JP6668773B2 - 間隙水調査方法 - Google Patents

Description

本発明は、採水器を用いて地盤の間隙水を採取して、その間隙水を調査する間隙水調査方法に関する。

特許文献１には、岩石を収納した反応セルとシリンジとが連通管によって連結され、その連通管には採取バルブが設けられた溶出元素採取装置が開示されている。この溶出元素採取装置の使用の際には、採取バルブを開状態にして、岩石の中を透水した二酸化炭素溶解溶液をシリンジによって吸引する。

特許文献２には、収納容器に取水口が設けられ、その取水口にシリンジが連結された間隙水抽出装置が開示されている。間隙水抽出装置の使用の際には、岩石及び超純水を収納容器に収容し、岩石に含まれる間隙水を超純水に抽出し、その超純水をシリンジによって吸引する。そして、シリンジに採取した水に含まれる間隙水の水質を分析する。

特開２００９−５８４４１号公報 特開２００９−５８４４０号公報

ところで、特許文献２に記載の技術では、採取現場の岩石を収納容器に収納するまでの過程で、岩石中の間隙水に空気中の酸素が接触してしまうので、間隙水の溶存成分が変化して、間隙水の水質を正確に分析することができなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、間隙水を可能な限り気中に暴露しないように採水することを目的とする。

以上の課題を解決するために、シリンジと、前記シリンジに連結されたフィルタと、前記フィルタから前記シリンジ内までの経路に設けられ、その経路を開閉可能な栓と、を備える採水器を用いた調査方法は、前記フィルタを原位置の地盤に埋設する埋設工程と、前記埋設工程後に、前記栓を開いた状態で前記地盤中の間隙水を前記フィルタに通過させて前記シリンジに吸引する吸引工程と、前記吸引工程後に、前記栓を閉じる閉栓工程と、前記閉栓工程後に、前記フィルタを前記シリンジから取り外して、前記栓を閉じた状態で前記シリンジ及びその内側の間隙水を搬送する搬送工程と、前記搬送工程後に、前記シリンジを試薬容器に連結する連結工程と、前記連結工程後に、前記栓を開いて、前記試薬容器内の試薬を前記シリンジに吸引する試薬吸引工程と、を備える。
また、シリンジと、前記シリンジに連結されたフィルタと、前記フィルタから前記シリンジ内までの経路に設けられ、その経路を開閉可能な栓と、を備える採水器を用いた採水方法は、前記フィルタを原位置の地盤に埋設する埋設工程と、前記埋設工程後に、前記栓を開いた状態で前記地盤中の間隙水を前記フィルタに通過させて前記シリンジに吸引する吸引工程と、前記吸引工程後に、前記栓を閉じる閉栓工程と、前記閉栓工程後に、前記フィルタを前記シリンジから取り外して、前記栓を閉じた状態で前記シリンジ及びその内側の間隙水を搬送する搬送工程と、前記搬送工程後に、リリーフ用逆止弁が設けられるとともに試薬の入った密閉容器に前記シリンジを連結する連結工程と、前記連結工程後に、前記栓を開いて、前記シリンジ内の間隙水を前記密閉容器に注入する注入工程と、を備える。

本発明によれば、シリンジに間隙水を吸引する際には開栓し、間隙水の吸引後に閉栓するので、シリンジ内に採水された間隙水が密閉される。それゆえ、採水された間隙水の気中への暴露を抑えることができる。

図１は採水器の概略側面図である。 図２は水質試験の際の採水器の使用状態を示した図面である。 図３は水質試験の際の採水器の使用状態を示した図面である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、採水器１の使用状態を示した図面である。
採水器１はフィルタ１０、シリンジ２０、栓３０及び可撓性チューブ４０を備える。
フィルタ１０は、セラミック製の多孔質な濾材により構成されている。
シリンジ２０は、シリンダ２１、取水ノズル２２、プランジャ２３、プランジャロッド２４及びフランジ２５を有する。
シリンダ２１は一端側に底部を有する筒状体に形成された大径な容器であり、シリンダ２１の底部に形成された貫通孔２１ａに連通するように取水ノズル２２がシリンダ２１の底部に一体成形されている。シリンダ２１の他端は開口している。シリンダ２１及び取水ノズル２２は、透明なガラス材料により構成されて、透光性及び耐薬品性を有する。なお、シリンダ２１及び取水ノズル２２がガラス材料以外の材料（例えば、セラミック材料、金属材料、耐食性金属材料、プラスチック材料、エンジニアリングプラスチック材料、これらの複合材）により構成されてもよい。

プランジャロッド２４の一端にプランジャ２３が設けられ、プランジャロッド２４の他端にフランジ２５が設けられている。プランジャロッド２４の一端側がシリンダ２１に挿入され、プランジャ２３がシリンダ２１の内周面に対して摺動可能となってシリンダ２１に嵌め込まれている。プランジャ２３は少なくともその外周面にゴムを有し、そのゴムによってシリンダ２１の内周面とプランジャ２３の外周面との間が止水されている。
シリンジ２０の取水ノズル２２には、取水ノズル２２を開閉する栓３０が設けられている。
可撓性チューブ４０の一端がフィルタ１０に接続され、可撓性チューブ４０の他端が取水ノズル２２に接続されている。即ち、可撓性チューブ４０によってフィルタ１０とシリンジ２０が連結されている。

続いて、採水器１を用いた採水方法及び間隙水調査方法について説明する。
まず、栓３０を開けた上で、プランジャ２３をシリンダ２１の開口に嵌め込んで、プランジャ２３及びプランジャロッド２４をシリンダ２１に押し込むことによって、プランジャ２３をシリンダ２１の底部にまで移動させる。これにより、プランジャ２３よりもシリンダ２１の底部側の領域内の空気を排出し、その領域の容積をほぼ０にする。
次に、可撓性チューブ４０の一端をフィルタ１０に接続し、可撓性チューブ４０の他端を取水ノズル２２に接続する。

次に、原位置の地盤９０にフィルタ１０を埋設する。そうすると、地盤９０の間隙水が水圧によりフィルタ１０に集水される。地盤９０は、河川、沼、池、湖、海等の水底の地盤でもよいし、地上の地盤でもよいし、堆積されたヘドロであってもよい。
次に、プランジャロッド２４を引いて、プランジャ２３をシリンダ２１の開口側へ移動させる。そうすると、地盤９０中の間隙水がフィルタ１０によって濾過されて、シリンダ２１内に吸引される。地盤９０の土砂等がフィルタ１０に捕捉されるので、土砂等が可撓性チューブ４０及び取水ノズル２２に詰まらない。
シリンジ２０による吸引によって目的の量の間隙水がシリンダ２１内に貯留されたら、プランジャロッド２４及びプランジャ２３の引きを終了する。
その後すぐに、栓３０を閉める。これにより、シリンダ２１が密閉状態となり、取水ノズル２２を通じた外気の侵入を抑えられる。
次に、フィルタ１０を地盤９０から引き抜き、可撓性チューブ４０を取水ノズル２２から取り外す。

採水後は、採取した間隙水をシリンジ２０ごと試験場に搬送し、試験場では、採取した間隙水の水質試験を行う。例えば、間隙水のＢＯＤ（生物化学的酸素消費量）の測定・鑑別をするＢＯＤ分析、間隙水のＣＯＤ（化学的酸素要求量）の測定・鑑別するＣＯＤ分析、間隙水中に含まれる酸素の量（ＤＯ（溶存酸素）値）の測定・鑑別をするＤＯ分析、間隙水中に浮遊・分散した不溶解性の粒子状物質の含有量（ＳＳ値）の測定・鑑別をするＳＳ分析、間隙水中の大腸菌群数を測定・鑑別する大腸菌群数分析、間隙水中に含まれる油分の測定・鑑別をするヘキサン抽出物質分析、間隙水のｐＨを測定・鑑別するｐＨ分析、間隙水の全窒素の測定・鑑別をする全窒素分析、間隙水の全りんの測定・鑑別する全りん分析等を行う。間隙水の分析に際しては、シリンジ２０内に間隙水を収容した状態で水質試験を行うが、シリンジ２０を例えば次の（１）又は（２）のように検査容器として用いる。

（１） 図２に示すように、まず、取水ノズル２２を上向きにしてシリンジ２０のシリンダ２１を支持台８０に載置し、試薬容器８１とシリンジ２０の取水ノズル２２を可撓性チューブ８２によって連結する。そして、栓３０を開き、プランジャロッド２４を引いて、試薬容器８１内の試薬８３をシリンダ２１内に吸引する。そうすると、シリンダ２１内で間隙水と試薬８３が混合されるが、シリンダ２１内への空気の混入を最小限に抑えることができる。その後、シリンダ２１を振とうして、試薬８３及び間隙水を攪拌する。シリンダ２１が透明であれば、試薬８３による間隙水の変化（例えば、色の変化）を観察することができる。

（２） 図３に示すように、まず、リリーフ用逆止弁８６が設けられた密閉容器８５に試薬８７を入れておき、密閉容器８５とシリンジ２０の取水ノズル２２を可撓性チューブ８８によって連結する。そして、栓３０を開き、プランジャロッド２４を押して、シリンダ２１内の間隙水を密閉容器８５に注入する。そうすると、密閉容器８５内で間隙水と試薬８７が混合されるが、密閉容器８５内への空気の混入を最小限に抑えることができる。その後、密閉容器８５を振とうして、試薬８７及び間隙水を攪拌する。密閉容器８５が透明であれば、試薬８７による間隙水の変化（例えば、色の変化）を観察することができる。

本実施形態によれば、採水直後に栓３０の閉栓によって間隙水を密閉したので、採水された間隙水の気中への暴露を抑制でき、間隙水への酸素の吸収を抑制できる。よって、間隙水の分析結果の正確性が向上する。
また、フィルタ１０が設けられているので、そのフィルタ１０を原位置の地盤９０に埋設して、原位置の間隙水を直接採取することができる。それゆえ、間隙水の気中への暴露を抑えられる。
特に、採水器１を用いて採水することは、地盤９０に含まれる間隙水が還元状態である場合に有効的である。

上記実施形態では、栓３０が取水ノズル２２に設けられていたが、可撓性チューブ４０に設けられていてもよい。また、可撓性チューブ４０の代わりに、剛性の高い非可撓性の管によってシリンジ２０とフィルタ１０が連結されてもよい。また、多孔質なフィルタ１０をストレーナ型のフィルタに変更してもよい。また、シリンダ２１の他端がキャップ等の蓋部材によって閉塞され、プランジャロッド２４が蓋部材を貫通し、その蓋部材に通気孔が形成されていてもよい。また、可撓性チューブ４０を省略し、フィルタ１０がシリンジ２０の取水ノズル２１に直接連結されてもよい。

１…採水器， １０…フィルタ， ２０…シリンジ， ４０…可撓性チューブ， ９０…地盤

Claims (2)

1. シリンジと、前記シリンジに連結されたフィルタと、前記フィルタから前記シリンジ内までの経路に設けられ、その経路を開閉可能な栓と、を備える採水器の前記フィルタを原位置の地盤に埋設する埋設工程と、
   前記埋設工程後に、前記栓を開いた状態で前記地盤中の間隙水を前記フィルタに通過させて前記シリンジに吸引する吸引工程と、
   前記吸引工程後に、前記栓を閉じる閉栓工程と、
   前記閉栓工程後に、前記フィルタを前記シリンジから取り外して、前記栓を閉じた状態で前記シリンジ及びその内側の間隙水を搬送する搬送工程と、
   前記搬送工程後に、前記シリンジを試薬容器に連結する連結工程と、
   前記連結工程後に、前記栓を開いて、前記試薬容器内の試薬を前記シリンジに吸引する試薬吸引工程と、を備える間隙水調査方法。
2. シリンジと、前記シリンジに連結されたフィルタと、前記フィルタから前記シリンジ内までの経路に設けられ、その経路を開閉可能な栓と、を備える採水器の前記フィルタを原位置の地盤に埋設する埋設工程と、
   前記埋設工程後に、前記栓を開いた状態で前記地盤中の間隙水を前記フィルタに通過させて前記シリンジに吸引する吸引工程と、
   前記吸引工程後に、前記栓を閉じる閉栓工程と、
   前記閉栓工程後に、前記フィルタを前記シリンジから取り外して、前記栓を閉じた状態で前記シリンジ及びその内側の間隙水を搬送する搬送工程と、
   前記搬送工程後に、リリーフ用逆止弁が設けられるとともに試薬の入った密閉容器に前記シリンジを連結する連結工程と、
   前記連結工程後に、前記栓を開いて、前記シリンジ内の間隙水を前記密閉容器に注入する注入工程と、を備える間隙水調査方法。

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