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安定同位体比分析に基づく海洋における粒子態微量金属の起源・動態解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K19957
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関京都大学

研究代表者

高野 祥太朗  京都大学, 化学研究所, 助教 (40758439)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード微量金属 / 安定同位体比 / 生物地球化学循環 / 海洋 / 分析化学 / 同位体比 / 大気エアロゾル / 沈降粒子 / 海水 / エアロゾル
研究開始時の研究の概要

海洋の微量金属は,過去・現在・未来の海洋環境についての強力な生物地球化学的トレーサーまたはプロキシとなる可能性があるため,それらの生物地球化学循環が活発に研究されている.本研究の目的は,微量金属安定同位体比を用いて海水中粒子態微量金属の起源および溶存態―粒子態変換過程を理解し,現代海洋における微量金属の供給―輸送―除去過程を解明することである.主な研究内容は,(i)大気エアロゾル粒子中微量金属濃度・同位体比分析による微量金属の起源および溶解度の定量的解明,(ii)エアロゾル,海水,沈降粒子,堆積物の微量金属濃度・同位体比を用いた溶存態・粒子態微量金属の海洋ボックスモデルの構築である.

研究成果の概要

海洋においてFe,Ni,Cu,Zn,Cd,Pbなどの微量金属は,生物に必須もしくは毒性を持つ.これらの循環は,生物活動,海洋循環,酸化還元などの生物地球化学的過程の影響を受ける.
本研究では,天然試料中の微量金属の安定同位体比分析法を開発し,その方法を用いて大気エアロゾル,海水中粒子,海水中の微量金属の起源と動態を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

海水中の微量金属は,海洋の生物多様性や一次生産に影響を与える.本研究で得られた海水中微量金属の起源に関する知見は,人間活動による海洋汚染の規模推定や,その汚染が未来の海洋環境に与える影響の評価に役立つ.また,本研究で提案する海水中微量金属の海底への輸送メカニズムは,海底堆積物に保存されている微量金属から過去の海洋環境を復元できる可能性を示唆する.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Taiwan Academia Sinica(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 海水中粒子に含まれる重金属の起源を調べる2023

    • 著者名/発表者名
      高野 祥太朗
    • 雑誌名

      同位体環境学がえがく世界

      巻: なし ページ: 241-243

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Isotopic evolution of dissolved Ni, Cu, and Zn along the Kuroshio through the East China Sea2022

    • 著者名/発表者名
      Takano Shotaro、Liao Wen-Hsuan、Ho Tung-Yuan、Sohrin Yoshiki
    • 雑誌名

      Marine Chemistry

      巻: 243 ページ: 104135-104135

    • DOI

      10.1016/j.marchem.2022.104135

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Zn elemental and isotopic features in sinking particles of the South China Sea: Implications for its sources and sinks2021

    • 著者名/発表者名
      Liao Wen-Hsuan、Takano Shotaro、Tian Hung-An、Chen Hung-Yu、Sohrin Yoshiki、Ho Tung-Yuan
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 314 ページ: 68-84

    • DOI

      10.1016/j.gca.2021.09.013

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Isotopic analysis of nickel, copper, and zinc in various freshwater samples for source identification2021

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Takano, Mao Tsuchiya, Shoji Imai, Yuhei Yamamoto, Yusuke Fukami, Katsuhiko Suzuki, Yoshiki Sohrin
    • 雑誌名

      Geochemical Journal (accepted)

      巻: -

    • NAID

      130008119470

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 南マリアナトラフにおけるFe, Ni, Cu, Zn, Cd, Pbの同位体比分布2023

    • 著者名/発表者名
      金村英雄,高野祥太朗,宗林由樹
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会 「微量元素・同位体を用いた海洋生物地球化学研究 (GEOTRACES-Japan)」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 海水中溶存態Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb安定同位体比分析法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      金村英雄,高野祥太朗,宗林由樹
    • 学会等名
      日本地球化学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 海水中溶存態Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb 安定同位体比分析法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      金村英雄,高野祥太朗,宗林由樹
    • 学会等名
      同位体環境学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 東シナ海における溶存態ニッケル,銅,亜鉛の同位体比分布2022

    • 著者名/発表者名
      高野祥太朗,Wen-Hsuan Liao,Tung-Yuan Ho,宗林由樹
    • 学会等名
      日本地球化学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 微量金属の精密同位体分析法の開発とその海洋・地球化学への応用2022

    • 著者名/発表者名
      高野祥太朗
    • 学会等名
      プラズマ分光分析研究会115回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 同位体比分析に基づく日本海沈降粒子中重金属の起源解析2021

    • 著者名/発表者名
      高野祥太朗, 乙坂重嘉, 宗林由樹
    • 学会等名
      日本地球化学会第68回年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 安定同位体比を用いた大気エアロゾル中微量金属の起源解析2021

    • 著者名/発表者名
      高野祥太朗, 坂田昂平, 宗林由樹
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「微量元素・同位体を用いた海洋生物地球化学研究の推進と新しい展開に向けて」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 微量金属同位体比分析に基づく大気・海洋化学研究について2021

    • 著者名/発表者名
      高野祥太朗
    • 学会等名
      分析化学会近畿支部講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 天然試料中微量金属の同位体比分析2021

    • 著者名/発表者名
      高野祥太朗
    • 学会等名
      プラズマ分光分析研究会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 安定同位体比を用いた大気エアロゾル中微量金属の起源解析2021

    • 著者名/発表者名
      高野 祥太朗、坂田 昂平、宗林 由樹
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会 「微量元素・同位体を用いた海洋生物地球化学研究の推進と 新しい展開に向けて」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] エアロゾル中ニッケル,銅,亜鉛,鉛同位体比分析法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      高野 祥太朗、坂田 昂平、宗林 由樹
    • 学会等名
      第10回同位体環境学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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