環境Q&A

No.13504 【A-10】

難分解性物質

2005-11-23 04:18:54 無鉄砲 （

蛇足ですが、インジゴカルミンが難分解性物質であると、どなたから聞かれました？
　少なくとも化審法の生分解性のデータは取られていないようです。構造から推定したのでしょうか。
　また、なぜ、わざわざ難分解性物質であることに言及したのでしょうか。
　BODとCODの関係についても勉強してくださいね。

No.13503 【A-9】

インジゴカルミン

2005-11-23 04:13:52 無鉄砲 （

>一般的な染料であるインジゴカルミン（C16H8N2Na2O8S2）などではどうなのでしょうか？先日、難分解性物質だとお聞きした物質です。
◆こんな難しい物質を出してくるとは予想もしていませんでした。なぜ難しいかといえば、過去問9241「ThOD　理論的酸素要求量の算出において」と同じ疑問を生じるからです。
◆まず、用語の整理。ここでは、欧州化学工業連盟（CEFIC）のサイトhttp://www.cefic.be/activities/hse/rc/guide/11.htmによる定義を採用します。これによれば、化学的酸素要求量（COD）=< 理論的酸素要求量（ThOD）=< 全酸素要求量（TOD）= 化学量論的酸素要求量（StOD）という関係になります。環境専攻さんのいう「CODの理論値」とは、酸化剤の種類に左右されない値、つまり、ThODに相当するものとして説明を続けます。
CHO以外の原子を含む有機物のThODの場合は、上記サイトのThODの説明にあるように「in expressing results, the calculation assumptions should always be stated」を忘れてはいけません。計算に当たって何をCHO以外の原子の酸化の終点としたか明示しなさいということです。これは、過去問9241への回答にもなると思います。
◆異論もあるでしょうが、「S→H2SO4、N→HNO3、イオン結合しているNaの酸化は考えない」という前提で、インジゴカルミンのThODを計算してみましょう。
C16H8N2Na2O8S2 + 20O2「酸素２０分子」→16CO2 + 2H2O + 2NaNO3 + 2H2SO4　（前提を認めるなら、この式自体は、単なる数合わせです。右辺でNaイオンを炭酸塩の形で受けることにしても、左辺は同じです。）
これにより、インジゴカルミン１分子を酸化するのに酸素２０分子が必要ということが分かります。インジゴカルミンの分子量は466.346、酸素の分子量は32.0ですので、インジゴカルミン1gを酸化するのに必要な酸素の量は、32.0×20÷466.346＝1.37で、1.37gとなります。1mg/Lのインジゴカルミン水溶液のThOD（又はCODの理論値）は、1.37mg/Lとなります。
◆以上のような、あやふやな前提を嫌うなら、ICIという会社が採用しているStODを計算してください。
　http://www.ici.com/ICIPLC/ici-downloads/Files/Eba.pdf（←これの18ページ）
　これによれば、インジゴカルミン1gのStODは、上の前提によるThODと同じ1.37gとなります。つまり、硝酸や硫酸を生ずるという前提は、徹底的な酸化を意味していたことになります。

No.13448 【A-8】

Re:CODに関しまして

2005-11-19 13:15:11 からす （

ＣＯＤとかＢＯＤというのは「操作手順によって定義されている環境指標」です。したがって理論量はありません。
環境指標の中にはこういった手順により定義される計量値と、カドミウムのような物質量の計量値が混在しており、初心者にはちょっと混乱するかもしれません。ＣＯＤでも日本と外国では酸化剤が異なったり、加熱時間が異なったりしてますから。
また、環境指標に取り上げられているもの（物質量ですが）でも、、元素であるもの（カドミウムなど）、化合物であるもの（農薬など）、物理性状から決めたもの（油分など）、一連の似たような化合物の混合物（ダイオキシン類など）もあります。
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>1. CODの理論値とはどのようにして求めるのでしょうか？

よいＱだと思います。手続き定義量ですからごく限られた条件内では大小の比較が可能ですが、一般的に敷衍するのは説明に窮することが多いです。無機性の還元性物質もＣＯＤとして計測されるので、これを汚濁とみなさないならＣＯＤは汚濁指標計量値として意味がありません。したがってＣＯＤのみで汚濁の評価をすべてきめてしまうことは誤りです。（法律では便宜的にそういう取扱もありますがそれは環境工学とは別次元のことです）
↑
>2. CODが有機物の汚濁を表す指標だということをわかりましたが、この値が高いほどなぜ、水が汚れていると言えるのでしょうか？

私の職場には分析化学専攻（院卒）の環境計量士がおりますが、ｐＨ計の動作原理の一部（内部液がなぜ決められた濃度のKClなのか）を今週教えました。
プロといえども分析のやりかたを知っていても原理を知らずにやっている人も結構います。プロには一見馬鹿げた質問でも、問題の核心を突いてることありますからどんどん質問してください。
なぜなぜなぜと問うことから勉強ははじまりますから。

No.13444 【A-7】

Re:CODに関しまして

2005-11-19 05:09:53 無鉄砲 （

環境専攻さんが卒論を書くのは、何年も先のことだろうし、あんまり厳しいこと書くと、ロビーノさんに「悪質」て怒られますよ。
ひとに説明するって、けっこう勉強になります。仕事にも役立ってます。
環境専攻さんがどんな分子式を示してくれるのか、楽しみだなぁ。うまく説明できるかなぁ。

No.13441 【A-6】

Re:CODに関しまして

2005-11-18 22:49:23 万田力 （

>環境工学を専攻している初心者の学生です。

　あまりにも初歩的で稚拙な質問と回答や助言に対するリアクションの内容から、本当に環境工学を専攻している学生さんだとは信じられません。
　因みに、学生とは大学生で、中学・高校生は生徒、小学生は児童と言います。
　環境工学を専攻している大学生なら、今回質問されたようなことを理解している、又は理解する能力を有していると思うのですが？
　もしかしたら単位がとりやすいので専攻したのですか？それとも今流行りだから？
　Ｄｒ．ゴミスキー さんの助言を真摯に受け止めて学業に励んでください。

No.13439 【A-5】

Re:CODに関しまして

2005-11-18 22:20:50 無鉄砲 （

>1.具体的な計算法等をお教えいただけないでしょうか？
　火を着けたら良く燃える有機物であって、あなたがその分子式を自分で調べられるものがあったら、例として示してください。そうしたら、その有機物の理論上のＣＯＤの計算を分かりやすくお教えできると思います。もし、私が失敗しても、ほかの誰かがその例を使って、説明してくれるでしょう。

>2.有機物が存在していると、なぜいけないのでしょうか？
　水の中に有機物が存在しているといけない（良くない）と簡単には言えません。ＣＯＤは単なるデータ（又は指標）です。データ（又は指標）をもとに、「よごれている」とか「いけない」とか判断するためには、判断基準が必要です。
　人間の活動の影響が少ない水系でも、その水には有機物が存在しています。高山のふもとにわき出した水だと、有機物の量はかなり少ないのでしょう。（脱線ですが、ミネラルウォーターとして販売しようとする水に有機物が含まれていたら、ふさわしくないでしょうね。）
　わき水が川となって森林の中を抜けると、枯れ葉などが積もりたまって分解する途中の状態にあるもの（腐植と呼ばれます。）から、フミン酸やフルボ酸に代表される有機物が水の中にたくさん溶け出してきます。こうした腐植物質のために水の色が黒く変わってしまうこともあるらしいです。この状態なら、ＣＯＤもある程度の値を示すでしょう。これでただちに、「よごれている」とか「いけない」と言えますか？　
　ＣＯＤなどを測定する目的・動機の一つに、その水系に対する人間活動の影響を評価することがあります。耕作地、養豚・養鶏場、食品工場、一般家庭、下水処理場から有機物が川に流れ込んだり、また、そうしたところから流れ込んだ無機塩類を養分として、その川で水草や藻類が繁殖し、死んで流れ出したりすると、ＣＯＤの値はどんどん高くなります。ＣＯＤがある程度高くなると、水の色や臭いが悪くなって周辺住民が不快に感じるようになり、さらにどんどん高くなると、どんな魚でも住めない死の川になります。ここまでになれば、たいていの判断基準に照らして「よごれている」・「いけない」と断言できるでしょう。
　以上、水質の専門家が読むと、おかしいと指摘したくなる点があるかもしれませんが、まあ、だいたいこんな感じです。

No.13435 【A-4】

Re:CODに関しまして

2005-11-18 15:48:52 こてつ （

　環境専攻さんは「川の自浄作用」をご存知でしょうか？環境、とくに水処理関連にとってこれは基本中の基本です。このなかに答えが詰まっています。BOD、CODの概念もこれを理解できれば簡単にわかると思います。

　私も先ほど一般の検索サイトで検索しましたが、相当数の記事が検索されました。ここで私があれこれ言うより、わかりやすく説明されている記事が見つかる事と思います。
　もちろん、びかちゃんさんお奨めのテキストにもばっちり載ってます。

No.13430 【A-3】

Re:CODに関しまして

2005-11-18 12:16:48 ぴかちゃん （

CODについて詳しく語ると長くなると思いますので、水質関連で学ばれるならこの一冊、という本を紹介します。
「公害防止の技術と法規　公害防止管理者等資格認定講習用　水質編」
通商産業省環境立地局／監修　公害防止の技術と法規編集委員会／編　出版：産業環境管理協会　６，８００円 (税抜き)

公害防止管理者(水質)の資格を取る際に使われるテキストで、一部の法律についても詳しく載っています。
分析方法だけでなく汚水の処理方法についての理論も載っておりますので、読んでおいて損はないと思います。
ちなみにメジャーな本なので専門書の置いてある本屋ならどこでも買えますし、大学の図書館などにもあるかもしれません。ネット書店でも購入できます。
資格試験を受けるご友人や先輩などはもしかして持っているかもしれませんね。

No.13422 【A-2】

Re:CODに関しまして

2005-11-17 22:33:12 無鉄砲 （

1. 有機物の分子式から、その有機物を酸化して無機物にするために必要な酸素の量を求めます。

２．この値が高いほど、水の中にたくさんの有機物が存在していることが推定されるからです。

No.13417 【A-1】

Re:CODに関しまして

2005-11-17 20:39:57 Ｄｒ．ゴミスキー （

　貴方の周辺に化学を学んでいる学友はいないのでしょうか。

　まず、ＣＯＤとＢＯＤが何かを理解することが必要です。そして、純水とは何かを理解すると、自然に理解が可能でしょう。