2018 Fiscal Year Annual Research Report
A study on the marine sedimentary environments under the hypoxia in Tokyo-bay by non-destructive speciation of elements and radioactivity analysis.
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15K00515
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松尾 基之 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10167645)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小豆川 勝見 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (00507923)
杉森 賢司 東邦大学, 医学部, 講師 (30130678)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 貧酸素水塊 / 東京湾底質 / 浚渫窪地 / 非破壊状態分析 / メスバウアー分光法 / 機器中性子放射化分析 / 鉛直分布 / 放射性セシウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
東京湾奥で特に夏期に強く発生する貧酸素水塊は、過去に浚渫した窪地が関係することが近年の研究によって明らかにされつつある。我々は過去に発生した貧酸素水塊の履歴が直下の堆積物に記録されているものと捉え、堆積物を鉛直方向に採取し堆積年代別に元素の分布と化学状態の変化を分析することで、貧酸素水塊と浚渫窪地の堆積環境との関連性を明らかにすることを目的とした。
研究対象として千葉県幕張沖の浚渫窪地および平場を選び、夏期に堆積物の採取を行った。溶存酸素量は、海水表面付近で6mg/L程度からほぼ単調に減少し、浚渫窪地内ではほぼ0mg/Lとなった。採取した底質コアを鉛直方向に可能な限り細かく裁断し、57-Feメスバウアー分光法、X線吸収微細構造(XAFS)法よる状態分析を行った。また、貧酸素水塊の時期や度合いの異なる地点との比較検討を行うために、東京湾内の他地点として横浜沖を選択して堆積物試料を採取した。57-Feメスバウアースペクトルより、層別試料の鉄の化学状態別存在比を求めた結果、横浜沖が幕張沖に比べて酸化的であり、浚渫窪地が最も還元的であることが推定され、溶存酸素量のよい指標となることが示唆された。また、機器中性子放射化分析法により堆積物中のredox sensitiveな元素の分析を行い、水質の酸化還元状態との関連性を検討した。その結果、浚渫窪地ではMnの濃度が低くなっており、他地点に比べ特異的に還元的環境であることが分かった。Ce/UおよびTh/U比の値からも、横浜沖＜幕張沖自然海底＜幕張沖浚渫窪地の順に還元的環境になっていることが分かった。
また、放射性セシウムをいわばトレーサーとして用い、堆積物内での物質移動の評価を試みた。その結果、福島原発事故由来の放射性セシウムは、底質の堆積速度から推定される層よりも深い層まで沈降していることが分かり、いくつかの沈降モデルを検討した。
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