水と環境・安全を守る

水道の水は、浄水場で塩素を使って消毒されています。水道法の施行規則は、蛇口から出る水に、遊離残留塩素を 1 L あたり 0.1 mg 以上残すよう定めています。家に届くまでの水道管の中でも、消毒の効き目を保つためです。

消毒の主役は、塩素が水と反応してできる次亜塩素酸 HClO です。HClO は強い酸化剤で、細菌などを酸化して働きを止めます。ところが HClO は弱い酸なので、水の中で一部が H⁺ と ClO⁻ に電離します。厚生労働省の資料では、HClO の殺菌の力は、ClO⁻ の約 80 倍とされています。

化学で学ぶ電離平衡を使うと、水の pH によって HClO の割合が変わることを計算できます。下の例のように、pH 7 では約 8 割が HClO ですが、pH 8 では 4 分の 1 ほどまで減ります。同じ量の塩素でも、pH で消毒の効き目が変わるのです。水質基準には、pH を 5.8 以上 8.6 以下とする項目もあります。

ただし、塩素は多ければよいわけではありません。塩素が水の中の有機物と反応すると、トリハロメタンなどの物質ができます。水質基準は、総トリハロメタンを 1 L あたり 0.1 mg 以下と決めています。検査の担当者は、少なすぎず多すぎない量を、毎日の測定で保っています。

科学捜査研究所(科捜研)は、都道府県の警察にある研究機関です。島根県警察の科捜研には、法医・化学第一・化学第二・物理・人文の 5 つの科があります。研究員は、事件や事故の現場に残った物を、科学の方法で調べて鑑定します。

化学の科が扱う物は、高校の化学の単元と重なります。島根県警察の科捜研では、覚醒剤や大麻などの違法な薬物、一酸化炭素や農薬などの毒物を調べます。火災の現場に残った灯油やガソリン、車の塗膜、窓ガラスなども鑑定の対象です。灯油やガソリンは炭化水素、塗膜は高分子、ガラスは二酸化ケイ素が主な成分です。

鑑定では、ごくわずかな試料から物質を分けて取り出し、分析装置で見分けます。混ざった物を分ける操作や、物質ごとの性質の違いは、高校の化学の最初に学ぶ分離・精製と、有機化合物や無機物質の単元で学びます。教科書で学ぶ物質の性質が、真相に近づく手がかりになります。

研究員になるには、都道府県の警察の採用試験を受けます。例えば鳥取県警察の化学の研究員の募集では、大学で化学系か薬学系の課程を卒業することが条件でした。採用の時期や条件は、都道府県によって異なります。

ここでは、自治体の水道局で、浄水場の水質を受け持つ担当者の 1 日の例を紹介します。検査の分担や勤務の形は、水道局によって違います。

朝は、浄水場の水と、町の蛇口の水の検査です。水道法の決まりでは、色と濁り、消毒の残留効果の検査を、1 日 1 回以上行います。川の水の濁りが強い日は、濁りを固めて沈める薬品の量を決めるため、ビーカーで小さな試験をします。

午後は、検査室の分析装置で、金属や有機物などを測ります。測った値は記録し、基準に合っているかを確かめます。大雨などで川の水が変わったときは、予定を変えて検査を増やすこともあります。