熊本の地下水 と市販ベ ッ トボ トル水の水質比較
赤星博興 末 吉栄志 津 留靖尚 中 熊秀光 田 島幸治
熊本市は豊富で良質な地下水 に恵 まれてお り、水道水 はすべて地下水 に依存 している。人口が
60万人 を超 えるような都市で、水道水の全量 を地下水で賄っている都市は世界的にも珍 しい存在
である。 また、熊本の地下水は豊富であることばか りでな くくおい しいことで も知 られてお り、
1985年には旧厚生省の 「おい しい水研究会」や東京都の利 き水名人により全国で も トップクラス
のおい しい水であるということが新聞 1) や書籍 ので紹介 されている。
熊本市では、この清汐J で豊かな地下水 を都市戦略の資源 と位置付 けて、市民 とともに熊本の水
の優位性 を再認識 し、水環境の保全 を進めなが ら、地下水 を活用 した魅力あるまちづ くりに取 り
組んでいる。
そこで、当研究所では、熊本の地下水の水質特性 を明 らかにするために、名水 として全国で販
売 されている市販ペ ットボ トル水 を分析 し、熊本の地下水 と水質組成 を化学的な面か ら比較 した
ので報告する。
2 調査 方法
( 1) 試 料, 全国で市販 されているベ ットボ トル水のうち、ナチュラル ミネラルウォニターを中心に国内
産 110品目を入手 し、これを試料 とした。 また、参考のため海洋深層水 9品 日、温泉水 を原水
としているもの 6品 目及び外国産 31品 目も併せて分析 した。
修) 分析項 目
ペ ッ トボ トル水 の分析 は、蒸発残留物 を重量法、pHをガラス電極法、硬度 をEDTA滴定法、 ア
ルカ リ度 を硫酸滴定法、TOCを燃焼酸化 ―赤外線式TOC自動計測法、Nがな どの イオ ン成分 をイオ
ンクロマ トグラフ法 、S102をモ リブデ ン黄吸光光度法 にて行 った。
結果 と考察
( 1) 市 販ベ ッ トボ トル水の水質特性
試料 を地域別、水源の種類別に分けたものを表 1～3に 示す。市販ペ ッ トボ トル水 は、水源の
種類、場所、水量及びベ ッ トボ トル水製造会社の規模等 により品目の流通量が異なるため、国
内産の水 については、北海道 t 東北、中部、九州地方 を水源地 とする水が他の地域 より多 くな
り、外国産の水 はフランス とイタリアを中心 としたヨーロッパの水が多 くなった。また、水源
の種類 としては地域 により差が見 られるが、国内産市販ペ ッ トボ トル水 は鉱水 ・鉱泉水が約半
数 を占め、次いで湧水の順であった。                  ・
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表 1 国 内産市販ペットボトル水、海洋深層水及び温泉水の水源地域の内訳
地  域都道府 県数国 内産海洋深層水温泉水
北海 道 ・東 北7
関東7610
中 部93601
近 畿7700
中国 ・四国9940
九 州82535
合 計4711096
表 2 国 内産市販ペ ッ トボ トル水 の水源 の種類 の内訳
地  域都道 府
県数湧 水浅井 戸
鉱泉水水道 水不 明 ・
北海 道 。東 北710101411
関東74001106
中部940200136
中国 ・四国9
015019
九 州850980325
表 3 外 国産ペ ッ トボ トル 水 の水源 地及 び水源 の種 類 の 内訳
地  域品 目数湧 水鉱 泉 水不明 。そ の他計
フ ラ ンス1008
イ タ リア1090110
カナダ30033
アメ リカ合衆 国2
イギ リス10101
ベル ギー10101
ドイ ツ10101
アラブ首長国連邦ユ0ユ01
中 国10101
オース トラ リア1100
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( a) 熊 本市の地下水の水質特性
熊本市の地下水質は、出地部等では溶存イオン量が少な く、台地 ・低地 と下がるにしたが
い溶存 イオン量が増加する傾向があるなど地域的な特性 を持ってお り、溶存成分をもとに作
成 したダイヤグラムパ ターンか ら白川中流 ・託麻台地ブロックや金峰山ブロックなどい くつ
かのブロックに分類 されている 3) 。そこで、熊本市 を代表する水 として、給水人口の約 3分
の 1に あたる地域 に配水 している健軍水源地の水 を選択 した。
健軍水源地で揚水 している地下水の源は、阿蘇外輪山の西麓斜面や菊池 ・植木 ・託麻台地等
の台地面 に降った雨水である。これ ら地域 には阿蘇の噴火に伴い噴出 した火砕流堆積物が厚
く堆積 してお り、この火砕流堆積は多孔質で水 をよく透 し、貯留能力にも優れているという
性質を持 っている。一方、白川中流域の大津町付近の台地には水 田が広 く分布 し、その水 田
の濯概用水 として白川の河川水が多量 に取水 されている。この濯概用水の一部は地下に浸透
し、雨水 とともにもう一つの地下水涵養源 となっている。このようにして涵養 された地下水
は、白川中流域 を経て熊本市域 に流動 し、健軍水源地で揚水 されている。
そのため、熊本の地下水である 87番 の水 は、火山岩系地域 に特有の S042ゃ s i 02成分 を多
く含んでお り、水質組成 としては Ca_ Hco3とCa S04の中間型 を示 していた。なお、熊本の地
下水 より火山の影響 を受けている阿蘇カルデラ内の自川水源の水 ( 89番) は 、熊本の地下水
よりもS04濃度が高 く、Ca_ S04型を示 していた。
l b) 国 内産市販ペ ットボ トル水の水質特性
国内産市販ペ ッ トボ トル水の水質分析の結果 を水源地及び水の種類 とともに表 4に 示 し、
これをもとにヘキサダイヤグラム、 ト リリエアダイヤグラムを作成 した ( 図1) 。
図 1の ヘキサダイヤグラムか ら国内産市販ペ ットボ トル水の水質組成は採水地により様 々
であ り、溶存成分の量 にはかな りの差があることが判る。溶存成分が少ない もの としては、
14番 や 80番 などが挙げられるが、これは青森県の自神山地や広島県の天上出に降った雨水
が浸透後、比較的短時間で湧出 しているため と考えられる。一方、溶存成分が多い水 として
は鹿児島県の霧島の水 ( 104～107番) な どがあ り、Ca2・が 41～45mg/ L、Mg2■が 10mg/ Lと比較
的多 くく硬度は約 136～152であった。
図 1の トリリエアダイヤグラムで水質組成を見ると、大 きく分類 して Ca_ HC03型を示す も
のが多 く見 られた。Ca HC03型の典型的な水 として石灰岩地域の水があげられるが、これに該
当する岩手県の竜泉洞の地底湖の水 ( 17番) や 養老山麓の水 ( 67番) は 、Ca2+とHc03が 多
く、その他の溶存成分は少 ない という特徴 を持 っている。国内産市販ペ ットボ トル水の多 く
は Ca―HC03型であるが、各溶存成分量はばらついてお り、それぞれに特徴のある組成 となっ
ている。 これは、
いるもの と思われる。
それぞれの地域 の地層 の特色 や流動期 間の違 い な どを反映 して
( C) 海 洋深層水の水質特性
海洋深層水 とは水深 200mより深V、層 にある海水のことで、表層水 に比べ ると年間を通 じて
水温が低 く、硝酸塩や リン酸塩 などの無機栄養塩、ミネラルなどの栄養分 を多 く含んでいる。
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また、地上か らの影響 を受けないため、水質悪化の原因 となる有機物質や化学物質、細菌 な
どが混 ざることがな く、清浄で安定 した状態が保たれている。これを原料 とし、飲料水 とし
て適 した状態 に加工 ・調整 された水がベ ットボ トル入 り海洋深層水 として市販 されている。
このペ ッ トボ トル入 り海洋深層水の分析結果及びヘキサダイヤグラム、 ト リリエアダイヤ
グラムをそれぞれ表 5と 図 2に 示す。分析の結果、市販海洋深層水 は電気透析 により脱塩処
理 した ミネラル豊富な水 を、塩 もミネラル成分 も含 まない淡水で希釈する方法で製造 されて
いるため、メーカーによリミネラル成分 を多 く含むもの とそうでない ものが見 られた。図 2
のヘキサダイヤグラムを見 ると、111番 ～114番 のように Na十とci ~を 多 く含むものは Mg2+ゃ
S042も 多い傾向があ り、逆 に 115番 ～117番 のように Na+とCl ~が少ない ものは Mg2+ゃs042
も少ない傾向が見 られた。これは希釈 して硬度を調整 しているため と考 えられる。海洋深層
水は一般的な ミネラルウォーターよりもNa・とMg2■が多 く、おい しさより健康 によいことを売
りにしている感が強い。
倒 温 泉水の水質特性
温泉水 を原水 としたペ ツトボ トル水の分析結果等 を表 6及 び図 2に 示す。温泉水 は Na+が
34～68mg/ L、HC03が 97～182mg/ Lと高 く、Ca2■、Mg2■、cl ―、S042は  な い。水質組成は Nat t HC03
型 を示 してお り、pHが8以 上のアルカリ性であった。 また、Ca2■及び M g2+ともに少 ないた
め、硬度は低い水が多い。地下水 を源泉 とした他の ミネラルウオーターにはあまり見 られな
い型である。
侍) 外国産市販ペ ッ トボ トル水の水質特性
外国産市販ペ ツトボ トル水の分析データ及びヘキサダイヤグラム、 ト リリエアダイヤグラ
ムをそれぞれ表 7と 図 3に 示す。外国産市販ペ ッ トボ トル水の中で もヨーロッパの水は溶存
成分量が国内産 と比較 して非常 に多 く、硬度が 200以 上の ものが多 く確認 された。その中で
もフランスのコン トレックスヴイルを水源地 とする水 ( 131番) とイタリアのクールマイヨ
ールの水 ( 139番 ) は 硬度が 1, 000以 上 もある超硬水であ り、Ca2+、Mg2■及び S042の 濃度が
著 しく高い値 を示 した。
逆にカナダのブリテイッシユ ・コロンビア州の水 ( 132番 ) な どは氷河が溶解 してできた
水であるため、溶存成分 をほとんど含んでいなかつた。また、 ヨーロッパ産のペ ッ トボ トル
水 にはフランスのヴェルジェーズを水源地 とする水 ( 137番 ) の ように遊離炭酸が高い水 も
数種類見 られた。この水 は 1億 4千 年前 に地下 5, 000mで 地殻変動が起 こり、この際にで き
た断層や亀裂 により地下水 とガスが混 ざり合い、幾層 もの地層 を通 る間に浄化 され地上に湧
出 したもの言われているが、このように外国産の水は日本 とは地形や地層などの異なる条件
が生み出 した ものであ り、国内産の地下水 とは水質的に大 きく異なっている。
( 2) 各 溶存成分の分布
各市販ペ ッ トボ トル水の水質データの中か ら硬度など数項 目を頻度分布 として図 4に 示 した。
各項 目についての分布 を見 ると、硬度は国内産の水 は 20～30mg/ Lをピークとした 160mg/ Lまで
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の範囲の山な りの分布 となった。約 90%は 硬度 100 mg/ L以下の軟水であ り、平均値 は 49mg/ L
であつた。これに対 し、外国産は 1, 700 mg/ Lまでの範囲で 0～20mg/ Lの軟水のピエクと300mg/ L
以上のピークが見 られ、U字 型の分布 となった。平均値は 342mg/ Lであ り、国内産の平均値の
約 7倍 の値であった。pHに ついては国内産が 7. 4～7. 8でピークとな り、6。2～8. 4に 970/ 0が入る。外国産は 7. 6～7, 8カS350/ 0と多 く、酸性側 に 5。3ま で少 しずつ分布 している。一方、温泉
水 は逆に 8. 0以上のアルカリ性 を示 した。
次 に各々の溶存成分であるが、Cあ2■は国内産の約 8割 が 0～20mg/ Lに入るが、外国産は幅広い範囲で分布 し、最高は 131番の 453mg/ Lであった。Mg2+について も国内産は 0～10mg/ Lに約 8
割が入 り、最高で も 12番の 31 mg/ Lであるのに対 しヽ外国産は分布幅が 100 mg/ Lまで と広 く、
平均値は 20mg/ Lと国内産平均値 4. 5 mg/ Lの4倍 強の値であった。N五十は国内産が 0～20mgノ/ Lに
9割 弱が入るが、高い ものでは 50mg/ L以上の もの も4試 料見 られた。外国産は国内産 と同 じく0～5mg/ Lをピークに同 じく50mg/ L以上の ものが見 られる。海洋深層水 と温泉水 は逆 に 50mg/ L
以上の ものが多い。K・については国内産は 0. 5～1. O mg/ Lをピークに一旦下がるが 4mg/ L以上で再び多 くなった。外国産 も同様の傾向が見 られ、U字 型 となっている。
( 3) 熊 本の地下水 と他のベ ッ トボ トル水の水質比較
熊本の地下水の水質特性 を把握するため、国内産の水 110試料の平均水質 と比較 した。表 8にそれぞれの水質データの平均値 を示す。
表 8 各 水 の水 質デー タの平均値( ni 試 料数)単位 : mg/ L( pHを除 く)
熊 本 の水
ni l 10
海 洋 深層 水
蒸発残留物156119676201650
硬 度764932715
つ乙力生９０
pH7. 67. 39. 17. 0
遊離炭酸4, 05. 21. 6
アル カ リ度5645102293
ca2+17
3. 783
Mg2■8. 14. 5650. 9
K44. 41. 8101. 65. 3
F~0. 10, 10. 041. 00. 1
Cl ~7. 7102359. 721
N03~4. 63. 31. 00. 43. 8
S04234
Si O,49
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熊本の水は国内産の水の平均値 と比べて Ca2+が17mg/ Lで1. 3倍、Mg2■が 8, l ng/ Lで1. 8倍の値
であ り、蒸発残留物及び硬度 もそれに伴い高い値 となったも火山岩系地域 に特有の S042- 及び Si 02
はそれぞれ平均値の 2. 6倍、1. 8倍であつた。 しか し、図 5の ヘキサダイヤグラムで比較すると
熊本の水 は国内産ベ ッ トボ トル水の平均的な水質組成 よりもミネラル成分 を全体的にやや多 く含
むものの、類似 した組成であることが判 った。参考 として海洋深層水、温泉水及び外国産の水の
平均値 も併せて示 したが、国内産の水の水質組成 と比較 して、硬度やアルカリ度、Ca2■、Mg2■、Na+、
S042- 濃度などが非常 に高い ものが 目立った。
meq/ L
図 5 熊 本 の水 と国内産市販ペ ッ
meq/ L
トボ トル水 の平均値の人キサ ダイア グラム
( 4) お い しい水の水質要件
水のおい しさについての要件は、専門家により様々な意見があ り、項 目やおい しい とされる
範囲は一定 していない。そ もそ も、おい しさは個人の感覚的なものであ り、感度や好みなどは
個人や地域などによ り差があるため絶対的な指標 となるものはない。 し か し、一般的なおい
しい水の要件 としてはい くつか提案 されてお り、その一つ として厚生省の 「おい しい水研究会」
が示 したものがある。これは 1985年に旧厚生省の 「おい しい水研究会」が各地で行われたl l l き
水試験及びアンケー ト調査の結果 を基に、全国のおい しい とされる水道水の分析結果 を参考に
臭気や pH、硬度 といった 7つ の項 目について一般的におい しい と言われる範囲を示 した もので
ある。その要件 を表 9に 表す。
この水 質要件 と照 らした
結果、熊本 の地下水 は、す
べ ての項 目で要件 を満 た し
ていた。        ‐一方、市販 されてい る国
内産の水 は、概 ねおい しい
水 の要件 を満 た してい る と
考 え られ るが、 中には蒸発
残留物、硬度、遊離炭酸 が
要件 の値 よ り高い水 も見 ら
表 9 お い しい水 の水質要件
水質項目数  値熊本 の地下水
蒸発残留物30- 200 mg/L156
頭度10- 100 mg/L76
睦離炭酸3ハツ30 mg/L4. 0
過マ ンガ ン酸 カ リウム消費量3 mg/L以 下〈0. 2※
臭気度3 以 下異常な し※
残留塩 素0. 4 mg/L以下0, 2※
水温20℃以下18. 6※
※ 平成 16年 度熊本 市水道 局年報 の健 軍水源 地 5号 井 ( 原水) の値
熊本 の水( 87番 )
国内産平均( n=110)
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国内産市販ペ ツ トボ トル水の水質組成は採水地により様 々であ りヽ硬度が l mg/ L未満の ものか
ら 150mgん程度のものまで幅広 く見 られたが、その中で も20～30mgんの範囲の ものが最 も多 く、
30%弱 を占めていた。水質組成の型で見 ると CかHC03型が最 も多かったが、中には Nat t S04型や
Ca~S04型‐も見 られた。一方、海洋深層水及び外国産市販ペ ッ トボ トル水 は ミネラル成分 など溶存成分が非常 に多 く、
硬度は国内産の 6～7倍 の値であった。 また、外国産市販ペ ッ トボ トル水 は遊離炭酸 を多 く含む
水が数種類あ り、国内産 とは異なる特徴 を示 していた名
熊本の地下水 は、国内産市販ペ ッ トボ トル水 110種類の平均的な水質組成 よりも全体的にミネ
ラル分がやや多 く、Ca2+が平均値の 1. 3倍、Mg2+が1. 8倍 であ り、火山岩系地域 に特有の S042- が
2. 6倍 、S102が 1・8倍 あるものの、ヘキサダイヤグラムは平均的な水質組成 と類似 していた。 ま
た、旧厚生省の 「おい しい水研究会」が示 したおい しい水の要件はすべて満た していた。
今回の調査から、熊本の地下水はおい しさの面においても名水 として市販 されているペ ッ トボ
トル水 と遜色ないことが確認 された。地下水が熊本市の貴重な財産であることを再認識 し、市民 ・
行政が一体 とな り水環境の保全 に努めてい くことが重要であると思 うと
1) 熊 本 日日新聞, 8月 29日 , 1985
2) 小 島貞男, おい しい水の探求, NHKブ ックス, 60, 1985
3) 熊 本県 ・熊本市, 熊 本地域地下水総合調査報告書, 19- 20, 1995
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さ―卜≡いハヽトト，いヽ
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ヨヽｌＩとヽヽまミートいくヽいヽ
―小、さКヽいヽ
ヽツ■▲‘くヽヽ卜さくヽいト
トトやて卜さｓヽ
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〜Ｈさヽくヽいト
Ｗヽミてヽおｓヽ
ハトＡＳレトーロふＡレトさいとヽ―上
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111幾鞄「
100祐   100拓
096       0%
図1国 内産市販ペットボトル水のヘキサダイヤグラム及びトリソニアダイヤグラム( その1)
100拓  0%0拓 10098
03098       0鶴01
図1国 内産市販ペットボトル水のヘキサダイヤグラム及びトリリエアダイヤグラム( その2)
100柘   096
◆ 塩  。 .
畜+6: 5菅軽: : 亀9告e8
格g犠右' 干.日」5
. . 球、
- 7 7 -
100% 1 100祐
0%       0柘
図2海 洋深層水及び温泉水のベキサダイヤグラム及びトリリエアダイヤグラム
- 7 8 -
A137 と143, 1  1 島▲1 2 9  ▲1
100略  100銘
096       098
図3外国産市販ペットボトル水のヘキサダイヤグラム及びトリソニアダイヤグラム
0ゴゴゴゴゴがぶぴゴがぶゴゴゴご ざ
硬度 ( mg/ L)
２０８６４２０
ゴゴゴゴがゴゴゴゴゴゴゴゴ ざ
硬度 ( mg/ L)
図4 各 水質成分の水質組成分布
回国内産 ( n=110)
回海洋深層水 ( n・9)
回温泉水 ( n=6)
日外国産( n=31)
- 8 0 -
口国内産 ( n・110)
回海洋深層水 ( n=9)
回温泉水 ( n=6)
日外国産 ( n=31)
0- 10 10- 20 20- 3030- 4040- 5050- 6060' ウ70 70- 3080- 9090～100 100-
ca2t ( mg/ L)
コ 国 内産 ( n=110)
E海 洋深層水 ( n=9)
回温 泉水 ( n=6)
日 外 国産 ( n=31)
0～ 1010- 2020～ 3030- 4040- 50
Mg24( mg/L)
20- 30       30- 40
Naす( mg/ L)
図4 各 水質成分の水質組成分布
- 8 1 -