水圏環境の貧酸素化による微量元素の動態変化とその潜在的生態影響の解明

• 研究課題/領域番号: 22681001
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 板井 啓明 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 講師 (60554467)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円); 2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2011年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2010年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: 水圏 / 貧酸素化 / マンガン / ヒ素 / 生態影響 / 琵琶湖 / 化学形態 / 動態解析 / 微量元素 / 形態分析 / 酸化還元

研究概要

貧酸素化にともなう微量元素動態の変化が水生生物に及ぼす影響を評価することを目的に、琵琶湖を主なフィールドとして調査を実施した。その結果、 (1) 2007年に琵琶湖湖底で大量斃死した固有種イサザが、低酸素環境下で Mn・As に暴露していたこと、(2)琵琶湖底泥表層に Mn・As が著しく濃縮しており、貧酸素化により濃集層が薄化している地点ほど湖水への拡散溶出フラックスが大きいこと、などを明らかにし、類似の現象が世界各地の貧酸素水域で懸念されることを示唆した。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of arsenite- and antimonite- oxidizing bacteria associated with antimony mine tailings (2013)
  • 著者名/発表者名: Hamamura, N., Fukushima, K., Itai, T
  • 雑誌名: Microbes and Environments. 巻: 2 ページ: 257-263
  • 査読あり
• [雑誌論文] Use of soil color meter for aqueous iron and ammonium measurements (2013)
  • 著者名/発表者名: Itai, T., Maruoka, T., Kusakabe, M.,Uesugi, K., Mitamura, M
  • 雑誌名: Soil Science and Plant Nutrition. 巻: (in press) 号: 3 ページ: 450-454
  • DOI: 10.1080/00380768.2013.772887
  • NAID: 110009766748
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of arsenite- and antimonite-oxidizing bacteria associated with antimony mine tailings. (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Hamamura
  • 雑誌名: Microbe and Environment 巻: 28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mobilization of manganese and arsenic under hypoxia in the bottom of Lake Biwa (2012)
  • 著者名/発表者名: Hyobu, Y., Itai, T., Hayase, D., Kumagai, M. and Tanabe, S.
  • 雑誌名: Interdisciplinary Studies on Environmental Chemistry 巻: 6 ページ: 133-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypoxia-induced exposure of the isaza fish to manganese and arsenic in the bottom of Lake Biwa (2012)
  • 著者名/発表者名: Itai, T., Hayase, D., Hyobu, Y., Hirata S., Kumagai, M., Tanabe, S
  • 雑誌名: Japan -Experimental and geochemical verification. Environmental Science &Technology 巻: 46 ページ: 5789-5797
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apparent increase in Mn and As accumulation in the surface of lake sediment from 1977 to 2009 in Lake Biwa (2012)
  • 著者名/発表者名: Itai, T., Kumagai, M., Hyobu, Y., Hayase, D., Horai, S., Kuwae, M., Tanabe, S
  • 雑誌名: Japan. Geochemical Journal 巻: 46
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypoxia-induced exposure of the isaza fish to manganese and arsenic in the bottom of Lake Biwa, Japan-Experimental and geochemical verification (2012)
  • 著者名/発表者名: Itai, T., Hayase, D., Hyobu, Y., Hirata S., Kumagai, M., Tanabe, S
  • 雑誌名: Environmental Science & Technology 巻: 46 号: 11 ページ: 5789-5797
  • DOI: 10.1021/es300376y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apparent increase in Mn and As accumulation in the surface of lake sediment from 1977 to 2009 in Lake Biwa, Japan. (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Itai
  • 雑誌名: Geochemical Journal 巻: 46
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantification of toxic metals leaching from plastic litter collected from Ookushi beach, Japan. (2012)
  • 著者名/発表者名: E. Nakashima
  • 雑誌名: Environmental Science & Technology 巻: 46 号: 18 ページ: 5789-5797
  • DOI: 10.1021/es301362g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunochromatographic assay of cadmium levels in oysters (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nishi
  • 雑誌名: Talanta 巻: 92 ページ: 262-266
  • DOI: 10.1016/j.talanta.2012.04.028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial profile of trace elements in marine sediments from Jakarta Bay, Indonesia (2012)
  • 著者名/発表者名: A.S. Riyadi
  • 雑誌名: Interdisciplinary Studies on Environmental Chemistry 巻: 6 ページ: 141-150
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bioaccumulation of trace elements (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Adachi
  • 雑誌名: Interdisciplinary Studies on Environmental Chemistry 巻: 6 ページ: 169-176
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mobilization of Manganese and Arsenic under Hypoxia in the Bottom of Lake Biwa (2012)
  • 著者名/発表者名: Hyobu, Y., Itai, T., Hayase, D., Kumagai, M., Tanabe, S.
  • 雑誌名: Interdisciplinary Studies on Environmental Chemistry 巻: 6 ページ: 133-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] ベンガル平野における天然由来のヒ素による大規模な地下水汚染の発生機構 ～ フィールド・実験的研究の現状と今後の課題 (2011)
  • 著者名/発表者名: 板井 啓明
  • 雑誌名: 地球化学 巻: 45 ページ: 61-97
  • NAID: 110008686824
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arsenic and Mn levels in Isaza (Gymnogobius isaza) during the mass mortality event in Lake Biwa (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirata, S. H., Hayase, D., Eguchi, A., Itai, T., Nomiyama, K., Isobe, T., Agusa, T., Ishikawa, T., Kumagai, M. and Tanabe, S.
  • 雑誌名: Japan. Environmental Pollution 巻: 159 ページ: 2789-2796
  • 査読あり
• [雑誌論文] ベンガル平野における天然由来のヒ素による大規模な地下水汚染の発生機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 板井啓明
  • 雑誌名: 地球化学 巻: 45 ページ: 61-97
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soil column experiments for iodate and iodide using K-edge XANES and HPLC-ICP-MS. (2010)
  • 著者名/発表者名: 嶋本洋子
  • 雑誌名: Journal of Geochemical Exploration 巻: 107 ページ: 117-123
  • 査読あり
• [学会発表] 琵琶湖北湖底泥間隙水の地球化学的特徴に基づく微量元素の湖内動態解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 板井 啓明, 兵部 唯香,田辺 信介, 熊谷道夫
  • 学会等名: 2012 年度日本陸水学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-09-16
• [学会発表] 琵琶湖北湖底泥中間隙水の化学組成にもとづく Mn ・ As の鉛直拡散フラックスの推定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 板井 啓明, 兵部 唯香, 熊谷 道夫, 田辺 信介
  • 学会等名: 2012 年度日本地球化学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] Exposure of goby fish to manganese and arsenic mobilized from sediment in Lake Biwa under hypoxia (2012)
  • 著者名/発表者名: Itai, T., Hayase, D., Hyobu, Y., Horai, S., Kumagai, M. and Tanabe, S
  • 学会等名: The 4th International Congress on Arsenic in the Environment
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 2012-07-25
• [学会発表] Change in enrichments of manganese and arsenic in the surface of sediment from 1976 to 2009 in Lake Biwa (2012)
  • 著者名/発表者名: Itai, T., Kumagai, M., Hyobu, Y., Kuwae, M. and Tanabe, S.
  • 学会等名: Japan, 2012 ASLO Aquatic Science Meeting
  • 発表場所: Otsu, Japan, Program Book
  • 年月日: 2012-07-08
• [学会発表] 貧酸素化に伴う琵琶湖北湖底泥からのマンガンおよびヒ素の溶出～間隙水の分析結果から見た動態解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 兵部唯香
  • 学会等名: 第21回環境化学討論会
  • 発表場所: 愛媛県民文化センター（ひめぎんホール）
• [学会発表] 山陰沖・北陸沖深海に生息する魚介類の微量元素形態分析と食物網を介した生物濃縮性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安達春樹
  • 学会等名: 第21回環境化学討論会
  • 発表場所: 愛媛県民文化センター（ひめぎんホール）
• [学会発表] Human exposure to PCBs, BFRs and trace elements from e-waste activities in Ghana. (2012)
  • 著者名/発表者名: K.A. Asante
  • 学会等名: 第21回環境化学討論会
  • 発表場所: 愛媛県民文化センター（ひめぎんホール）
• [学会発表] Spatial-temporal distribution of trace elements in marine sediments from Jakarta Bay, Indonesia. (2012)
  • 著者名/発表者名: A.S. Riyadi
  • 学会等名: 第21回環境化学討論会
  • 発表場所: 愛媛県民文化センター（ひめぎんホール）
• [学会発表] Assessment of human exposure to halogenated compounds and electronic waste recycling activities in Ghana. (2012)
  • 著者名/発表者名: K.A. Asante
  • 学会等名: 32st International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants (DIOXIN 2012)
  • 発表場所: Cairns, Australia
• [学会発表] 琵琶湖北湖底泥間隙水の地球化学的特徴に基づく微量元素の湖内動態解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 板井啓明
  • 学会等名: 日本陸水学会 第77回大会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Contamination of trace metals in riverine and marine sediments from Jakarta Bay, Indonesia. (2012)
  • 著者名/発表者名: A.S. Riyadi
  • 学会等名: SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) Asia/Pacific
  • 発表場所: ANA hotel, Kumamoto, Japan
• [学会発表] Simultaneous exposure to Sb, As, Cd, Sn, Bi with Pb in battery recycling village, Dong Mai, Vietnam. (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Itai
  • 学会等名: SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) Asia/Pacific
  • 発表場所: ANA hotel, Kumamoto, Japan
• [学会発表] An evidence of temporal increase of mercury level in offshore region of Japan using archived open sea cetaceans. (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Itai
  • 学会等名: Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) North America 33rd Annual Meeting
  • 発表場所: Long Beach Convention Center, California, USA
• [学会発表] Speciation of heavy metals/metalloids in electronic waste recycling site using X-ray absorption fine structure spectroscopy. (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Itai
  • 学会等名: Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) North America 33rd Annual Meeting
  • 発表場所: Long Beach Convention Center, California, USA
• [学会発表] Evaluation of Mn and As exposure of a goby fish (Gymnogobius isaza) in the bottom of hypoxic lake -analytical and experimental approaches (2011)
  • 著者名/発表者名: Itai, T., Hayase, D., Hyobu, Y., Hirata, S. H., Kumagai, M. and Tanabe, S
  • 学会等名: Evaluation of Mn and As exposure of a goby fish (Gymnogobius isaza) in the bottom of hypoxic lake -analytical and experimental approaches
  • 発表場所: Boston, Massachusetts, USA, Abstract Book
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Evaluation of Mn and As exposure of a goby fish (Gymnogobius isaza) in the bottom of hypoxic lake? analytical and experimental approaches (2011)
  • 著者名/発表者名: Itai, T., Hayase, D., Hyobu, Y., Hirata, S.H., Kumagai, M., Tanabe, S.
  • 学会等名: Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) North America 32nd Annual Meetin
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] 琵琶湖北湖の貧酸素化にともなうMn・Asの動態変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 板井啓明・兵部唯香・早瀬大祐・田辺信介
  • 学会等名: 2011年度日本地球化学会年会
  • 発表場所: 熊本県立大学
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Manganese and arsenic exposure to a goby fish in Lake Biwa - Importance of simultaneous speciation in biota and surrounding environmental media (2011)
  • 著者名/発表者名: Itai, T., Hayase, D., Hyobu, Y., Kumagai, M. and Tanabe, S
  • 学会等名: The 6th Global COE International Symposium on Advanced Studies by Young Scientists on Environmental Pollution and Ecotoxicology
  • 発表場所: Matsuyama, Japan, Abstract Book
  • 年月日: 2011-08-05
• [学会発表] 琵琶湖底泥のマンガン・ヒ素の経年的上昇とその環境化学的意義 (2011)
  • 著者名/発表者名: 板井 啓明, 兵部 唯香, 早瀬 大祐, 田辺 信介
  • 学会等名: 第20回環境化学討論会
  • 発表場所: 熊本, 講演要旨集
  • 年月日: 2011-07-17
• [学会発表] 吸着実験による琵琶湖固有魚種イサザへのマンガン・ヒ素暴露の検証 (2011)
  • 著者名/発表者名: 板井 啓明, 早瀬 大祐, 平田 佐和子, 田辺 信介
  • 学会等名: 第20回環境化学討論会
  • 発表場所: 熊本, 講演要旨集
  • 年月日: 2011-07-17
• [学会発表] 吸着実験による琵琶湖固有魚種イサザへのマンガン・ヒ素曝露の検証 (2011)
  • 著者名/発表者名: 板井啓明・早瀬大祐・平田佐和子・田辺信介
  • 学会等名: 第20回環境化学討論会
  • 発表場所: 熊本県立大学
  • 年月日: 2011-07-17
• [学会発表] 琵琶湖湖底の貧酸素化がもたらすマンガンとヒ素の動態変化,第20回環境化学討論会 (2011)
  • 著者名/発表者名: 兵部唯香・板井啓明・早瀬大祐・田辺信介
  • 学会等名: 第20回環境化学討論会
  • 発表場所: 熊本県立大学
  • 年月日: 2011-07-17
• [学会発表] 琵琶湖底泥のマンガン・ヒ素の経年的上昇とその環境化学的意義 (2011)
  • 著者名/発表者名: 板井啓明・兵部唯香・早瀬大祐・田辺信介
  • 学会等名: 第20回環境化学討論会
  • 発表場所: 熊本県立大学
  • 年月日: 2011-07-17
• [学会発表] Manganese and arsenic exposure to fish in Lake Biwa-importance of simultaneous speciation in biota and surrounding environmental media (2011)
  • 著者名/発表者名: Itai, T., Hayase, D., Hyobu, Y., Horai, S., Kumagai, M., Tanabe, S
  • 学会等名: The Third International Symposium on Metallomics
  • 発表場所: Munster, Germany
  • 年月日: 2011-06-17
• [学会発表] Manganese and Arsenic Exposure to Fish in Lake Biwa - Importance of Simultaneous Speciation in Biota and Surrounding Environmental Media (2011)
  • 著者名/発表者名: Itai, T., Hayase, D., Hyobu, Y., Horai, S., Kumagai, M. and Tanabe, S
  • 学会等名: The third International Symposium on Metallomics
  • 発表場所: Munster, Germany, June, Abstracts
  • 年月日: 2011-06-16
• [学会発表] Manganese and arsenic exposure to a goby fish in Lake Biwa-Importance of simultaneous spedation in biota and surrounding environmental media (2011)
  • 著者名/発表者名: Itai, T., Hayase, D., Hyobu, Y., Kumagai, M., Tanabe, S
  • 学会等名: The 6th Global COE International Symposium on Advanced Studies by Young Scientists on Environmental Pollution and Ecotoxicology
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] A new insight to characterize As contaminated groundwater based on the adsorption equilibrium model. (2010)
  • 著者名/発表者名: 板井啓明
  • 学会等名: SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) 31st Annual Meeting in North America
  • 発表場所: 米国、オレゴン州、ポートランド
  • 年月日: 2010-11-11
• [学会発表] 琵琶湖北湖底泥のマンガン濃集層の経時変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 板井 啓明, 早瀬 大輔, 平田 佐和子, 兵部 唯香 , 熊谷 道夫 , 田辺 信介
  • 学会等名: 2010 年度日本地球化学会年会
  • 発表場所: 熊谷
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] 琵琶湖北湖底泥のマンガン濃集層の経時変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 板井啓明
  • 学会等名: 日本地球化学会年会
  • 発表場所: 埼玉県熊谷市、立正大学
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Change in enrichments of manganese and arsenic in the surface of sediment from 1976 to 2009 in Lake Biwa, Japan
  • 著者名/発表者名: T. Itai
  • 学会等名: ASLO Aquatic Science Meeting
  • 発表場所: Biwako hall, Otsu, Japan
• [学会発表] Exposure of goby fish to manganese and arsenic mobilized from sediment in Lake Biwa under hypoxia
  • 著者名/発表者名: T. Itai
  • 学会等名: The 4th International Congress on Arsenic in the Environment
  • 発表場所: Cairns, Australia
• [学会発表] 野生生物を対象としたメタロミクス研究戦略
  • 著者名/発表者名: 板井 啓明
  • 学会等名: 第3回メタロミクスシンポジウム
  • 発表場所: 昭和薬科大学
• [学会発表] 琵琶湖北湖底泥表層におけるマンガン・ヒ素の経年的濃度上昇とその供給源
  • 著者名/発表者名: 板井 啓明
  • 学会等名: 2012年度 日本地球化学会年会
  • 発表場所: 九州大学