| 研究課題/領域番号 |
21K12280
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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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| 審査区分 |
小区分64010:環境負荷およびリスク評価管理関連
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
村野 宏達 名城大学, 農学部, 教授 (00570798)
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| 研究分担者 |
前林 正弘 名城大学, 農学部, 教授 (00402488)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 溶存有機物 / 凝集 / 超分子凝集体 / 負電荷支援型水素結合 / pKa / 腐植物質 / 水素結合 / カルボキシ基 / 吸着 / 農薬 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
農薬は農地においては食料生産に貢献する一方で、深刻な環境汚染を引き起こすことがあるため、その土壌中の動態を知ることは重要である。土壌中の主な農薬の吸着媒は有機物と考えられてきた。中でも水溶性の高いフルボ酸やフミン酸が農薬などの合成化合物の挙動に果たす役割は大きい。腐植物質は複数の腐植物質分子が、静電気力、水素結合、疎水的相互作用などにより集合体を形成している考えられてきた。申請者ら近年の研究で、より強い結合である負荷電支援型水素結合（(-)CAHB）の関与が示唆された。本研究は、農薬特に除草剤と腐植物質分子間の相互作用に(-)CAHBが果たす役割を明らかにすることを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
溶存有機物（DOM)の凝集および低分子弱酸との相互作用を調べ、非常に強い負電荷支援型水素結合（－）CAHBの関与を調べた。DOMが緊密に編まれた一次粒子（≦10kDa）がより大きな二次凝集体（～マイクロメートル）を形成することを指示した。一次粒子は、（－）CAHB対応溶質（単純なカルボン酸およびリン酸）と相互作用するが、（－）CAHB非対応溶質とは相互作用しなかった。低分子有機酸がDOM分子内および分子間の (－)CAHB の破壊およびDOM上の遊離基との新規 (－)CAHB の形成を確認した。その効果は溶質濃度に依存し、pH 5 の方が pH 6 よりも大きく、CAHB 理論と一致した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
陸域の溶存有機物 (DOM: dissoveld organic matter) は、多くの生物的および非生物的環境反応や水処理において重要な役割を果たしている。そのため、その構造は大きな関心を集めている。我々は、非常に強い負電荷支援型水素結合(－)CAHB が DOM の凝集に寄与し、そのサイズと電荷に影響を与え、弱酸性汚染物質、栄養素、および天然化合物が DOM と相互作用する手段を提供していることを明らかにした。このような相互作用は、環境における DOM の挙動、人為的汚染物質の運命と移動の理解を促進するだけでなく、水処理技術における DOM の役割に寄与する。
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