2021 Fiscal Year Annual Research Report
重金属安定同位体を用いたラテライト鉱床におけるCrの環境動態解析
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19K24388
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
伊藤 茜 関西学院大学, 生命環境学部, 助教 (30844659)
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2019-08-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 6価クロム / 超苦鉄質岩 / 風化 / ラテライト / 逐次抽出 / 同位体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
かんらん岩や蛇紋岩などの超苦鉄質岩の化学風化により形成されたラテライト鉱床は、東南アジアを含む熱帯・亜熱帯地域に広く分布しており、レアメタルの新たな供給源として注目されている。しかしながら、鉱床開発において人体に有害な6価クロム (Cr) の溶出が報告されており、周辺河川および土壌の汚染が問題となっている。本研究では、ラテライト試料のCr安定同位体比分析および逐次抽出法による元素の存在形態分析により、ラテライト鉱床における6価Crの生成機構および溶出挙動を明らかにすることを目的とした。
インドネシアのラテライト鉱床にて採取した風化物および母岩試料の全岩のCr同位体組成分析結果より、表層付近において3価Crから6価Crへの酸化反応が生じていることを明らかにした。さらに、有機物含有量および鉄の移動量が大きいプロファイルでは、より小さい同位体比の変動を示す傾向が見られ、この事から、有機物や溶存2価鉄の存在がラテライト鉱床における6価Crの移動に制約を与えている事が示唆された。そこで、風化層試料に対し逐次抽出を行い、Crの存在形態の把握を試みた。その結果、風化が進んだリモナイト試料では、6価Crは比較的溶出性が高い画分である吸着態画分に最も多く存在し (100-1000 mg/kg)、総Cr濃度の最大5%を占めることが分かった。一方、サプロライト試料では、溶出性の高い画分中のCrは0.1%未満であったことから、6価Crはリモナイト層で生成されていることが示唆された。また、全岩のCr同位体組成と吸着態画分中のCr濃度の深度変化に相関が見られたことから、同位体組成は6価Crの移動量を反映している可能性が示唆された。
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