2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of environmental chemistry on the evaporation of metal elements by isotope fractionation
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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 | 金属元素 / 安定同位体 / エアロゾル / 化学種 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エアロゾル中の鉄は、北太平洋を含む世界の様々な海域（HNLC海域）において、生物による一次生産を支配する制限因子とみなされている（Martin and Fitzwater, 1988）。すなわち、海洋表層への水溶性鉄の増加は植物プランクトンの増加を促し、海洋による二酸化炭素の吸収量を増加させると考えられている。そのため、HNLC海域への様々な起源の鉄の供給量や海水への溶解性が議論されている。このうち、特にエアロゾルとして大気から供給される鉄が最も重要とみなされている。現在の環境では、このエアロゾルは、鉱物エアロゾル（ダスト）と人為的に生成したエアロゾルの2つに大別され、このうち人為起源エアロゾルは、鉱物エアロゾルに比べて鉄の量は少ないものの、水への溶解性が鉱物エアロゾルに比べて著しく高いため、その海洋への寄与は鉱物エアロゾルに比べて無視できないと推定されている（Takahashi et al., 2013）。そのため、海洋表層の水溶性鉄の供給源として、人為起源エアロゾルと鉱物エアロゾルの寄与を比較することは、今後の地球温暖化を予測する上でも不可欠な課題といえる。一方、物質の起源解析をする上で、元素の同位体比はしばしば重要な役割を果たすが、エアロゾル中の鉄について、人為起源と自然起源を定量的に区別する研究は、本研究以前は不十分であった。そこで我々は、このエアロゾル中の鉄の起源解析に鉄の安定同位体比を用いることを着想し、その分析を進めた。その結果、人為起源の鉄は、これまで報告のない非常に低い鉄の安定同位体比を持つことを見出し、それにより、海洋表層の鉄に対する人為起源鉄の寄与が無視できない量であることを解明した。またその低い安定同位体は、自動車排ガス、廃棄物焼却場、製鉄所などでのサンプリングと分析に基づき、人為的な燃焼過程により生成することを示す結果も得た。
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[Book] Behaivor of Radionuclides in the Environment I2020
Author(s)
Kato, Kenji, Nazina, Tamara N., Ohnuki, Toshihiko, Masuda, Suguru, Takahashi, Yoshio, Romanchuk, Anna Yu., Utsunomiya, Satoshi, Tosaka, Hiroyuki , Utsunomiya, Satoshi (et al.)
Total Pages
225(第５章３６ページ）
Publisher
Springer
ISBN
978-981-15-0678-9
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[Book] Environmental Contamination from the Fukushima Nuclear Disaster2019
Author(s)
Teruyuki Nakajima, Toshimasa Ohara, Mitsuo Uematsu, Yuichi Onda, Mitsuru Ebihara, Atsushi Shinohara, Yasunori Hamajima, Yasuhito Igarashi, Tatsuo Aono, Michio Aoyama, Masayuki Takigawa, Kimiaki Saito, Masamichi Chino, Haruyasu Nagai, Daisuke Tsumune, Yukio Masumoto, ,Yoshio Takahashi, et al.
Total Pages
372（第3章6章96ページ）
Publisher
Cambridge University Press
ISBN
978-1-108-47580-8
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