2017 Fiscal Year Research-status Report
Relation between heavy metal properties in sclerotia grains and soil environment
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17K07700
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
渡邊 眞紀子 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 教授 (10175119)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 土壌菌核 / 重金属 / 放射性炭素年代 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鉱山や火力発電所などを給源とする大気経由で拡散した重金属は森林によってトラップされ、リター分解を経て森林土壌に蓄積される。樹木と共生する菌（カビ）がつくる、黒色で球状の耐久構造体である菌核Sclerotiaは、目視により森林土壌から検出することが可能であり、その内部は強い酸性条件下で対生物毒性をもつアルミニウムが多く含まれ、重金属も10～100ppmオーダーで取り込まれている。本研究では、国内外の森林土壌を対象に土壌菌核粒子に含まれる重金属濃度と粒子の形成年代を求めることにより、菌核に記録された環境情報を取得する。また、国内外の森林土壌から検出される土壌菌核粒子中の重金属のバックグランド・データの取得をめざす。
29年度は、モンゴル国ウランバートル市郊外の森林ステップ地域で調査を行い、菌核粒子を現場で目視確認することができたことから、国外の調査候補地の選定にむけて成果が得られた。国内では、過去の銅鉱山地域周辺の森林土壌表層からセノコッカム属菌核（粒径0.5mm以上）を約60ミリグラム採取することができた。採取方法は、Wet sieving法ではなく、現場における目視法が最も適しており、今後も同手法で進めていく。研究代表者がこれまでに保有している各地の菌核粒子と土壌標準試料を用いて、モンゴル国立大学化学教室のボロルマ・オユンツェツェク教授（分析化学）と共同で重金属濃度の定量法を確立した。これに基づき、2地域、４つの菌核試料グループの元素分析を行った結果、ヒ素As,鉛Pb,亜鉛Znが高濃度になるグループが見出された。対象試料のヒ素は土壌に含まれる自然由来のものと考えられるため、菌核の年代測定値をグループごとに得ることによって、菌核の土壌滞留時間を踏まえた菌核重金属濃度のバックグラウンド値の検討を進めていく。
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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
菌核粒子の重金属濃度の定量は、ICP-OESとICP-MSを統合して行うこと、
土壌の重金属濃度の定量をXRFを用いることを決定し、分析に必要な菌核試料量が求まった。これに基づいて、国内で調査を実施し、２つの地域で菌核の重金属濃度の実データが得られた。また、菌核試料の加速器14Ｃ年代測定値のデータ取得に向けて前処理法および試料量に関する検討を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
30年度は、モンゴル国立大学ボロルマ・オユンツェツェク教授の協力を得て、ウランバートル郊外の森林ステップから分析に必要な菌核粒子の採取を行う。国内調査地域として福島県会津郡のブナ林土壌から菌核粒子を採取する。国外では、カナダ・レジャイナ大学のU.ハーデンビッカー准教授と共同で同国北方林土壌の調査を予定する。菌核粒子と土壌中の重金属濃度、菌核粒子１４Ｃ年代値、土壌特性値（pH,EC,全炭素・全窒素含量）の分析を進めてデータを集積していく。
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