと考えられる。

【0062】

このことに鑑みると、本実施形態の沈着状況調査装置１０は、一定の大きさの夾雑物を取り除くフィルタを備え、また、貯水槽から試験槽への水の流速を一定にする構造を備えていることから、これをどのような場所で用いても河川等の水路における金属の沈着状況を客観的かつ正確に判定することができると考えられる。

【0063】

以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。

【符号の説明】

【0064】

３ 取水路、４ 放水口、５ 水、６ 夾雑物、８ 河川、９ 水流、１０ 沈着状況調査装置、２０ 貯水槽、２１ 側面、２２ 側面、２３ 底面、２４ 上端開口、２５ 柱部材、３０ 試験槽、３１ 底面、３２ 上端開口、３３ 側面、３４ 開口（連通部）、３４ａ 開口下縁、３４ｂ 開口上縁、３５ 流路区画部材、４０ 試験部材ホルダー、４１ 収容空間、４２ 試験部材、４３ 支持部材、４５ 遮光部材、４５ａ 平板、４５ｂ 平板、４６ 夾雑物蓄積容器、４７ フィルタ、４７ａ 一辺、４７ｂ 他方の辺、４８ 空間、５０ 試験装置、５１ 試験容器、５２ 試験部材、５２ａ 端部、５３ 底面部材、５４ 周壁部材、５５ 柱部材、５５ａ 柱部材、５５ｂ 柱部材、５６ 上枠部材、５６ａ 長手方向の枠部、５６ｂ 長手方向の枠部、５７ 開口部、５７ａ 開口部、５７ｂ 開口部、５８ 凹部、５９ 嵌合構造、６１ 把持部、６１ａ 下端、６１ｂ 下端、６２ 吊設部材、６３ 川床、７１ 粒子、７２ コーティング、７３ 粒塊、７４ コーティング、７５ 着色部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図14】