2023年度/2B10084001 (府大)

【木3】環境計測学 <前期>

環境の変化を知る第一歩は環境を正しく分析することである。そのためには多種多様の混合物中の超微量物質を選択的、高感度で分析する必要がある。また、実環境は二度と再現できない状況を分析することが求められ、そのために測定値の精度管理が非常に重要である。講義では、まず、配布資料をベースに測定値の取り扱いに必要な統計学の講義を行い、その後、指定教科書に従い、環境分析の主流となっているクロマトグラフィーや質量分析計のなどの機器分析法の原理と大気環境や水環境の分析法を講義する。また、実環境の分析ではしばしばサンプリングを行う必要があり、大気、水の分析におけるサンプリング法について講義を行う。 【他学類専門科目として受講する場合】 分析化学の基本が必要であるので、高校の化学Ｉの知識は必要である。

担当教員氏名

竹中 規訓、藤井 佑介

科目ナンバリング

AENES3321-J1 (府大)

授業管轄部署

現代システム科学域

授業形態

講義

開講キャンパス

中百舌鳥

開講区分

週間授業

配当年次

カリキュラムにより異なります。 (府大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。学年指定なしの表記は、要覧等を確認してください。

単位数

2単位 (府大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

本科目では、環境を理解するためにもっとも必要である、環境を測る方法及び得られたデータの信頼性の評価方法について理解することを目的とする。 具体的には以下の能力を身につけることを達成目標とする。 １．環境測定データの解析に必要な統計手法を理解し使うことができること。 ２．環境データの誤差評価ができる。 ３．吸光光度法、発光分析法、クロマトグラフィー、質量分析法、電気化学分析法の原理を理解し、何ができるかを説明できること。 ４．大気及び水の環境試料のサンプリング方法について説明できること。

各授業回の説明

授業	授業内容	事前・事後の学習内容
第1回	イントロ：授業の流れの説明。物理量の単位と環境分析の基礎（竹中）	SI単位および大気、水中の物質濃度を表す単位について予習しておくこと。
第2回	「はかる」とは何か／有効数字について（藤井）	第1回の授業内容、有効数字について事前に復習しておくこと。授業後の課題がある（本課題は第3回授業開始時に回収）。
第3回	検出限界と定量下限（※関数電卓を持参すること）（藤井）	統計学基礎（参考書）のデータの整理及び確率の内容について復習しておくこと。授業後の課題がある（本課題は第4回授業開始時に回収）。
第4回	不確かさの概念と見積もりの考え方（※関数電卓を持参すること）（藤井）	統計学基礎（参考書）の確率及び推定法の内容について復習しておくこと。授業後の課題がある（本課題は第5回授業開始時に回収）。
第5回	有意差検定（※関数電卓を持参すること）（藤井）	統計学基礎（参考書）の検定法の内容について復習しておくこと。授業後の課題がある（本課題は第6回授業開始時に回収）。
第6回	吸光分析1－基礎と紫外・可視吸光光度法（竹中）	吸光光度法の基礎を勉強しておくこと
第7回	吸光分析2、、赤外分光法、吸光分析法の実例（竹中）	FTIR、NDIRなど赤外分光法の予習をしておくこと
第8回	発光分析－蛍光光度法、化学発光法（竹中）	蛍光、りん光、化学発光について予習しておくこと
第9回	クロマトグラフィー1－ガスクロマトグラフィー（竹中）	クロマトグラフィーの基礎とガスクロマトグラフィーについて予習しておくこと
第10回	クロマトグラフィー2－高速液体クロマトグラフィー（竹中）	液体クロマトグラフィーについて予習しておく
第11回	質量分析計（竹中）	磁場と電流の関係、真空ポンプの原理、質量分析計の予習をしておくこと
第12回	電気化学式分析計－pH、導電率、溶存酸素計、イオン電極（竹中）	電気化学の基礎を予習しておくこと
第13回	大気試料のサンプリング1: ガス状物質(竹中）	気体の状態方程式を調べたり、大気濃度の単位を復習しておくこと
第14回	大気試料のサンプリング2: 粒子状物質（藤井）	第4回、第13回の授業内容について事前に復習しておくこと。
第15回	水試料のサンプリング（竹中）	溶液濃度の単位を復習しておくこと
第16回	期末試験	１５回の復習をして臨むこと

成績評価方法

授業目標（達成目標）の1～4 の達成度で評価を行う。 具体的には以下の能力を身につけることを達成目標とする。 １．環境測定データの解析に必要な統計手法を使い、統計計算ができる。 ２．環境データの誤差評価ができる。 ３．吸光光度法、発光分析法、クロマトグラフィー、質量分析法、電気化学分析法の原理とその方法で何を知ることができるかを説明できる。 ４．大気及び水の環境試料のサンプリング方法について説明できる。 上記の4点を達成することが求められる。 成績を評価する手段として、テスト1 回とレポートを用いる。 成績評価に占める割合は、テストが80%、小レポートが20%とし、60%以上の達成率で合格とする。

履修上の注意

特になし

教科書

適宜、資料を配付する。

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参考文献

・統計学基礎、栗木 進二、綿森 葉子、田中 秀和著、共立出版。 ・分析化学における測定値の正しい取扱い方 〝測定値″を〝分析値″にするために、上本 道久著、日刊工業新聞社。 ・データのとり方とまとめ方　―分析化学のための統計学とケモメトリックス、James N. Miller, Jane C. Miller著、宗森 信、佐藤 寿邦訳、共立出版; 第2版。 ・環境分析における不確かさとその求め方、高谷 晴生、秦 勝一郎著、(社)日本環境測定分析協会、丸善。 ・環境測定と分析機器、高田 芳矩、小熊 幸一、平野 義博、坂田 衛著、(社)日本環境測定分析協会、丸善。 ・エアロゾル学の基礎、高橋 幹二著、日本エアロゾル学会編、森北出版。

オフィスアワー

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(関連科目)大気・海洋環境学、統計学I、II、環境共生科学入門