JP2018153114A - プランクトン採取装置およびプランクトン採取方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プランクトンの採取作業における作業員の労力を大幅に低減することができ、且つ所望の深さのプランクトンを採取できることで測定精度の向上を図ることが可能なプランクトン採取装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかるプランクトン採取装置（採取装置１００）の構成は、ボート１０２上に設置されたプランクトンネット１１０と、水中に垂下されたホース１２０と、ホース１２０からの水を汲み上げてプランクトンネット１１０に導入するポンプ１３０と、プランクトンネット１１０を通過した水を排出する排水チューブ１４０と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、海や湖の水中に含まれるプランクトンを採取するプランクトン採取装置およびプランクトン採取方法に関する。

近年、水中生物への放射能汚染の影響を調査するために、水中の食物連鎖の最も下位にいるプランクトンの採取および分析が行われている。プランクトンの採取方法としては、例えば特許文献１に開示されているようにプランクトンネットが用いられる。特許文献１では、プランクトンを採取後のプランクトンネットに裏側から放水することにより、プランクトンネットに付着したプランクトンを洗い流している。特許文献１によれば、プランクトンネットによって採取したプランクトンを効率よく回収することができるとしている。

特開２００９−２４０２７４号公報

海や湖において上記のプランクトンネットを用いてプランクトンを採取する際には、まずボートや船等（以下、単にボートと称する）に乗った乗員が、ロープの一端をボートに固定する。そして、ロープの他端にプランクトンネットを接続して水中に沈め、ボートを移動させながらプランクトンネットを曳航する。これにより、プランクトンネット内にプランクトンが捕集される。

プランクトンを捕集したら、プランクトンネットを水中からボート上に引き上げ、プランクトンを容器に移し替える。ここで、プランクトンネットをボートまで引き寄せる際、プランクトンネットは水の抵抗を受けるため、ロープをたぐり寄せる作業に著しい労力がかかる。湖沼のプランクトン採取に用いる小型ボートにおいては、この水の抵抗は大きく影響し、ボートがプランクトンネットに寄っていくほどである。

またプランクトンネットをボート上に引き上げる際には、プランクトンネット内に水が満たされた状態となっている。このときの重量は約４０ｋｇ程度と非常に重く、引き上げる際に多大な労力を要する。水上のボートは不安定な状態であるから、重いプランクトンネットを引き上げるのは多くの労力を要すると共に、作業者の落水やボートへの浸水等のリスクを伴う。プランクトンネットを引き上げる際に、プランクトンネットを水中から少し引き上げた状態で内部の水が抜けるのを待つことも考えられる。しかし、プランクトンネットは網目が細かいため、水が抜けるのを待つと作業時間がとても長くなってしまい、その間不安定な状態が続くこととなる。

そして、このようなプランクトンを採取する一連の作業は、場合によっては１日に３５〜４０回程度繰り返されるため、作業員にかかる負担が非常に大きいものとなる。

また上述したように、従来のプランクトン採取方法では、水中に沈ませたプランクトンネットを曳航することによりプランクトンを捕集する。このとき、プランクトンネットを引くロープはボートに対して傾いた状態となり、またプランクトンネット自体は水中にあるため視認することができない。このため、水中におけるプランクトンネットを所望の深さに正確に配置することが難しく、測定精度の低下を招いていた。

本発明は、このような課題に鑑み、プランクトンの採取作業における作業員の労力を大幅に低減することができ、且つ所望の深さのプランクトンを採取できることで測定精度の向上を図ることが可能なプランクトン採取装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるプランクトン採取装置の代表的な構成は、ボート上に設置されたプランクトンネットと、水中に垂下されたホースと、ホースからの水を汲み上げてプランクトンネットに導入するポンプと、プランクトンネットを通過した水を排出する排水チューブと、を備えることを特徴とする。

上記構成では、プランクトンネットをボート上に設置し、水中に垂下されたホースによって汲み上げた水をプランクトンネットに通過させる。これにより、水がプランクトンネットによって濾過され、かかる水に含まれるプランクトンがプランクトンネットに採取される。したがって、プランクトンの採取作業において、作業員がプランクトンネットをボートにたぐり寄せたり、プランクトンネットをボート上に引き上げたりする作業を行う必要がない。このため、プランクトンの採取作業における作業員の労力を大幅に低減することが可能となる。

また上記構成によれば、作業員がボート上にて行う不安定な状態での作業が不要となる。このため、ボート上での作業に伴うリスクを回避することができる。更に、ホースの下端を所望の深さに配置することにより、その深さのプランクトンを好適に採取することができる。これにより、測定精度の向上を図ることが可能となる。

上記ホースの下端に取り付けられた錘を更に備えるとよい。かかる構成によれば、水中において錘の重量によってホースの下端が下方に引っ張られる。これにより、ホースを水中でまっすぐに延びた状態とすることができ、ホースの下端の位置、ひいては汲み上げる水の深さを正確に定めることが可能となる。

上記ホースは、複数本束ねて用いられるとよい。プランクトンを効率的に採取するためには、水の流量が重要となる。水の流量を増やすためには、ホースの断面積を大きくする必要があるが、断面積が大きいホースは当然にして太くなる。すると、ホースが巻きにくくなり、収納や運搬に不便になってしまう。上記構成によれば、複数本のホースを束ねて用いることにより、細いホースであっても断面積および流量を十分に確保することができる。細いホースは柔らかいため、取り回しがしやすい。したがって、上記構成によれば、取り回しを容易としつつ、プランクトンネットへの十分な水の流量を確保することが可能となる。

上記ホースが接続された取水枡を更に備え、ポンプは取水枡の中の水を汲み上げるとよい。かかる構成によれば、ポンプは水面近傍にある取水枡から水を汲み上げるだけでよい。ポンプにホースを直結して所望の深さ（例えば水深３０ｍ）から汲み上げる場合と比較すると、ポンプはより少ない仕事量で水を汲み上げることができる。したがって、ポンプの動力が小さくてよく、小型のポンプを使用することが可能となる。これにより、ボート上に搭載する機器の積載量を削減し、且つ発電機も小型のものを使用することができる。

上記ホースの下端に接続された測距用ロープを更に備えるとよい。これにより、水中におけるホースの下端の位置を容易に把握することができ、汲み上げる水の深さをより正確に定めることが可能となる。

上記課題を解決するために、本発明にかかるプランクトン採取方法の代表的な構成は、ボート上にプランクトンネットを設置し、ホースを水中に垂下し、ポンプによってホースからの水を汲み上げてプランクトンネットに導入し、プランクトンネットを通過した水を排水チューブから排出することを特徴とする。上述したプランクトン採取装置における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該プランクトン採取方法にも適用可能である。

本発明によれば、プランクトンの採取作業における作業員の労力を大幅に低減することができ、且つ所望の深さのプランクトンを採取できることで測定精度の向上を図ることが可能なプランクトン採取装置を提供することができる。

第１実施形態にかかるプランクトン採取装置を説明する図である。 第２実施形態にかかるプランクトン採取装置を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかるプランクトン採取装置（以下、採取装置１００と称する）を説明する図である。なお、以下の説明では、図１を参照しながら採取装置１００について詳述しながら、本実施形態のプランクトン採取方法（以下、単に採取方法と称する）についても併せて説明する。

図１に示すように、第１実施形態の採取装置１００では、ボート１０２上にプランクトンネット１１０が縦に設置されている。ポンプ１３０によって汲み上げられた水は、プランクトンネット１１０に導入される。これにより、プランクトンネット１１０において水が濾過され、水に含まれていたプランクトンがプランクトンネット１１０に捕捉される。そして、プランクトンネット１１０を通過した水は、排水チューブ１４０によって排出される。

ボート１０２には取水枡１６０が備えられていて、ポンプ１３０は取水枡１６０の中の水を汲み上げる構成としている。取水枡１６０は上面が開放された容器であり、取水枡１６０の上端は水面Ｗより上に配置し、下端は水面Ｗより下に配置する。すなわち、取水枡１６０の中に水面がある。取水枡１６０の下部にホース１２０が接続されていて、水中に垂下されている。ポンプ１３０が取水枡１６０の中の水を汲み上げると、水圧によってホース１２０の下端から取水枡１６０の中に水が上がってきて、ポンプ１３０によって汲み上げられた分の水が補充される。

すなわち、ポンプ１３０がする仕事は、水面近傍にある取水枡１６０の中からプランクトンネット１１０まで水を汲み上げるだけである。水を汲み上げるための動力の一部に水圧を利用しているということができる。ポンプ１３０にホース１２０を直結して所望の深さ（例えば水深３０ｍ）から汲み上げる場合と比較すると、ポンプ１３０は少ない仕事量で水を汲み上げることができる。したがって、動力が小さい小型のポンプであっても十分に水を汲み上げることができる。ポンプ１３０に電力を供給する発電機１３２にも出力の小さい小型のものを使用することができる。このため、ボート１０２上に搭載する機器の積載量を削減することが可能となる。

本実施形態の採取方法では、上記の採取装置１００を用いてプランクトンを採取する。詳細には、ボート１０２が採取箇所に到着したら、作業員（不図示）は、まずボート１０２上にプランクトンネット１１０を設置し、取水枡１６０およびホース１２０を水中に垂下する。そして、ポンプ１３０によってホース１２０からの水を取水枡１６０を介して汲み上げて、プランクトンネット１１０に導入し、プランクトンネット１１０を通過した水を排水チューブ１４０から排出する。

上記説明したように、第１実施形態の採取装置１００およびそれを用いた採取方法によれば、従来の採取方法において作業員の負担になっていた、プランクトンネットをボートにたぐり寄せたり、プランクトンネットをボート上に引き上げたりする作業を行う必要がない。このため、プランクトンの採取作業における作業員の労力を大幅に低減することが可能となる。

またボート１０２上は不安定な状態であるため、プランクトンネットをボート上に引き上げる作業は作業者の落水やボートへの浸水等のリスクを有する。これに対し、本実施形態ではそのような作業を行うことなくプランクトンを採取することができる。したがって、ボート１０２上での作業にまつわるリスクを回避することができ、作業員の安全性を十分に確保することが可能となる。

更に本実施形態の採取装置１００および採取方法では、プランクトンネット１１０を曳航しながらではなく、採取箇所にボート１０２を停止した状態でプランクトンを採取する。したがって、従来の採取方法では難しかった局所的なプランクトンの採取が可能となり、位置に応じたプランクトンの種類や数の分布も測定可能となる。また上述したようにホース１２０を水中に垂下する構成としたことにより、ホース１２０の下端を所望の深さに配置して、その深さのプランクトンを採取することができるため、深さ方向の測定精度の向上を図ることが可能となる。

また図１に示すように、本実施形態の採取装置１００は、ホース１２０の下端に取り付けられた錘１５０を備える。これにより、水中において、ホース１２０の下端が錘１５０によって下方に引っ張られ、ホース１２０がまっすぐに延びた状態となる。したがって、ホース１２０の下端の位置を正確に定めることができ、所望の深さのプランクトンを好適に採取することが可能となる。

また複数本のホース１２０（図１では３本）を束ねて用いている。細いホースは柔らかいため、取り回しがしやすい。そして、複数本のホース１２０を束ねて用いることにより、細いホース１２０を用いる場合であっても断面積を大きくすることができ、水の流量を多くすることができる。したがって、取り回しを容易としつつ、プランクトンネット１１０への十分な水の流量を確保することが可能となる。なお、本実施形態では３本のホース１２０を束ねて用いる構成を例示したが、これに限定するものではなく、ホース１２０の数は適宜変更することが可能である。

（第２実施形態）
図２は、第２実施形態にかかるプランクトン採取装置（以下、採取装置２００と称する）を説明する図である。なお、図１の採取装置１００の構成要素と重複するものについては、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

図２に示すように、第２実施形態の採取装置２００は、ホース１２０の下端に接続された測距用ロープ１７０を更に備える。この測距用ロープに目盛りを付しておくことにより、ホース１２０の下端の位置を容易に把握することができる。図１に示した構成では、採取する水深はホース１２０の長さに応じた深さであった。しかし測距用ロープ１７０を備え、その長さを調節することにより、ホース１２０の下端の位置を調整し、汲み上げる水の深さを変更することもできる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、海や湖の水中に含まれるプランクトンを採取するプランクトン採取装置およびプランクトン採取方法として利用することができる。

１００…採取装置、１０２…ボート、１１０…プランクトンネット、１２０…ホース、１３０…ポンプ、１３２…発電機、１４０…排水チューブ、１５０…錘、１６０…取水枡、２００…採取装置

Claims (6)

1. ボート上に設置されたプランクトンネットと、
   水中に垂下されたホースと、
   前記ホースからの水を汲み上げて前記プランクトンネットに導入するポンプと、
   前記プランクトンネットを通過した水を排出する排水チューブと、
   を備えることを特徴とするプランクトン採取装置。
2. 前記ホースの下端に取り付けられた錘を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のプランクトン採取装置。
3. 前記ホースは、複数本束ねて用いられることを特徴とする請求項１または２に記載のプランクトン採取装置。
4. 前記ホースが接続された取水枡を更に備え、
   前記ポンプは前記取水枡の中の水を汲み上げることを特徴する請求項１から３のいずれか１項に記載のプランクトン採取装置。
5. 前記ホースの下端に接続された測距用ロープを更に備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のプランクトン採取装置。
6. ボート上にプランクトンネットを設置し、
   ホースを水中に垂下し、
   ポンプによって前記ホースからの水を汲み上げて前記プランクトンネットに導入し、
   前記プランクトンネットを通過した水を排水チューブから排出することを特徴とするプランクトン採取方法。

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