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平成30年度 公害防止管理者 大規模水質特論 問4を解説|Weissの式が何を求める式か

平成30年度 大規模水質特論 問4は、Weissの式が何を求める式で、式の中の記号が何を表すかを選ぶ組合せ問題です。

この問題のポイント

この問題は式を覚えていなくても、式の形そのものが何を語っているかを読み取れば絞り込めます。分かれ目はある記号が100で割られた形で使われている点で、これは摂氏ではなく絶対温度であることを示しています。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(5)

空欄に入る正しい語句

空欄入る語句解説
(ア)飽和酸素量水がその条件で溶かしこめる酸素の上限を与える式です。実際に溶けている量(溶存酸素量)は測って求めるもので、式で計算するものではありません。
(イ)水温式の中で100で割った形と、その逆数の形で何度も現れます。摂氏ではゼロや負の値をとれるため割り算に使えず、絶対温度だと分かります。
(ウ)塩分式の末尾で、まとまった補正項に掛かる係数として現れます。塩分が高いほど酸素は溶けにくくなるという補正です。

ここが分かれ目

まず(ア)です。この式が与えるのはその水温・塩分の条件で酸素がどこまで溶けられるかという上限、すなわち飽和酸素量です。溶存酸素量は実際に溶けている量なので、汚れ具合や生物の活動によって変わり、水温と塩分だけから計算できるものではありません。飽和酸素量が分かると、実測の溶存酸素量と比べて飽和度が出せるので、水域の酸素の過不足を判断する土台になります。

次に(イ)の見分け方です。式の中でこの記号は分母に置かれたり、100で割った形で対数をとられたりしています。摂氏の水温は0度や氷点下の値をとりうるので、分母に置くと計算が破綻します。したがってここは絶対温度でなければならず、温度を表す語が入ると分かります。100で割っているのは、数値の大きさをそろえて係数を扱いやすくするための工夫です。

最後に(ウ)は、末尾の補正項に掛かる係数として現れます。塩分が高いほど酸素は溶けにくくなるため、海水では淡水より飽和酸素量が小さくなります。透明度やSSといった選択肢は、水の濁りや光の通りやすさに関わる指標であって、酸素がどれだけ溶けられるかを決める要因ではありません。「溶けやすさを決めるのは温度と塩分」という一点で候補は絞れます。

覚え方

  • 酸素の溶けやすさを決めるのは水温と塩分の2つ。どちらも高いほど溶けにくい。
  • Weissの式が与えるのは飽和酸素量(上限)。実際に溶けている量は測って求める。
  • 式の中で分母に置かれる温度は絶対温度。摂氏はゼロや負をとるので分母に使えない。
  • 透明度・SSは光や濁りの指標。酸素の溶解度とは無関係として切る。

理解度チェック

Q.

Weissの式は何を求める式ですか。

水温と塩分の条件のもとで水が酸素をどこまで溶かしこめるか、すなわち飽和酸素量を求める式です。実際に溶けている溶存酸素量は測定して求めます。

Q.

式の中で温度が100で割った形や分母として現れるのは、なぜですか。

使っているのが絶対温度だからです。摂氏はゼロや負の値をとるため分母に置けません。100で割っているのは数値の大きさをそろえるための工夫です。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「平成30年度 公害防止管理者等国家試験 大規模水質特論 問題」(公式PDF