2021 Fiscal Year Research-status Report
Contribution of P(+III) on P circulation in inland water systems
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21K12209
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
丸尾 雅啓 滋賀県立大学, 環境科学部, 教授 (80275156)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩田 智也 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (50362075)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | メチルホスホン酸 / 西湖 / 琵琶湖 / 回収率向上 / マトリックス除去 / 水酸化鉄(III)共沈法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度には、①淡水を対象に植物プランクトン体内のマトリックス除去と濃縮を兼ねて、共同沈殿法によるメチルホスホン酸の濃縮条件を主に検討した。調製した直後の水酸化鉄(III)を用いて湖水中のメチルホスホン酸濃縮条件を濃縮時pH、脱着時pH等について検討したところ、標準溶液においてpH6以下で、定量的かつ再現性の高い吸着が可能であることが分かったため、pH5～6で濃縮することとした。脱着は10mMアンモニア水で行うことで50%程度安定して回収できた。
②西湖（富士五湖）の懸濁試料中に存在するメチルホスホン酸の抽出、定量を行う際、これまでカラム寿命を縮める要因と考えられたたんぱく質等の高分子を除去するために、限外濾過ユニット付遠心管を使用して抽出溶液のろ過を行った。その結果、1年間にわたり分析カラムの劣化がほぼ認められなくなった。また、劣化した場合もメーカーの指針通りの作業で性能を回復することができるようになった。
③メチルホスホン酸分析について、再現性の高い濃縮法ができているが、現在は回収率が50％程度であることから、定量的回収を目指し、吸着材調整法の変更などによってさらなる改良を検討している。
④本手法を用いて、夏季の水温躍層形成期における琵琶湖、西湖におけるメチルホスホン酸の定量を行うことができ、琵琶湖北湖では湖底付近で0.6 nmol/Lをしめした以外は0.5nmol/L以下であることが明らかになった。一部の結果は2021年度の日本陸水学会第85回大会にて発表した。
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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
①淡水中の溶存態メチルホスホン酸の濃縮、脱着、イオンクロマトグラフィーによる定量法は、信頼できる手法としてほぼ確立できた。懸濁試料から抽出したメチルホスホン酸の定量についても、限外濾過後にイオンクロマトグラフィーにかけることで問題なく定量できることが示された。今後実試料の分析を継続するとともに、定量的回収可能な手法をさらに検討する段階まで到達した。
メチルホスホン酸分析について、再現性の高い濃縮法ができているが、現在は回収率が50％程度であることから、定量的回収を目指し、吸着材調整法の変更などによってさらなる改良を検討している。
②本手法を用いて、夏季の水温躍層形成期における琵琶湖、西湖におけるメチルホスホン酸の定量を行うことができたが、コロナウイルス感染症の影響により、西湖における調査は1回にとどまり、秋季の調査は次年度に持ち越された。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、①琵琶湖、西湖における調査回数を増やし、より詳細なメチルホスホン酸の分布、季節変化を明らかにする、②メチルホスホン酸の定量的回収を目指し、吸着素材について再検討する。文献では合成針鉄鉱による定量的回収事例も報告されている。③琵琶湖、西湖のメチルホスホン酸の起源について、水中メタン濃度の測定、集水域におけるメチルホスホン酸濃度分布調査等から推定する。
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| Causes of Carryover |
2021年度の計画では、研究協力者と共に秋季に西湖の2度目の調査を行う予定であったが、コロナウイルス蔓延のこともあり、夏季1回のみで調査を終えた。このため3泊4日、2名分の旅費、調査器具費用、研究協力者（大学院生）雇用費を使用することがなかった。試料処理に必要な消耗品も使用数が少なかったために次年度使用額が生じたものである。
これらについては、2022年度に２～３回の西湖における調査を計画しており、この際に使用する予定である。またより詳細な琵琶湖、西湖におけるメチルホスホン酸の鉛直、水平分布を取得するための消耗品費として活用する予定である。
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