2018 Fiscal Year Research-status Report
金属元素の気化過程に伴う同位体分別に基づく環境地球化学の新展開
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16K13911
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高橋 嘉夫 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10304396)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 気化 / 同位体 / 鉄 / エアロゾル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、主に放射光XAFS法による化学種解析と重元素安定同位体比を用いて、様々な環境試料中の元素の分子レベルの情報を引き出し、より本質的な化学的情報に基づいて様々な元素循環の素過程や環境影響を調べてきた。特にエアロゾルについては、気候変動や健康影響と関連があり、越境汚染物質でもあることから環境地球化学的に最も重要な研究対象であると認識し、エアロゾルに関するXAFS法と安定同位体比を用いた研究を強力に推進している。このうちFeについて、特に黄砂の輸送過程でのFe化学種の変化やエアロゾル中の水溶性Feに占める人為起源のFeの割合の解明などを進めた。一方、本研究では、MC-ICP-MS（Neptune Plus）を用いて、鉄の安定同位体比を複合的に用いた研究を進めた。その取り組みの１つとして、エアロゾル中のFeの安定同位体比に人為起源Feの影響が反映されると予想していたが、本研究ではその予想通り、人為的燃焼起源のFeが大きな同位体分別を示すことを見出した（Kurisu et al., 2019a,b）。特に製鉄所近傍での継続的なサンプリングにおいて、製鉄所由来の風が卓越した場合、微細粒子中の鉄濃度が増加し、鉄安定同位体比が２－３‰程度大きく減少することを見出した。また、人為的な燃焼起源のエアロゾル中の鉄安定同位体比の端成分として、－４‰程度の値が妥当であることを提案した。この値を用いて、北太平洋上の海洋エアロゾルの鉄の起源について議論を行った。その結果、この海洋エアロゾルに含まれる同位体比分析から、この試料中のおおよそ50％以上が人為起源Feであると推定され、HNLC海域である北太平洋上のエアロゾルには人為由来の鉄が多く含まれていることが分かった（Kurisu et al., 2019a）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、さらにバイオマス燃焼由来の鉄安定同位体比を測定する計画であったが、鉄安定同位体比を測定するためのマルチコレクター型ICP質量分析計（MC-ICP-MS）の故障（スリットの摩耗）が生じ、代替品の納入が遅れてしまったため、結果が出るのが遅れている。しかし、既に試料採取などは行っているため、MC-ICP-MSが復旧すれば、順調に研究を推進できると期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記で示した研究以外に、海洋エアロゾルが沈着した海水中の鉄安定同位体比も測定する計画である。もしエアロゾル中の鉄と海水中の鉄で同様の低い鉄安定同位体比が得られた場合、水溶性の高い人為起源由来の鉄が海水中の溶解するプロセスが重要であることを示すことができる。
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| Causes of Carryover |
（理由）
同位体比測定装置であるICP-MS分析機器に不測の故障が生じたため当装置の修理・調整・動作確認が必要となり、試料の分析に時間を有したため。
（使用計画）
ICP-MS分析を行うための部品等消耗品を購入・使用する計画である。
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[Presentation] Organic Matter in Carbonaceous Chondrite-Like Xenolithic Clasts: Preserving Unique Records in the Solar System2018
Author(s)
KEBUKAWA, Yoko, Motoo ITO, Michael ZOLENSKY, Richard GREENWOOD, Zia RAHMAN, Hiroki SUGA, Aiko NAKATO, Queenie CHAN, Marc FRIES, Yasuo TAKEICHI, Yoshio TAKAHASHI, Kazuhiko MASE, and Kensei KOBAYASHI
Organizer
AOGS
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[Presentation] Overview and recent activities for shallow ice core project on a high-accumulation dome, southeast Greenland2018
Author(s)
IIZUKA, Yoshinori, Sumito MATOBA, Ryoto FURUKAWA, Takuto ANDO, Takeshi SAITO, Fahmida PARVIN, Tomomi AMINO, Mai SHIBATA, Moe KADOTA, Osamu SEKI, Shin SUGIYAMA, Ryu UEMURA, Koji FUJITA, Asuka TSURUTA, Shohei HATTORI, Shuji FUJITA, Hideaki MOTOYAMA, Naoko NAGATSUKA, Ikumi OYABU, Satoru YAMAGUCHI, TAKAHASHI, et. al.
Organizer
日本地球惑星科学連合2018年大会 JPGU2018
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[Presentation] Mineralogical and geochemical characteristics of manganese mineral particles in the South Pacific Gyre sediment2018
Author(s)
URAMOTO, Go-Ichiro, Yuki MORONO, Naotaka TOMIOKA, Shigeyuki WAKAKI, Ryoichi NAKADA, Rota WAGAI, Kentaro UESUGI, Akihisa TAKEUCHI, Masato HOSHINO, Yoshio SUZUKI, Satoshi MITSUNOBU, Fumito SHIRAISHI, Hiroki SUGA, Yasuo TAKEICHI, Yoshio TAKAHASHI, and Fumio INagaki
Organizer
日本地球惑星科学連合2018年大会 JPGU2018
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[Book] X線分光法2018
Author(s)
辻 幸一・村松 康司
Total Pages
368
Publisher
講談社
ISBN
978-4-06-513038-4
