| 研究課題/領域番号 |
21H03659
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分64050:循環型社会システム関連
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
井岡 聖一郎 弘前大学, 地域戦略研究所, 教授 (40598520)
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| 研究分担者 |
若狭 幸 弘前大学, 地域戦略研究所, 准教授 (40442496)
天野 由記 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 核燃料サイクル工学研究所 環境技術開発センター, 研究副主幹 (60421674)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 地熱探査 / 湧水 / 硫酸還元 / 微生物 / 地熱 / 北八甲田火山群 / 硫黄 / 硫酸還元反応 / 有効エネルギー / 探査法 / 硫化水素 / 火山 / 水質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地熱発電の有望地を見つけるためには，地下の熱水・蒸気が賦存している断層，割れ目からなる断裂構造の評価のために様々な探査を行う。熱水は火山活動により発生するため，熱水に含まれる火山活動由来の硫化水素が深部断裂の存在を示唆する指標と考えられるが，低温湧水に含まれる硫化水素は，微生物硫酸還元反応の生成物である可能性もある。したがって，低温湧水中に含まれる硫化水素が火山活動起源か微生物活動起源か判定させる新しい指標作りが急務である。
本研究では地熱地域において硫化水素を含んでいる低温湧水を研究対象として，硫化水素の起源を明らかにし，その硫化水素の起源判定に基づく新しい地熱資源探査法の開発を試みる。
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| 研究成果の概要 |
本研究は地熱探査地域における低温湧水中の硫化水素が火山活動起源か微生物活動起源かの評価を行うために，1）微生物硫酸還元反応が生じた地下水が流出しているのか，2）硫酸還元微生物相は存在するのか，3）微生物硫酸還元反応に必要な有効エネルギーは存在するのか，4）湧水流出域に有機態炭素は存在するのかについて調査し硫化水素の起源評価を試みた。方法として，湧水の硫酸イオンの安定同位体比分析，微生物群集組成解析，微生物硫酸還元反応有効エネルギー解析，有機態炭素濃度分析を実施した。その結果，本研究で対象としたpHが酸性の硫化水素を含む低温湧水では微生物群集解析等の微生物の解析の有効性が示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
日本は火山が多く地熱資源量も多いとされている。しかし，火山地域でかつ地熱探査地域における低温湧水の水質形成機構研究はその資源的，地熱兆候としての低評価から遅れている。そのような中，本研究では低温湧水に含まれる硫化水素の起源推定を試みた。酸性の低温湧水を対象にした結果，微生物硫酸還元反応有効エネルギー解析は反応に十分な有効エネルギー値を示した。一方，微生物群集解析等では微生物反応評価の有無に地域差があり，微生物硫酸還元反応が起きている場と起きていない場がある可能性が評価され，火山地域でかつ地熱探査地域における低温湧水に含まれる硫化水素には微生物硫酸還還元反応起源もある可能性が示された。
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