出典：建築物衛生管理技術者試験令和5年度(2023年)｜給水および排水の管理第126問
問題
排水の水質に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
(1) 全窒素は、アンモニア性窒素、亜硝酸性窒素及び硝酸性窒素の総和である。
(2) 浮遊物質（SS）は、試料を孔径1μmのガラスファイバろ紙でろ過し、蒸発乾固したろ紙上の残留物の重量で表す。
(3) 溶存酸素（DO）は、水中に溶解している分子状の酸素である。
(4) 生物化学的酸素要求量（BOD）は、主として水中の有機物質が好気性微生物によって分解される際に消費される酸素量を表す。
(5) 流入するリン化合物は、生活排水、畜産排水、工場排水等に由来する。
ビル管過去問｜排水水質｜BOD・DO・SS・全窒素・リン化合物の基礎を解説
この問題は、排水水質の基本指標について、定義を正確に理解しているかを問う問題です。BOD、DO、SS、全窒素、リン化合物はいずれも水質管理の基礎であり、言葉の意味を曖昧に覚えていると誤りやすい分野です。正解は(1)で、全窒素の説明が不十分である点が誤りです。全窒素は無機態窒素だけではなく、有機態窒素も含めた総量として扱います。他の選択肢は、水質指標の定義や汚濁源に関する説明として適切です。用語の定義を丸ごと正確に押さえておくことが得点につながります。
(1) 全窒素は、アンモニア性窒素、亜硝酸性窒素及び硝酸性窒素の総和である。
不適切です。全窒素は、アンモニア性窒素、亜硝酸性窒素、硝酸性窒素といった無機態窒素だけでなく、有機態窒素も含めた窒素の総量です。この選択肢は、無機態窒素の成分だけを挙げており、有機態窒素が抜けています。そのため、全窒素の定義としては不完全です。試験では、「全○○」という表現が出たときに、個別成分の一部だけでなく、対象となる成分全体を含む概念であるかを確認することが重要です。特に全窒素や全リンは、富栄養化対策とも関係が深く、環境管理上も重要な指標です。
(2) 浮遊物質（SS）は、試料を孔径1μmのガラスファイバろ紙でろ過し、蒸発乾固したろ紙上の残留物の重量で表す。
適切です。SSは浮遊物質量を示す指標であり、水の中に浮かんでいる細かな固形物の量を表します。測定では、一定条件のろ紙で試料をろ過し、ろ紙上に残った物質を乾燥させて、その重量を測ります。つまり、SSは「水に溶けずに浮遊しているもの」の多さを見る指標です。排水処理の現場では、沈殿槽やろ過設備の性能確認にも関わるため、とても重要です。BODやCODのように水中の汚れの性質を見る指標とは異なり、SSは物理的に存在する固形物の量を見る点が特徴です。
(3) 溶存酸素（DO）は、水中に溶解している分子状の酸素である。
適切です。DOは、水中に溶け込んでいる酸素の量を表す指標です。主に分子状酸素として水中に存在し、水生生物の呼吸や、微生物による有機物分解に利用されます。DOが不足すると、水中が酸欠状態となり、悪臭の発生や水質悪化の原因になります。逆に、DOが十分にあると、好気性微生物による分解が進みやすくなります。排水処理では、ばっ気槽などで酸素を供給して微生物の働きを助けるため、DO管理は非常に重要です。BODが高い水では酸素が多く消費されるため、DOが低下しやすいという関係もあわせて理解しておくと整理しやすいです。
(4) 生物化学的酸素要求量（BOD）は、主として水中の有機物質が好気性微生物によって分解される際に消費される酸素量を表す。
適切です。BODは、水中に含まれる主として生分解性の有機物が、好気性微生物によって分解されるときに必要とされる酸素量です。つまり、BODが高いほど、水の中に微生物が分解すべき有機物が多いことを意味します。そのため、BODは有機汚濁の代表的な指標として用いられます。実務では、排水の汚れ具合や処理性能の確認に用いられ、下水や生活排水の評価でも基本となる数値です。なお、BODは微生物の働きを利用した指標であるため、化学的に酸化するCODとは意味が異なる点も押さえておきたいところです。
(5) 流入するリン化合物は、生活排水、畜産排水、工場排水等に由来する。
適切です。リン化合物は、生活排水、畜産排水、工場排水など、さまざまな排水に由来します。生活排水では、し尿や台所排水、洗剤類などが発生源になります。畜産排水では家畜由来の排せつ物、工場排水では業種によって原料や工程由来のリンが含まれることがあります。リンは窒素と並んで富栄養化の原因物質として重要であり、湖沼や閉鎖性水域では特に問題になりやすいです。そのため、排水管理ではリンの発生源を理解し、必要に応じて除去対策を行うことが大切です。
この問題で覚えるポイント
排水水質でよく問われるのは、各指標が何を表しているのかという定義の違いです。BODは、好気性微生物が有機物を分解するときに消費する酸素量であり、有機汚濁の程度を見る代表的な指標です。DOは、水中に実際に溶けている酸素の量で、水生生物の生存や微生物活動に直結します。SSは、水に溶けずに浮遊している固形物の量を示す物理的指標です。この3つは性格が異なるので、混同しないことが重要です。
全窒素は、アンモニア性窒素、亜硝酸性窒素、硝酸性窒素といった無機態窒素だけでなく、有機態窒素も含めた窒素の総量です。試験では、一部の成分だけを並べて「全窒素」と言い切る誤りが出やすいです。全リンについても同様に、リン化合物全体を対象とする概念として理解しておくと応用が利きます。
富栄養化の原因物質としては、窒素とリンが重要です。BODは有機汚濁の指標であり、富栄養化物質そのものではありません。この違いもよく問われます。また、BODが高いと微生物が酸素を多く使うためDOが下がりやすい、という関係性まで理解しておくと、単独知識ではなくつながった知識として定着しやすくなります。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、「全窒素」という言葉の印象に引っ張られて、もっともらしい成分が並んでいると正しいと思ってしまう点にあります。アンモニア性窒素、亜硝酸性窒素、硝酸性窒素はいずれも窒素成分なので、一見すると十分に見えますが、実際には有機態窒素が抜けています。つまり、一部は正しいが全部は正しくない文章です。試験ではこの形が非常に多いです。
また、BOD、DO、SSはいずれも水質の指標なので、何となく似たものとして覚えていると混乱しやすいです。酸素に関係する指標なのか、固形物に関係する指標なのか、汚濁源に関係する指標なのかを切り分けて理解する必要があります。用語の雰囲気だけで判断せず、「何を測っている指標なのか」を毎回確認する習慣を持つと、同じタイプのひっかけに強くなれます。
