JPS641741B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、水質の汚濁の程度をフイールドで測
定する三波長体積消散係数による水質測定法（平
行放射率測定法）に関する。 有機汚濁や水質規制に係わる各種水質汚濁調査
では水質の汚濁の程度を表わす指標（汚濁指標）
として、懸濁態物質乾燥重量（SS）、及び全有機
物指標濃度、すなわち化学的酸素要求量
（COD）、生物化学的酸素要求量（BOD）、全有機
炭素（TOC）が主に使用されている。また生物
的な指標としてクロロフイルａ濃度（chl−ａ）
が使用されている。これらの指標は通常、化学的
分析方法によつて調査されているが、化学的分析
方法は次のような欠点を有している。 分析操作が煩雑であり、測定に非常な労力と
時間がかかり、即時的な測定値が得られない。 採水して分析するまでに容器内で水質が変化
し、試水のあるがままの状態での分析値が得ら
れない。 現場測定または経時変化の著しい試水の連続
測定が困難である。 上記、化学的分析方法の不都合を解決すべく、
光学的に現場での水質測定を行うための手法とし
て平行放射透過率測定法が開発されてきた。しか
しながら、これらの従来技術も多くの欠点を有し
ている。 計測対象となる汚濁指標は汚濁を構成する構
成員（例えば、懸濁態物質、溶存態有機物等）
を一括した総括的な指標であり、汚濁の構成員
の種類、割合が変化し、良好な精度の検量線を
得られない場合がある。特に一般水域では検量
線を得られない場合が多い。 調査対象の場所（例えば水域の場所）、時期
等が異なると検量線をその都度作り直す必要が
あり、サンプリング、分析等の労力を伴う。 さらに光学的水質測定方法の従来技術について
詳細に説明する。 水質の光学的測定には、平行放射透過率測定法
が広く利用されている。この手法は、平行放射ビ
ームを計測対象水（以後、試水と略す）中に透過
させ平行放射束の消散の程度を測定し、予め実験
等により求められた検量線によつて水質分析値の
濃度を光学的に測定する方法である。すなわち、
上記測定は(1)式に基づいており消散の程度は体積
消散係数(c)で表わされる。 H_X＝H_Oe^-CL …(1) H_O：Ｘ＝Ｏにおける平行放射束 H_X：Ｘ＝Ｌにおける平行放射束 Ｃ：体積消散係数 Ｌ：パスレングス この方法は、当初実験室において分光光度計に
より測定する方法に限られていたが、近年、直接
センサーを水中に投入して平行放射透過率測定法
により、フイールドで水質を計測する手法が開発
されてきた。一例を掲げれば、可視域単波長を用
いた水中濁度計による懸濁態物質乾燥重量濃度
（SS）の測定がある。また、事業場排水の水質計
測では、ポンプ汲み上げ方式で試水を光検出部に
導き計測する紫外吸光度計（UV計）による全有
機物指標濃度（COD）の測定が例として掲げら
れる。前者の場合、体積消散係数とSSとの関係
は(2)式で示される。 （ｃ−c_w）可視放射＝ξ（SS） …(2) 後者の場合は次の(3)式で示される。 （ｃ−c_w）紫外放射＝δ（COD） …(3) ここで、c_wはそれぞれの波長での水自体の体積
消散係数、そして、ξ，δはそれぞれの比例係数
である。 可視放射を用いた単波長水中濁度計による測定
では、浚渫現場等の様に、放射の消散が主として
懸濁態物質により行われる試水を計測の対象とし
ている。しかしながら、懸濁態物質濃度が低い場
合は溶存態有機物による影響が大きく表われ(2)式
では表現できなくなること、懸濁態物質それ自体
の構成内容が変化した場合は(2)式の相関が極めて
悪くなること等の欠点がある。 紫外吸光度計（UV計）ではCODを計測対象と
しているが、CODの構成としては懸濁態有機物
によるCOD（COD_p：CODの懸濁態部分）、溶存態
有機物によるCOD（COD_d：CODの溶存態部分）
があり、両者のCODに占める存在割合が変化す
ることにより(3)式の相関が低下する。さらにそれ
ぞれの構成内容が変化した場合も当然(3)式の相関
は低下することとなる。 このように、従来技術では試水中に存在する物
質を前者では懸濁態物質、後者では有機物として
一括し、それぞれSS又はCODと光学的な消散の
度合との単純な相関関係（単相関）を仮定し計測
を行つてきた。このため懸濁態物質や有機物の構
成内容（種類、割合）が変化する試水を対象とし
た場合計測誤差が発生する結果となつている。 発明者らは、この不都合を解決するため懸濁態
物質や有機物の構成内容と消散の度合（体積消散
係数）との関係を検討した。有機物の計測につい
ては既に特願昭54−31807「水中の懸濁物濃度及び
有機物指標測定法」（出願人 芙蓉海洋開発株式
会社）に記載のごとく、波長の異なる２つの平行
放射ビームを試水中に透過させ、かつ溶存態有機
物指標濃度及び懸濁態有機物指標濃度と各波長の
体積消散係数との関係を求めておくことによつ
て、試水の全有機物指標濃度（COD等）を溶存
態有機物指標濃度（COD_d等）と懸濁態有機物指
標濃度（COD_p等）に分けて計測する手法を確立
している。 上記先願技術で示した基本式は次の通りであ
る。 （ｃ−c_w）〓₁＝α〓₁（SS） …(4) （ｃ−c_w）〓₂＝α〓₂（SS）＋β〓₂（COD_d） …(5) ただし、λは波長に関するサフイツクス、c_wは
水自体の体積消散係数、α〓，β〓は比例係数であ
る。また、λ₁として近赤外、λ₂として近紫外の波
長を使用する。この場合近赤外域では(4)式に示す
ごとく溶存態有機物による吸収は無視できる。さ
らに、COD_pとSSとの変換は比例係数をγとして
次の(6)式によつている。 COD_p＝γ（SS） …(6) この方法によれば、COD中のCOD_pとCOD_dが
個別に測定でき、COD_pとCOD_dの存在割合が変
化しても高精度でそれらの合量としてのCODの
連続測定が行える。通常の事業場排水は、懸濁態
物質や溶存態有機物の構成員（種類）はあまり変
化しないが、COD_pとCOD_dの存在割合は常に大
きな変化を示している。このため上記手法は従来
のUV計よりもはるかに広い計測対象に適応で
き、COD_pとCOD_dの存在割合が大きく変化して
も、懸濁態物質や溶存態有機物の構成員が変化し
ない限り、十分精度の良い長期連続測定が行える
利点を有している。しかしながら、上記先願技術
でも懸濁態物質や溶存態有機物の構成員が変化す
る場合には計測誤差が大きく発生する欠点を有し
ており、限定された使用範囲の技術となつてい
る。 汚濁物質の構成内容に変化のある試水を計測対
象とした場合の従来法の欠点をデータから説明す
る。 構成内容の変化のある試水として海水を例にと
つて、一波長の体積消散係数とSSとの相関図を
第１図、第２図に示す。第１図は瀬戸内海、坂出
周辺海域、第２図は志度湾でのデータである。こ
のように、第１図ではSSと（ｃ−c_w）₇₅₀との比例
係数ξが0.30〜1.05まで変化し、第２図ではξが
0.44〜1.42まで変化している。このように前述の
(2)式にもとづく光学的計測は懸濁態物質の構成内
容の変化によつて大きな誤差を伴なうものとな
る。 両海域のデータより(3)式にもとづいて、体積消
散係数とCODとの相関を第３図（坂出周辺海
域）、第４図（志度湾：黒丸は８月、白丸は11月
のデータ）に示す。CODと（ｃ−c_w）との比例
係数δは前者では0.57〜1.83、後者では1.56〜
4.89と変動しており(3)式にもとづくCODの光学的
計測は大きな誤差を伴なうものとなる。 次に２波長の体積消散係数を使い、(4)，(5)，(6)
式によつて計測を行う先願技術を適用した場合に
ついて検討を行つた。 (4)式については第１図、第２図に示された様に
α〓₁の変化があることがすでに明らかである。さ
らに(5)式からは、原水の体積消散係数からろ水の
体積消散係数を引いた値（懸濁態物質のみによる
消散）とSSの相関図を第５図（坂出周辺海域）
第６図（志度湾）に示す。(5)式の右辺のα〓₂は前
者ではα₅₅₅が0.32〜1.19、後者ではα₄₂₅が0.48〜
1.72までの変化を示し、SSと光学的計測値との明
瞭な相関が得られない。このように両波長共に係
数α〓₁，α〓₂の変動が激しく、海水のように構成内
容の変化がある試水の良好な計測は先願技術によ
つては望めないことが明らかである。さらに先願
技術の方法でSSのかわりにCOD_pを指標に取つた
場合の相関図を第７図、第８図（坂出周辺海域）、
第９図、第１０図（志度湾）に示す。COD_pに関
する比例係数α′〓は坂出周辺海域ではα′₇₅₀が2.3〜
24.8、α′₅₅₅が2.6〜28.7、志度湾ではα′₆₉₀が2.1〜
29.7、α′₄₂₅が2.1〜37.0と、SSを指標とした場合
よりさらに相関が悪く、従来技術では海域のよう
に、汚濁の構成内容が変化するような試水に対し
ては、汚濁指標の光学的計測は不可能である。 このように、従来の平行放射透過率測定による
光学的水質計測法は、試水中に含まれる汚濁の構
成員の種類、割合が変化するような試水に対し
て、十分な精度での汚濁指標の測定が実施出来な
い。 換言すれば、従来技術による光学的水質測定法
は、汚濁の構成員の存在状態が極めて特殊な場合
についてのみ、良好な精度を保ち得るものであ
る。例えば、対象とする計測分析項目に関与する
ある一種の構成員が顕著に卓越した場合は、その
特定の構成員のみが計測分析項目（SS，COD等）
の値を左右することになる。この場合、その構成
員の卓越した試水につき、計測分析項目に関する
検量線（分析値と体積消散係数の関係）を求めれ
ば、計測分析項目をある程度の精度で光学的に計
測することができる。このような仮定に基づく例
が、浚渫・埋立等によつて発生する懸濁態物質の
光学的測定、つまり水中濁度計によるSSの測定
である。浚渫・埋立て等の濁りの構成員は土粒子
が卓越しており、他の構成員のSS値への影響は
SS濃度の高い域では無視できる。このためSS分
析値と一波長の体積消散係数との検量線を決定す
れば、この濁り域でのSSの光学的計測が可能で
ある。 他の特殊な場合として次のケースが考えられ
る。数種の物理光学的性質の異なる構成員（検量
線の係数がそれぞれ異なる構成員）から成り、そ
れほど卓越した構成員はないが、その構成員の比
率が常に一定している場合である。この場合、計
測対象項目の濃度変化があつても、その中の構成
員の比率が一定なので、一つの物質と仮定して一
括した指標として扱うことができる。この場合
も、試水の計測対象項目と一波長の体積消散係数
との検量線を決定することによつて、計測対象項
目の光学的測定が可能である。 さらに、もう一つのケースが考えられる。それ
は複数の構成員があつて、その存在割合が変化し
ているが、単位計測項目当り（例えば単位SS当
り）の体積消散係数への寄与率がすべての構成員
で同一である場合である。この場合も一波長の体
積消散係数を測定することによつて計測対象項目
の光学的計測が実施できる。これらの仮定を十分
留意することなくただ漠然と想定し、CODの光
学的な計測に適用したものがUV計によるCODの
計測法にあたると言えよう。 しかしながら、一般的には上記のような各仮定
が成り立つのは極めて特殊な場合だけである。構
成員が複数でその物理光学的寄与率が異なる場
合、未知数と同じ数の連立方程式を立て、各方程
式の係数を決定すれば、この方程式を解くことが
できるという数学的事実は既知であるが、計測と
いう視点では、方程式の各係数がその都度変動す
るのでは一般的に適用できる計測法とは言えな
い。その意味では、先願技術での２波長平行放射
束によるSS，COD_d，COD_p，CODの計測法も、
事業所排水のようにある程度懸濁態物質の物理光
学的寄与率の変化が少ない試水についてのみ、上
記の計測法の一般性を満たすが、まだ極めて限定
された使用範囲の内でしか適用することができな
い。 本発明は、このような状況に鑑みて発明された
ものであり、前述の化学的分析の欠点及び従来の
光学的測定法の欠点を解決し、一般水域の様に、
汚濁の構成内容が変化する試水に対しても、その
汚濁指標（SS，COD，BOD，TOC，ehl−ａ等）
を測定することを可能にする光学的水質測定方法
を提供するものである。 さらに一般水域においては、水域の場所、時期
の違いによらず一般水域に共通した光学的定数を
用いて、海域の水質をあるがままの状態で、即時
的にまた長期連続的に計測する光学的水質測定方
法を提供し、それによつて一般水域の汚濁指標を
従来より簡便にかつ総合的に計測しうる方法を提
供するものである。 本発明における汚濁指標としては、懸濁態物質
乾燥重量濃度（SS）及び全有機物指標濃度
（COD，BOD，TOC）、及び生物的な汚濁の指標
としてクロロフイルａがあるが、以下SS及び
COD、クロロフイルａを例にとつて本発明に係
る方法を説明する。 発明者らは前述の目的に沿つて平行放射透過率
測定法に基づく新しい水質測定方法を開発すべ
く、体積消散係数と懸濁態物質の構成内容につい
て研究を行つてきた。 従来技術では、光学的に分離しうる汚濁の構成
要素は、懸濁態物質と溶存態物質の２者について
であつた。発明者らはこの両者の光学的性質の変
化を前述の(4)，(5)，(6)式のα〓₁，α〓₂，β〓₂の変
化か
ら検討した。β〓₂の変化を海域及び下水排水を対
象に調査したところ、瀬戸内海備讃瀬戸海域での
β₄₂₅の値は年間を通じてほぼ一定の値（0.18m³／
ｇ・ｍ）を得た。また東京都建設局芝浦水処理セ
ンター下水排水についても年間を通じてほぼ一定
の値（0.21m³／ｇ・ｍ）を得た。このことにより
発明者らは、溶存態有機物の光学的性質変化より
も、懸濁態物質の光学的性質変化によつて従来法
の計測誤差が発生するという知見を得た。海域に
おいて溶存態有機物は主に微生物によつて生産さ
れた代謝産物であり、また下水処理においても活
性汚泥によつて処理された代謝産物であり、その
物理光学的な性質変化はβ₄₂₅で示される様に極め
て小さいものと推定される。一方、懸濁態物質の
構成員は、粒径、比重、生物又は非生物等、種々
の違いがあり、この構成員の種類、割合の変化に
よつて前述したような従来法の誤差が発生すると
推定される。 発明者らは、懸濁態物質の構成を光学的（消
散）特性の異なつた２つの懸濁態物質（Ａ，Ｂ）
としてとらえることにより懸濁態物質の指標濃度
（P_M）を物質Ａの指標濃度（P_A）と物質Ｂの指標
濃度（P_B）の和としてとらえ、水質汚濁を計測
することに着目し、以下の基本式を設定した。 （ｃ−c_w）〓₁＝α^A〓₁（P_A）＋α^B〓₁（P_B） …(7) （ｃ−c_w）〓₂＝α^A〓₂（P_A）＋α^B〓₂（P_B）＋β〓₂
(D)
…(8) （ｃ−c_w）〓₃＝α^A〓₃（P_A）＋α^B〓₃（P_B）＋β〓₃
(D)
…(9) P_M＝P_A＋P_B …(10) ｃ：試水の体積消散係数 c_w：水自体の体積消散係数 P_A：懸濁態物質Ａ指標濃度 （SS^A，COD^A _p，BOD^A _p，POC^A） P_B：懸濁態物質Ｂ指標濃度 （SS^B，COD^B _p，BOD^B _p，POC^B） P_M：懸濁態物質指標濃度 （SS，COD_p，BOD_p，POC） Ｄ：溶存態有機物指標濃度 （COD_d，BOD_d，DOC） ただし、α^A〓，α^B〓はそれぞれ懸濁態物質Ａ、懸
濁態物質Ｂに関する各波長における比例係数であ
る。 なお上記（ ）内のSS^A，SS^Bはそれぞれ懸濁
態物質Ａ及びＢによる懸濁態物質乾燥重量濃度
（SS）であり、COD^A _p，COD^B _pはそれぞれ懸濁態
物質Ａ及びＢによる懸濁態COD（COD_p）である。
BOD^A _p，BOD^B _pも同様に懸濁態物質Ａ及びＢに
よる懸濁態BOD（BOD_p）であり、POC^A，POC^B
はそれぞれの懸濁態有機炭素（POC）を示す。 上式において各比例係数を予め決定しておけ
ば、少なくとも３波長（紫外〜短波可視域の２波
長、赤外〜長波可視域１波長）の体積消散係数を
測定することにより、連続的にP_A（SS_A，COD^A _p，
BOD^A _p，POC^A），P_B（SS^B，COD^B _p，BOD^B _p，
POC），P_M（SS，COD_p，BOD_p，POC），Ｄ
（COD_d，BOD_d，DOC）が測定される。さらに、
COD，BOD，TOCに関してはP_MとＤを加算する
ことにより得られ、試水の汚濁指標を光学的に即
時的、連続的に計測できる。P_A，P_B，P_Mをそれ
ぞれ懸濁態物質Ａの乾燥重量濃度（SS′）、懸濁
態物質Ｂの乾燥重量濃度（SS″）、懸濁態物質
（SS）にとり、Ｄを溶存態有機物質に係るCOD
（COD_d）にとり、さらに具体的に説明する。こ
の場合、(7)，(8)，(9)，(10)は下式の様に表わされ
る。 （ｃ−c_w）〓₁＝α′〓₁（SS′）＋α″〓₂（SS″）
…(11) （ｃ−c_w）〓₂＝α′〓₂（SS′） ＋α″〓₂（SS″）＋β〓₂（COD_d） …(12) （ｃ−c_w）〓₃＝α′〓₃（SS′） ＋α″〓₃（SS″）＋β〓₃（COD_d）…（13） SS＝SS′＋SS″ …（14） ただし、α′〓，α″〓，β〓は各波長の比例係数 上式において、SS′，SS″，COD_dの値を求め、
かつ少くとも異なつた３波長（紫外〜短波可視域
の２波長、赤外〜長波可視域１波長）の平行放射
束の体積消散係数を測定し、α′〓，α″〓，β〓の各
波
長ごとの係数を予め求めておけば、上記各波長の
体積消散係数と(11)，(12)，（13）式とからSS′，
SS″，COD_d，SSの自動連続測定が行える。 さらに、次の様な簡単な変換によつて次の汚濁
指標をも算出することができる。 CODを例にとると、懸濁態物質にもとづく
COD_pをCOD′_p懸濁態物質Ｂに基づくCOD_pを
COD″_pとすると、 COD_p＝COD′_p＋COD″_p …（15） さらに、 COD＝COD_p＋COD_d …（16） と表わされる。また、COD′_p，COD″_pがそれぞれ
SS′，SS″に比例すると仮定すると、それぞれの
比例係数をγ′，γ″とすれば、前述の(11)，(12)，（
13）
式から得られたSS′，SS″より、 COD′_p＝γ′（SS′） …（17） COD″_p＝γ″（SS″） …（18） （17），（18）式より、COD′_p，COD″_pが得られ、
（15），（16）式よりさらに、COD_p，CODが得ら
れる。 COD，BOD，TOC等の全有機物指標濃度のみ
を求める場合は、SS′，SS″のかわりにそれぞれ
COD′_p（又はBOD′_p，POC′），COD″_p（又は
BOD″_p，POC″）を取り、(11)，(12)，（13），（14）
式にもとづいてCOD′_p，COD″_p，COD_p，COD_d，
COD（BOD，TOCの場合も同様）の各汚濁指標
を求めることができる。 従来技術では計測できなかつた、汚濁の構成内
容が変化する試水を対象として、上記手法によつ
て汚濁指標を即時的、連続自動的に計測するため
には次の技術的な前提条件が検証される必要があ
る。 前提 懸濁態物質Ａ，Ｂの消散特性（各係数
α^A〓，α^B〓）が異なつている。 前提 α^A〓，α^B〓，β〓が決定できる。 前提 比例係数（γ′，γ″）が決定できる。 以上の技術的前提が成り立てば、従来技術では
計測誤差を大きく含み、事実上光学的計測が実用
化されていない試水（懸濁態物質の構成内容が変
化するような試水）に対しても、試水の汚れの程
度を示す各汚濁指標の光学的計測が可能となる。 発明者らか上記，，の技術的キーポイン
トの実証を一般水域（海域）を例にとつて実施し
た。 一般水域の水中に含まれている物質を懸濁態物
質と溶存態物質に分けて整理すると、その代表的
な構成員は表−１のように大別される。

【表】 水域での水質変化は、上記構成員それぞれの変
化に起因する。従来技術による光学的水質測定法
は、前述の構成員の種類、存在割合の変化によつ
て大きく誤差を発生するものであつた。 一般水域を計測の対象とした場合、溶存態有機
物は主に微生物によつて生産された代謝産物であ
り、その物理光学的な性質β〓（平行放射透過率に
関する）は前述したごとく変化は極めて小さい。
一般水域では、懸濁態物質の構成員は主に植物性
プランクトン、動物性プランクトン、有機デトラ
イタス及び、無機デトライタスに分類される。し
かし、動物性プランクトンは、他に比して数が少
なく、また洪水期又は浚渫・埋立等の土木工事期
を除けば、有機と無機のデトライタスは、通常、
付着してフロツク状に存在している。従つて、通
常期の一般水域では懸濁態物質は２つの主要な構
成員、つまり植物性プランクトンとデトライタス
とに大別される。従つて、上記先願技術を一般水
域へ適用した場合にα〓に変化があつたのは、植物
性プランクトンとデトライタスの構成割合が時間
的、空間的に変化したことに起因するものと推定
した。 よつて、発明者らは懸濁態物質の構成を植物性
プランクトンとデトライタスとの２種類としてと
らえることにより、両者の指標としてそれぞれの
乾燥重量濃度を、また溶存態有機物の指標として
COD_dをとり、体積消散係数との関係を以下の様
に表わした。 （ｃ−c_w）λ＝α′〓₁（SS′）＋α″〓₁（SS″）
…（19） （ｃ−c_w）λ₂＝α′〓₂（SS′）＋α″〓₂（SS″）
＋β〓₂
（COD_d） …（20） （ｃ−c_w）λ₃＝α′〓₃（SS′）＋α″〓₃（SS″）
＋β〓₃
（COD_d） …（21） SS＝SS′＋SS″ …（22） ただし SS：懸濁態物質乾燥重量濃度 SS′：デトライタス乾燥重量濃度 SS″：植物性プランクトン乾燥重量濃度 α〓₁，α〓₂は比例係数 上式において各比例係数を予め決定しておけば、
３波長（紫外〜短波可視域の２波長、赤外〜長波
可視域の１波長）の体積消散係数を測定すること
により、連続的にSS′，SS″，COD_d及びSSの測定
が可能である。 発明者らは次に瀬戸内海、坂出周辺海域及び志
度湾において上式の検証を実施した。SS′，
SS″は通常の化学分析では分離しがたい。そこ
で、植物性プランクトン乾燥重量濃度（SS″）
が、植物性プランクトンの指標であるクロロフイ
ルａ濃度（chl−ａ）に比例すると仮定すると
（23）式を得る。 SS″＝σ（chl−ａ） …（23） ただし、σは比例係数 前記、（22）式及び（23）式を用いれば、（19），
（20），（21）式は以下の様に変換される。 （ｃ−c_w）λ₁＝α′〓₁（SS）＋σ（α″〓₁−α
′〓₁）・（chl−ａ）…（24） （ｃ−c_w）λ₂＝α′〓₂（SS）＋σ（α″〓₂−α
′〓₂）・（chl−ａ）＋β〓₂（COD_d）…（25） （ｃ−c_w）λ₃＝α′〓₃（SS）＋σ（α″〓₃−α
′〓₃）・（chl−ａ）＋β〓₃（COD_d）…（26） 試水の３波長の体積消散係数を測定し、かつ
SS，COD_d及びchl−ａを分析すれば前記（24），
（25），（26）式から最小二乗法で係数α′〓，σ（α
″〓
−α′〓）及びβ〓を決定することが出来る。他方、
SS＝SS′＋SS″＝SS′＋σ（chl−ａ）の関係から次
の式が得られる。 SS／chl−ａ＝SS′１／chl−ａ＋σ …（27） SS／chl−ａを１／chl−ａに対してプロツトす
れば、その収束点よりσを推定することが出来
る。したがつて、このσ値と前述のσ（α″〓−
α′〓），α′〓，β〓よりα′〓，α″〓，β〓を決
定出来る。 瀬戸内海の坂出周辺海域及び志度湾において、
（27）式の関係をプロツトしたσの推定図を第１
１図（坂出周辺海域）及び第１２図（志度湾）
に、算出されたα′〓，α″〓を第１３図に示す。α′
〓，
α″〓は大きく異なり、植物性プランクトンとデト
ライタスとの光学的消散特性が異なつていること
が実証された。さらに、坂出周辺海域と志度湾で
は、σがそれぞれ0.10×10³，0.25×10³と大きく
異なつたにもかかわらず、算出されたα′〓，α″〓は
両海域でそれぞれ一定値を示した。これは植物性
プランクトンの種類、生理、生態的状態によつて
σは変化するが、α″〓は変化せず一定値と見て良
いことを示している。換言すれば、植物性プラン
クトン濃度をクロロフイルａを指標として表わす
と、体積消散係数への物理光学的寄与率σは、両
海域の植物性プランクトンの状態（種類、活性、
海水の栄養塩濃度等）により変化する。しかしな
がら、植物性プランクトン濃度をSS″を指標とし
て測定した場合、体積消散係数への寄与率α″は
一定となり、植物性プランクトンは一定な物理光
学的性質を持つものとして扱いうることを示して
いる。また、α′〓も両海域で同一の値となり、デ
トライタスの物理光学的な性質は通常の場合、海
域の場所の違いによつて変化しないことを示し
た。さらにα′〓，α″〓は共に測定波長が長波長に向
かうにつれて減少するが、近赤外域に致つてほと
んど一定値を示すことも明らかとなつた。各波長
別のα′〓，α″〓を表−２に示す。

【表】 以上の新しい実実から（19），（20），（21），
（22）式の各比例係数は、植物性プランクトンや
デトライタスの通常の生物化学的変化には影響を
受けず、通常の沿岸海域において、ほぼ一定の値
とおいても十分な精度で計測出来るという、重要
な発見をなし得た。 以上の実験によつて、(11)，(12)，（13），（14）式
の基本式を成立させ、水質計測を可能にさせる技
術的前提である前提(i)，(ii)の条件を完全に満足さ
せ得ることが実証された。 次にCOD，COD_p，COD_dの計測を行う場合に
ついて検証を行つた。 デトライタス懸濁態有機物指標濃度をCOD′_p、
植物性プランクトン懸濁態有機物指標濃度を
COD″_pとすると COD＝COD_p＋COD_d …（28） COD_p＝COD′_p＋COD″_p …（29） また、COD′_p，COD″_pがそれぞれSS′，SS″に
比例すると仮定すると、それぞれの比例係数を
γ′，γ″とすれば、 COD′_p＝γ′（SS′） …（30） COD″_p＝γ″（SS″） …（31） と表わせる。このγ′，γ″について志度湾及び坂出
周辺海域で調査した結果を表−３に示す。

【表】 表−３のように、デトライタスの単位乾燥重量
当りのCOD′_pへの寄与率、すなわちγ′は、植物性
プランクトンの単位乾燥重量当りのCOD′_pへの寄
与γ″に比し極めて小さな値であり、かつ海域によ
る差がないことが明らかとなつた。 本実験によつて、（15），（16），（17），（18）の
基本式が成り立つ技術的前提である前提の条件
をも、完全に満足させ得る数値が得られた。 さらに発明者らは、従来技術による方法と本発
明による方法を比較し、従来法を一般海域に適用
した場合の欠点をデータから検討した。従来技術
と本発明による懸濁態物質の扱い方を比較する
と、（32）式の様に書ける。 α〓（SS）＝α′〓（SS′）＋α″〓（SS″）…（
32） よつて係数α〓は、（33）式の通りである。 α〓＝α′〓＋（α″〓−α′〓）SS″／SS…（33
） ここでα′〓，α″〓は大きく異なるため、係数α〓
は、SS中に占めるSS″の割合（懸濁態物質の構成
員の存在割合）により変動する。体積消散係数に
対する植物性プランクトンの寄与率α″〓と、デト
ライタスの寄与率α′〓が大きく異なるということ
はすでに説明したごとくであり、これらを一括し
て(4)，(5)式の形で扱うと、懸濁態物質の構成員の
割合に変化がある試水では計測に大きな誤差をも
たらす。備讃瀬戸において、(4)，(5)式のα〓が0.4
〜1.8m³／ｇ・ｍ（λ＝425nmの場合）及び0.2〜
1.4m³／ｇ・ｍ（λ＝690nmの場合）の範囲でば
らついたのはこの理由による。 次に発明者らは坂出周辺海域と志度湾での調査
から、α〓がSS″／SSの関数であることを実証し
た。（32）式において、SS″は分析により分離し
がたいため、（23）式の関係を用いて（23）式を
以下の様に変換した。 α〓＝α′〓＋σ（α″〓−α′〓）chl−ａ／SS…
（34） 坂出周辺海域及び志度湾で得られた観測データ
によつて、α〓対chl−ａ／SSの関係をそれぞれプ
ロツトした。また決定したα′〓，α″〓の諸値を使用
して、α〓対chl−ａ／SSの関係式（34）式をそれ
ぞれ同じ図中に直線で描いた。第１４図及び、第
１５図は坂出周辺海域、第１６図及び、第１７図
は志度湾での関係図である。図中の直線が上記の
関係式（34）式であり、●，Γ印は測定データを
示している（黒丸は８月、白丸は11月のデータ）。
坂出周辺海域では波長555nmと750nm、志度湾で
は425nmと690nmの各波長で検討を行つた。図に
示すとおり、求められたα〓対chl−ａ／SSの関係
式（図中の直線）と実験の測定データーは、極め
て良好な一致を示しており、α〓がSS″／SSの関数
として変化している。つまりα〓は、植物性プラン
クトン乾燥重量濃度（SS″）とデトライタス乾燥
重量濃度（SS′）の関数であり、この構成割合に
よつて変化することが実証された。さらに先願技
術でのSSからCOD_pへの変換は(6)式にもとづいて
おり、懸濁態物質による体積消散係数を（ｃ−
c_w）_p〓とすると、先願技術での（ｃ−c_w）_p〓とCOD_p
の関係は（35）式で表わされる。 （ｃ−c_w）_p〓＝α〓γ（COD_p） …（35） 本発明によれば、SSからCOD_pへの変換は
（15），（16），（17），（18）式で表わされ、（ｃ−
c_w）_p〓とCOD′_p及びCOD″_pの関係は（36）式の様
に表わされる。 （ｃ−c_w）_p〓＝α′〓γ′（COD′_p） ＋α″〓γ″（COD″_p） …（36） （35），（36）式の右辺を比較すると、（35）式
の係数α〓γは（37）式で示される。 α〓γ＝α′〓γ ＋（α″〓γ″−α′〓γ′）COD″_p／COD_p…（
37） ここで、第１３図及び表−３より、α″〓＞α′〓，
γ″＞γ′であるので（38）式の関係がある。 α″〓γ″＞α′〓γ′ …（38） このようにα″〓γ″とα′〓γ′との差が大きいた
め、
係数α〓γはCOD″_p／COD_pの関数とみなければな
らない。先願技術ではCOD′_p及びCOD″_pをCOD_p
として一括して評価するため、一般水域の試水を
計測した場合、係数α〓γ（単位COD_p当りの体積
消散係数への寄与率）は、懸濁態有機物の構成員
の存在割合（COD″_p／COD）によつて変化し、
従来法では大きな誤差を発生することになる。 このように全有機物指標濃度の測定において、
デトライタス乾燥重量濃度（SS′）、植物性プラ
ンクトン乾燥重量濃度（SS″）、したがつて両者
の和であるSS、及び溶存態有機物指標濃度COD_d
を(11)，(12)，（13），（14）式を用いて求めることが
出来る。さらにγ′，γ″をその水域において定めて
おけば、デトライタス懸濁態有機物指標濃度
（COD′_p）、植物性プランクトン懸濁態有機物指標
濃度（COD″_p）およびCOD_pとCOD_dの和である
CODの連続測定が可能である。 以上のように、海域を例にとつた実験によつ
て、発明者らは本発明に致つた。すなわち、懸濁
態物質を光学的消散特性の異つた２つの懸濁態物
質に分離し、それぞれの懸濁態物質の指標濃度
（P_A，P_B）及び溶存態有機物指標濃度(D)を使い、
少くとも異なつた３波長（紫外〜短波可視域の２
波長、赤外〜長波可視域の１波長）の平行放射束
の体積消散係数を測定し、α^A〓，α^B〓，β〓の各波長
ごとの係数を予め求めておけば、上記各波長の体
積消散係数と(7)，(8)，(9)，(10)式から、P_A（SS_A，
COD^A _p，BOD^A _p，POC^A），P_B（SS^B，COD^B _p，
BOD^B _p，POC^B），P_M（SS，COD_p，BOD_p，
POC），Ｄ（COD_d，BOD_d，DOC）が即時的に連
続自動的に計測される。さらにCOD，BOD，
TOCはP_MとＤを加算することにより得られる。
さらに、一般水域については次の発明にも致つ
た。すなわち、一般水域の懸濁態物質を、植物性
プランクトンとデトライタスに分離し、植物性プ
ランクトンの指標としてその乾燥重量濃度
（SS″）を、デトライタスの指標としてその乾燥
重量濃度（SS′）をとり、さらに溶存態有機物指
標濃度（COD_d，BOD_d，DOC）を使い、少くと
も異なつた３波長（紫外〜短波可視域の２波長、
赤外〜長波可視域の１波長）の平行放射束の体積
消散係数を測定し、一般水域に共通な各波長ごと
の比例係数α′〓，α″〓，β〓を測定定数として使用
す
れば、上記各波長の体積消散係数と(11)，(12)，
（13），（14）式により、SS′，SS″，COD_d，
BOD_d，DOC，SSの測定が、どの水域でも、ど
の時期においても、現場のあるがままの状態で実
施でき、即時的な又は長期連続的な水質汚濁モニ
タリングが実施できる。さらに全有機物指標濃度
（COD，BOD，TOC）及び懸濁態有機物指標濃
度（COD_p，BOD_p，POC）、クロロフイルａの計
測を行う場合は、デトライタス懸濁態有機物指標
濃度とSS′との比例係数を一般海域に共通な定数
γ′として決定し、植物性プランクトン懸濁態有機
物指標濃度とSS″との比例係数γ″をその水域、時
期について予め定めることによつて、懸濁態有機
物指標濃度（COD_p，BOD_p，POC）を求めるこ
とが出来る。さらに、前出の溶存態有機物指標濃
度と懸濁態有機物指標濃度とを加算することによ
り、水の全有機物指標濃度（COD，BOD，
TOC）を求めることが出来る。 さらにクロロフイルａとSS″との比例係数σ
を、その水域、時期について予め定めておけば、
上記SS″よりクロロフイルａを求めることが出来
る。 次に本発明に用いる装置（以下本装置という）
の一実施例を、第１８図のブロツク図に基づいて
述べる。出射部１は、紫外〜短波可視域の２波長
の平行放射束と、赤外〜長波可視域の１波長の平
行放射束を水中に放射するものであり、無機溶存
態物質の影響が無射しうる、300nmより長波長の
平行放射束３波長を使用するため、光源２には水
銀ランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ等が
使用され計測演算部１２の安定電源部１９から所
要電力が供給される。光源からの放射束は、コリ
メーターを含む出射レンズ系３で平行な細い放射
束となり、試水中に出射される。なお、出射部１
では、光源の劣化等による輝度の変化を補正する
ために、各波長の放射源強度の測定を、検水器４
により同時に行つている。試水中に出射された平
行放射束６は、試水中で散乱及び吸収により消散
し、放射検出部７に入射する。この受光レンズ系
８には、外光遮蔽用ピンホールが設けられてお
り、ピンホールを通つた放射のみが波長選択器９
で分光され、３波長の放射強度が透過放射強度検
出器１０で電気量に変換される。本装置では、平
行放射束を細く絞り、コリメーター系でその平行
度を極力高めてあるため、外乱放射はすべてこの
受光レンズピンホールのシステムによりカツトさ
れる（外乱放射は放射束と平行にならないためピ
ンホールで防除される）。このため、屋外におい
ても、外乱放射を遮蔽せずに水中に出射部１及び
放射検出部７からなるセンサー部を投入しても、
何等支障がなく、計測対象水をあるがままの状態
で計測することが出来る。 透過放射強度検出器７で計測された３波長の放
射は、プリアンプ１１によつて増幅され、放射源
強度検出器４で計測された信号とによつて、計測
演算部１２の増幅変換部１３で、単位放射源強度
当たりの透過放射強度に変換される。このような
放射源強度補正を行うことにより、光源輝度の変
化があつても影響を受けない測定値を得ることが
できる。このようにして得られた各波長の測定値
は、Ａ／Ｄ変換部１４でＡ／Ｄ変換され、Ｉ／Ｏ
部１５を経て演算部１４に入力される。演算部１
６は、上記測定値の他に、係数入力部１７から各
種の係数が与えられ、マイクロコンピユーターに
よつて各波長毎の体積消散係数が算出される。さ
らにSS′，SS″，SS，COD_d，クロロフイルａ及び
COD′_p，COD″_p，COD_p，CODが演算され、出力
−表示部１８に表示されると共に、プリンタ出力
される。 本装置は、以上の如く構成され、かつセンサー
部はすべて水密構造となつているため、一般水域
においてセンサーを直接投入して、あるがままの
状態で、即時的又は連続的に水質計測を実施で
き、さらにその精度は、懸濁態物質の構成内容の
変化によつても影響を受けず、安定した長期、広
域の連続測定が可能である。 前述の一般海域を対象とした本発明は、まず
SS′，SS″を求めて、次にγ′，γ″によりCOD′_p，
COD″_pを求めているが、これを一度に変換しても
良い。この場合は、 （ｃ−c_w）λ＝α′〓（SS′） ＋α″〓（SS″）＋β〓（COD_d） …（39） という計算式を （ｃ−c_w）λ＝ξ′〓（COD′_p） ＋ξ″〓（COD″_p）＋β〓（COD_d）…（40） とすれば、直接COD′_p，COD″_pが得られる。但
し、COD′_p，COD″_pを直接求める場合、ξ′〓は海
域、時期によらず一定であるが、ξ″は特定の海
域、時期について決定する必要がある。COD′_p，
COD″_pに対応するBOD′_p，BOD″_p及びPOC′，
POC″の場合も同様である。 以上の説明からも明らかなように、従来の平行
放射透過測定法では、汚濁指標の計測誤差が大き
く発生し、汚濁指標の計測が不可能であつた試水
（汚濁の構成員が変化する試水）に対しても本発
明によれば現場において即時的又は連続的に、あ
るがままの状態で汚濁指標P_A（SS^A，COP^A _p，
BOD^A _p，POC^A），P_B（SS^B，COD^B _p，BOD^B，
POC_B），P_M（SS，COD_p，BOD_p，POC），Ｄ
（COD_d，BOD_d，DOC），さらにCOD，BOD，
TOCを光学的に計測することができる。本発明
によれば、光学的消散特性の異なる、２つの懸濁
態物質の存在割合が変化しても、良好な精度で上
記計測が実施できる。 また一般海域を対象とした本発明によれば、従
来の平行放射透過率測定法では誤差が大きく発生
し、計測が不可能であつた一般水域の汚濁指標
（SS，COD，BOD，TOC）の正確な計測が可能
である。かつ上記汚濁指標の構成員を、溶存態有
機物と植物性プランクトン、デトライタスに分離
し、溶存態有機物指標濃度、植物性プランクトン
とデトライタスそれぞれの乾燥重量濃度、それぞ
れの懸濁態有機物指標濃度及び植物性プランクト
ンにもとずくクロロフイルａの計測が良好な精度
で実施できる。さらに本発明によつて、一般水域
でSS′，SS″，SS及び溶存態有機物指標濃度、デ
トライタス懸濁態有機物指標濃度の計測を実施す
る場合、その関係式の各比例係数は波長によつて
は変化するが、通常の水域において場所や時期に
よつて変化しない水域共通の数値として扱いうる
ため、これらの係数を測定定数として使用すれ
ば、従来の光学的計測には不可欠であつた、各調
査対象水域や時期毎の検量線の作成作業が不用で
あり、採水分析等の作業を全くすることなく、現
場において、即時的又は連続的に水中のあるがま
まの状態で、上記水質計測を実施することが出来
る。また、上記計測値にもとづき、クロロフイル
ａ、植物性プランクトン懸濁態有機物指標濃度を
測定する場合も、植物性プランクトンに起因する
比例係数γ″，σのみを海域、時期によつて定めれ
ば計測が実施出来、従来の様に、各波長の体積消
散係数と計測対象項目（計測対象分析項目）との
比例係数すべてを、海域、時期について予め決定
する分析作業を必要としない。また、これらの比
例係数を求めることにより、逆に植物性プランク
トンの性質変化を判定することが出来る。このよ
うに一般水域の懸濁態物質の構成員を、植物性プ
ランクトンと、デトライタスに分離して評価する
ことにより、両者の存在割合が変化しても、汚濁
指標構成員の各指標濃度及び試水の汚濁指標を正
確に、しかも容易に計測出来る。さらに本発明に
よれば、懸濁態物質の構成割合が時間的に変化す
る事業場排水に対しても十分応用できる。河川、
湖沼、海域等の一般水域で直接センサーを投入
し、長時間の汚濁指標の連続計測が実施出来るこ
とは前述したが、赤潮、アオコ等の植物性プラン
クトン異常発生時の植物性プランクトンの挙動、
変化の調査、監視等にも利用出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１０図は、それぞれ従来の１波長又
は２波長の平行放射透過率測定法を、海域に適用
した場合の相関図。第１１図は坂出周辺海域での
σの推定図。第１２図は志度湾でのσの推定図。
第１３図は算出されたα′〓及びα″〓の特性図。第１
４図及び第１５図は坂出周辺海域でのα〓対chl−
ａ／SSの関係図。第１６図及び第１７図は志度
湾でのα〓対chl−ａ／SSの関係図。第１８図は本
発明に用いる装置のブロツク図である。 １……出射部、６……放射束、７……放射検出
部、１２……計測演算部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 試験水の懸濁態物質の構成を消散特性の異な
   る２種の物質Ａ，Ｂとしてとらえることにより懸
   濁態物質の指標濃度（P_M）を物質Ａの指標濃度
   （P_A）と物質Ｂの指標濃度（P_B）の和としてとら
   え、予め試験水のこれら指標濃度（P_A），（P_B）
   及び溶存態有機物指標濃度(D)を測定しておくと共
   に、試験水及び水自体に対して平行放射束を透過
   させて、その透過強度から、少なくとも、赤外〜
   長波可視域の１波長λ₁と、紫外〜短波可視域の互
   いに異なる２波長λ₂，λ₃についての試験水の体積
   消散係数(C)と水自体の体積消散係数（C_W）との
   差（Ｃ−C_W）〓₁，（Ｃ−C_W）〓₂，（Ｃ−C_W）〓₃を計
   測
   しておき、これら測定結果から、次式，， （Ｃ−C_W）〓₁＝α^A〓₁（P_A）＋α^B〓₁（P_B） （Ｃ−C_W）〓₂＝α^A〓₂（P_A）＋α^B〓₂（P_B）＋β〓₂
   (D) （Ｃ−C_W）〓₃＝α^A〓₃（P_A）＋α^B〓₃（P_B）＋β〓₃
   (D) に基づいて物質Ａ，Ｂの指標濃度（P_A），（P_B）
   に対する各波長についての比例係数（α^A〓₁，α^B〓₁，
   α^A〓₂，α^B〓₂，α^A〓₃，α^B〓₃）と、紫外〜短波可視
   域の
   ２波長λ₂，λ₃についての溶存態有機物指標濃度(D)
   の比例係数（β〓₂，β〓₃）を演算してこれらの比例
   係数を測定定数として決定しておき、； 水質測定すべき被測定水に対して平行放射束を
   透過させて、その透過強度から、前記各波長λ₁，
   λ₂，λ₃についての被測定水の体積消散係数(C)と水
   自体の体積消散係数（C_W）との差 （Ｃ−C_W）〓₁，（Ｃ−C_W）〓₂，（Ｃ−C_W）〓₃を測定
   し； 前記予め決定した各測定定数と測定された被測
   定水の体積消散係数の差を前記，，式にあ
   てはめて、被測定水の懸濁態物質Ａの指標濃度
   （P_A）、懸濁態物質Ｂの指標濃度（P_B）および溶
   存態有機物指標濃度(D)を各々求めることを特徴と
   する三波長体積消散係数による水質測定方法。 ２ 一般水域の試験水の懸濁態物質の構成をデト
   ライタスと植物性プランクトンとの２種類として
   とらえることにより懸濁態物質乾燥重量濃度
   （SS）をデトライタス乾燥重量濃度（SS′）と植
   物性プランクトン乾燥重量濃度（SS″）の和とし
   てとらえ、予め試験水のこれら乾燥重量濃度
   （SS′），（SS″）及び溶存態有機物指標濃度(D)を測
   定しておくと共に、試験水及び水自体に対して平
   行放射束を透過させて、その透過強度から、少な
   くとも、赤外〜長波可視域の１波長λ₁と、紫外〜
   短波可視域の互いに異なる２波長λ₂，λ₃について
   の試験水の体積消散係数(C)と水自体の体積消散係
   数（C_W）との差（Ｃ−C_W）〓₁，（Ｃ−C_W）〓₂，（Ｃ
   −C_W）〓₃を計測しておき、これら測定結果から、
   次式，， （Ｃ−C_W）〓₁＝α′〓₁（SS′）＋α″〓₁（SS″）
   （Ｃ−C_W）〓₂＝α′〓₂（SS′）＋α″〓₂（SS″）
   ＋β〓₂(D) （Ｃ−C_W）〓₃＝α′〓₃（SS′）＋α″〓₃（SS″）
   ＋β〓₃(D) に基づいてデトライタス及び植物性プランクトン
   の乾燥重量濃度（SS′），（SS″）に対する各波長
   についての比例係数（α′〓₁，α″〓₁，α′〓₂，α
   ″〓₂，
   α′〓₃，α″〓₃）と、紫外〜短波可視域の各波長λ₂
   ，
   λ₃についての溶存態有機物指標濃度(D)の比例係数
   （β〓₂，β〓₃）を演算し、これらの比例係数を測定
   定数として決定しておき、； 水質測定すべき被測定水に対して平行放射束を
   透過させて、その透過強度から、前記各波長λ₁，
   λ₂，λ₃についての被測定水の体積消散係数(C)と水
   自体の体積消散係数（C_W）との差 （Ｃ−C_W）〓₁，（Ｃ−C_W）〓₂，（Ｃ−C_W）〓₃を測定
   し； 前記予め決定した各測定定数と測定された被測
   定水の体積消散係数の差を前記，，式にあ
   てはめて、被測定水のデトライタス乾燥重量濃度
   （SS′）、植物性プランクトン乾燥重量濃度（SS″）
   および溶存態有機物指標濃度(D)を各々求めること
   を特徴とする三波長体積消散係数による水質測定
   方法。 ３ 一般水域の試験水の懸濁態物質の構成をデト
   ライタスと植物性プランクトンとの２種類として
   とらえることにより懸濁態物質乾燥重量濃度
   （SS）をデトライタス乾燥重量濃度（SS′）と植
   物性プランクトン乾燥重量濃度（SS″）の和とし
   てとらえ、前記植物性プランクトンの乾燥重量濃
   度（SS″）をクロロフイル−ａ（chl−ａ）に比例
   係数σで比例するものとしてとらえ（SS″＝σ
   （chl−ａ））； 予め試験水ついて懸濁態物質乾燥重量濃度
   （SS）、溶存態有機物指標濃度(D)およびクロロフ
   イル−ａ濃度（chl−ａ）を測定しておくと共に、
   試験水及び水自体に対して平行放射束を透過させ
   て、その透過強度から、少なくとも、赤外〜長波
   可視域の１波長λ₁と紫外〜短波可視域の互いに異
   なる２波長λ₂，λ₃についての、試験水の体積消散
   係数(C)と水自体の体積消散係数（C_W）との差 （Ｃ−C_W）〓₁，（Ｃ−C_W）〓₂，（Ｃ−C_W）〓₃を計測
   し
   ておき、 これら測定結果から、次式，， （Ｃ−C_W）〓₁＝α′〓₁（SS）＋σ（α″〓₁−
   α′〓₁）（chl−ａ） （Ｃ−C_W）〓₂＝α′〓₂（SS）＋σ（α″〓₂−
   α′〓₂）（chl−ａ）＋β〓₂(D) （Ｃ−C_W）〓₃＝α′〓₃（SS）＋σ（α″〓₃−
   α′〓₃）（chl−ａ）＋β〓₃(D) に基づいて(イ)デトライタスの比例係数α′〓、(ロ)植
   物性プランクトンの比例係数α″〓とデトライタス
   の比例係数α′〓の差と前記比例係数σとの積（＝
   σ（α″〓−α′〓））に相当する値および(ハ)前記溶
   存態
   有機物指標濃度(D)の比例係数β〓を計測してお
   き、； さらに、前記比例係数σを式 （SS／（chl−ａ） ＝SS′／（chl−ａ）＋σ） に基づいて実績によりもとめておき、前記積（＝
   σ（α″〓−α′〓））から植物性プランクトンの各波
   長
   の比例係数α″〓を演算して、上記各比例係数
   （α′〓₁，α″〓₁，α′〓₂，α″〓₂，α′〓₃，α
   ″〓₃，β〓₂，β〓₃）
   を求め、これらの比例係数を求め、これらの比例
   係数を測定定数として決定しておき、； 水質測定すべき被測定水に対して平行放射束を
   透過させて、その透過強度から、前記各波長λ₁，
   λ₂，λ₃についての被測定水の体積消散係数(C)と水
   自体の体積消散係数（C_W）との差 （Ｃ−C_W）〓₁，（Ｃ−C_W）〓₂，（Ｃ−C_W）〓₃を測定
   し； 前記予め決定した各測定定数と測定された被測
   定水の体積消散係数の差を次式，，にあて
   はめて、 （Ｃ−C_W）〓₁＝α′〓₁（SS′）＋α″〓₁（SS″）
   （Ｃ−C_W）〓₂＝α′〓₂（SS′）＋α″〓₂（SS″）
   ＋β〓₂(D) （Ｃ−C_W）〓₃＝α′〓₃（SS′）＋α″〓₃（SS″）
   ＋β〓₃(D) 被測定水のデトライタス乾燥重量濃度（SS′）、
   植物性プランクトン乾燥重量濃度（SS″）および
   溶存態有機物指標濃度(D)を各々求めることを特徴
   とする三波長体積消散係数による水質測定方法。 ４ 一般水域の試験水の懸濁態物質の構成をデト
   ライタスと植物性プランクトンとの２種類として
   とらえることにより懸濁態物質乾燥重量濃度
   （SS）をデトライタス乾燥重量濃度（SS′）と植
   物性プランクトン乾燥重量濃度（SS″）の和とし
   てとらえ、 予め試験水のこれら乾燥重量濃度（SS′）、
   （SS″）及び溶存態有機物指標濃度(D)を計測して
   おくと共に、試験水のデトライタス懸濁態有機物
   指標濃度（COD_p′）のデトライタス乾燥重量濃
   度（SS′）に対する比例係数（γ′）および植物性
   プランクトン懸濁態有機物指標濃度（COD_p″）
   の植物性プランクトン乾燥重量濃度（SS″）に対
   する比例係数（γ″）をそれぞれ式 （COD_p′＝γ′（SS′），COD_p″＝γ″（SS″）） に基づいて実績データから予め決定しておき； 試験水及び水自体に対して平行放射束を透過さ
   せて、その透過強度から、少なくとも、赤外〜長
   波可視域の１波長λ₁と、紫外〜短波可視域の互い
   に異なる２波長λ₂，λ₃についての試験水の体積消
   散係数(C)と水自体の体積消散係数（C_W）との差
   （Ｃ−C_W）〓₁，（Ｃ−C_W）〓₂，（Ｃ−C_W）〓₃を計測
   して
   おき、これら測定結果から、次式，， （Ｃ−C_W）〓₁＝α′〓₁（SS′）＋α″〓₁（SS″）
   （Ｃ−C_W）〓₂＝α′〓₂（SS′）＋α″〓₂（SS″）
   ＋β〓₂(D) （Ｃ−C_W）〓₃＝α′〓₃（SS′）＋α″〓₃（SS″）
   ＋β〓₃(D) に基づいてデトライタス及び植物性プランクトン
   の乾燥重量濃度（SS′），（SS″）に対する各波長
   についての比例係数（α′〓₁，α″〓₁，α′〓₂，α
   ″〓₂，
   α′〓₃，α″〓₃）と、紫外〜短波可視域の各波長λ₂
   ，
   λ₃についての溶存態有機物指標濃度(D)の比例係数
   （β〓₂，β〓₃）を求めて、これらの比例係数を測定
   定数として決定しておき、； 水質測定すべき被測定水に対して平行放射束を
   透過させて、その透過強度から、前記各波長λ₁，
   λ₂，λ₃についての被測定水の体積消散係数(C)と水
   自体の体積消散係数（C_W）との差 （Ｃ−C_W）〓₁，（Ｃ−C_W）〓₂，（Ｃ−C_W）〓₃を測定
   し； 前記予め決定した各測定定数と測定された被測
   定水の体積消散係数の差を前記，，式にあ
   てはめて、被測定水のデトライタス乾燥重量濃度
   （SS′）および植物性プランクトン乾燥重量濃度
   （SS″）を求め、さらに、これらの計測値と上記
   比例係数（γ′），（γ″）とによりデトライタス懸濁
   態有機物指標濃度（COD_p′）および植物性プラ
   ンクトン懸濁態有機物指標濃度（COD_p″）を求
   め、さらに、これらの指標濃度により懸濁態有機
   物指標濃度（COD_p）を求めることを特徴とする
   三波長体積消散係数による水質測定方法。 ５ 一般水域の試験水の懸濁態物質の構成をデト
   ライタスと植物性プランクトンとの２種類として
   とらえることにより懸濁態物質乾燥重量濃度
   （SS）をデトライタス乾燥重量濃度（SS′）と植
   物性プランクトン乾燥重量濃度（SS″）の和とし
   てとらえ、 予め試験水のこれら乾燥重量濃度（SS′），
   （SS″）及び溶存態有機物指標濃度(D)を計測して
   おくと共に、試験水のデトライタス懸濁態有機物
   指標濃度（COD_p′）のデトライタス乾燥重量濃
   度（SS′）に対する比例係数（γ′）および植物性
   プランクトン懸濁態有機物指標濃度（COD_p″）
   の植物性プランクトン乾燥重量濃度（SS″）に対
   する比例係数（γ″）をそれぞれ次式から実績に基
   づいて予め決定しておき COD_p′＝γ′（SS′），COD_p″＝γ″（SS″））； 試験水及び水自体に対して平行放射束を透過さ
   せて、その強度から、少なくとも、赤外〜長波可
   視域の１波長λ₁と、紫外〜短波可視域の互いに異
   なる２波長λ₂，λ₃についての、試験水の体積消散
   係数(C)と水自体の体積消散係数（C_W）との差
   （Ｃ−C_W）〓₁，（Ｃ−C_W）〓₂，（Ｃ−C_W）〓₃を計測
   して
   おき、これら測定結果から、次式，， （Ｃ−C_W）〓₁＝α′〓₁（SS′）＋α″〓₁（SS″）
   （Ｃ−C_W）〓₂＝α′〓₂（SS′）＋α″〓₂（SS″）
   ＋β〓₂(D) （Ｃ−C_W）〓₃＝α′〓₃（SS′）＋α″〓₃（SS″）
   ＋β〓₃(D) に基づいてデトライタス及び植物性プランクトン
   の乾燥重量濃度（SS′），（SS″）に対する各波長
   についての比例係数（α′〓₁，α″〓₁，α′〓₂，α
   ″〓₂，
   α′〓₃，α″〓₃）と、紫外〜短波可視域の各波長λ₂
   ，
   λ₃についての溶存態有機物指標濃度(D)の比例係数
   （β〓₂，β〓₃）を演算し、これらの比例係数を測定
   定数として決定しておき、； 水質測定すべき被測定水に対して平行放射束を
   透過させて、その透過強度から、前記各波長λ₁，
   λ₂，λ₃についての被測定水の体積消散係数(C)と水
   自体の体積消散係数（C_W）との差 （Ｃ−C_W）〓₁，（Ｃ−C_W）〓₂，（Ｃ−C_W）〓₃を測定
   し； 前記予め決定した各測定定数と測定された被測
   定水の体積消散係数の差を前記，，式にあ
   てはめて、被測定水のデトライタス乾燥重量濃度
   （SS′）、植物性プランクトン乾燥重量濃度（SS″）
   および溶存態有機物指標濃度(D)を求め、； さらに、前記デトライタス乾燥重量濃度
   （SS′）、植物性プランクトン乾燥重要濃度（SS″）
   と上記比例係数（γ′），（γ″）とにより、デトライ
   タス懸濁態有機物指標濃度（COD_p′）および植
   物性プランクトン懸濁態有機物指標濃度
   （COD_p″）を求め、さらにこれらの指標濃度によ
   り懸濁態有機物指標濃度（COD_p）を求め；そし
   て、 前記溶存態有機物指標濃度(D)と前記懸濁態有機
   物指標濃度（COD_p）とにより全有機物指標濃度
   を求めることを特徴とする三波長体積係数による
   水質測定方法。