| 研究課題/領域番号 |
21K17882
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分63010:環境動態解析関連
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| 研究機関 | 九州大学 (2022-2023)
関西学院大学 (2021) |
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研究代表者 |
伊藤 茜 九州大学, 工学研究院, 助教 (30844659)
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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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 河川水 / 汽水 / クロム / 重元素同位体 / 化学種 / 有機物 / 物質循環 / 酸化還元指標 / 安定同位体 / 汽水域 / HPLC-ICP-MS / 環境復元 / 同位体 / HPLC / 風化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地球表層環境の変遷は生物の進化や大規模鉱床の形成に密接に関わっており，その解読は地球化学分野において重要な課題である．重元素同位体の一つであるクロムの安定同位体比は, 酸化還元反応によって顕著な変動を生じる事から,古環境復元のツールとして利用されてきた. しかしながら, 陸域-河川-海洋の移行過程でのクロム同位体比の変動要因や保存性については統一的な見解がない． 本研究では, 地質や環境条件の異なる河川において, 濃度-存在形態-同位体比のマルチ分析から，移行過程での同位体比変動を支配する生物・地球化学反応を定量的に理解し, 酸化還元の代替指標としてのクロム同位体の有用性を評価する.
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| 研究成果の概要 |
古環境の復元において重要な酸化還元プロキシであるクロム同位体比に焦点を当て, 海洋堆積物内に保存されたクロム同位体比が過去の酸化の程度を示唆するという仮説に基づいて, 「陸域から海洋へのクロム同位体比の保存性」を検証した. 具体的には, 高知県の二つの河川においてクロム濃度, 化学種, 同位体比の変動を調査した. その結果, 淡水域では六価クロムが還元され, 汽水域では海水との混合や河床堆積物からの放出により同位体比が大きく変化することが明らかとなった. 陸域から海洋へのクロム同位体比の保存性については, さらなる研究が必要であるが, 本研究の成果から河床堆積物の影響評価の重要性が示唆された.
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究において存在が示唆されたクロムの溶存有機錯体は, 地球表層におけるクロムの物質循環の議論において, 未だ情報が少なく空白となっている領域である. 本研究で開発した有機-無機の化学種一斉分析法を発展させることで, その生成機構や環境条件の理解が深まることが期待される. また, これらの情報の拡充により, 陸域から海洋間のクロム同位体比の保存性に関するより良い制約が得られ, 堆積岩中のクロム同位体比から表層の酸化還元環境の変遷を復元することが可能となり, 縞状鉄鉱床などの表層大気の進化に伴い形成された金属鉱床の新規発見など, 資源開発の発展にもつながる可能性がある.
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