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2012年11月22日 (木)

名水(湧水)、自然界の水の循環、液体の水の構造(水素結合、クラスター、おいしい水)、名水百選(環境省)、とは(2012.11.22)

   最近、家庭や企業にミネラルウォーターを届ける宅配ビジネスが広がっています。健康ブームに加え、東日本大震災夏の熱中症対策水の重要性再認識されたのも追い風になっているという。 日本宅配水協会(ホームページ、新宿、東京): http://www.jbwa.org/index.html

 そこで、改めて、名水(湧水)、自然界の水の循環、液体の水の構造(水素結合、クラスター、おいしい水)、名水百選(環境省)などについて調べてみました。

○ 自然界の水の循環

 宇宙から眺めた地球は青く、水の惑星と呼ばれています。地球上には約97%海水約3%淡水(南極や北極の水、河川水、湖沼水、地下水など)が存在しています。これらの太陽のエネルギーを受け、海洋や陸地の表面から蒸散して水蒸気となり、大気とともに地球上を移動し、やがてとなって地球表面に降ってきます。

 陸地に降ってきた大部分は、地下水となったり河川を通って、ふたたびへと帰っていきます。その一部は地表から直接蒸発するほか、植物にも吸収されたのち、蒸散して大気中にもどります。このような水の循環が起こることにより、植物は繁茂し、動物も繁栄することができます。

○ 液体の水の構造と性質(水素結合、クラスター、おいしい水)

 水分子は、2個水素原子1個酸素原子104.5°(度)の角度で結びついた方向性極性をもつ分子です。水分子の酸素はとなりの水分子の水素と強く引き合い、分子水素結合をつくって集まり、をつくります。は1気圧のもとで、氷、水、水蒸気という三つの状態(三態)の間で移り変わります。

 水の分子間の水素結合強いので、蒸発させるには1気圧のもとで、100℃という多くの熱が必要です。融解熱や比熱が大きく、氷が水に浮く、水の比重が4℃で最大であることなど、水の大きな特徴です。また、水分子極性をもっているので、水は多くの物質、特に極性のある物質をよく溶かす性質があります。

  松下和弘氏(日本電子株式会社)によれば、は単一の分子では存在できず、水分子の間に働く水素結合という力によってクラスター(かご状、ブドウの密集した房に似た状態)と呼ばれる最低5分子以上の動的な集団を形成し、この集団は不変ではなく、ピコ秒という極めて短い瞬間、絶えず大きな集団を作ったり壊したりしているという。そして、おいしい水健康によい水では、小さい水の集団の存在の割合が多いという。

 北條正司教授(高知大学理学部)によれば、一般の人々が賛同するおいしい水は、適度な濃度の各種化学成分を含み人体に調和する水体液中の成分組成とよく似ている水)であることは間違いなく、その他水の構造性が発達する氷構造に近づく)状態の場合という。

○ 名水百選(環境省)

 2008年(平成20年)6月環境省は、水環境保全の一層の推進を図ることを目的に、23年前の1985年(昭和60年)「名水百選」に加え、新たな名水として、「平成の名水百選」を選びました。 

名水百選(昭和60年度、環境省、ウィキペディア): http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%90%8D%E6%B0%B4%E7%99%BE%E9%81%B8

平成の名水百選(平成20年、環境省、ウィキペディア): http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B9%B3%E6%88%90%E3%81%AE%E5%90%8D%E6%B0%B4%E7%99%BE%E9%81%B8

 水質については、厚生省(のち厚生労働省)の定めた、おいしい水の要件があります。それによりますと、水をおいしくする成分は、水に溶けているミネラル(カルシウムイオンとマグネシウムイオンの含有量など、硬度10~100ppm、ppmは百万分率で100万の中の1の割合)や重炭酸イオン(水に溶け込んでいる二酸化炭素、3~30ppm)など、一方、水の味を悪くする成分は、鉄分(0.002ppm以下がよい)、水の消毒に使った残留塩素(0.4ppm以下がよい)などです。また、pHは6.0~7.5、水温は、10~15℃’(体温より20~25℃低い温度)が適温でした。(用語解説、各種イオン、硬度含む: http://unit.aist.go.jp/georesenv/gwrg/glossary.html.)

 石川県からは、白山美川伏流水群(白山市)、遣水観音霊水(やりみずかんのんれいすい、能美市)、桜生水(さくらしょうず、小松市)、藤瀬の水(七尾市)の4ヶ所が選ばれました。この選定は、7月の北海道洞爺湖(ほっかいどうとうやこ)サミットで環境問題が主要課題となるため、環境省が水の大切さを再認識してもらおうと、新たに選んだものです。環境省選定基準は、前回と同じ内容の評価で、水質にこだわらずに、清澄で、景観や保全活動がよければ、名水と判定したようです。

 白山のふもとの湧き水は、白山の残雪が、夏にも冷たい水を送り出し、おいしさを引き立てていると思います。湧き水は、一年中絶えることがなく、温度は15℃前後、水量は降水に多少の影響を受け、大雨の後は勢いよく出ていました。

(参考文献) 絈野義夫編著: 北陸の地質をめぐって(日曜の地学6)、菊地書館(1979); 松下和弘: TRACER、NMR分光法を用いた「おいしい水、健康によい水」の指標化について、Isotope News,9月号、p.12~14(1990);本浄高治: 名水をたずねて、自然人(1992); 石川化学教育研究会編: 科学風土記ー加賀・能登のサイエンス-、弘法池の水、裳華房(1997); 本浄高治: 科学風土記ー加賀・能登のサイエンス-、弘法池の水、金沢大学大学教育開放サンター紀要、p.73(1998); 日本地下水学会編: 続名水を科学する、石川県の名水水質、技報堂出版(1999); 蒲生優子: 名水に選ばれたおいしい水の水質と水源に関する研究(年末報告)、金沢大学理学部化学科分析化学研究室(2004); 北條政司: おいしい水と酒類の熟成現象、溶存成分の果たす役割、化学と工業、64巻7月号、p.536~537(2011); 北陸中日新聞: 水の宅配じわり、全国ブランドと顧客競争、石川に工場建設構想も、震災や健康ブーム、一般家庭が主な利用層、2012年(平成24年)11月21日(水)朝刊.

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