令和元年度

問題1〜10

問題 1水資源に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
 
(1)地球上の淡水の量は、氷として存在しているもの(氷河等)が最も多い。
(2)我が国の年平均降水量は、世界平均より多い。
(3)我が国の1人当たりの年平均降水総量は、世界平均より少ない。
(4)水資源賦存量は、降水量から蒸発散量を減じたものに当該地域の面積を乗じた値である。
(5)我が国の水資源賦存量の約 50%を人間は利用している。

正答 ➠   
 水資源賦存量は降雨量から蒸発量を引いたものと、地下水の合計。我が国は地形が急峻で河川が短く、かなりの部分が水資源として利用されないまま海に流出する。
 国土交通省の「日本の水収支」によると、我が国の水資源賦存量4,200億㎥/年のうち、年間使用量は797億㎥/年と少なく、利用率は19%と低い。とにかく 20%位しかない!と覚える。
 

問題 2河川に有機汚濁物質が流入した際、大気から供給される酸素量よりも、微生物の生物化学的作用で消費される酸素量の方が多い状態が続いた場合、生じる可能性がある現象として、最も不適当なものは次めうちどれか。
(1)河川底質が嫌気性状態になる。
(2)メタンガスが発生する。
(3)クロラミンが発生する。
(4)硫化水素が発生する。
(5)河川中の水生生物が酸欠で斃死する。

正答 ➠   
 河川の酸素量の供給量よりも消費量が多ければ、酸素不足・嫌気状態になるから、そういった言葉は正しい。問題は不適当なものだから、クロラミンになる。
 アンモニアの水素を塩素で置き換えた化合物。なので、酸素がどうの、好気性だからどうの、とかは無関係。
 

問題 3下図は、我が国の公共用水域における水域群(河川、湖沼、海域)別の水質の推移( BOD または COD 年間平均値)を示したものである。図中の凡例[ア]〜[ウ]に対応する水域の組み合わせとして、最も適当なものは次のうちどれか。
    ア  イ  ウ
(1)海域 河川 湖沼
(2)海域 湖沼 河川
(3)河川 海域 湖沼
(4)湖沼 河川 海域
(5)河川 湖沼 海域

正答 ➠   
 改善が顕著●、ゆっくり改善△、横ばいかやや悪化◇。これらの記号に、海・川・湖を組み合わせる。
 改善顕著な河川、ゆっくり改善している湖沼、そして、なかなか改善できない海域となる。
 

問題 4環境問題に関連する用語とその説明の組み合わせとして、最も不適当なものは次のうちどれか。
 
    用 語                 説 明
(1)イタイイタイ病─ カドミウム汚染米を長期にわたって摂取したことによって生じた公害病
(2)水の華─ 湖沼中の栄養塩類濃度が増加することによりプランクトン生産量が著しく増大して生じる現象
(3)トリハロメタン─ フミン質を含む水道原水の塩素処理で生じる発ガン性のある化学物質の総称
(4)水俣病─ アルキル鉛化合物に汚染された魚介類を摂取したことによって生じた公害病
(5)マイクロプラスチック─ 生態系への影響が懸念されている微細なプラスチックごみ

正答 ➠   
 水俣病は“水銀”が主因。環境に興味を持つ人は、間違わないはずだ。
 

問題 5浄化槽に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
 
(1)浄化槽に流入する生活雑排水由来の有機汚濁物質の負荷量は、し尿由来の負荷量に比べて大きい。
(2)浄化槽は個別分散型施設であるため、小河川の流量維持が期待できる。
(3)みなし浄化槽(単独処理浄化槽)は、生活雑排水の混入がないため処理効率が高い。
(4)浄化槽の規模は、処理対象人員を用いた「人槽」で表し、最も小さいものは5人槽である。
(5)浄化槽は個別分散型施設であるため、人口の減少に対応しやすい。

正答 ➠   
 勘違いしそうだが、単独処理浄化槽は、生活雑排水の混入がないために“流入排水の窒素と炭素のバランスが良くなく、窒素過多の状態”で、処理しにくい。
 

問題 6BOD とCOD に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
 
(1)BOD は、微生物反応で消費された酸素量を mg/L の単位で表したものである。
(2)工場排水では、有機物質が含まれていても、BOD が検出されない場合がある。
(3)COD は、酸化剤による反応で消費された酸化剤量を mg/L の単位で表したものである。
(4)還元性の強い無機物質が含まれる場合、高い COD 値を示す。
(5)BOD と COD の比は、有機物質の生分解性の指標となる。

正答 ➠   
 難しい。ちょっと読むと全部が正しいように思ってしまう。ここは、消費された酸化剤量、ではなく、消費された酸素量(mg/L)だ。
 

問題 7重量百分率5%の食塩水を表す記述として、最も不適当なものは次のうちどれか。ただし、この溶液の比重は1とする。
 
(1)5 g の食塩を水に溶かし、さらに水を加えて100 g としたもの
(2)5 g の食塩に水100 mL を加えて溶かしたもの
(3)蒸発乾固させると5gの食塩が残る100 mL の食塩水
(4)50 g/L の食塩水
(5)50,000 ppm の食塩水

正答 ➠   
 さあ単位の問題だ。求めるのが%だから、質量と容量がごちゃまぜのものは基本的に✕。溶液の比重が1とされているから、3と4はOKだが、2は5gの食塩に水100mLだから、5/105✕100=4.8%となる。
 

問題 8140 g のアンモニア性窒素が硝酸性窒素まで酸化される際に必要な酸素量 (g) として、正しい値は次のうちどれか。ただし、硝化反応は以下に示すとおりであり、水素、窒素、酸素の原子量はそれぞれ1、14、16とする。
(1)120
(2)160
(3)320
(4)490
(5)640

正答 ➠   
 計算問題の登場。窒素の硝化反応では酸素を消費するという根拠の計算だ。窒素と酸素の反応式から、アンモニアの形をした窒素(N)1を酸化するのに、酸素分子が2必要だ。分子量では、Nが1で14、Oが2で16✕2✕2=64。問題文の最初に窒素が140あるというから、64も10倍して640となる。
  間違えやすいのは、アンモニアとあるから、反応式をみて、N1+H4=18としてしまうパターン。どんな形態でも窒素Nは14。
 

問題 9下図は異なる太さのパイプをつなぎ、地点①から水を流して地点②で流出させ、測定点A、B、Cにおける水頭を測定している。図中の[ア]〜[エ]に入る用語の組み合わせとして、最も適当なものは次のうちどれか。
    ア        イ      ウ     エ
(1)エネルギー線  動水勾配線   速度水頭  位置水頭
(2)動水勾配線   エネルギー線  速度水頭  圧力水頭
(3)エネルギー線  動水勾配線   圧力水頭  位置水頭
(4)動水勾配線   エネルギー線  圧力水頭  位置水頭
(5)エネルギー線  動水勾配線   速度水頭  圧力水頭

正答 ➠   
 水理学の問題はなかなか難しいから捨ててもかまわない。図をじーっと見て、消去法でいこう。エが流出ポイントだから、この点では位置の水頭しか無いので2と5が消える。次に注にあるように、eはエネルギーの損失分とあるから、この線アはエネルギー線と分かる。これで1か3に絞られる。流出ポイントで速度はゼロだから速度水頭はゼロ、したがってウは圧力水頭。
 

問題 10同一機種のブロワ4台を5月1日から6月30日まで連続稼働させたとき、合計消費電力量は 234キロワツト時(kWh)であった。このブロワ1台の電力(W)として、最も近い値は次のうちどれか。
 
(1)  10
(2)  20
(3)  40
(4)  80
(5)160

正答 ➠   
 5月1日か6月30日までの61日、24時間運転した結果が234kWhだから、1日あたり、1時間あたり、1台あたりと順序よく割り算をするだけ。234kWh÷61日÷24h/日÷4台=0.03996kW/台。このkwをwにすると40Wになる。とにかく単位の整合性だ。