2015 Fiscal Year Research-status Report
鉄酸化物による超微量ウランの吸着：バイカル集水域古代湖の水質変動復元
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15K21019
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
福士 圭介 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (90444207)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ウラニル / 鉄酸化物 / 吸着 / 表面錯体モデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
かつての気候変動（温暖化・寒冷化）は我々生命を育む水圏環境にどのような影響を与えてきたのか…？この問題は海洋環境では大きな関心を持たれているが、湖沼など陸域淡水環境ではほとんど検討されていない。
ユーラシア大陸内部は氷期-間氷期サイクルにおける気候の変化に敏感な地域であり、バイカル湖およびその集水域に位置するフブスグル湖・ダルハド古湖の湖底にたまった古代湖堆積物には過去数10万年におよぶ気候変動の歴史が記録されている。これら古代湖の堆積物コア中ウラン濃度鉛直分布は、氷期-間氷期に対応して変化することが認められており、優れた気候変動指標となることが知られている。
堆積物中のウランは、湖内におけるウラン（自生ウラニル）の湖底表層もしくは懸濁した鉄酸化物への吸着を起源とすることが指摘されている。一般的に溶存イオンの鉄酸化物への吸着は溶質（ウラン）濃度、吸着体量、pH、イオン強度、競合イオン濃度、といった水質因子に強く影響する。堆積物中のウラン濃度の変動は気候変動の応答に伴う湖内水質の変化より生じたと考えることができ、湖沼におけるウラン吸着量に影響を与えた水質因子（すなわち鉄酸化物へのウラン吸着メカニズム）が理解できると、気候変動が及ぼす湖内環境への影響を理解できる。
鉄酸化物へのウラン吸着挙動はこれまで実験的に広く検討されているが、先行研究で取り扱うウランの濃度は天然に認められる範囲よりも２オーダー以上高い。さらに天然水には様々なイオンが混合するが、それらのイオンが吸着におよぼす効果は系統的には考慮されていない。本研究ではバイカル湖集水域古代湖で認められるウラン濃度(~10nM)条件において、共存イオンの影響を含めた鉄酸化物への吸着挙動をモデル化し、古代湖における自生ウランの吸着量の変化に影響を与える水質因子を明らかにする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
初年度は鉄酸化物による微量ウラン吸着実験の実現と、吸着に及ぼすpHおよびイオン強度の影響の検討を予定していたが、初年度で信頼性の高いデータを採取することができた。またウランの吸着におよぼすシリカの影響も検討を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請書で予定していた通り、（１）共存イオン（二価陽イオンおよび炭酸種）がウラン吸着挙動に与える影響の検討、（２）鉄酸化物へのウラン吸着反応式と平衡定数の抽出、および（３）古代湖におけるウラン吸着に影響を与える水質因子の制約と水質復元を行う。
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