平成29年度 公害防止管理者 水質概論 問7を解説｜水中への酸素供給は大気と光合成
平成29年度 水質概論 問7は、水に溶けている酸素、いわゆる溶存酸素のふるまいについて、誤っている記述を選ぶ問題です。
この問題のポイント
この問題は、水中の酸素がどこから来てどこへ消えるかという収支の骨格を押さえているかを問うています。引っかけの核心は供給側の顔ぶれで、酸素を使う立場の生きものが、供給源のひとつとして紛れ込ませてあります。
※ 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(3)（誤っている記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 常温で飽和させても10 mg/Lに届かない小さな値です。水に溶ける酸素はもともとごくわずかしかありません。 |
| (2) | ○（正しい） | 気体の溶解度は水温が下がるほど大きくなります。冬の川の水が酸素を多く抱えられるのはこのためです。 |
| (3) | ×（誤り） | もう一方の供給源は植物プランクトンや水生植物の光合成です。動物は酸素を出さず、呼吸で使う側にいます。 |
| (4) | ○（正しい） | 底にたまった有機物が分解されるほど酸素が消えるため、底層の値が有機汚濁の進み具合を映します。 |
| (5) | ○（正しい） | 酸素がなくなると分解のしかたが変わり、におい物質が生じ、底泥に固定されていた金属も溶け出します。 |
選択肢(3)のポイント（ここが誤り）
水中の酸素の入口は二つしかありません。ひとつは水面を通じた大気からの溶け込み、もうひとつは光合成です。光合成をするのは植物プランクトンや付着藻類、水生植物であって、動物プランクトンではありません。動物プランクトンは呼吸によって酸素を消費する側で、供給源に数えると収支の向きが逆になります。
この二つの入口の性格の違いも押さえておきたいところです。大気からの溶け込みは水面でしか起こらないため、深い水や底の近くには届きにくく、風や流れによるかき混ぜがないと補給が滞ります。光合成のほうは光が届く範囲でしか働かず、昼は酸素が増え、夜は呼吸だけが残って減るという一日の中での上下を生みます。藻類が大量に増えた水域で、昼に過飽和なのに明け方に魚が浮くという現象は、この日変化で説明できます。
底層で酸素が尽きると、硫酸塩を使う分解に切り替わって硫化水素が生じ、底泥に閉じ込められていたりんや重金属が水中へ戻ります。富栄養化した閉鎖性水域で夏に起こる貧酸素は、こうして次の富栄養化を呼ぶ悪循環の入口になります。
覚え方
- 酸素の入口は二つだけ。大気からの溶け込みと光合成。動物は必ず消費側。
- 溶解度は水温が下がるほど大きく、塩分が高いほど小さい。夏の底層がいちばん苦しい。
- 底層の酸素が尽きると硫化水素の発生と、底泥からのりん・重金属の溶出が起きる。
- 光合成は昼だけ。昼は過飽和、夜明け前に最低という日変化で魚のへい死を説明する。
理解度チェック
水中へ酸素が供給される経路は何ですか。
水面を通じた大気からの溶け込みと、植物プランクトンや水生植物による光合成の二つです。動物プランクトンは呼吸で消費する側で、供給源には数えません。
閉鎖性水域の底層で溶存酸素が極端に低くなると、何が起こりますか。
アンモニアや硫化水素といったにおいのもとが生じ、重金属の一部が底泥から溶け出しやすくなります。りんも溶け出して、さらに富栄養化を進める向きに働きます。
この問題に関連する用語解説
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「平成29年度 公害防止管理者等国家試験 水質概論 問題」（公式PDF）
- 水質汚濁に係る環境基準について（生活環境の保全に関する環境基準）
※ この記事の確認日：2026年7月