2021 Fiscal Year Research-status Report
Estimation of atmospheric deposition load and its effects on nutrient dynamics in forest ecosystems using heavy metal isotopes
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19K06138
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| Research Institution | Asia Center for Air Pollution Research |
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Principal Investigator |
浦川 梨恵子 一般財団法人日本環境衛生センターアジア大気汚染研究センター, 生態影響研究部, 主任研究員 (40776720)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 民久 富山大学, 学術研究部理学系, 助教 (60747591)
申 基チョル 総合地球環境学研究所, 研究基盤国際センター, 准教授 (50569283)
佐瀬 裕之 一般財団法人日本環境衛生センターアジア大気汚染研究センター, 生態影響研究部, 部長 (20450801)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 越境大気汚染物質 / 大気沈着負荷量 / 森林土壌 / 鉛同位体比 / ストロンチウム同位体比 / 物質循環 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は、地質に含まれているバックグラウンド鉛（Pb）の同位体比を得ることを目的として、次層（10-20cm深）の土壌を分析した。分析対象は、GRENE-ReSINプロジェクトおよび環境省の酸性雨モニタリングのサイトの約60サイトである。土壌はEDTA溶液で可給態Pbを抽出し、Pb濃度はICP-MSで分析した。同位体比は陰イオン交換樹脂で精製した後、マルチコレクターICP-MSで分析した。
これまでに分析が終了しているリター層および表層土壌（0-10cm深）を含めて、Pb濃度の平均値±標準偏差はリターで9.7±8.8 mg/kg、土壌0-10cmで10.7±10.5 mg/kg、土壌10-20cmで5.5±5.4 mg/kgだった。一方、206Pb/207Pbはリターで1.1617±0.0052、土壌0-10cmで1.1674±0.0070、土壌10-20cmで1.1768±0.0092、208Pb/207Pbはリターで2.4468±0.0068、土壌0-10cmで2.4554±0.0099、土壌10-20cmで2.4667±0.0113であり、同一地点で比較すると同位体比は、リター＜土壌0-10cm＜土壌10-20cmと、深くなるにつれて高くなる傾向があり、下層ほど地質鉛の影響を受けていることがわかった。濃度および同位体比の地理的分布に及ぼす環境要因について、サンプル採取地点の緯度経度、平均気温・降水量、地質鉛濃度、冬季降水量割合、土壌およびリター層の化学性のデータを用い、PLS回帰分析で要因解析を行った。その結果、濃度に影響が大きい要因として、リターで冬季降水量割合、土壌でpH(H2O)だった。同位体比に影響が大きい要因としては、リターと土壌ともに冬季降水量割合だった。これらのことから、生態系外部からのPbの流入経路として、越境性の大気汚染物質が示唆された。
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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
2021年度は予定通り、GRENE-ReSINプロジェクトおよび環境省の酸性雨モニタリングのサイトの約60の次層土壌について、可給態鉛の濃度と同位体比の分析を終了し、バックグラウンド鉛同位体比を明らかにした。環境および土壌化学性に関する既存のデータと組み合わせた解析の結果、鉛の人為的流入源として越境性の大気沈着物質が示唆された。今後は鉛同位体比のリファレンスとなる文献調査を進め、人為鉛の蓄積プロセスを解明する必要がある。土壌およびリター層に含まれるストロンチウム同位体比の地理的分布特性に関する論文を国際誌に投稿し、現在審査中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
事業最終年度である2022年度は、データ解析および論文化に集中して取り組む。投稿中のストロンチウム同位体比の地理的分布特性に関する論文は受理を目指す。鉛同位体比の分析結果も、リファレンスデータや環境・土壌化学性に関する既存のデータと組み合わせた解析を行い、鉛同位体比の地理的分布特性および鉛の起源、さらには森林生態系への蓄積プロセスを解明し、論文化する。
一方、2022年度も鉛およびストロンチウムの同位体比分析を実施予定である。分析対象は、環境省の酸性雨モニタリング事業で採取された約20年間の経時サンプリング土壌である。この分析によって得られる鉛やストロンチウム同位体比の経時的変化から、大気沈着の起源の長期的な変遷を把握できる可能性がある。2022年度も総合地球環境学研究所の施設利用許可を得ている。
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| Causes of Carryover |
昨年度と同様、新型コロナウイルス感染症の影響により、2021年12月の第11回地球研同位体環境学シンポジウムおよび2022年3月の日本生態学会大会がいずれもオンライン開催となり、旅費が加算されなかったため次年度使用額が生じた。一方で、2021年度は地球研での分析費用を科研費から支出したため、2020年度末よりも未使用額は削減されている。2022年度もサンプル分析を行うため、地球研への旅費および分析費用の支出が見込まれる。また、論文投稿や国際学会（Acid Rain 2020）も予定されていることから、2022年度末で研究経費を使い切る見込みである。
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Research Products
(3 results)
