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水槽が緑になるのはなぜ?
水槽が緑になるのはなぜ? 岐阜市立長森南中学校 1.研究の動機 家で飼っている魚の水槽がすぐに汚くなるものとな 1年 齋 藤 奏 磨 ると、藻のたね水にいた三日月型の微生物も発見で きた。養分がなくなると、成長が止まってしまうのでは らないものがあり、それはなぜか気になった。汚くなる ないだろうか。また、pHを調べてみた。 ものは水が緑色になり、水槽の壁も緑色になる。緑色 養分の濃さ(%) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 のものの正体を知ることで、汚くなる理由がわかると pH 8.4 8.0 7.4 7.4 6.9 思い、研究することにした。 緑色が濃い 2.研究の内容 (1)水を置く条件と藻のはえ方 水槽は知らないうちに緑色になるので、水があれば 自然と緑色になると思った。そこで、どんな条件の下 この結果より、中性付近ではよく微生物が繁殖する のかもしれない。 (5)ハイポネックスの濃度②と藻のはえ方 (4)ではどれが濃いか分かりにくかったので、もっと で緑色になるか、9種類の場所に置き、変化を調べた。 養分の濃度に差をつけて観察してみた。結果、0%と しかし、1週間観察しても、どれも変化はなかった。緑 1%は全く緑色にならず、0.3%はだんだん濃くなって 色になるものが少しでもないと変化はないと考えられ いった。0%では微生物が成長するための養分が足り る。 ず、また、1%では逆に濃すぎたのだと思う。0.3%の (2)ハイポネックスと藻のたね水と藻のはえ方 ものを顕微鏡で観察してみると、 緑色の水と養分(ハイポネックス)を少し入れ、3ヶ 丸いものがたくさんいた。実験 4 所・養分有無の2種類の計6種類の変化を調べた。 の 0.3%のものを見てみたら、も 結果、日なたの養分有だけが緑色となった。また、顕 っとたくさんいた。ためしに藻の 微鏡で水を観察すると、微生物を発見できた。水が たね水を観察すると、少しだが、 緑色になるのは、元と養分、日光が必要になることが 同じものも発見できた。 わかった。 (3)ラップと日の当たり方と藻のはえ方 (2)より、養分が必要ということがわかったので、養 分の量に着目し、4種類の濃度の養分を用意し、ゴミ が入らないように、ラップをするという条件下で 1 週間 置き、変化を調べた。濃度が濃いものの方が濃い緑 になると思ったが、200mlの水に養分1mlを入れたも のだけ、緑色ではなく、白くにごった。ラップをするこ とにより水温が上昇し、一度微生物は増えるが熱さの ため死んでしまったためかもしれない。 (4)ハイポネックスの濃度①と藻のはえ方 (6)ラップの有無と藻のはえ方 ラップをすると、本当に熱がこもり熱くなって、微生 物が死んでしまうのかどうかを確かめた。日なた・日か (3)より濃度をさらに薄めの濃さ 5 種類を用意し、日 げでラップ有無、日かげのふた有の5種類を4日後観 かげにおいて観察した。結果、全部緑色になった。し 察した。すると、日なた・日かげを問わずラップ・ふた かし、それまで 0.1,0.2%が濃かったが8日後には 有のものは全く緑色にならなかった。また、日なたの 0.3,0.4,0.5%がとても濃くなった。顕微鏡で観察す 方が濃くなった。ラップ無のものしかはえなかった理 由として、次の 3 つが考えられる。 ①空気が循環しない (9)水槽の水と藻のはえ方 水槽の水が夏になり、だんだん透明になってので、 ②日かげでも温度は上がるかもしれない この水で藻を増やすことができるか調べた。5日後、 ③ゴミなどが水の中に入ることで繁殖が進むかもし 少し緑色になったが、養分を入れたときよりも変化が れない(顕微鏡で見たとき、ゴミの周りにたくさん 微生物がいたため) (7)ハイポネックス③と藻のはえ方 (4)では 0.1%が 1 番濃い緑色だったので、それよ 見られなかった。 また、藻をはやさない薬の効果も調べてみた。する と、水の色は茶色がかった透明になり、緑色にならな かった。 り濃度の薄いものを調べた。それぞれ入れて日かげ 井戸水 水槽の水 に置き、8 日後観察した。 水槽の水 (薬.01ml 入) pH 6.5 3.4 3.6 (10)pHについて 藻が多く繁殖するほど、pHは低くなる傾向があるよ うだ。今回の実験では初めからpHを測定していない ので、詳しい事はわからない。また、水槽の水のpH が 3.4 と低いことも気になる。今後の課題である。 3.研究のまとめ 水槽の水は、飼っている魚の排泄物・えさの残りか 0.1%が一番濃くなっていた。やはり、時間が経つ すなどで汚れてくる。窒素やリン、カリウムを含むよう と養分の濃いものには藻がたくさん増えることがわか になり、日光が当たって藻が繁殖する。水槽を緑色 った。(4)から考えても、0.1%が一番濃くなっても不 にしていく藻は養分の濃さや日光、pH などの違いな 思議ではない。 どによって変化してくるようだ。少しでも水を汚さない (8)藻のたね水の量と藻のはえ方 ようにするには、養分となるものの量を減らすこと、原 他の条件はすべて同じで、藻のたね水の量を変え ることでどういう変化があるか調べた。 藻のたね水が多いほど微生物が増える量も多いと 因となる「たね」を入れないことが考えられる。水槽の 水換えをするときに、水槽内の汚れや砂の中の汚れ、 ゴミなどをきちんときれいにすることが大切である。 思ったので、藻のたね水が5mlのものが一番濃くなる (指導者 長森南中学校理科部) と思った。5日後には予想通りに5mlが一番濃くなり、 きれいに1mlから5mlまで順番に濃くなった。 緑色の微生物の増え方はたぶん細胞分裂だと思う。 4.審 査 評 家で飼っている金魚の水槽が、すぐに汚くなること 分裂していく条件が同じならば、分裂しても個数が増 に関心を持ち、疑問を解決するために、9つの実験を えても、比率は初めと同じままなので、色の濃さもそ 通して追求しました。緑色になる要因は、日光の有 のまま違いになって表れるだろう。しかし、(4)でも見 無・養分の濃度・フタの有無・藻のたね水の濃度など、 られたように、養分が足りなくなると微生物は増えない、 多様な視点から仮説を立てました。実験の条件を統 つまり色が濃くなっていかないだろう。従って、さらに 一して、より確かな結論を得ようと繰り返して行ってい 日にちを置けばだんだん濃さは同じにあると思う。 るところが素晴らしいです。水槽が緑色になる原因を 3日後観察すると、藻のたね水を入れなかったもの 以外は、すべて同じくらいの濃さになっていた。 つきとめるための強い意欲がよく伝わってくる作品に 仕上げられています。