Analysis of energy available of microbial sulfate reduction reaction in spring water and development of new geothermal exploration method
| Project/Area Number |
21H03659
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
|
|---|
| Research Institution | Hirosaki University |
|---|
Principal Investigator |
井岡 聖一郎 弘前大学, 地域戦略研究所, 教授 (40598520)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若狭 幸 弘前大学, 地域戦略研究所, 准教授 (40442496)
天野 由記 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 核燃料サイクル工学研究所 環境技術開発センター, 研究副主幹 (60421674)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥12,480,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥2,880,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
|
|---|
| Keywords | 地熱 / 北八甲田火山群 / 硫黄 / 湧水 / 微生物 / 硫酸還元 / 硫酸還元反応 / 有効エネルギー / 探査法 / 硫化水素 / 火山 / 水質 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
地熱発電の有望地を見つけるためには，地下の熱水・蒸気が賦存している断層，割れ目からなる断裂構造の評価のために様々な探査を行う。熱水は火山活動により発生するため，熱水に含まれる火山活動由来の硫化水素が深部断裂の存在を示唆する指標と考えられるが，低温湧水に含まれる硫化水素は，微生物硫酸還元反応の生成物である可能性もある。したがって，低温湧水中に含まれる硫化水素が火山活動起源か微生物活動起源か判定させる新しい指標作りが急務である。
本研究では地熱地域において硫化水素を含んでいる低温湧水を研究対象として，硫化水素の起源を明らかにし，その硫化水素の起源判定に基づく新しい地熱資源探査法の開発を試みる。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では地熱資源探査地域において存在する低温湧水中に含まれる硫化水素が火山活動起源か微生物活動起源か判定させる新しい指標作りが必要と考え，1）微生物硫酸還元反応が生じた地下水が流出しているのか，2）硫酸還元微生物相は存在するのか， 3）微生物硫酸還元反応に必要な有効エネルギーは存在するのか，4）湧水流出域に有機酸や水素を生成する有機態炭素は存在するのかについて評価することにより，硫化水素の起源を明らかにすることを試みる。2021年度は，豪雨災害により予定していた研究対象地域を陸奥燧岳地熱探査地域から北八甲田火山群周辺地域に変更し，新たに硫化水素を含む低温湧水の発見に注力し，硫黄岳西方標高約980m付近，高田大岳南南東標高約790m付近において岩盤や堆積物の間隙から流出する酸性の湧水を見出した。2022年度は，さらに新たな硫化水素を含む低温湧水探査のためのフィールド調査を下湯地域で行ったが硫化水素を含む低温湧水は見出すことができなかった。2023年度は赤倉岳崩壊地標高約590m付近において硫化水素を含む低温の酸性湧水を見出すことができた。一方，上記の評価を実施するために，湧水中に含まれる硫酸イオンの安定同位体比分析，微生物群集組成解析，微生物硫酸還元反応に必要な有効エネルギー解析，微生物が硫酸還元反応に利用する有機酸や水素を生成する有機態炭素濃度分析を継続的に実施した。その結果，今回実施した評価の中で微生物群集解析や新たに実施した硫黄の飽和指数解析を組み合わせることにより低温湧水に含まれている硫化水素の起源判定が行える可能性が示唆された。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(3 results)
Research Products
(17 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Hydrogeochemical evolution mechanisms of groundwater in the Semarang Coastal Zone, Java Island, Indonesia2021
Author(s)
Maria, R., Rusydi, A., Onodera, S., Saito, M., Ioka, S., Delimon, R., Purwoko, W., Sukmayadi, D. and Hendarmawan, H.
Organizer
Japan Geoscience Union Meeting 2021
Related Report
-
-
