超微量貴金属元素の海洋地球化学挙動とシステマティックスに関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13304045
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小畑 元 東京大学, 海洋研究所, 講師 (90334309)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐野 有司 東京大学, 海洋研究所, 教授 (50162524)
• Keywords: 貴金属元素 / 銀 / 白金 / イリジウム / 同位体希釈-ICP質量分析法 / ボルタンメトリー

Research Abstract

本研究では十分なデータが得られていない海水中の超微量貴金属元素の分布と挙動を明らかにし、海洋における物質循環過程の全体像を把握することを目的とする。本年は南極海からベーリング海という広範囲で得られた試料について、超微量貴金属元素の一つである銀を測定した。この結果、銀の分布はケイ酸と相関が高く、その比は太平洋と大西洋において大きく異なることが明らかになった。得られた結果に「パイプモデル」を適用して解析し、その生物地球化学的循環過程を考察した。また、表面水中の銀の濃度を支配する要因についても検討した。南北太平洋の高緯度域において表面水中の銀濃度が高いことから、鉛直混合により中深層に存在する高濃度の銀が表層に供給され、表面水濃度が高められている可能性が示された。グローバルな海洋における銀の挙動を初めて明らかにした研究といえる。
昨年度は、同位体希釈-ICP質量分析法(ID-ICPMS)による天然水中の白金の分析法を確立したが、今年度は本法を用いて東京湾河口域の試料を測定した。河川水と海水の混合域において白金濃度が減少し、単純な混合から予想される濃度よりも小さい値になることが分かった。また、カソーディックストリッピングボルタンメトリー(CSV)法の結果と比較した時、ID-ICPMS法による値はCSV法による結果に比べて、やや高くなる傾向を示した。東京の河川水中には、白金と強く錯生成する有機物が含まれている可能性が示唆された。
さらに、海水中のイリジウム濃度を明らかにするため、白鳳丸KH-03-1次研究航海に参加し試料を採取した。試料はこれまでデータがほとんど得られていない東部南太平洋域を中心として採取された。実験室における研究では、負イオン表面電離型質量分析法を用いて、高感度なイリジウムの分析法を確立した。現在のところ、50pgのイリジウムが測定可能である。20Lの海水から外洋域におけるイリジウム濃度が測定できると期待される。

Research Products

• [Publications] 小畑 元: "海水中の微量金属(とくに鉄)に関する海洋分析化学的研究(2002年日本海洋学会岡田賞受賞記念論文)."海の研究. 12・5. 449-459 (2003)
• [Publications] Obata, H., Y.Nozaki, D.S.Alibo, Y.Yamamoto: "Dissolved Al, In and Ce in the eastern Indian Ocean and the Southeast Asian Seas in comparison with the radionuclides ^<210>Pb and ^<210>Po."Geochimica et Cosmochimica Acta. 68・5. 1035-1048 (2004)
• [Publications] Doi, T., H.Obata, M.Maruo: "Shipboard analysis of picomolar levels of manganese in seawater by chelating resin concentration and chemiluminescence detection."Analytical and Bioanalytical Chemistry. 378. 1288-1293 (2004)