JPH04338278A - 水路における水生生物の付着防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、大量の淡水または海
水を利用している原子力発電所、火力発電所または各種
工場の機器、配管、水管（これらを総称して「水路」と
呼ぶ）において、ムラサキガイ、カキなどの貝類やフジ
ツボなどの水生動物、藻類などの水生植物あるいは水生
微生物など生態上付着性を有する生物（これらを総称し
て「水生生物」と呼ぶ）が水路の内面に付着し、成長及
び繁殖することを防ぐ水生生物の付着防止方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来技術及び解決すべき課題】レーザー照射は、生物
ないしは生体に対し、その光エネルギーを対象物の一点
に集中照射できることから、臨床医学分野では外科手術
などに利用されているが、水中における生物の付着防止
への利用例はない。

【０００３】また、大量の淡水または海水を用いる発電
所や工場では、取水管その他の水路に上記のような水生
生物が付着及び繁殖して流路面積を狭める。例えば、大
量の海水を冷却水として利用している原子力発電所また
は火力発電所では、水生生物が機器、配管及び冷却水路
に付着し、これが成長及び繁殖することにより、取水量
の減少、熱交換器やポンプなどの効率低下及び損傷など
の各種障害を引き起こしている。そのため、上記のよう
な付着性を有する各種水生生物の付着、成長及び繁殖を
防止することが必要である。

【０００４】従来行なわれてきた水生生物の付着防止方
法には、化学的処理方法、物理的処理方法及び機械的処
理方法がある。これらを以下にまとめる。

【０００５】先ず、化学的処理方法としては、塩素注入
法、薬液注入法、過酸化水素注入法、防汚塗装、電解法
及び銅イオン法などがある。しかし、これらの方法に共
通する問題として、使用する化学物質あるいは生成した
化学物質の毒性が挙げられ、この毒性による環境汚染が
問題視されている。

【０００６】次に、物理的処理方法としては、温水処理
法、淡水処理法、温風干出処理法、電撃法、超音波法及
び紫外線照射法などがある。しかし、温水処理法、淡水
処理法及び温風干出処理法を実施する際には、冷却水取
水ポンプを一時停止する必要がある。また、電撃法では
、水路内全域に約８００Ｖ／ｃｍ程度の電界強度を必要
とし、終日実施することにより消費電力が多大となる。 超音波法では、水路壁を損傷する可能性がある。紫外線
照射法は、水生生物浮遊期幼生に直接的な殺傷ダメージ
を与えるが、完全に死滅しなかった幼生に紫外線による
遺伝子損傷の恐れがあり、その後成長を続けた生物個体
が遺伝子の変異性を発現させ、天然界で生息した場合、
環境上などの問題が生じる可能性が考えられる。

【０００７】機械的処理方法には、マイクロストレーナ
ーによる幼生の進入防止法、ボール、ブラシによる付着
幼生の除去法、水中ロボットによる付着貝類などの除去
法及び工具などを使用しての人手による作業法などがあ
る。しかし、これらの方法では、装置の大型化、繁雑な
メンテナンスの必要性、細配管内の処理法としての不適
性及び多大の作業労力と時間が問題であり、また除去後
に生ずる貝類や海藻類等の水生生物廃棄物の処理にも苦
慮している。

【０００８】このように、従来の技術では様々の問題が
あるため、新技術の開発が切望されている。

【０００９】この発明の目的は、従来技術の上記の如き
問題を全て克服することができる水性生物の付着防止方
法を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成すべく工夫されたもので、水路を通流する水生生物含
有水に特定の処理を施すことによって水生生物を死滅さ
せ又はその生活力を弱らしめることができるという知見
を得て完成されたものである。

【００１１】すなわち、この発明による水生生物の付着
防止方法は、水路を通流する水生生物含有水にレーザー
を照射することを特徴とするものである。

【００１２】より詳細には、この発明は、大量に水また
は海水を利用している原子力発電所、火力発電所または
各種工場の機器、配管及び水路内にレーザービームを水
流方向に平行又は水流方向に対し垂直に照射し、水中の
水生生物の浮遊生活期幼生及び水生生物の成体を死滅さ
せ又はその生活力を弱らしめることを特徴とする機器、
配管及び水路内壁における水生生物の付着防止方法であ
る。

【００１３】この発明の好適な実施態様においては、レ
ーザー照射は水生生物の浮遊生活期幼生を含む水に対し
て行われる。

【００１４】使用可能なレーザーの種類としては、アル
ゴンイオンレーザー、銅蒸気レーザー、ＹＡＧレーザー
、半導体レーザー、窒素レーザーなどがある。これらの
レーザーを単一又は複合で用いる。レーザー照射が水生
生物に対して殺傷作用を生じる主たる要因としては、レ
ーザーの波長、照射単位面積当たりの光エネルギーなど
が挙げられる。アルゴンイオンレーザー及び銅蒸気レー
ザーは、各波長の特性から水中への吸収量が極めて少な
いため、水中透過性がよいレーザーであり、水生生物に
直接的に殺傷ダメージを与えることができるので特に好
適である。使用可能なレーザーの波長は３５０〜１００
０ｎｍ位の範囲であるが、水中への吸収、生体への直接
的吸収などを考慮する、４００〜７００ｎｍの範囲の波
長を有するレーザーが好ましい。また、紫外線あるいは
紫外領域の波長のレーザーは、未確認ではあるが、遺伝
子に作用して変異を誘発させる可能性があり、奇形生物
を生じさせる恐れがあり、環境上の問題を起こすことが
考えられる。それに対し、上記波長のレーザーを用いた
光エネルギーを水生生物含有水に照射する方法では、紫
外線照射で予想される上記のような危険性はない。

【００１５】

【作用】レーザービームによる水生生物の殺傷及び生活
力低下のメカニズムについて述べる。水流方向に平行あ
るいは水流方向に対し垂直（たとえばスクリーン状）に
レーザーを照射すると、水中に浮遊している水生生物に
レーザーが直接的に当たる。その結果、レーザーエネル
ギーが生体に吸収され、生体が炭素化及び凝固され、生
体の表皮、真皮、生体内部の組織及び各器官の壊死ない
しは損傷が起こり、それが原因で水生生物の死滅及び生
活力の低下を引き起こし、水路の内面への付着を防ぐ。

【００１６】

【実施例】この発明の実施例を説明する。

【００１７】初めに、この実施例に供した水生生物につ
いて述べる。

【００１８】実験用の水生生物としては、付着性を有す
る水生生物の幼生は用いず、アルテミア（Ａｒｔｅｍｉ
ａ　ｓａｌｉｎａ）　幼生及びシオミズツボワムシ（Ｂ
ｒａｃｈｉｎｏｓ　ｐｌｉｃａｔｉｌｉｓ）を用いた。 アルテミア幼生は、主な付着生物であるフジツボの浮遊
生活期幼生に、形態、行動などの点で酷似している。ま
た、シオミズツボワムシは、原子力発電所や火力発電所
の冷却水取水管などに付着するムラサキイガイその他の
貝類の浮遊生活期幼生に、体色、形態その他の点で酷似
している。アルテミア幼生及びシオミズツボワムシは、
人工的に増殖することが可能で実験に安定した供給が可
能な生物である。そのため、一般に生物実験において問
題とされる、供試生物の条件の不安定性から生じるデー
タの再現性についても、信頼性が高い。

【００１９】次に、この実施例で用いた実験装置の構造
について説明する。

【００２０】供試生物を含む濾過海水が海水タンク（１
）　に蓄えられている。この水生生物含有海水は海水タ
ンク（１）　から注入管（２）　を経て照射水管（３）
　の一端部に注入され、照射水管（３）　の他端部から
排出管（４）　を経て排出される。照射水管（３）　へ
の海水注入量は実験中一定量に保持され、水生生物含有
海水は同管内を一定流速で同一方向に流れ、これに従っ
て水生生物（Ｂ）　も水流方向に流れていく。照射水管
（３）　の一端壁にはレーザービーム入射用のガラス窓
（５）　が設けられており、また長さの中央部は管内観
察用のガラス管（６）　で構成されている。照射水管（
３）　の一端外方にはレーザー発生装置（７）　が設置
され、そのレーザーヘッド（８）　からレーザービーム
（９）　がガラス窓（５）　を経て照射水管（３）　内
部に入光し管内の水生生物含有海水に水流方向に平行に
照射されている。照射水管（３）　のガラス管（６）　
の上方には観察用の顕微鏡（１０）が設置され、顕微鏡
（１０）はテレビモニターに接続されている。照射水管
（３）　の内部においてレーザー照射された海水中の水
生生物（Ｂ）　の様子は、顕微鏡（１０）によって観察
され、観察結果はテレビモニターによってビデアテープ
に記録される。

【００２１】上記構成の実験装置において、レーザーと
しては、アルゴンイオンレーザー、銅蒸気レーザー、Ｙ
ＡＧレーザー、半導体レーザー、窒素レーザーをそれぞ
れ単独で用い、また水生生物として、前述の如くアルテ
ミア幼生及びシオミズツボワムシを用い、各レーザービ
ームの水生生物に対する影響を調べた。観察結果を表１
に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１から明らかなように、各種レーザーの
うち特にアルゴンイオンレーザー及び銅蒸気レーザーは
、水生生物に大きな殺傷ダメージを与えた。また、レー
ザー照射を受けた幼生は、光エネルギーが個体全体に照
射されることにより、ほぼ瞬時に炭素化ないしは凝固さ
れ、死滅するものが多いことが観察された。

【００２４】上記実施例では、レーザービーム（９）　
はガラス窓（５）を経て照射水管（３）　内部に入光し
管内の水生生物含有海水に水流方向に平行に照射されて
いるが、レーザービームを照射水管（３）　のガラス管
（６）　を経て照射水管（３）　内部に入光し管内の水
生生物含有海水に水流方向に対し垂直にスクリーン状に
照射させることも可能である。また処理される水生生物
含有水は海水に限定されず、淡水であってもよい。

【００２５】

【発明の効果】この発明の水生生物の付着防止方法によ
れば、水路を通流する水生生物含有水にレーザーを照射
するので、貝類などの水生動物、藻類などの水生植物及
び水生微生物などの浮遊生活期幼生及び付着後の幼生な
いし成体が、機器、配管及び冷却水路に付着、成長及び
繁殖するのを確実に防止することができる。

【００２６】また、水生生物の付着防止の作用機序は化
学的処理によるものではなく物理的処理すなわちレーザ
ー照射によるものであるので、化学物質による環境への
影響はない。

【００２７】レーザー照射を継続することにより、水生
生物に対する殺傷ダメージ効果を安定的に生じさせるこ
とができ、ダメージ効果が経時的に減退することがない
。

【００２８】水生生物の付着防止方法に用いる装置は全
体にコンパクトであり、その設置空間が小さくて済む。 また装置の繁雑なメンテマンスも必要でない。

【００２９】水生生物を幼生段階で駆除すると、生物死
骸や有機廃棄物の量が極めて少なく、公害問題を引き起
こすことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で用いた実験装置を示す概略図である。

【符号の説明】

（１）　…海水タンク （２）　…注入管 （３）　…照射水管 （４）　…排出管 （５）　…ガラス窓 （６）　…ガラス管 （７）　…レーザー発生装置 （８）　…レーザーヘッド （９）　…レーザービーム （１０）…顕微鏡 （Ｂ）　…水生生物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　水路を通流する水生生物含有水にレー
   ザーを照射することを特徴とする、水路における水生生
   物の付着防止方法。