環境Q&A

No.21354 【A-1】

Re:全窒素などの下限値

2007-02-24 12:48:30 筑波山麓 （

「おしえてください！」さんへ。考えが短絡すぎます。

下限値の求め方は、方法、機器その他により種々あります。いずれもが「試料に含まれる分析対象物の定量が可能な最低の量又は濃度（定量限界の定義）」を求める理論から出ています。上限値も検量線の直線性と誤差から決定されます。

このJIS 0102 45.2 は以下のように決定されたと思われます。

吸光光度計は、開発されてから約３０年以上経過しています。その後、２波長型の開発、アナログからデジタルに、と変化がありましたが、測定原理は変わらない機器です。当初の吸光光度計は、アナログであり、直線目盛りの透過パーセント（Ｔ）と、対数目盛りの−ｌｏｇ（Ｔ）両方の目盛りが刻まれており、Ｔ＝１００％が−ｌｏｇ（Ｔ）＝１００とイコール、Ｔ＝１０％が−ｌｏｇ（Ｔ）＝１．０とイコールでした。

この当時の考え方（私の講習会でのメモ）は、吸光光度計の読取誤差をＴ＝９５％、−ｌｏｇ（Ｔ）≒０．０３と置き、これを検量線に代入して求めた濃度が定量下限値という考えでした。この吸光度を示す全窒素（JIS K 0102 45.2 紫外吸光光度法）の濃度が約４μｇ／２５ｍｌ、安全を見込んで、定量範囲（検量線の濃度範囲）を「５〜５０μｇ／２５ｍｌ」とするとなります。

また、Reileyによれば、透過率（Ｔ）に対する誤差係数（Ｅ）は、１／Ｔ×ｌｎ（Ｔ）、すなわち０．４３４３×｛Ｉ／Ｉ０×（ｌｏｇＩ／Ｉ０）｝＾（−１）であらわされます。この計算式によれば、Ｅ＝１０％の位置の透過率（Ｔ）＝９０％、−ｌｏｇ（Ｔ）≒０．０５が定量下限値となる。この吸光度を示す全窒素の濃度が約６μｇ／２５ｍｌ、これを計算式に代入して０．２９ｍｇ／Ｌ、切り上げて０．３ｍｇ／Ｌが定量下限値となるという考えもあります。

以上の定量下限値はセル長＝１０ｍｍの考えです。吸光光度計の感度はセル長に比例します。セル長を１００ｍｍにすれば、定量範囲を「０．５〜５μｇ／ｍｌ」にすることも可能です。このように、理論を理解して、原理・原則に立って考えるように自らを訓練して下さい。

No.21356 【A-2】

Re:全窒素などの下限値

2007-02-24 12:56:49 筑波山麓 （

次に、ＢＯＤの定量下限値です。まず、「下限値の求め方は、方法、機器その他により種々あります。いずれもが試料に含まれる分析対象物の定量が可能な最低の量又は濃度（定量限界の定義）」を求める理論から出ている」の基本で考えてください。

そうすると、ＢＯＤは、初日（Ｄ１）と５日後（Ｄ５）のＤＯの消費量で求め、高い場合は試料を希釈して測定しますから、希釈倍数×１が最も低いＢＯＤを測定できることとなります。

次に、（Ｄ１−Ｄ２）×１００／Ｄ１＝４０〜７０％の範囲内で測定します。２０℃で、溶存酸素が飽和状態で、８．８４ｐｐｍ、これの４０％は、３．５４ｐｐｍとなりますから、定量下限値≒３．５４ｐｐｍ（切り上げて４ｐｐｍ）となります。

しかし、実際は、顧客の要求もあり、また、業界が定量下限値に対するしっかりした考え方を持っていなかったので、０．５ｐｐｍ、１ｐｐｍ（これが最も多いと感じています）、２ｐｐｍ等々、報告書の記載は事業所により種々雑多です。

なお、ＤＯの測定方法は、「ウィンクラー･アジ化ナトリウム変法」、「ミラー変法」、「隔膜電極法」と３種類ありますが、現在は、ほとんどの事業所が「隔膜電極法」で測定しています。この方法から定量下限値「１ｐｐｍ」がきているようです。しかし、これは機器の定量下限値なので、ＢＯＤの定量下限値とするのは「誤り」ですが、実情は上記のような状況です。

No.21374 【A-3】

Re:全窒素などの下限値

2007-02-26 10:05:55 蛇足 （

　蛇足ですが、過去にこのＱ＆Ａのコーナーで同様の質問があり、きちんとした解答が出されています。

　｢定量下限　検出限界　分析精度　不確かさ｣等で検索してください。