最新手法から探る海洋環境における金の分布とその動態

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K12589
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 天川 裕史 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 次世代海洋資源調査技術研究開発プロジェクトチーム, 特任主任技術研究員 (60260519)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 金 / 海水 / マンガンクラスト / ICP質量分析計

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、金の定量に関しては、所属機関に設置されている高感度ICP質量分析計Neptune-Plusにおける分析条件の検討を行った。その結果、Neptune-Plusにおける測定の際に、金の同位体が存在する質量数197に微少ながらもタンタル酸化物（181Ta16O）が干渉することが明らかとなった。従って、化学分離の際に、タンタルを極力除去する必要があることを確認した。感度に関しては、通常のサンプリングコーンとXスキマーを組み合わせ、さらに脱溶媒ネブライザーを使用することで、1 ppbで0.25 Vの強度をファラデーカップで得た。Neptune-Plusでは0.05 V程度のビーム強度で1％を切る精度での測定が可能であるので、分析用溶液を1 ml用いると仮定すると、溶液中の金の総量は200 pg必要となる。これは、従来の海水の報告値（10 pg/kg程度）から考えると20 Lに相当する。ここに、より高感度の測定が可能なイオンカウンティングシステムを使用すれば、サンプル量は10分の一以下に減らすことが可能である。さらに、通常のサンプリングコーンをより高感度分析が可能なジェットコーンに付け替えることでさらに一段階サンプル量を減らすことが可能となる。
海水試料に関しては、JOGMECの調査船「白嶺」に乗船し、金の分析用の試料を確保した。深度別にサンプリングを行い、各深度10Lを得ている。一方、研究船「かいれい」KR16-01航海（2016年1月実施）で拓洋第5海山に金を含む海水中の微量元素濃縮を目的としてマンガン酸化物を吸着させたアクリル樹脂を三深度に設置し、2016年10月に実施させた研究船「かいれい」KR16-13 航海でその全ての回収に成功した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ICP質量分析計による金の定量に関する手法の確立および分析に供する海水試料（海洋に係留し吸着処理したものも含む）、そしてマンガンクラスト試料の確保、準備は当初の予定通り進んでいる。一方、海水試料からの金の濃縮手法の確立と海洋環境下における金の存在状態の検証に関しては当初の予定より若干立ち後れた状況にあるが、特に今後に支障をきたすものではない。以上を総合的に判断すると、研究の進捗状況は概ね順調と判断される。

Strategy for Future Research Activity

今後の方針としては、海水中に存在する金を分離濃縮する手法の確立を進めていくのと並行し、マンガンクラスト中やマンガンファイバーに濃縮した海水の金の定量を進めていく。
金の存在状態の解析に関しては、放射光分析に習熟した連携協力者が海外留学を予定しており、データの取得に必要な大型機器（Spring-8）のマシンタイムが十分確保できないことが現時点で懸念されている。もしマシンタイムが確保できない場合、それに代わる方策としてマンガンクラスト試料などに化学的なリーチングを行い、金が濃縮するフェーズの検証等を行い、間接的に金の存在状態に関する情報を得ることを試みる。