| 研究課題/領域番号 |
17K00518
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境動態解析
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
杉山 雅人 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (10179179)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | pH / アクチノイド元素 / ケイ酸重合体 / 重金属 / 生物地球化学過程 / 貧酸素水域 / 強アルカリ性 / 強酸性 / 強アルカリ性水 / 強酸性水 / 無酸素深水層 / 酸性湧水 / ｐH / ケイ酸 / 河川 / 湖沼 / 極端ｐH |
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| 研究成果の概要 |
季節的に無酸素となった淡水湖底層堆積物の間隙水中にケイ酸が重合体として存在することを明らかにした。これはおそらく、ケイ酸が自然水中で重合体として存在しうることについての世界初の発見である。①酸化的環境で生成した水和鉄酸化物に溶存ケイ酸が吸着し、酸化物中で熟成されることにより重合体に変性する、②還元的環境での水和鉄酸化物の還元溶解によりケイ酸重合体が間隙水中に付加される、ことを野外調査と室内実験により確証した。一方、同じく溶存酸素が涸渇していても汽水湖ではケイ酸重合体は存在しなかった。塩化ナトリウムの存在が影響していると考えられた。U、Thの動態研究については、分析法の検討を継続中である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ケイ酸が自然水中で重合体としても存在することの真偽は、以前から多数の研究者の興味を集めていた。我々は、淡水湖の無酸素水域に着目して調査・研究することにより、その存在の確証を示した。この成果は地球化学・環境化学からだけでなく、ケイ酸の物理化学を研究するうえでも、画期的な成果と言える。なぜなら、ケイ酸を含む酸素酸イオンの重合体の研究に新たな側面を拓いたからである。
ケイ酸は稲藁の主成分でもある。そして、水田土壌は無酸素になりやすい。重合体ケイ酸は単量体ケイ酸に比べ、生物利用能が極めて低いとされる。このため、重合体ケイ酸の化学を明らかにすることで、稲の生育化学にも寄与するところ大であると考えられる。
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