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土壌分析をする目的に合った調査方法を選択

公開日:2021/07/15  最終更新日:2021/03/24


さまざまな目的で土壌分析を行うことがあるでしょう。分析にはさまざまな方法がありますが、どのような目的で分析を行うかによって、方法が異なってきます。適切でない方法を行っても目的とすることについての正しい答えは得られませんので、調査方法の選択は重要です。ここでは具体的にどのようなことを行えばよいかについて紹介します。

土壌中の有機成分の土壌分析の必要がある場合

とくに環境問題などで大きな懸念となるのが、土壌の有害有機物による汚染です。通常このような有害有機物を簡単に見分ける方法は難しいのですが、さまざまな分析機器を利用することによって可能となります。具体的にいうと、含まれている有害有機物がどのような構造を持っているのか、どのような形態をしているのかというのが大きな問題となっているのです。

そのような場合によく使われる手法は、クロマトグラフィーというものです。クロマトグラフィーは、分散体の中で特定の有機物などがどのような速さで分散できるかという性質の差を利用して分析を行います。この方法を用いれば、中に含まれる有害有機物が、どの程度の大きさなのかがわかるでしょう。

その後の分析としてNMRなどという手法を用いると、どのような結合様式を持っているのかということも理解できます。クロマトグラフィーには複数の方法がありますが、目的に適した調査方法がありますので、それぞれの物質について適当なものを選びましょう。具体的にいうと、ガスクロマトグラフィーやゲルグラフィなどの手法があります。

それぞれ取扱いなどについては、ある程度の専門的な知識が必要ですので、その点を考慮した利用方法を選びましょう。NMRで求めたものというのは局所的な構造ですから、付加的な分析も必要になってきます。さまざまな手法を組み合わせることによって、有害物質がどのようでものであるかというのを見出していくのです。

受注中の金属イオンなどがどうなっているか土壌分析する場合

これも環境問題に関わることですが、土壌中に有害な重金属などの金属イオンが混入している場合の土壌分析は、有機物の場合とは通常違った分析方法が行われます。最も簡単な分析方法は、原子吸光分光法や原子発光分光法と呼ばれるものです。これらは金属中のイオンを高温に上げることによって、金属と光との相互作用を分析します。

前者の場合では、光の吸収の度合いを調べ、後者の場合には光の発光する様子を調べるのです。感度の高い方法として、原子発光分光法というのは用いられるのが一般的ですが、より分解能などの高い測定方法としては、原子吸光分光法が用いられます。具体的な数値については、それぞれの金属イオンに適した環境を作り、その条件で調べる必要がありますので、調べたい金属イオンがどのようなものかによって、セットアップが変わってきます。どのような金属イオンが入っているかということについても、予備的な調査が必要になるのです。

さらに高精度に、どのような金属イオンが入っているかを調べる際に用いられるのが、質量分析法でしょう。これは、原子がどのような電荷と質量を持っているかということに関係して、分析を行うものです。各金属で固有の値がありますから、それを用いることでどのような金属イオンが入っているかを特定できます。

土壌中の微生物を分析するような土壌分析の場合

ここまで述べてきたことは、土壌分析における有機物や無機物などの生物とは関係ないところでの土壌分析ではよく知られていることです。土壌中にはさまざまな微生物が存在しますが、どのような微生物が土壌中に存在するかについて調べるためには、機器分析的な分析の方法では難しいものがあります。

従来の培養法に加え、近年ではDNAなどを分析するような、詳細な分析を行うようなことによって、土壌中にどのような微生物がいるかを特定するという方法が主流です。このような目的で分析を行うことによって、土壌中での生態系がどのようになっているかなどについても明らかになっています。

このように土壌中の微生物を分析する際に注意すべきこととして、微生物が活性であるような条件であるかどうかということが挙げられるでしょう。よく知られていることですが、微生物が活性である条件は、ある程度限られた環境条件となっています。したがって、分析をする際においても培養を行う際においても、このような条件をきちんとおさえておく必要があるのです。その上でDNA分析を行わないと、どのような微生物が入っているかについての正確な結果を得ることはできません。

 

ここまで述べてきたように、土壌分析には複数の方法があって、それぞれについて適した分析方法があります。それぞれ目的とするものがどういうものかによって分析方法が異なりますので、間違った方法をとってしまうと、得られた結果はよくわからないものとなってしまうでしょう。調べたいものと測定方法をきちんと対応させることが必要です。

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