研究はベランドゥル湖の悪名高い泡を助長する要因を明らかにしている

2023 年 6 月 6 日

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インド科学研究所による

ベンガルールのベランドゥル湖で発生する予測不能の激しい泡の謎は、科学者、規制当局、国民を困惑させている。 いくつかの理論が提唱され、抑制策が講じられてきましたが、泡は毎年発生し続けています。 インド科学大学 (IISc) の持続可能な技術センター (CST) のチームは、この謎を解明するために過去 4 年間、この泡を継続的に監視してきました。

科学者らを困惑させている泡立ちの理由の一つは、泡立ちの原因となっている可能性のある湖の汚染物質が薄まると考えられている大雨の後にのみ泡立ちが増加するという直観に反することだ。 『Science of the Total Environmental』に掲載された研究で、研究者らはこの特殊性の背後にある理由を明らかにしました。

研究チームは、この泡立ちの鍵となる 3 つの要素を強調しています。 1つ目は、湖に流入する未処理の下水です。 湖は大きいため、下水が湖全体に拡散するのに 10 ～ 15 日かかります。 この間、有機材料の一部は酸素の不在下で分解され、スラッジとして沈殿します。 湖を流れる下水の量が増えるにつれて、下水中の界面活性剤は分解されず、沈殿した汚泥に緩く付着し、徐々に濃度が増加し、場合によっては、湖に流入する元の濃度の最大200倍に達することもある、とチャナキヤ氏は指摘するHN 氏は CST の主任研究員であり、この研究の著者の 1 人です。 「水の入ったバケツに洗剤をすくい一杯入れると想像してみてください。適切な条件があれば間違いなく泡立ちます」と彼は説明します。

2 番目の要因は、一夜にして都市から湖に大量の流出物をもたらす大雨です。 この大量の流入により、界面活性剤を含むスラッジがかき混ぜられ、蓄積した界面活性剤がスラッジから取り除かれ、スラッジが溶液に戻され、泡立ちやすい状態になるようです。 湖自体の奥深くでは、気泡が形成されないため、泡はほとんどありません。 しかし、雨により湖の水位が上昇すると、高濃度の界面活性剤を含む余分な水が湖の出口から最大25フィートの深さまで溢れ出し、気泡を閉じ込めて泡に変わります。 「これは界面活性剤を含んだ水を泡に変える重要な現象です」とCSTの准教授で著者の一人であるラクシュミナラヤナ・ラオ氏は言う。

これら 2 つの要因に加えて、研究者らは、特定の細菌を含む浮遊固体が泡の形成と安定性に関与している可能性があることも示唆しています。関与するメカニズムはさらなる実験を通じて検証する必要があります。

泡の形成を研究するために、研究者らは湖から水サンプルを収集し、さまざまなパラメータを分析し、湖のさまざまな地域および一年のさまざまな時期における界面活性剤の化学組成の変化を追跡するための実験室モデルを再作成した。 「私は何年にもわたって毎月湖に行って水と泡のサンプルを集め、それらについて実験を行わなければなりませんでした」とレシュミ・ダス博士は言う。 CSTの学生であり、研究の筆頭著者。 彼女はバンガロール上下水道委員会（BWSSB）とバンガロール開発庁（BDA）の職員の協力を得てサンプルを収集した。

研究チームによる最近の分析では、ほとんどの家庭用洗剤やシャンプーに一般的に使用されている単一種類の界面活性剤が、この泡立ちの促進に主要な役割を果たしていることが示唆されています。

一般的な下水処理場では、これらの界面活性剤は生分解を受け、そのほとんどが除去されます。 著者らは、界面活性剤や汚泥の蓄積、それらの撹拌、そしてその結果として生じる流出口での泡立ちを防ぐためには、未処理の下水の湖への流入を止めることが極めて重要であると提案している。 彼らはまた、これが直ちに不可能な場合でも、少なくとも雨が降る前に、汚染された湖に蓄積したヘドロを除去し、適切に処分することが、この燃える問題の解決に役立つ可能性があると示唆している。

詳しくは： Reshmi Das 他、下水供給都市湖における泡立ちの季節性の理由を解明する、総合環境の科学 (2023)。 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.164019

雑誌情報:トータル環境の科学

インド科学大学提供