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自由研究向きの水質を調べる簡単な方法

夏休みになると海水浴や川遊びに出かける機会が増えて来ます。そして、夏休みの自由研究に何をしようかと迷う子供たちも出て来ます。
そこで、簡単に入手できる物で水質の自由研究が出来ないか、と考えてみました。

透明度の測定

透明度透視度説明画像
(図1)

川や海、湖沼の水質でもっとも解りやすいものです。
直径25センチメートルの白く塗った円盤を、川や海などに水平に沈め、何メートルまで沈めたら見えなくなるかを測るものです。
貸しボートがある公園などでは簡単に出来ますが、他の湖沼と比較できないので試してみただけの感じで終わってしまいますね。

透視度の測定

上(図2)を見てください。透明度と同じく見た目の水のにごり測るものですが、 こちらは川等から水を採取するだけなので透明度の測定よりは容易に出来ます。
用意するものは、

  • 直径3センチメートルほどのメスシリンダー
    自作するのなら、透明なアクリルの筒の、片方の端を透明なアクリル板またはガラスでふさぐ (アクリル筒やアクリル板、アクリル用接着剤などはホームセンターで入手できます)
  • 自作した標識板
図2-1のように、標識板の2重十字線が交わるところにメスシリンダーを置き、 川の水などを入れながら、2重線が2本に見えなくなるところまでの高さを測る

色、臭いの測定

色は絵の具などで、水と同じような色を作って記録する。
臭いは、人により感じ方が違うので数人で嗅ぎ、身近な臭いと同じものを探してみる。
たとえば、卵の腐った臭いとか

電気伝導度の測定

水がどのくらい電気を通しやすいかを調べ、その水に溶けている無機イオンを測ります。
工場廃水、廃棄物に触れた水などには様々な無機イオンが含まれている可能性があります。
しかし、海水や温泉水、鉱泉水などには無機イオンが含まれているのが普通なので電気伝導度が高いからと言って水の汚れとは直ぐには断定できません。
電気伝導度を測る機械は、数万円から数十万円するそうなので、テスター(電圧・電流・抵抗を測る機械)の抵抗を測る機能で代用してみました。
ここで、注意することは、電気抵抗は、電気が流れるところが広いほど抵抗は少なくなり、流れる距離が長いほど抵抗は大きくなるということです。
ですから、テスターで水の伝導度を測るときにもテスターのプラス端子棒とマイナス端子棒の間隔を一定にし、 かつ、水に触れさせる長さも一定にしなければ、同じ水でも測った値が違ってしまいます。
その他、温度が変われば抵抗も変わりますし、端子棒を長時間水に触れさせて置くと、電気分解が起きて抵抗値が変化してしまいます。
水の電気抵抗を正確に測ろうとすると大変で、これだけで自由研究になりますよ。
ここでは難しいことは言わないで、テスターの端子棒の間隔と水につける長さを一定にして測ってみましょう。
手もとにあったテスターで、近くの川と田んぼの水を測って見ました。
テスターのリード棒(端子)間の距離:8mm
水に浸けた端子棒の長さ:13mm
川の水 67KΩ
田んぼの水 29KΩ

亜硝酸・アンモンニア・硬度の測定

これらの測定には、金魚や熱帯魚の飼育に使う水質検査試薬が使えます。
正確な量は判りませんが、魚が棲める水質かどうか?ぐらいは判ります。

水生生物の観察による水質判定

水中に棲む生物には、きれいな水を好むもの、ちょっと汚い水を好むものなどがいます。
水質に敏感な生き物を観察することにより、逆に水質を知ることができます。

たとえば・・・
  • サワガニやカワゲラはきれいな水を好みます
  • カゲロウはちょっと汚い水にもいます
  • ヒルは汚い水を好みます
  • イトミミズは非常に汚い水にいます
魚にも水質の好みがあるので、魚の数の変化から水質を考えてもおもしろいです