火山発散物中のヒ素,アンチモンおよび水銀の化学形と挙動

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13640490
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 坂元 隼雄 鹿児島大学, 理学部, 教授 (50041231)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 穴澤 活郎 鹿児島大学, 理学部, 助手 (90325762) ; 冨安 卓滋 鹿児島大学, 理学部, 助教授 (60217552)
• Keywords: 水銀 / ヒ素 / アンチモン / 火山ガス凝縮水 / 環境試料

Research Abstract

国内の火山地帯の噴気孔から採取した噴気孔ガス凝縮水中の水銀濃度を測定した。これらの火山地帯には高温の噴気孔ガスの放出を伴い,噴気孔ガス凝縮水の採取が可能である。鹿児島県の薩摩硫黄島火山には噴気孔温度が800℃に達するものがある。同火山の噴気孔ガス凝縮水21試料中の水銀濃度は120〜135,000ng/lであった。また,同凝縮水中の水銀と塩化物イオン濃度の間には高い正の相関(相関係数0.82)がみられた。このことは,1)噴気孔ガス中の水銀が塩化水銀の形で放出されている。2)揮発成分の源は単独で,源からの距離に応じてガス中の水銀濃度が希釈を被っているなど,いくつかの可能性が考えられる。
しかし,熱力学的なデータを用いた化学平衡の計算からは噴気孔ガス中の水銀の化学形は,1)の可能性は否定された。また,噴気孔の温度との相関性がないなどから水銀の放出ルートが単純に一つでないことが考えられる。一方,噴気孔ガス中の水銀は金属水銀蒸気の形で放出されていることを実証する結果が得られた。
また,鹿児島県内を中心とした地熱水(温泉水を含む)や鉱山を中心とした地下水中のヒ素、アンチモンの形態別分析法を検討し,確立した。この方法を河川水や海水などの環境試料水に適用し,ヒ素およびアンチモンの分布とその挙動を調べた。その結果,ヒ素およびアンチモンについては,その地域の地質特性を反映していることが分かった。しかし,水銀は,火山凝縮水などの一部の試料を除けば液相中には高濃度のものはなかった。以上のことから,水銀はヒ素やアンチモンとは異なった挙動をすることが分かった。

Research Products

• [Publications] Hayao Sakamoto, Shun-ichi, Fujita, Takashi Tomiyasu, Katsuro Anazawa: "Mercuy concentration in fumarolic gas condensates and mercury chemical forms in fumarolic gases"Bull. Volcanol. Soc. Japan. 48, No1. (2003)