令和3年度 公害防止管理者 大規模水質特論 問3を解説｜植物プランクトンの増殖速度
令和3年度 大規模水質特論 問3は、海洋生態系モデルで植物プランクトンの増殖速度をどう計算するかに関する正誤問題です。誤っているものを選びます。
この問題のポイント
植物プランクトンの増殖速度は、光・水温・栄養塩といった条件で決まります。光による減衰はランバート-ベールの法則、栄養塩の取り込みはミハエリス-メンテンの式で表し、複数ある栄養塩のうち最も足りないものが増殖の頭打ちを決めます。引っかけの核心は、温度依存を表す生理学的Q10値が何の関数かです。Q10は温度が10℃上がるごとに反応がおよそ何倍になるかを示す係数で、水温の関数です。選択肢(1)はこれを「塩分の関数」としており、温度と塩分を取り違えています。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(1)（誤っている記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ×（誤り） | Q10値は水温の関数です。「塩分の関数として計算する」とする点が誤りです。 |
| (2) | ○（正しい） | 水中での光の減衰はランバート-ベールの法則に従います。正しい記述です。 |
| (3) | ○（正しい） | 強い光では光合成が阻害されるため、それを織り込んだ光合成-光曲線が使われます。正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | 栄養塩の取り込みはミハエリス-メンテンの式で表せます。正しい記述です。 |
| (5) | ○（正しい） | 複数の栄養塩のうち、最も制限の強いものを選んで増殖速度を計算します。正しい記述です。 |
選択肢(1)のポイント（ここが誤り）
生理学的Q10値とは、温度が10℃上がったときに反応速度が何倍になるかを表す係数です。生物の代謝や増殖は温度に強く依存するため、最大可能増殖速度は水温の関数としてQ10で補正します。選択肢(1)はこのQ10値を「塩分の関数」として計算するとしており、温度依存を塩分依存に取り違えている点が誤りです。塩分は海域の密度や生物種の分布には関わりますが、Q10がとらえているのはあくまで温度の効果です。栄養塩の制限（選択肢(5)）とも別物で、ここでは「Q10＝温度」という対応をはっきり押さえます。
覚え方
- Q10値は温度が10℃上がると反応が何倍かを示す係数＝水温の関数。塩分ではない。
- 光の減衰＝ランバート-ベール、栄養塩の取り込み＝ミハエリス-メンテン、増殖は最も足りない栄養塩で頭打ち。
理解度チェック
生理学的Q10値は何の関数？
水温の関数です。温度が10℃上がると反応速度が何倍になるかを表し、増殖速度の温度補正に使います。塩分の関数ではありません。
栄養塩による増殖の頭打ちはどう決まる？
複数ある栄養塩のうち、最も制限の強い（最も不足した）栄養塩で決まります。取り込みはミハエリス-メンテンの式で表します。
この問題に関連する用語解説
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和3年度 公害防止管理者等国家試験 大規模水質特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月