環境科学A(髙島) 先週の出席カードから...
高知県宿毛市や静岡市はナンセンスです!
バイト先はゴミの分別してません。でも業者
が回収しています。どうなるの?
回収業者にもよるのですが、基本的に回収
業者が分別作業をしているハズです。
名古屋市内M大学の悪い事例:割れたガラ
スは不燃ゴミ、割れていないビーカー類は
指定ゴミ(専門業者が有料で回収)、余った
ビーカーやフラスコを...
環境科学A(髙島)
先週の出席カードから...
授業の内容が、生物や化学で聞いたような
話が多く出てきたので...
「面白かった、興味が持てた」と言う意見
もあれば...
「難しかった、退屈だった」と言う意見もあ
りました。
わからない用語などがあったら書いてくだ
さいね。
理系の用語:補足
酸化:酸素と化合すること。または水素が脱
離すること。
還元:酸素が脱離すること。または水素と化
合すること。(酸化の逆)
酸化
硫化水素 H2S
気体窒素 N2
硫黄粒子 S
硫酸 H2SO4
亜硝酸 HNO2
硝酸 HNO3
還元
酸化と還元は必ず同時に起きる
(何かが酸化された=何かが還元されている)
例:硫化水素が硫酸に酸化され、硝酸が窒素に還元
理系の用語:補足
従属栄養生物:(他の生物が生産する)有機物
を栄養源として生育する生物。人間も従属栄養生
物の一つ。
従属栄養生物である細菌:従属栄養細菌
独立栄養生物:生育に有機物を必要としない。
炭素源として(従属栄養生物のように有機物を使
用せず)二酸化炭素を利用して生育する。
独立栄養生物である細菌:独立栄養細菌
亜硝酸菌、硝酸菌、脱窒菌、硫黄酸化細菌、硫酸還元
菌は(一部従属栄養のものもいるが)ほとんどが独立栄
養細菌
地球環境における窒素の循環 (2.硝化)
エネルギー源
アンモニア
炭素源
CO2
アンモニア
有機物
亜硝酸菌
(アンモニア酸化細菌)
酸素
亜硝酸
エネルギー
pH 5.5~8(中性付近)の好気的条件で生育
アンモニアがないと生育できない
(種類にもよるが)生育速度は1~2日
地球環境における窒素の循環 (2.硝化)
エネルギー源
亜硝酸
炭素源
CO2
有機物
硝酸菌
亜硝酸
酸素
硝酸
エネルギー
pH 6~8(中性付近)の好気的条件で生育
亜硝酸がないと生育できない
(種類にもよるが)生育速度は2~3日
地球環境における窒素の循環 (3.脱窒)
エネルギー源
硫化水素
炭素源
CO2
気体窒素
硫化水素
硝酸
硫酸
脱窒菌
pH 6~8(中性付近)の嫌気的条件で生育
(好気性のものもいる)
アンモニア → 亜硝酸 → 硝酸 → 窒素 → アンモニア
金魚や熱帯魚などの飼育に使われる生物濾過フィルター
や飼育用底石:亜硝酸菌と硝酸菌が使用されている
排泄物 → アンモニア(有害) → 亜硝酸(有害)
→ 硝酸(無害) → 窒素(無害)
地球環境における硫黄の循環
エネルギー源
硫化水素
炭素源
CO2
有機物
硫黄酸化細菌
硫化水素
酸素
硫黄粒子、硫酸
エネルギー
酸性~中性付近の好気的条件で生育
硫化水素がないと生育できない
(種類にもよるが)生育速度は2~3日
地球環境における硫黄の循環
エネルギー源
無機物
炭素源
CO2
硫酸還元菌
硫化水素
無機物
硫酸
酸化物
pH 7~8.6(中性付近)の嫌気的条件で生育
硫酸がないと生育できない
有機物の排出を硫黄循環の観点で見てみると...
硫黄を含んだ有機物が排出される
分解される過程で硫化水素が発生
DOによる自然酸化や、好気性の硫黄酸化細菌の作
用で硫化水素が硫黄粒子、硫酸に酸化される。
DOが消費されて嫌気的条件に
嫌気性の硫酸還元菌が硫酸を硫化水素に還元する。
(悪臭の発生、下水管内で酸欠)
環境科学A(髙島)
水圏の汚染と物質循環
水圏における汚染被害事例
アオコの発生とその被害
アオコ(青粉)とは?
 主に富栄養化の進行した湖沼等に発生する
Microcystis(マイクロシスティス、ミクロキスチス)と
いうラン藻類
・(光合成によりDOが増大)
・湖沼や河川に青緑色マット
・カビ臭の発生
・浄水過程における濾過障害
・毒素 の生産
アオコの毒素による被害
1878年:有毒ラン藻類による動物の被害(初めて
の報告)
オーストラリア、北アメリカ、南アフリカなどで報告
相次ぐ
1995年:西宮市におけるカルガモの大量死
1996年:人工透析に使用した水道水汚染による
死亡事例 (カルアルシンドローム:ブラジル)
2002年8月:昭和区隼人池でコイなど大量死
原因の解明と予防法の確立が急務
アオコの対策法は?
富栄養化した湖沼に発生することは間違いないが、
発生メカニズムは完全には解明されていない。
窒素化合物やリン化合物を排出しない
水域を滞留させないようにする(流れを作る)
発生したアオコを回収する(ポンプ、回収船)
流動化装置
エアレーション(曝気、空気供給)装
置
アオコ回収船
青潮も赤潮もアオコも...
有機物の排出による富栄養化が主な原因
水流があまりない、滞留した水域で発生
・有機物を流さない(発生源対策)
・干潟を作る(自浄作用の起こる場所をつくる)
・噴水や階段の設置:
水流の発生、かき混ぜ効果
酸素の供給(自然酸化、好気性微生物による分解)
(視覚的効果、マイナスイオン効果)
平成15年10月19日 名古屋市天白区天白川
環境科学A
自然界の掃除屋さん
干潟の役割
干潟の役割
干潟:潮の満ち引きによって水に浸かったり(冠水)
干上がったり(干出)するのを繰り返す場所
干潮時
満潮時
干潟
海
陸地
波浪の影響を受けにくい穏やかな入江や湾内で、砂泥
を供給する河川が流入する場所に多く発達する。
干潟における物質循環
干潟の役割
淡水性の生物と、海水性の生物の両方が生育している。
砂泥中には土壌を住処とする生物もいる。
それらの生物を補食する生物(鳥、陸上の動物、魚)も
やってくる。
土壌および水と大気が触れあうので酸素が供給され
やすく、好気性の生物が活動し易い環境である。
干潟では有機物、栄養塩類など様々な物質が
分解・補食されている(干潟は自然の浄化槽)
干潟の役割
ある干潟で、海に1日に流入する窒素2.4トンの内の1.3ト
ンが干潟で取り除かれていると言う報告もある。
しかし、人間が利便性を求めた結果...
港湾整備、護岸整備、臨海工業地帯の建設、リゾー
ト開発などによって、干潟が減少している。
人の手によって干潟を形成して、生物を呼び戻せないか?
→ 人工干潟の造成
干潟の役割
人工干潟
通常の護岸
↓山砂・海砂等
コンクリート
防波堤
潜堤
生物を“持ってくる”のではなくて“呼び込む”自
然の再生力を利用した、よりナチュラルな方法
広島県の尾道糸崎港では周辺の自然干潟で
の7割の生物種が確認
地盤沈下、台風による浸食、砂の供給と排出
のバランスなどの課題も残る
自然環境を保全するために
今、何が起きているのか?(現状把握)
何故、そうなってしまったのか?(原因解明)
それを防ぐにはどうすれば良いのか?(解決策)
今後、そうならないためには?(事前対策)
対策による影響はないか?(アセスメント)
を慎重に検討・実施しなければならない。
環境科学A
水圏の汚染と物質循環
名古屋市内の事例
環境科学A
<コレが出る!テスト問題>
ヘドロの溜まった河川で卵のような臭いが発生し、
川底から気泡が発生していた。悪臭対策として河
川のDOを高めたところ、河川が白濁してしまった。
この事例で
・なぜ悪臭が発生したのですか?
・なぜDOを高めたら白濁したのですか?
・この河川をきれいにするにはどのような対策を施
せば良いですか?
・その対策前後で、河川のpH、DO、BOD、CODは
どのように変化しますか?
について、論述してください。
199X年 名古屋市堀留下水処理場
名古屋市堀留下水処理場(名古屋市中区:ラ
ンの館の隣)新堀川の最上流に位置する
堀留下水処理場の処理水は新堀川に流される
新堀川には周辺部のドブ川が流れ込んでおり、
一部生活排水が直接流されていた(当時)
新堀川:堀川との合流部(七里の渡し付近)か
ら6km弱と海からの距離が短い流れの緩やか
な河川
199X年 名古屋市堀留下水処理場
 温泉のような卵の臭いがする
 川の底泥から気泡が発生
硫化水素が発生している
川の上層部:溶存酸素濃度大
川の中層部・低層部:溶存酸素極小
有機物が堆積
有機物が分解
され酸素消費
嫌気微生物の
作用で硫化水
素が発生
199X年 名古屋市堀留下水処理場
そこで...好気的条件にすれば嫌気微生物が活動しない
(硫酸還元菌)
曝気(空気を供給)
高酸素濃度の
水を排出
溶存酸素で硫化
水素が酸化され、
白濁した
新たな公害が発生してしまった!
199X年 名古屋市堀留下水処理場
 嫌気的条件下では、硫酸還元菌の作用により硫化水
素が発生する → 好気的にするため酸素供給
→ 硫黄粒子が生成して白濁してしまった。
ある一つの物事を防止するために講じた手段が新た
な害を生じさせた
講じる手段の影響評価(アセスメント)は不可欠
ちなみに今回の事例では...堆積物の物理的除去、
流れ込むドブ川の水質浄化が効果的
環境アセスメント(環境影響評価)
大規模事業計画(空港、工場建設、博覧会etc.)
その事業のためには何が必要?
(森林伐採、海岸の埋立etc)
その作業による周囲への影響は?
(生態系の変化、水質の変化、騒音etc.)
事業施工前の策定段階から、環境への影
響を総合的に判断すること。
大規模プロジェクトでは必ず行われている
市場も大きくビジネス性も高い
環境科学A(髙島)
出席カードを前に提出してください
レポートも受け取ります。
E-mailアドレス、HP-URLなど書ける人は書
いてください。
最終講義までに全てのレポートを提出しないものは
単位を認定しないので特に注意すること。
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11月24日