JPH09178731A - 水棲生物を用いた水質監視方法及び装置 - Google Patents
水棲生物を用いた水質監視方法及び装置Info
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- JPH09178731A JPH09178731A JP7339795A JP33979595A JPH09178731A JP H09178731 A JPH09178731 A JP H09178731A JP 7339795 A JP7339795 A JP 7339795A JP 33979595 A JP33979595 A JP 33979595A JP H09178731 A JPH09178731 A JP H09178731A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】検水の濁度、水槽の汚れなどに影響されず水棲
生物の忌避行動を判定でき、水棲生物を自然の状態で飼
育しながら毒物の混入を連続監視する。 【解決手段】水棲生物を収納する複数個の水槽１ａ〜１
ｅを直列に並べ、隣り合う水槽間には水棲生物が自由に
移動できる通路３ａ〜３ｄを設け、各水槽には水棲生物
の活動電位を検出するセンサー電極４，５を設置し、毒
性を監視する対象となる検水１０を直列に並べた水槽の
一端から流入させて他端に流出させるようにし、検水１
０の流入側の水槽１ａに自動給餌機１３を設置し、流入
側の水槽１ａにおいて給餌することにより通常時は水棲
生物を主として流入側の水槽１ａに存在させ、毒物が流
入したときに水棲生物が後段の水槽に移動する行動を各
水槽のセンサー電極４，５により水棲生物の活動電位を
検出して検知するようにした。
生物の忌避行動を判定でき、水棲生物を自然の状態で飼
育しながら毒物の混入を連続監視する。 【解決手段】水棲生物を収納する複数個の水槽１ａ〜１
ｅを直列に並べ、隣り合う水槽間には水棲生物が自由に
移動できる通路３ａ〜３ｄを設け、各水槽には水棲生物
の活動電位を検出するセンサー電極４，５を設置し、毒
性を監視する対象となる検水１０を直列に並べた水槽の
一端から流入させて他端に流出させるようにし、検水１
０の流入側の水槽１ａに自動給餌機１３を設置し、流入
側の水槽１ａにおいて給餌することにより通常時は水棲
生物を主として流入側の水槽１ａに存在させ、毒物が流
入したときに水棲生物が後段の水槽に移動する行動を各
水槽のセンサー電極４，５により水棲生物の活動電位を
検出して検知するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水棲生物の毒物に対
する忌避行動を利用した水中の毒物監視方法及び装置に
関するものである。
する忌避行動を利用した水中の毒物監視方法及び装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】工業化の発展に伴い、河川が毒物で汚染
される危険が増大しており、水道水中の毒性監視が重要
視されている。従来、水道水の安全性については主とし
て物理・化学的分析法により監視されているが、分析に
多大の時間と労力がかかり、毒物を検出したときには対
応が間に合わないこともあり、また分析対象以外の毒物
に対しては監視ができないという問題があった。近年、
これらの問題を解決する方法として、魚類などの水棲生
物を用いて総合的な水の安全性を監視する方法が提案さ
れ、種々の水質監視装置が実用化されている。水棲生物
を用いた水質監視方法の中で、最も一般的な方法は、河
川水などを導いた水槽に魚類を飼育し、魚の行動変化を
目視で観察して水質異常を察知するものであるが、人間
が常時監視する必要があり、夜間などに発見が遅れて対
応が間に合わないなどの問題があった。このような問題
を解決するために、魚類が毒物を含む水が流入して来た
ときに下流側に逃げようとする習性（忌避行動）を利用
して早期に毒物流入を検知し、テレビ画像を用いて連続
自動監視するという装置が提案されている。
される危険が増大しており、水道水中の毒性監視が重要
視されている。従来、水道水の安全性については主とし
て物理・化学的分析法により監視されているが、分析に
多大の時間と労力がかかり、毒物を検出したときには対
応が間に合わないこともあり、また分析対象以外の毒物
に対しては監視ができないという問題があった。近年、
これらの問題を解決する方法として、魚類などの水棲生
物を用いて総合的な水の安全性を監視する方法が提案さ
れ、種々の水質監視装置が実用化されている。水棲生物
を用いた水質監視方法の中で、最も一般的な方法は、河
川水などを導いた水槽に魚類を飼育し、魚の行動変化を
目視で観察して水質異常を察知するものであるが、人間
が常時監視する必要があり、夜間などに発見が遅れて対
応が間に合わないなどの問題があった。このような問題
を解決するために、魚類が毒物を含む水が流入して来た
ときに下流側に逃げようとする習性（忌避行動）を利用
して早期に毒物流入を検知し、テレビ画像を用いて連続
自動監視するという装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなテレビ画像を用いて連続自動監視する方法による
と、流入水（検水）の濁度が高くなったり、水槽に藻が
繁殖したりすると、魚影の確認が困難となったり、鮮明
な画像を得るために魚類の色や大きさなどを制限する必
要があった。また、撮影用の常時の照明が魚に多大なス
トレスを与え、生理生態反応に異常が出るなどの問題が
あった。
うなテレビ画像を用いて連続自動監視する方法による
と、流入水（検水）の濁度が高くなったり、水槽に藻が
繁殖したりすると、魚影の確認が困難となったり、鮮明
な画像を得るために魚類の色や大きさなどを制限する必
要があった。また、撮影用の常時の照明が魚に多大なス
トレスを与え、生理生態反応に異常が出るなどの問題が
あった。
【０００４】本発明はこのような課題を解決するもの
で、検水の濁度、水槽の汚れなどに影響されず水棲生物
の忌避行動を判定でき、水棲生物を自然の状態で飼育し
ながら毒物の混入を連続監視できる水質監視方法および
水質監視装置を提供することを目的とするものである。
で、検水の濁度、水槽の汚れなどに影響されず水棲生物
の忌避行動を判定でき、水棲生物を自然の状態で飼育し
ながら毒物の混入を連続監視できる水質監視方法および
水質監視装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこのような
課題を解決するために鋭意検討の結果、毒物が流入した
ときに水棲生物が後段の水槽に移動する行動を各水槽に
設置した水棲生物の活動電位を検出することにより、水
棲生物を自然の状態で飼育しながら毒物の混入を連続監
視することができるという事実を見い出し、本発明に到
達した。
課題を解決するために鋭意検討の結果、毒物が流入した
ときに水棲生物が後段の水槽に移動する行動を各水槽に
設置した水棲生物の活動電位を検出することにより、水
棲生物を自然の状態で飼育しながら毒物の混入を連続監
視することができるという事実を見い出し、本発明に到
達した。
【０００６】すなわち第１の発明は、水棲生物を収納す
る複数個の水槽を直列に並べ、隣り合う水槽間には水棲
生物が自由に移動できる通路を設け、毒性を監視する対
象となる検水を水槽の一端から流入させ、他端に流出さ
せるように構成した水質監視装置において、流入側水槽
において給餌することにより通常時は水棲生物を主とし
て流入側の水槽に存在させ、毒物が流入したときに水棲
生物が後段の水槽に移動する行動を各水槽に設置した水
棲生物の活動電位を検出する電極により検知することを
特徴とする水質監視方法を要旨とするものである。また
第２の発明は、水棲生物を収納する複数個の水槽を直列
に並べ、隣り合う水槽間には水棲生物が自由に移動でき
る通路を設け、各水槽には水棲生物の活動電位を検出す
る電極を設置し、毒性を監視する対象となる検水を直列
に並べた水槽の一端から流入させて他端に流出させるよ
うにし、検水の流入側の水槽に自動給餌機を設置したこ
とを特徴とする水質監視装置を要旨とするものである。
る複数個の水槽を直列に並べ、隣り合う水槽間には水棲
生物が自由に移動できる通路を設け、毒性を監視する対
象となる検水を水槽の一端から流入させ、他端に流出さ
せるように構成した水質監視装置において、流入側水槽
において給餌することにより通常時は水棲生物を主とし
て流入側の水槽に存在させ、毒物が流入したときに水棲
生物が後段の水槽に移動する行動を各水槽に設置した水
棲生物の活動電位を検出する電極により検知することを
特徴とする水質監視方法を要旨とするものである。また
第２の発明は、水棲生物を収納する複数個の水槽を直列
に並べ、隣り合う水槽間には水棲生物が自由に移動でき
る通路を設け、各水槽には水棲生物の活動電位を検出す
る電極を設置し、毒性を監視する対象となる検水を直列
に並べた水槽の一端から流入させて他端に流出させるよ
うにし、検水の流入側の水槽に自動給餌機を設置したこ
とを特徴とする水質監視装置を要旨とするものである。
【０００７】以下、本発明を図面に基づいて具体的に説
明する。図１は本発明における水棲生物を用いた水質監
視装置の一例を示すもので、１，１は水棲生物としての
供試魚２を収納する複数個の水槽で、隣り合う水槽１，
１間は供試魚２が自由に移動できる通路３を介して直列
に並べられ、各水槽１，１には水中で発生する電位を検
出する２本のセンサー電極４，５がそれぞれ設けられて
いる。６，６は前記センサー電極４，５間に生じた電位
差を増幅するために前記各水槽１に対応して設けられた
アンプ、７は前記供試魚２の体動による電位のみを検出
するために各アンプ６に接続されたフィルター、８は両
フィルター７，７に接続され電位の絶対値を単位時間で
積算して供試魚２の活動量を計算し、供試魚２が存在す
る水槽１を判定するマイクロコンピューター、９はこの
マイクロコンピューター８に接続され供試魚２が下流側
の水槽１に移動して毒物が混入したと判定したときに通
報するアラームである。前記水槽１としてはたとえば硬
質ポリ塩化ビニール製があげられ、２槽以上あることが
必要であるが、センサー数が多すぎると不経済になるの
で、４〜６槽が好ましい。図面では２槽の水槽１が示さ
れ、検水10は前段の水槽１の検水入口11から入り、後段
の水槽１の検水出口12から流出する。検水の流入側の前
段の水槽１上側には平常時において供試魚２が流入側の
水槽１に存在するように定期的に給餌する自動給餌機13
が設けられている。前記水棲生物としては水中で活動可
能な生物であれば良いが、実際上は入手のし易さ、飼育
の点から前述のように魚が好ましく、通常５〜１０尾収
容するのが望ましい。給餌方法としては１回の給餌量を
少量とし、回数を増やす方が、供試魚を給餌水槽１に集
まるように訓練するためには好ましい。
明する。図１は本発明における水棲生物を用いた水質監
視装置の一例を示すもので、１，１は水棲生物としての
供試魚２を収納する複数個の水槽で、隣り合う水槽１，
１間は供試魚２が自由に移動できる通路３を介して直列
に並べられ、各水槽１，１には水中で発生する電位を検
出する２本のセンサー電極４，５がそれぞれ設けられて
いる。６，６は前記センサー電極４，５間に生じた電位
差を増幅するために前記各水槽１に対応して設けられた
アンプ、７は前記供試魚２の体動による電位のみを検出
するために各アンプ６に接続されたフィルター、８は両
フィルター７，７に接続され電位の絶対値を単位時間で
積算して供試魚２の活動量を計算し、供試魚２が存在す
る水槽１を判定するマイクロコンピューター、９はこの
マイクロコンピューター８に接続され供試魚２が下流側
の水槽１に移動して毒物が混入したと判定したときに通
報するアラームである。前記水槽１としてはたとえば硬
質ポリ塩化ビニール製があげられ、２槽以上あることが
必要であるが、センサー数が多すぎると不経済になるの
で、４〜６槽が好ましい。図面では２槽の水槽１が示さ
れ、検水10は前段の水槽１の検水入口11から入り、後段
の水槽１の検水出口12から流出する。検水の流入側の前
段の水槽１上側には平常時において供試魚２が流入側の
水槽１に存在するように定期的に給餌する自動給餌機13
が設けられている。前記水棲生物としては水中で活動可
能な生物であれば良いが、実際上は入手のし易さ、飼育
の点から前述のように魚が好ましく、通常５〜１０尾収
容するのが望ましい。給餌方法としては１回の給餌量を
少量とし、回数を増やす方が、供試魚を給餌水槽１に集
まるように訓練するためには好ましい。
【０００８】上記構成において、検水10は検水入口11か
ら連続して流入しており、各水槽１を通過して検水出口
12から流出する。検水の流入側の水槽１において３０分
〜２時間毎に餌を自動投入しており、平常時は複数尾の
供試魚２が餌を求めて流入側の水槽１に集まっており、
センサー電極４，５により検出される供試魚２の活動電
位を単位時間積算した値（活動量）が流入側の水槽１に
おいて最も多くなっている。毒物が検水中に混入する
と、供試魚２は嫌悪から忌避行動を起こして後段の水槽
１に速やかに逃げ出す。これにより、後段の水槽１にお
いて検出される活動量が増大する。後段の水槽１におけ
る活動量をマイクロコンピューター８が検出したとき、
供試魚２が毒物を忌避して後段の水槽１に移動したと判
定してアラーム９により通報される。
ら連続して流入しており、各水槽１を通過して検水出口
12から流出する。検水の流入側の水槽１において３０分
〜２時間毎に餌を自動投入しており、平常時は複数尾の
供試魚２が餌を求めて流入側の水槽１に集まっており、
センサー電極４，５により検出される供試魚２の活動電
位を単位時間積算した値（活動量）が流入側の水槽１に
おいて最も多くなっている。毒物が検水中に混入する
と、供試魚２は嫌悪から忌避行動を起こして後段の水槽
１に速やかに逃げ出す。これにより、後段の水槽１にお
いて検出される活動量が増大する。後段の水槽１におけ
る活動量をマイクロコンピューター８が検出したとき、
供試魚２が毒物を忌避して後段の水槽１に移動したと判
定してアラーム９により通報される。
【０００９】これにより、各水槽１の中に２本のセンサ
ー電極４，５をセットするだけで、検水の濁度、水槽１
の汚れなどに影響されず水棲生物の忌避行動を判定で
き、水棲生物を自然の状態で飼育しながら毒物の混入を
連続監視できる。
ー電極４，５をセットするだけで、検水の濁度、水槽１
の汚れなどに影響されず水棲生物の忌避行動を判定で
き、水棲生物を自然の状態で飼育しながら毒物の混入を
連続監視できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて具体的に説明する。図２において、１ａ〜１ｅは水
棲生物である供試魚２として１５〜２０ｃｍの鯉が複数
匹入れられた５個の直列に並べられた水槽であり、隣り
合う水槽間には鯉が自由に行き来できる通路３ａ〜３ｄ
を設けた。１つの水槽は３０ｃｍ幅×５０ｃｍ長×２０
ｃｍ深の硬質ポリ塩化ビニール製であり、通水量を６リ
ットル／分とした。各水槽の両端に浸漬されるセンサー
電極４，５は０．５ｍｍのステンレスコード製であり、
センサー電極４，５で検出された電位はアンプ６により
１０００倍に増幅され、その後供試魚２の体動に起因す
る０．２〜２Ｈｚの周波数成分だけをフィルター７で選
別されて活動電位とした。また、マイクロコンピュータ
ー８を用いてこの電位の絶対値を１分間につき積算した
値を活動量（ｍＶ／分）とした。図３は各水槽における
平常時の活動量の経時変化を示したものであり、流入側
の水槽１ａにおいて最も多く、次いで次段の水槽１ｂで
多くなっている。図４は硫酸亜鉛を１ｍｇ／リットル投
入したときの各水槽における活動量の経時変化を示した
ものであり、平常時においてほとんど検出されなかった
流出側に位置する水槽１ｄ，１ｅにおける活動量が増大
しており、アラーム９により通報された。
いて具体的に説明する。図２において、１ａ〜１ｅは水
棲生物である供試魚２として１５〜２０ｃｍの鯉が複数
匹入れられた５個の直列に並べられた水槽であり、隣り
合う水槽間には鯉が自由に行き来できる通路３ａ〜３ｄ
を設けた。１つの水槽は３０ｃｍ幅×５０ｃｍ長×２０
ｃｍ深の硬質ポリ塩化ビニール製であり、通水量を６リ
ットル／分とした。各水槽の両端に浸漬されるセンサー
電極４，５は０．５ｍｍのステンレスコード製であり、
センサー電極４，５で検出された電位はアンプ６により
１０００倍に増幅され、その後供試魚２の体動に起因す
る０．２〜２Ｈｚの周波数成分だけをフィルター７で選
別されて活動電位とした。また、マイクロコンピュータ
ー８を用いてこの電位の絶対値を１分間につき積算した
値を活動量（ｍＶ／分）とした。図３は各水槽における
平常時の活動量の経時変化を示したものであり、流入側
の水槽１ａにおいて最も多く、次いで次段の水槽１ｂで
多くなっている。図４は硫酸亜鉛を１ｍｇ／リットル投
入したときの各水槽における活動量の経時変化を示した
ものであり、平常時においてほとんど検出されなかった
流出側に位置する水槽１ｄ，１ｅにおける活動量が増大
しており、アラーム９により通報された。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、水棲生物を収納する複
数個の水槽を直列に並べ、隣り合う水槽間には水棲生物
が自由に移動できる通路を設け、各水槽には水棲生物の
活動電位を検出する電極を設置するという簡単な構成に
より、検水の濁度、水槽の汚れなどに影響されず水棲生
物の忌避行動を判定でき、水棲生物を自然の状態で飼育
しながら毒物の混入を連続監視できる。
数個の水槽を直列に並べ、隣り合う水槽間には水棲生物
が自由に移動できる通路を設け、各水槽には水棲生物の
活動電位を検出する電極を設置するという簡単な構成に
より、検水の濁度、水槽の汚れなどに影響されず水棲生
物の忌避行動を判定でき、水棲生物を自然の状態で飼育
しながら毒物の混入を連続監視できる。
【図１】本発明の原理を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す水質監視装置の構
成図である。
成図である。
【図３】平常時において各水槽で取得される活動量の経
時変化を示すグラフである。
時変化を示すグラフである。
【図４】毒物混入時において各水槽で取得される活動量
の経時変化を示すグラフである。
の経時変化を示すグラフである。
１ 水槽 １ａ〜１ｅ 水槽 ２ 供試魚 ３ 通路 ３ａ〜３ｄ 通路 ４，５ センサー電極 ６ アンプ ７ フィルター ８ マイクロコンピューター ９ アラーム １０ 検水 １１ 検水入口 １２ 検水出口 １３ 自動給餌機
Claims (2)
- 【請求項１】 水棲生物を収納する複数個の水槽を直列
に並べ、隣り合う水槽間には水棲生物が自由に移動でき
る通路を設け、毒性を監視する対象となる検水を水槽の
一端から流入させ、他端に流出させるように構成した水
質監視装置において、流入側水槽において給餌すること
により通常時は水棲生物を主として流入側の水槽に存在
させ、毒物が流入したときに水棲生物が後段の水槽に移
動する行動を各水槽に設置した水棲生物の活動電位を検
出する電極により検知することを特徴とする水質監視方
法。 - 【請求項２】 水棲生物を収納する複数個の水槽を直列
に並べ、隣り合う水槽間には水棲生物が自由に移動でき
る通路を設け、各水槽には水棲生物の活動電位を検出す
る電極を設置し、毒性を監視する対象となる検水を直列
に並べた水槽の一端から流入させて他端に流出させるよ
うにし、検水の流入側の水槽に自動給餌機を設置したこ
とを特徴とする水質監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33979595A JP3657044B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 水棲生物を用いた水質監視方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33979595A JP3657044B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 水棲生物を用いた水質監視方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09178731A true JPH09178731A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3657044B2 JP3657044B2 (ja) | 2005-06-08 |
Family
ID=18330887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33979595A Expired - Fee Related JP3657044B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 水棲生物を用いた水質監視方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3657044B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100697238B1 (ko) * | 2005-09-13 | 2007-03-22 | 광주과학기술원 | 생물체를 이용한 수질 독성 감시측정 장치 및 그 방법 |
| JP2007085828A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Japan Organo Co Ltd | 水質監視方法および装置 |
| WO2013110342A1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | Fundacion Azti/Azti Fundazioa | System to detect the level of stress/discomfort of aquatic animals |
| ES2717145A1 (es) * | 2017-12-19 | 2019-06-19 | Consejo Superior Investigacion | Modulo de ensayo para simulacion de habitats heterogeneos, dispositivo modular y procedimiento asociado |
| CN117875573A (zh) * | 2024-03-12 | 2024-04-12 | 湖北省疾病预防控制中心（湖北省预防医学科学院） | 一种基于生物毒性和生物有效性的水环境评价方法和系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108344847A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-07-31 | 环境保护部华南环境科学研究所 | 一种利用四膜虫监测水质毒性的方法 |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP33979595A patent/JP3657044B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100697238B1 (ko) * | 2005-09-13 | 2007-03-22 | 광주과학기술원 | 생물체를 이용한 수질 독성 감시측정 장치 및 그 방법 |
| JP2007085828A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Japan Organo Co Ltd | 水質監視方法および装置 |
| WO2013110342A1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | Fundacion Azti/Azti Fundazioa | System to detect the level of stress/discomfort of aquatic animals |
| US9781907B2 (en) | 2012-01-27 | 2017-10-10 | Fundacion Azti | System to detect the level of stress/discomfort of aquatic animals |
| ES2717145A1 (es) * | 2017-12-19 | 2019-06-19 | Consejo Superior Investigacion | Modulo de ensayo para simulacion de habitats heterogeneos, dispositivo modular y procedimiento asociado |
| CN117875573A (zh) * | 2024-03-12 | 2024-04-12 | 湖北省疾病预防控制中心（湖北省预防医学科学院） | 一种基于生物毒性和生物有效性的水环境评价方法和系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3657044B2 (ja) | 2005-06-08 |
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