近年,人間活動から放出される物質が地球環境に重大な影響をおよぼしつつあるが,中でもフロンなど長寿命のハロカーボンは成層圏のオゾン層破壊や地球の温暖化をもたらすことが明らかとなった。大気中の極微量のフロン・ハロカーボンの平均濃度を精密に測定し,10年以上にわたってそれらの経年変化を研究した。フロン11やフロン12の濃度は毎年約4%ずつ,またフロン113の濃度は10～20%ずつ増加を続けている。世界的にフロン規捌が実施されると大気濃度の動向も変化が現れるはずである。大気球を用いたグラブサンプリソグ法およびクライオジェニックサンプリング法により成層圏の大気を採取し・フロンやハロカーボンの成層圏における濃度をしらべた結果,垂直分布はこれらの物質の成層圏の紫外光による分解の様子を反映することが明らかとなった。

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Air samples were collected on board at intervals of about 5° in latitude between Tokyo and Syowa Station late in 1987 and 1988, and methane was measured by a GC-FID method. South of the intertropical convergence zone (ITCZ), mixing ratios were al most constant through Syowa Station. Their mean values and standard deviations were 1.578 and 0.008 ppm in 1984, 1.611 and 0.012 ppm in 1987, and 1.628 and 0.008 ppm in 1988. The average increase rate of these mean values was 0.013 ppm/y from 1984 to 1988. On the north of ITCZ, mixing ratios in 1987 were higher than those of 1988 against the increasing trend observed south of ITCZ. This can be explained by the meteorological conditions when air samples were collected.

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A method is described for the preconcentration and determi nation of vanadium(V) ion in aqueous solutions. A 100 ml of sample solution containing vanadium(V) was mixed with 50mg of activated carbon (to be hereafter abbreviated as AC) under stirring for 30min.The solution was then filtered orcentrifuged and the concentrations of vanadium(V) in the filterate or supernatant solution were determined by a graphite furnace AAS. The optimum pH valuesfor the adsorption were 4.O-5.O. It was found that the adsorption amounts increased greatly by the addition of 8-quinolinol (oxine) to the sample solutions. The adsorption percentage was measured for a concentration range of 0.5-80 ppm of the vanadium(V) by 50 mg of AC in 100 ml of solution. The maximum adsorption amounts were determined to be 16 and 34 mg g^-1 without and with the oxine of 2.5 mg, respectively. It was also found that the oxine of 8.7 mg (i. e., 87% of oxine added) was adsorbed on the AC surface when the solution containin g 10 mg of oxine with 50 mg of AC was stirred for 30 min; such an AC is abbreviated as AC(0x). When the sample solution was filtered through a small filter paper coated with the AC (0x) of 58.7 mg, the maximum adsorption amounts of vanadium(V) increased to 55 mg g^-1, in which the molar ratio of Ox to vanadium was 1: 1. The adsorption percentage of V on the AC (Ox)was little affected by the coexisting salts such as NaCl, CaCl₂, Zn(NO₃)₂⋅6H₂O, and CH₃COONa, where each salt was added up to 10 g per 100 ml of the sample solution, while decreased with increasing amounts of Cu(NO₃)₂⋅3 H₂O, Na₂C₂O₄, and Na₂[H₂edta]⋅2H₂O. After vanadium(V)in the sample solution was once adsorbed on the AC (Ox), vanadium ( V ) was easily desorbed from the AC(Ox) by the addition of HC1 of 1 mol dm-3. When a 200 ml of real sample was concentrated finally to 1 nil by the above adsorption- desorption procedures, the detection limit for vanadium(V) was 0.045 ng ml^-1. For 15 samples of each natural water, vanadium(V) concentrations for tap water and river water were determined to be 1.2 (R. S. D. =24%) and 2.9 (R. S. D..10%) ng ml^-1, respectively.

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In order to study the distribution and fate, of butyltin compounds in the marine environment, the concentrations of dibutyltin dichloride (DBTC), tributyltin chloride (TBTC) and tetrabutyltin (TetBT) in seawater collected from several bays were measured. DBTC, TBTC and TetBT at ng/l (ppt) levels in seawater were determined by gas chromatography with flame photometric detection (GC-FPD). DBT and TBT compounds in seawater were hydrogenated to dibutyltin dihydride (DBTH) and tributyltin hydride (TBTH) with sodium borohydride, and simultaneously extracted into dichloromethane. The extract was dried with anhydrous sodium sulfate, and was concentrated to 1 ml on a rotary evaporator at 40°C. The recoveries of DBTC and TBTC added to seawater sample were 87.1-98.4%. The detection limits of DBTC and TBTC using 1000 ml of seawater were 0.01 μg/l and 0.01 μg/l (10 ppt), respectively. Seawater samples (n=62) were collected from Hiroshima Bay (A), Maizuru Bay (B), Murotsu Harbor (C), and Kudamatsu Bay (D) during the period from April 1989 to November 1989 and the distribution of DBTC, TBTC and TetBT in seawater were investigated. The results obtained were as follows:
1) The concentrations of butyltin co mpounds in seawater were found to be in the range of N. D. (not detected)-0.40 μg/l for DBTC, N. D. -0.58 μg/L for TBTC and N. D. for TetBT.
2) Frequent concentrations of DBTC and TBTC in seawater were in the rang e of 0.010.05 jugg and 0.01-0.05 respectively.
3) DBT compound in sea water could be produced by degradation of TBT compound in the marine environmet.
4) The concentrations of DBTC and TBTC for Murotsu Harbour (C) were higher than those for Hiroshima Bay (A), Maizuru Bay (B) and Kudamatsu Bay (D). Thus, DBT and TBT compounds were not accumulated in big bays, but in little harbour with relatively poor water exchange.

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水試中の極微量セレンを濃縮する目的で, 3-pheny-5-mercapto-1 ,3,4-thiadiazole-2(3H)-thione カリウム塩(ビスムチオールII)によるセレン(IV)ビスムチオールII錯体を活性炭に吸着して分離する方法について研究した。さらにこの活性炭を水に分散させた懸濁液を直接黒鉛炉に導入してセレン量を求める簡易で迅速な定量法を確立した。セレン(IV)は 1 .5M 塩酸酸性でビスムチオールIIと定量的に錯体を生成して活性炭に吸着される。この条件下でセレン(VI)はビスムチオールIIと反応しないが,臭化カリウムの存在でセレン(IV)に容易に還元されるので,分別定量できる。天然水中に含まれる程度の共存イオンは妨害せず, 試料水100～1000cm³中の0.5μg以下のセレンが定量的に捕集できた。本法によるセレンの定量下限(S/N=3)は0.02μg/1000cm³で,0.25μg/100cm³について行った相対標準偏差(n=6)は3～4%であった。 本法は簡易,迅速な定量法であり,水試料のセレン(IV)およびセレン(VI)の分別定量に適用し満足する結果を得た。

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天然水中の微量クロムを黒鉛炉原子吸光法で分析するために,簡便・迅速な分離・濃縮法であるミクロ溶媒抽出法の適用を検討した。演過試料水5mlを用いる50倍濃縮の場合,酢酸ナトリウム-塩酸緩衝液を添加してpHを3.5とし,1-ピロリジンカルボジチオ酸錯体としてクロム(VI)を1,2-ジクロロベンゼン0.1mlに抽出し,クロム(VI)濃度を求めた。この条件ではクロム(III)は抽出されず,硫酸セリウム(IV)を用いてクロム(VI)に酸化してから抽出することにより,[クロム(III)+クロム(VI)]濃度を求めた。これからクロム(VI)濃度を差し引いてクロム(III)濃度とした。本法によるクロム(VI)の定量下限(10σ)は0.012μg/lであり,天然水中のサブppb(μg/l)レベルの定量が可能である。本法を河川水および海水に適用したところ,[クロム(III)+クロム(VI)]濃度に対するクロム(VI)濃度の割合は海水の方が高かった。また,試料水保存中のクロムの濃度変化についても調べ,演過後ガラス瓶に入れて冷蔵庫内に保存しておけば,遅くとも5日以内に分析すればよいことがわかった。

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酸化鉛(IV)水和物(HLD)を用いるヒ素(III)(亜ヒ酸)およびヒ素(V)(ヒ酸)の新しい予備濃縮法を開発した。ヒ素(III)およびヒ素(V)のHLDへの吸着曲線は pH6 以下の範囲内で極めてよく似ており, pH3 での飽和吸着量はともに1×10^-2 mol/mol HLDであった。ヒ素(V)は陰イオン吸着機構でHLDに吸着される一方,ヒ素(III)はHLDによってヒ素(V)に酸化された後に吸着されることが明らかになった。ヒ素(III)とヒ素(V)はHLDにょって分別定量できないが,水溶液中に含まれる微量のヒ素(III)およびヒ素(V)の濃縮剤としてHLDは有用であると考えられた。そこで,人工河川水中に含まれる微量ヒ素の定量法として,以下の方法を開発した。微量ヒ素を含む試料溶液をpH2に調整し,HLDとふりまぜるか,メソブランフィルター上のHLD層を通過させることによりヒ素を吸着させた。HLDを炉別後,EDTA溶液で還元溶解し,HLDの還元生成物である鉛(II)を陽イオン交換樹脂を用いて除去した後,モリブデン酸-マラカイトグリーン試薬を用いる吸光光度法によってヒ素を定量した。その結果河川水レベルの共存イオンの影響を受けることなく,0.1～10μgのヒ素を良好な回収率で定量できた。本法の定量下限は0.05ppbであった。

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大気エーロゾル中に含有される有機化合物を系統的に粗分離する前処理法として,フロリジルを用いる吸着カラムクロマトグラフィーを検討した。有機化合物をアルキルシクロヘキサン,直鎖炭化水素,多環芳香族炭化水素ケトンおよびエステル・アルコール,フタル酸エステル,およびカルボン酸の7グループに分画した。極性の強いカルボン酸に鮒しては,1M塩化水素のメタノール溶液/酢酸メチルの混合溶媒を溶離液として用いることにより,カルボン酸をメチルエステルとして溶出させ, 分離と誘導体化を同時に行うことができた。標準物質の分離回収試験の結果,フタル酸エステルの一部がアルコールの分画に溶出するものの7グループを回収率80%以上で選択的に分離することが可能であった。実試料にこの前処理法を適用し,ガスクロマトグラフィー/質量分析法により分析を行った結果, 約60種の有機化合物を系統的に定性することができ,前処理法の有用性が確認された。

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硫化銀の形で二次イオン質量分析(SIMS)を行い,簡便に爪中の硫黄同位体比を測定する方法について検討した。爪 50～100mg を Parr 1108 酸素燃焼ボンブ中で瞬間的に燃焼を行い,生成した三酸化硫黄を水に溶解,硫酸バリウムの沈殿として分離する。これをスズ(II)一強リン酸と加熱して,発生した硫化水素を硫化銀に変換する。硫化銀粉末をよくすりつぶし,錠剤成形器で薄板状とし,SIMSによる分析試料とする。Cs⁺イオンを一次イオンとして照射し,放出された³²S^-および³⁴S^-イオンの強度比をデータ処理システムにより解析し,³²S/³⁴Sを求めた。SIMSによる測定の系統的誤差を避けるため,質量分析法で硫黄同位体比が確認されている標準硫化銀を3試料からの硫化銀と常に一対にして同時に測定を行い,測定値の補正を行った。生体硫黄としてシスチン,メチオニンおよび爪について硫黄同位体比の測定を行ったところ,7回の繰り返し測定で³²S/³⁴S=21.986～22.026に対し,相対標準偏差0.17～0.47%で測定が可能であった。また国際標準試料に対する³²S/³⁴Sの千分率偏差δ34S‰値は,シスチン,メチオニンおよび日本人の爪一例についてそれぞれ+10.64,-2.74および+8.81であった。1

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A simple measurement method with the molecular diffusion sampler using porous PTFE tube to measure nitrogen dioxide (NO₂) concentration in the atmosphere was examined. The porous PTFE tube (length: 8 cm, outside diameter: 8 mm, inside diameter: 6 mm, pore size: 1.0 pm, porosity 85%) used in this study was small but had large diffusion area. The method was as follows: a molecular diffusion sampler which was enclosed a collection liquid (30% triethanolamine-GO% dimethyl sulfoxide-10% ethylene glycol) in the porous PTFE tube was exposed in the exposed chamber and the atmosphere. And then, NO₂^- in an aqueous extract of the collection liquid of the sampler was analyzed with an ion chromatograph. According to the chamber experiment, the influence of meteorological factors (temperature, relative humidity and wind velocity) on this sampler was examined. As to the temperature, the amount of collection of NO₂^-, with sampler was caused 18% increase owing to 10°C rise of temperature for measurement of ₂^-. On the other hand, the influence of relative humidity was not noticed. And the increase of wind velocity 1 m/s was caused only 3% increase of amount of collection. But in the actual applications the influence of wind velocity was almost neglected. It bec ame evidence that the sampler employed in this study was small and light and the extraction procedure was easy since the collection liquid was used and moreover the deteimina tion was rapid by the use of ion chromatograph. And yet, this method was recognized to be a high sensitive measurement (minimum amount of exposure: 12 ppb⋅h) that was enou measure NO₂ concentration in general atmosphere and room atmosphere even in a pe riogdh otof only an hour level in spite of molecular diffusion sampler. Hence, it was thought that this sampler was most adap t to use as a short term sampl er f or one day level and personal sampler of NO₂ measurement in the case of considerati on of the NO₂ concentration in the atmosphere.

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煙道排ガスのN₂O測定法を確立するため,人為的N₂Oの生成条件を明らかにし,妨害物を除く前処理装置を製作した。ステンレススチール製真空瓶は採取・保存容器として最適であり,長期間での濃度変化は小さい。しかし短時間の保存であれば,ポリフッ化ビニル製バヅグも使用しうる。200ppmNO, 800PPm SO₂ および16.5mm Hg・H₂Oを含むエアーバランス混合ガスを採取保存容器中に3時間保存(大気圧,室温)すると,人為的に40ppm N₂Oが生成された。前処理剤を検討した結果,氷冷トラップ→ソーダ石灰→氷冷トラップ→塩化カルシウムの順序で使用すると効率的であった。この方法で前処理装置を製作し,室内実験ならびに実煙道でその性能を調べたところ,SO₂ならびにH₂Oが除去され,人為的N₂O生成が防がれた。これに基づく,流動床ボイラーでのN₂O濃度は50ppm以上であった。

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The distribution and chemical form of lead in vegetative organs of Athyrium yokoscense (Fr. et Say. ) growing in the polluted areas resulting from lead tiles of the ruins of Kanazawa Castle, now on the campus of Kanawaza University have been investigated. The content of lead (by dry weight) in tissues of this fern species increases in the order of spores (-81 ppm) <sporangium (-740 ppm) <leaf blade (-2080 ppm) >petiol (-1530 ppm) <rhiz ome (-2890 ppm) croot(-22400 ppm). It was also found that the roots of this fern acc umulated a large amount of lead over the cell walls of cortex, while in the case of the petiol and leaf blade of the fern, lead w-as distributed over the cell walls of sieve tube of most of the stele. The content of lead (by dry weight) in the section of the fern roots increases in the order of stele (with endodermis, 3340 ppm) <cortex (with inner cortex, 12900 ppm) <<epidermis (with outer cortex, 18000 ppm). The accumulation of lead and its tolerance have some correlation with the concentration of sulfur in the tissues of this fern and its associated growing soils. The content of amino acids (by dry weight) in stele (with xylem and pholoem, 114 nmol/mg) is higher about two point fivefold than that in cortex and epidermis (45 nmol/mg). On the basis of these findings, main chemical species of lead in the tissues of Athyrium yokoscense are considered to be lead sulfate (cortex and epidermis parts) and metal complexes with pectic acid and some amino acids (stele part).

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短期変異原検出法であるSOS/umu法を環境中の変異原物質の検出に適用するため,感度の向上について検討した.この方法は,試料中の変異原物質が試験菌のDNAに損傷を与えると,菌体内にβ-ガラクトシダーゼが産生し,この酵素と添加したo-ニトロフェニル-β-D-ガラクトピラノシド(ONPG)を反応させ,遊離したo-ニトロフェノールの量を吸光度を用いて測定することにより酵素の産生量をもとめ,変異原性を評価する方法である。まず酵素産生量を測定するために用いる菌液量の最適化を行い,従来の0.25mlから1.Omlに変更した。次に菌の細胞膜をONPGが透過しやすくするために添加する界面活性剤と補助剤について検討し,ポリ(オキシエチレン)(23)ドデシルエーテルとトルェンの組み合わせが最も感度が高いことを明らかにした。また,添加するONPG量の最適化と,ONPGと酵素の反応時間について検討し,ONPG(4mg/ml)量を1.0ml,反応時間を45分とそれぞれ決定した。以上の最適条件下でAF-2を変異原試料として用いた場合,従来法よりも12倍以上感度を向上させることができた。また,実際試料への適用として河川水に殺菌剤である塩素,および塩素代替殺菌剤であるクロラミン,二酸化塩素,オゾンなどを添加し,それらの変異原性について比較検討した。

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Chromium(VI) anions (chromates, dichromates) react with lead acetate in an acetic acid solution to form a yellow precipitate of lead chromate. To a 100 cm³ of a sample solution containing less than 500 μg of chromium(VI), 1cm³ of acetic acid and 1cm³ of 5% lead acetate solution were added at 5°C. The solution was stirred for 10 min and filtered through a O.2pm membrane filter paper. The precipitate on the paper was subjected to the X-ray fluorescence spectrometry. The calibration curve gave a curved line in the region of 50-500 μg of chromium (1/1), but a straight line in 1-50 μg only for the direct addition of O.5 g of a crys talline lead acetate.

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A sensitive flow injection method for the determination of hydrogen peroxide using titanium (IV)-4-(2-pyridylazo)resorcinol (denoted as Ti-PAR) reagent was described. The Ti-PAR reagent reacts with hydrogen peroxide to form Ti(IV)-PAR-H₂O₂ complex exhibiting the absorption maximum at 508 nm. The linear response was obtained in the range of 1.36-1360ppb of hydrogen peroxide for a 100 μl sample. The method was applied in dealing with 40samples per hour, and the results were accurate with the relative standard deviation of 0.8% for the injection of 34 ppb hydrogen peroxide (n=10). The contents of hydrogen peroxide in rainwater collected in Tokyo area were obtained by this method with satisfactory results.

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Chromiym(VI) in fresh concrete samples has been tested qualitatively by a diphenylcarbazide method, a barium chromate method, and a perchromate method. Chromium(VI) was separated from sulfate by precipitating silver chromate since, for ion chromatography, large amount of sulfate ion interfere. The silver chromate thus obtained was dissolved in ammoniacal solution. Ion chromatography was carried out under the condition: eluent, 1 mM potassium hydorogen phthalate/10% acetonitrile (pH 7.10) flow rate, 1.2 m//min. Chromium(VI) was also estimated spectrophotometrically by a direct colorimetry of the yellow chromate ion, or by a more sensitive method involving a reaction between the dichromate and diphenylcarbazide. Analysed samples contained between 2-12 mg of chromium (VI) per kg of cement.

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The chemical states of iron in airborne particles collected by the Andersen sampler have been investigated by Mossbauer technique to find an indicator effective to estimate contribution of human activities which can be derived merely from measurements at room temperature. The fine particles (<1.1 μm), known to be emitted from combustion processes, have smaller Fe²⁺/Fe³⁺ ratios than the coarse particles (>7.0 μm) in all sampling sites. Fe²⁺/Fe³⁺ ratios of the samples collected from the urban area are smaller than those from the suburban area in every particle size. These facts suggest that the Fe²⁺/Fe³⁺ ratio can be an indicator of anthropogenic contribution.

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Secondary ion mass spectrometer, X-ray microanalyzer and scanning electron microscope have been used to investigate the surface characteristics and depth profile of coal fly ash. Coal fly ash particles were size-fractionated, magnetically separated, and mounted in the indium metal sample holder (6 mm diam., 2 mm thickness). Large particles (ca.100 μm diam. )were analyzed to facilitate both particle handling and the characterization of individual particles using surface microprobe techniques. Results on ion microprobe depth profiles and X-ray image of elements on sputtered surfaces of fly ash particle show fairly good agreement.

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太平洋,インド洋,南氷洋(南極観測船『しらせ』の航路上),北太平洋(ハワイ・オアフ島)および北大西洋(バミューダ島)において海洋大気中の硫黄化合物の調査を行った。いずれの海洋大気中においてもメタンスルホン酸(MSA:CH3S03H)の存在が確認され,MSAの先駆的物質であるジメチルスルフィド(DMS:CHsSGHs)が全地球的規模で海水から大気へ放出されていることがわかった。また,海水中の植物プランクトンの増殖期である初夏において,MSA大気濃度は高くなるといった季節変化が認められ,MSAは生物起源の物質であることを示唆するものである。本大気調査から得られた人為的影響を受けない海洋地域における硫黄化合物の大気濃度は,MSAでo。03　,ug/ms,非海塩性硫酸塩(nss-SO～ 一:nonseasaltsulfate)でo・4μ9/m3,sO2でo・05PPbであり,これらの値を基にして,海洋からの生物起源の硫黄の放出量を算出した結果,50TgS/y(Tg=10129)であった。この値は,地球全体の人為的発生源からの硫黄の放出量(126TgS!y)の約40%程度に相当する。

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関東地方と米国ニューヨーク州内の地下水中に溶存するN₂Oの濃度と窒素安定同位体比(δ¹⁵N)の測定を行った.調査した地下水中では,N₂Oが大気との平衡濃度を上回る濃度で存在したことから,広範囲の地下水中にN₂Oが過飽和で溶存しているものと推察された。地下水中に溶存するN₂Oのδ¹⁵N値は-12.9±8.2‰(n=46)であった。硝化系からは基質のNH₄+にくらべていちじるしくδ¹⁵N値の低いN₂Oが生成され,定常期の脱窒系から生成されるN₂Oは,基質のNO₃-と同等のδ¹⁵N値を示すことが知られている。 一方,地下水中に溶存するNO₃-のδ¹⁵N値は,土壌圏での硝化反応が当量的に進行するため,起源窒素のδ¹⁵N値を反映する。化学肥料(-4～+4‰)や家畜系排水(+10～+20‰)からの窒素負荷がいちじるしい特殊な場合を除き,地下水中のNO₃-は土壌中窒素化合物の同位体比に近い+5～+9‰程度の値を示す。地下水中N₂Oの生成反応として硝化系を考えた場合に,N₂Oのδ¹⁵N値がその起源窒素よりも低いことになり,上述の関係に矛盾しない。N₂O/NO₃-モル比は0.1×10^-3～9.1×10^-3であり,硝化系におけるN₂Oの生成割合に近かった。これらの事実はi地下水申のN₂Oプールが主として硝化系に由来することを示唆している。ただし,N₂Oが硝化系から生成される際に湖沼・海洋で報告されているΔN₂Oと-ΔO₂の間の良好な直線関係は,地下水環境中では認められなかった。このことについては,地下水では不飽和帯水層を通したガスの交換が起こることを,その一因として挙げることができる。

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CMB法(Chemicalmassbalancemethod)による浮遊粉じんの発生源寄与率は,土壌の寄与率が最も大きな割合を占め12～69%であった。二疎生成粒子の寄与率は11～42%で土壌に次ぐ割合を占めた。海塩粒子の寄与率は0.9～17%で秋季および冬季が高く冬型の季節風の影響と考えられた。ディーゼル車の寄与率は5.9～28%であった。その他の鉄鋼業,廃棄物焼却炉,石油燃焼およびガソリン車については寄与率が小さかった。同様に粒径別浮遊粉じんについては,＞2μmは土壌粒子および海塩粒子の寄与率が大きく,＜2μmはディーゼル車および二次生成粒子の寄与率が大きかった。また,指標元素法から求めた寄与率は,CMB法にくらべて土壌の寄与率はやや低く,海塩粒子の寄与率はやや高い値であった。

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大気汚染物質が土壌環境に影響を与えることはよく知られているがその機構には明らかでない部分が多い。ここでは影響が顕在化する前に土壌中の化学成分に何らかの変化が存在するものと考え,表層土壌中の無機陰イオンの濃度変化について調査を行った。測定は表層土壌中の硝酸イオソと硫酸イオン,降水量および大気中の二酸化窒素,二酸化硫黄について2か月間行った。測定結果から表層土壌中の硝酸イオンや硫酸イオソは主に大気から直接吸収され,雨水により洗浄される過程がくり返されていることが明らかとなった。日本の森林は欧米に比較して大気汚染あるいは酸性雨の被害が少ないといわれている。この原因は日本の気象が多雨であるために土壌が湿っており,表層土壌が大気中の窒素酸化物や硫黄酸化物を直接吸収することが少ないことと,土壌に吸収された酸性物質も降雨により容易に洗浄されるためであることが推測された。

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水銀農薬が全面使用禁止されたのは1974年である。それまで,約 2400t の水銀が全国の水田に散布された。環境大気への水銀発生源として,水銀農薬の残留水銀の影響を究明するため,新潟県北西部の水田土壌中の水銀濃度を調査した。土壌試料の水銀分析は前処理過程で汚染するのを防ぐため,湿潤試料をそのまま加熱気化-金アマルガム-再加熱気化-フレームレス原子吸光法で総水銀を対象に測定した。その結果,水田土壌203試料中の水銀含量は0.012～0.66ppmの範囲にあり,その平均値は0.15ppmであった。この値は水銀総散布量の1/3程度であるが,未耕地土壌の2～3倍量であり,水銀農薬による残留水銀が存在していることは明らかであった。土壌中の水銀と酸溶出亜鉛および銅とは相関性はなく,土壌への供給源を異にしていた。水田土壌中の水銀の動態は水銀が微量であるため同定はできなかったが,おもに難溶性の硫化物と推察された。水田土壌から大気中への水銀放出量は1mg/m²・yであり,日本の水田から放出される年間総水銀量は29tと推算された。この値は自然界および人為的水銀発生源から環境大気へ放出される年間水銀供給量の20%に相当した。

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1970年ころ相次いで閉山された草津白根山地域の硫黄鉱山廃坑からは今なお坑排水が流出している。一=般にこれら坑排水は強酸性であり,下流の河川に悪影響を与えている。著者らは特に白根鉱山について,その坑排水の下流河廻,すなわち遅沢川水系河川,への影響を1975年以降調査している0白根鉱山廃水はpH=1.68～1.84の強酸性であり,陽イオンでは鉄,アルミニウムに富み,陰イオンでは硫酸イオンが多い。硫酸イオン濃度にくらべて塩化物イオン濃度が異常に低いこと,水温が低いことなどから・草津白根山地域の酸性温泉水とは異なり,坑排水は同地域の火山活動の影響を直接的には受けていないことが示唆される。遅沢川河川の水質は,白根鉱山廃水の流入前までは良質であり,pHもほぼ中性である。しかし,坑排水の流入により水質は急激に悪化し,下流にいくにしたがい徐々に改善するものの,坑排水流入点下流約9kmの吾妻川にいたるまでpHは3以下である。硫酸イオンおよび鉄濃度の経年変化をみると,両成分とも減少あるいは一定の傾向を示し,今後これら濃度が増加する可能性は小さい。pHも低下する兆候は見いだせない。しかし強酸性坑排水の影響は依然として強く続いており,今後も遅沢川水系の水質を調査・監視していく必要がある。

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手賀沼の溶存無機化学成分濃度の変動を調べるため,沼の3地点および流入する三つの河ノ鐸において,1988年12月から1年間,毎月1回,表面水の採取を行った。試料を,炉過後,イオンクロマトグラフィー,イオン電極法,原子吸光分光光度法,誘導結合プラズマ発光分光光度法(ICP)を用いて,塩化物イオソ,硝酸イオソ,硫酸イオン,アンモニウムイオン,ナトリウム,カリウム,カルシウム,マグネシウム,ストロンチウム,リン,亜鉛,マンガソ,鉄,バナジウム,ケイ素,アルミニウム,ホウ氣バリウムの測定を行った。得られたデータについて, 主成分分析法などの統計的手段,沼へリフラヅクスの計算,降水量の影響などの検討を行った結果,手賀沼の溶存無機化学成分の特徴として次のようなことがわかった。1.ナトリウム,塩化物イオン,アンモニウムイオン,リンは大堀耀,大津川の濃度が手賀沼のものより高かった。アンモニウムィオンとリンは湖沼内での生物的除去が考えられる。2.カルシウム,ストロンチウム,マグネシウム,硫酸イオンなどは季節変動,採水地点間の変動ともに小さかった。3.湖沼水は年間を通して高いpHを示し,これが鉄,亜鉛,バナジウムなど微量成分の溶存状態に影響を与えていると考えられる。

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フーリエ変換赤外分光法の高感度反射法(ReflectionAbsorptionSpectroscopy,IR-RAS法)を環境試料に適用するため,市販の銅板を用い,これを種々の観測点で大気に暴露し,腐食した銅表面の赤外スペクトルを測定した。各地での試料を測定した結果,それらの赤外スペクトルは,定性的に臨海型・市街型,農村型,山間型の四つのパターンに分けることができた。銅の腐食表面には,ニトラト,スルファト,ヒドロキソ錯体などの生成物とCu₂0やCuO表面酸化物の生成も認められた。銅表面における各生成化学種の経時変化を調べると,春から夏にかけて腐食が進み,秋から冬にかけて腐食反応は緩慢になった。これは気温の違いよりはむしろ海側からの季節風と観測点の地形が0腐食に大きな影響を与えているものと判明した。したがって臨海部における銅腐食表面のスルファト錯体の生成は,風送塩中の硫酸塩からの寄与が大きいものと考えられる。このように市販の銅板を種々の観測点で大気に暴露し,この経時変化をIR-RAS法により追跡し分析することにより,大気環境のモニタリングも可能と思われる。

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農薬による環境汚染が農地だけでなくゴルフ場近傍などでも問題となり,適切な対策が強く求められている。本研究では,農薬汚染に関する環境安全性を定量的に評価し,対策をとる上での基礎的知見を得ることを目的として,使用量の多い10種類の有機塩素系農薬について,東京都とその周囲3県を対象例として,農薬の物理化学的および生物学的特性値をもとに速度論モデルを用いることにより,環境中での農薬の運命予測を試みた。その結果,(1)環境への進入が連続とみなせる場合,土壌が主要汚染コンパートメソトとなる傾向が強いが,気液平衡定数の大きい農薬は大気も,また,土壌吸着平衡定数の小さい農薬は水も主要汚染コンパートメントになると推算された。(2)底質中濃度は中間代謝物を含めるとかなり高くなる可能性があった。(3)ベンチオカーブとCNPについて環境への進入を瞬間的とみなした場合,水中濃度は,土壌からの流出による増加と微生物分解などによる減少とから,進入10～30日後に最大値を示した後に徐々に減少すると推算された。(4)連続的進入時の定常濃度から人体摂取量を推算した結果,本研究の対象地域のようにある程度以上広い地域については,環境からの対象農薬の摂取量は問題のないレベルであり,狭い地域の局地汚染に注意すれぽよいことが萌らかになった。

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Atmospheric deposition samples were collected biweekly from April 1989 to June 1990 at coast of the Japan Sea in Tsuruoka. The samples were analyzed for Si, Na and SO₄^2-. The deposition rate of particulate-Si showed spring peak as well as that of the atmospheric concentration. The annual deposition rate of aluminosilicate at the station was 12 g m^-2 y^-1. This value was one order of magnitude larger than that in the central North Pacific region. The atmospheric annual deposition rate of SO₄^2- was 16.1 g m^-2 y^-1 and 25% of this value was nonsea salt fraction. This deposition rate of nonsea salt SO₄^2- in winter (Nov. -Mar. ) was larger than that in other seasons. A large part of this nonsea salt SO₄^2- may be originate in air pollution of northern hemisphere.

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The process of weathering is simulated as the reaction between minerals and aqueous solution by Helgeson (1969). This study showed that geochemical simulation is successfully applied to the evaluation of several physical properties of weathered products during rock weathering. The changes in grams of chemical species/1000 g of solution and the degree of saturation of secondary minerals, shown in Fig.1, are calculated for the increments of reaction progress (ξ) in the hydrolysis of granite as an example. The formation of saturated mineral zoning by weathering is illustrated as the area of 10 cm² in profile (Fig.2). The methods of evaluation of the several physical properties are shown by simple equations in each e of ideal profile. The changes in mineralogical and chemical properties are correlated with the changes in physical properties. The calculated trends do not show monotonous increase or decrease in physical parameters (Fig.3). The nature of chemical reactions as well as the migration of permeating water and physical properties of products must be considered in the simulation of weathering.

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Mercury concentration in soil was monitored in downtown Tokyo through April 1985 to February 1986 on the basis of once a month sampling. An analytical method was developed to determine separately volatile and nonvolatile mercury in soil by a heating process in a furnace at 100 °C for 120 min. Although the nonvolatile mercury concentration was found to be stable through the year, the volatile mercury concentration was greatly decreased in summer. Thtries nd seems to be consistent with the fact that mercury concentration in the atmosphere is high in summer and low in winter in other reports.

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Rime as well as snow and ice monsters was sampled at Mt. Zaoh for three years from 1987to 1989, and insoluble metal concentrations were determined to get information on the transport of soil substances. As shown in Table 1, conspicuously high concentrations were found for the samples taken on March 5, 1987, and this observation was ascribed to the KOSA phenomenon (the wind-borne transport of loess particles), the occurrence of which was reported for March 5 and 6. There were high correlations between Al, which is an index element for the soil, and most of the other metal concentrations. Furthermore the data for the KOSA and the non-KOSA periods were correlated by the same regression lines, which are shown in Fig.1. This result suggests that, whenever the wintry winds predominate, the KOSA particles are transported to Japan irrespective of the apparent occurrence of the KOSA phenomenon.

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福井市近郊の富栄養化の進行している北潟湖および貧栄養の武周ケ池の試水について,2,5-ジメチルフランをトラップ剤とする方法を用いて一重項酸素の光化学的生成を調べた。模擬太陽光照射下における一重項酸素定常状態濃度([¹O₂]_ss)の試水表面における値は北潟湖で(2.1～6.3)×10^-14mol・dm^-3,武周ケ池で(2.1～4.0)×10^-14.・dm^-3であり,両湖沼とも夏期に極大を示した。両湖沼のCODと[¹O₂]_ssの間には,相関関係数0.90の相関がみられたがクロロフィルa濃度との間には相関がみられなかった。北潟湖では一重項酸素生成に対して分子量1万以下の溶存有機物が85%以上の寄与を示すのに鰐して,武周ケ池では分子量1万以上の溶存有機物の寄与が40%以上であった。この結果を溶存有機物の分子量分析と関連づけて考察した。一重項酸素生成の量子取率は北潟湖の場合0。009～0.018,武周ケ池では0.002～0.010の範囲にあるとともに,長波長側で小さくなる傾向がみられた。最後に上記の結果を用い,水圏汚染物質の例としてクロロフェノール類を取り上げ,一重項酸素による分解の半減期を求めた。北潟湖の7月の深さ1mの表層における2-クロロフェノールの半減期は約30時間であり,ポリクロロフェノールの半減期は70時間以上であった。

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JIS K0102の100℃酸性過マンガン酸カリウム法による化学的酸素要求量(COD)について反応速度論の立場から定量的に考察した。過マンガン酸カリウムならびに有機物の濃度についてそれぞれ一次の速度式を用いることにより,著者らがすでに報告している滴定液量(α)と検水量(V)との間の両対数直線関係logα=logh+nlogV(n=0.8～0.9)が合理的に説明できることを示した。

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八ケ岳系火山灰土壌によって無電解ニッケルめっき排水中のホスフィン酸ボスホン酸両イオンの除去特性を化学速度論的に検討した・溶液中のホスフィン酸,ホスホン酸両イオンは液中のH⁺イオン,とY-2土壌中のOH^-イオンによる中和反応をともなった陰イオン交換により除去されることが判明した。除去反応の律速段階は境膜拡散段階であり,境膜移動係数は,ホスフィン酸イオンが5.0×10^-5cm/sでホスホン酸イオンが1.7×10^-4cm/sであった。

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6種の有機水銀(II)化合物(CH₃HgCl (MMC), CH₃HgBr (MMB), CH₃HgI (MMI), C₂H₅HgCl (EMC), C₂H₅HgBr (EMB), C₂H₅HgI (EMI))の昇華圧を独自に開発した装置を用いて CH₃HgX(X=CI, Br, I)については10～120℃ あるいは～150℃,C₂H₅HgX(X=CI,Br,I)については100～150℃あるいは～160℃の温度範囲で測定した。回帰式を基に求めた20℃での昇華にともなうエンタルピー変化(ΔH_sub/kJmol^-1)は,MMC=13.22 ; MMB=13.89 ; MMI=7.82 ; EMC=53.08 ; EMB=76.80 ; EMI=64.48 で,CH₃HgX系がC₂H₅HgXにくらべて小さく,したがって昇華性が大きい。また昇華圧(Pressure/103Pa)は,MMC=77.78;MMB=76.71 ; MMI=44.39 ; EMC=2.02 ; EMB=0.11 ; EMI=0.59 であり,MMIは最も小さいエンタルピー変化量でありながらエントロピー変化(ΔS_sub=26.68 JK^-1mol^-1)で相殺されて,それほど大きな昇華圧ではなくMMCとMMBより小さい。ほかに,重要な物理量としてモル体積の値も求めた。昇華圧についてはアルキル基とハロゲンの違いによる整合性は見られなかったが,モル体積の値にはそれが見られた。

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船底,漁網などに塗布され,択抜した付着防止効果を示したトリブチルスズオキシド(TBTO)などの有機スズ化合物は,環境汚染を招き,最近これらの使用が禁止となった。そのため,これらに替わる安全で無害な防汚物質の創出が急務とされている。著者らは,10年ほど前から付着忌避活性物質を検索する目的で研究を開始した。まず,汚損生物の一種のムラサキイガイが足糸を分泌し,付着するという特徴ある行動に着目し,簡便な防汚物質検索用の生物検定法を確立した。この方法を用いて,ユーカリの葉から得た2種類のスチルベソグルコシドエステルは,TBTOや硫酸銅に匹敵するかそれ以上の付着忌避活性を示した。これらの化合物は結合するアシル基を離脱すると活性が低下することから,活性と構造の関係に興味がもたれた。今回,スチルベン類の合成・分解反応を行い,さらに,スチルベン類は入手困難であるので・分子の大きさや構造の似た簡単なモデル化合物を合成し,活性を測定した。その結果,活性発現には分子全体の構造が必要であることがわかった。

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Some products of the degradation of hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) by reaction with Cl atoms and O₂ were studied by FT-IR. The degradation of CH₃CCl₂F(HCFC 141 b) was initiated by H abstraction, and then CH₂CCl₂F was oxidized, leading to formation of either HCHO and COClF or CCl₂FCHO, and finally COClF, CO and CO₂ were formed. In the addition reaction of Cl to CH₂CCIF and subsequent reactions, both CH₂ClCOF and COClF were observed. It was presumed that CHCl₂CF₃(HCFC 123) reacted with Cl and the produced radical was oxidized to CF₃COCl. On the other hand, in the reaction of CHCl₂CCl₃ with Cl and O₂, CCl₃COCl, COCl₂, CO and CO₂ were produced and it indicates that C-C bond cleavage took place. CF₃CF₂CHCl₂ (HCFC 225 ca) and CClF₂CF₂CHCIF(HCFC 225 cb) were degraded to CF₃CF₂COCl and CClF₂CF₂COF, respectively.

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Evaporation rates of pure and binary systems of chlorinated C_1-2 hydrocarbons were measured at 298 K and compared with those estimated from the Knudsen type equation. As the binary solvent mixtures, 10 kinds of chlorinated C_1-2 hydrocarbons were combined with 4 kinds of alcohols of C_1-4, 5 kinds of alkanes of C_6-10, and 3 kinds of aromatics (benzene, toluene, and o-xylene). The evaporation rates of the mixtures observed agreed with those estimated from the known evaporation rates of the pure solvents and from the mean evaporation coefficients depending on the gas-phase turbulence using the activity coefficients calculated from the UNIFAC method.

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The stability of copper-humic acid complexes in acidified solutions was investigated by the pH and conductometric titration methods. Fluka humic acid and humic acids extracted from peat (Shinshinotsu, Sarobetsu, Bibai in Hokkaido) were used in this work. The evaluation of stability of the copper complexes were performed by comparing with the titration curves of model ligands (EDTA, citric acid, phenylalanine, hydroxyhydroquinone). It was found that the copper complexes with the humic acids of Fluka and Shinshinotsu were stable in acidified solutions, while the humic acids of Sarobetsu and Bibai were dissociable. The FTIR spectra of the humic acids and the pH titration curves of the model ligands suggested that, in the cases of the stable complexes, the carboxyl groups in the humic acids which have low pKa values would contribute to the complex formation. In the cases of the dissociable complexes, the phenolic hydroxyl groups would contribute to the formation.

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PCB,ポリクロロジベンゾ[b,e][1,4]ジオキシン(PCDDs),ポリクロロジベンゾフラン(PCDFs)(PCDDsとPCDFsを総称してダイオキシン類と呼ぶ)は微量であっても極めて有毒で,生物分解が困難で蓄積性があるため,地球規模的な汚染の広がりを見せている。本報文は都市ごみ焼却炉から排出されるダイオキシン類の発生源,発生機構,分析の問題点,制御などについて,著書および研究グループと文献から得られる知見とデータに基づいてまとめて概説し,液状廃PCBについて高温分解処理方法およびその結果について述べたものである。廃棄物の焼却はダイオキシン類の主な発生源の一つである。主な研究結果は次のようである。1)ごみ焼却炉のごみおよびガスの流れに沿ってダイオキシン類の濃度を測定し,調査した結果, イオキシン類はボイラーでのガスの冷却ゾーンで主に合成され,また,入ロガス温度が200℃以上の場合の電気集じん器の中でも生成することが明らかとなった。2)ダイオキシン類のサンプリング時にもガス温度が120℃以上の場合,炉紙通過中にダイオキシン類が生成されることを明らかにし,標準的なサンプリングおよび分析方法を提案した。3)ダイオキシン類の発生機構について解析し,倒御方法の提案を行った。液状廃PCBについて,PCBの熱分解特性について考案し,本プラソトによる約5500tのPCBの処理方法と結果について述べた。

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銅イオン交換ゼオライトが一酸化窒素の直接分解反応および選択還元反応用の触媒として優れていることを見いだした。本触媒上での一酸化窒素の直接分解能を調べ,(1)種々の銅イオン交換体の中でも銅イオン交換ZSM-5-ビオライトが最も活性が高いこと,(2)ZSM-5中に化学量論以上の銅イオンを担持でき,銅イオン交換率の増加とともに活性が増大すること,(3)交換時にアンモニアを添加すると迅速に高交換率の銅ゼオライトが得られること,(4)高交換率の銅ゼオライトは高GHSV,高濃度の酸素共存下でも高い分解活性を維持できること,が明らかとなった。この反応の活性点(Cu²⁺,Cu⁺)の状態,NO吸着状態,反応機構を赤外,昇温脱離電子スピン共鳴,りん光スペクトルによって検討し,2Cu⁺+2NO→2Cu²⁺-NO^-→2Cu⁺+N₂+O₂,のサイクルで分解が進行していると考察した・さらに,本触媒上で反応系に炭化水素と酸素が共存すると473-573Kという低温でNO除去活性が飛躍的に向上した。これはアンモニアを用いないNOの選択還元が可能であることを示しており,将来の発展が期待される。

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フロン類の反応に対して比較的耐性の高いTiO₂に担持されたPd,Ni,Pt触媒はCFC113の水素化脱塩素反応に有効で,150℃くらいから反応が開始し,それぞれC₂H₂F₂,C₂F₃Cl,C₂H₂F₂とC₂H₃F₃が主に生成した。TiO₂担持のCo,CuでもC₂F₃Clが生成し,TiMnO₃では500℃の高温でC₂F₃Clが生成した。活性炭担持のPd/CはCl原子を水素原子で置換する能力が高くCFC113からCF₂H・CFH₂を85%以上の選択率で生じた。Pt1C,Rh/Cの活性はPd/Cにくらべてやや低く反応温度に癒じてC1のH置換が段階的に進行した。Pd/TiO₂触媒上の反応に2%の水蒸気を添加しても300℃以下では基本的な反応に影響を与えなかった。しかし300℃以上ではCH₄への水素化分解を抑制し, COの生成を捉進した。金属酸化物の生成熱とCFC113反応活性の間には火山型の相関関係が見られ,TiO₂担持触媒では触媒の塩素化,脱塩素化によって反応が進行していることが示唆された・Mn・TiO,の構造はかなり安定で550℃25時間反応後も,XRDの回折強度は若干低下した程度であった。またCr₂O₃/TiO₂では350℃で20時間反応を行ってもXRD的には構造は変化しなかった。

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種々の金属塩化物(M : Al,Bi,Cd,Co,Cr,Cu,Fe,Ni,Pb,Sn,V,Zn)を触媒とするポリ塩化ビニル(PVC)の脱塩化水素反応について検討した。125℃で顕著な触媒活性を示したのはAl,BiおよびFeの塩化物で,その活性序列はAlCl₃>FeCl₃>BiCl₃であった。AlCl₃触媒の初期活性はきわめて高かったが,反応開始まもなく反応速度の急激な低下が観測され,反癒は約1時間で停止した。FeCl3触媒に関しても同様の結果が得られたが,この場合の脱塩化水素率はAlCl₃の場合の約1/4であった。一方,BiCl₃触媒の活性点は比較的弱いものと考えられ初期活性は高くはなかった。しかし,この触媒では活性低下がほとんど起こらず,PVCの反応はほぼ一定の速度で進行し最終的にはAlCl₃を用いた場合と同程度の高い脱塩化水素率が得られた。酸化物系固体酸触媒のシリカーアルミナは気相反応の2-クロロプロパンの脱塩化水素反応には活性な触媒であったが,固体のPVCの脱塩化水素には活性を示さなかった。このことは,固相ではシリカ-アルミナの活性点とPVCの接触が困難なことによるものと推測される。

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脱臭剤の脱臭作用が,電子スピンの変化をともなう過程であるのかどうかを見る目的で,オキシカルボン酸・マンガンイオン系の脱臭剤のESR吸収法による研究を行った。Mn²⁺をクエン酸とともにシリカゲルに坦持した系と,MnSO₄-ペクエン酸の複合体,MnSO₄とレアスコルビン酸の複合体, およびMnSO₄-クエン酸-_L-アスコルビン酸の三者の複合体を試料として測定を行った。これらの試料を,真空排気,アンモニア導入,再排気空気導入,再々排気した場合のESR吸収スペクトルを記録してみると,アンモニアなどのガス分子の吸着によってMn²⁺のスピン状態が大きく変化することがわかった。またこの変化はオキシカルボソ酸の存在により大きく影響される,あるいはコントロールされる。MnSO₄-オキシカルボン酸の複合体ではMn²⁺の濃度が濃いために微妙な変化は検出出来ないが,これらの物質から得られた結果は,ESR吸収強度のガス導入時の変化のパターンを脱臭力の判定に用い得ることを示唆している。

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Cuを含むK₂NiF₄(A₂BO₄)型複合酸化物La_2-xA_xCu_1-yB_yO₄を触媒として一酸化窒素の接触分解反応を反応ガス:He希釈したNO(3.17%),反応温度:500～800℃で行い,とくにAサイトをSrで置換した触媒について,Cuの原子価制御の効果を中心に検討した。La₂CuO₄のAサイトにアルカリ土類金属(Sr,Ba)を置換固溶させると活性が向上し,Srの場合,置換量0.5で活性が最大になった。この活性は,表面積当りでLa₂CuO₄の10倍,また高活性とされるLa₀.₈Sr₀.₂CoO₃の約3倍であった。さらにLa₁.₅Sr₀.₅CuO₄では,800℃,24時間の反応を行っても活性低下は見られなかった。一方,C₃H₈酸化反応ではSr置換による活性向上は見られなかった。またCuの平均酸化数とNO分解活性との間にはよい相関が見いだされ,活性はCuの平均酸化数とともに増大し,とくに酸化数が2を超える触媒が一酸化窒素の接触分解反応に高活性であることがわかった。

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環境保護の観点から水溶液中の水銀(II)の濃縮について検討を行った。この濃縮すなわち能動輸送は,原水相,ハロゲン化物塩を含む受水相,およびこの両水相を分離するフィルター含浸液膜からなる系を組み立てることによって達成された。液膜としては,液状宋リブタジエソ(LPB),エポキシ化LPB(LE),および含硫LPB誘導体(LSMe)とo-ニトロフェニル=オクチル=エーテルとの混合物が水銀(II)の選択的能動輸送能を示すことがわかった。LPB中の不飽和結合,LE中のエポキシ環,およびLSMe中のスルフィド結合はいずれも,液膜中の活性要素として水銀(II)と相互作用をもち,原相から液膜への水銀(皿)の吸収を誘起するものと考えられる。液膜から受相へ放出された水銀(II)はハロゲン化物イオンと平衡下に錯化し,液膜と相互作用をしない不活性なHgX₄^2-となる。この相互作用の消滅が,液膜への水銀(II)の再吸収を抑え,その能動輸送能の発現に寄与している。検討したLPB誘導体の内,含硫誘導体特にスルフィド結合濃度の高いLSMe-bが最も優れた水銀(II)の選択的能動輸送能を示した。

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わが国の代表的天然ゼオライトである板谷産ゼオライトによる陽イオン(Zn²⁺, pb²⁺, Ni²⁺, Hg²⁺, ca²⁺, mg²⁺, cr⁶⁺, NH₄⁺ and H⁺)の吸着現象(イオン交換を含む)について研究した。15および25℃において,初濃度約100,75,50,25,10,5,2ppmの各陽イオン溶液100鵬Zに試料19を投入すると約24時間でほぼ吸着平衡に達する0吸着等温線は近似的にFreundlich型である。板谷ゼオライトのZn²⁺肝の吸着性能は,ノ1源子産ゼオライトOMS5Aおよび活性炭よりも良好であった。他の陽イオンについても同様なことが推定できる。したがって,板谷産ゼオライトは排水中などからの陽イオンの吸着除去剤として有望である。

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排水中のオルトリン酸除去用の吸着剤として水和酸化チタソを硫酸チタン溶液に水酸化ナトリウム溶液を加えて生じた沈殿を硫酸で処理して,調製した。バッチ法の吸着実験より,濃度1mmol・dm^-3(mM)のリン酸溶液0.1dm³から0.19の水和酸化チタンにより,pH2で約80%,pH7で約20%のリン酸が吸着除去できること,リン酸の平衡濃度が0.005mM以上ではFreundlich型の吸着等温線にしたがうことを明らかにした。リン酸の吸着は,pH2では主に硫酸イオンとの,pH5では主に水酸化物イオンとのイオン交換によって起こるものと考えられる。カラム法の吸着実験から,pH2での飽和吸着量はpH7のそれより約20倍大きいことを確認した。また,カルシウムイオンと炭酸水素イオンを添加することによってリン酸の吸着量を大幅に増加させ得ることがわかった。たと0えば,カルシウム濃度を0.6mM,炭酸水素イオン濃度を1mMとしたpH7の0.05mMリン酸溶液を3gの水和酸化チタンを充填したカラムに流下させたところ,約90%のリン酸を長期間にわたって除去できた。また,リン酸の濃度が1mMでも炭酸塩とカルシゥムの共存で約80%のリン酸を継続して除去できる。最適のカルシウムイオン濃度は炭酸水素イオン濃度に依存する。

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活性汚泥の維持管理指標として,INT(2(p-iodopheny1)-3-(p-nitropheny1)-5-phenyltetraZOIiumchloride)を用いた脱水素酵素活性(DHA)値を利用することの有用性を検討した。実験室スケールの活性汚泥について,DHAの測定と電極による酸素消費速度(OUR)の漁定を約3か月間行い,両者の相関を調べた。基質の添加は!　'OURとも測定値に影響をおよぼしたが,基質を過剥に添加すると両者とも一定値が得られたため,両測定は基質過剰の条件で行った。測定期間中,活性汚泥の状態はバルキソグから凝…集へと大きく変化したが,DHAとOURとの間にはよい相関(DHA=0.145・OUR+22.0,r=0.849,n=62)が得られ,INTを用いるDHA値は活性汚泥の活性度の指標として有用であることが示された。

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塩素殺菌に代る簡易で安全な殺菌法の一つとして,イオン交換膜電気透析系において,限界電流密度以上の高電流密度で透析した場合に交換膜面で起こる水の解離現象(中性撹乱現象)を利用する方法について,殺菌に最適な装置を設計する上で重要な膜間距離有効膜面積および試料水の流速の影響が殺菌効果に与える影響を検討し,その結果に基づき河川水を試料水とする実用殺菌試験を行った。五室の透析槽を用いて,膜間距離,有効膜面積および流速の影響を検したところ,同0電流密度条件では,膜間距離は狭く有効膜面積は大きいほど,また流速は小さいほど殺菌効果が良好であることがわかった。上記条件を満足する既設の電気透析装置(膜間距離:0.02dm,有効膜面積:2.09dm²)を活用し,多摩川の河州水を試料水として飲料水製造の実用試験を行った結果,電流密度0.24A・dm^-2では0.3dm³・min^-1,0.48A・dm^-2では0.5dm³・min^-1の流速でも無菌水が得られた。また飲料水製造の実用試験において,電解質濃度の影響を検討するため試料水にNaClを添加して透析を行った結果,NaCl濃度が低いほど殺菌能力が大きいことが明らかになった。

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