現場型自動分析計を用いた熱水起源微量金属元素の広域調査技術の開発

• 研究課題/領域番号: 24310006
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小畑 元 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (90334309)
• 研究分担者: 岡村 慶 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 准教授 (70324697) ; 丸尾 雅啓 滋賀県立大学, 環境科学部, 准教授 (80275156) ; 蒲生 俊敬 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (70143550)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2013年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2012年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
• キーワード: 熱水プルーム / 鉄 / 亜鉛 / 硫化物 / 有機配位子 / 現場型自動分析計 / 自動分析装置 / 海底熱水活動 / 微量金属元素 / 有機錯体 / 鉄(II) / 錯生成

研究成果の概要

海洋の鉄収支に大きな影響を及ぼす熱水プルームにおいて、微量金属元素の挙動を研究した。まず、熱水プルーム中の鉄(II)を正確に測定するため、溶存酸素、硫化物濃度による測定値の補正法を開発した。ファンデフーカ海嶺での観測にこの方法を適用し、より正確な鉄(II)の分布を明らかにした。また、長崎県橘湾の沿岸熱水域において海水中の亜鉛の存在状態を調べた。海水中の亜鉛は硫化水素と有機配位子によって存在量がコントロールされていると考えられる。一方、現場型自動分析計を用いて、外洋域の水深1500mまでの鉄(II)濃度を連続観測することが可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] Distribution and speciation of dissolved zinc in the western North Pacific and its adjacent seas. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kim, T-J., Obata, H., Kondo, Y., Ogawa, H., Gamo, T.
  • 雑誌名: Marine Chemistry 巻: 173 ページ: 330-341
  • DOI: 10.1016/j.marchem.2014.10.016
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sulfides in oxic seawater over the submarine hydrothermal area of Kikai Caldera south of Kyushu Island, Japan. (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Nakayama, K. Shirai, Y. Sano, T. Gamo, H. Obata
  • 雑誌名: Geochemical Journal 巻: 49 号: 4 ページ: e1-e7
  • DOI: 10.2343/geochemj.2.0374
  • NAID: 130005092564
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dissolved Zn and its speciation in the northeastern Indian Ocean and the Andaman Sea. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kim, T-J., Obata, H., and Gamo, T.
  • 雑誌名: Frontiers in Marine Science 巻: 2 ページ: 1-14
  • DOI: 10.3389/fmars.2015.00060
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Impact of anthropogenic Pb and ocean circulation on the recent distribution of Pb isotopes in the Indian Ocean. (2015)
  • 著者名/発表者名: Lee, J-M., Boyle, E. A., Gamo T., Obata, H., Norisuye, K., and Echegoyen, Y.
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 巻: 170 ページ: 126-144
  • DOI: 10.1016/j.gca.2015.08.013
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of a deep-sea hydrogen sulfide ion sensor and its application for submarine hydrothermal plume exploration (2015)
  • 著者名/発表者名: Okamura, K., T. Sugiyama, T. Noguchi, T. Fukuba, and K. Okino
  • 雑誌名: ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＪＯＵＲＮＡＬ 巻: 49 号: 6 ページ: 603-611
  • DOI: 10.2343/geochemj.2.0391
  • NAID: 130005112458
  • ISSN: 0016-7002, 1880-5973
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sampling and onboard analytical methods for determining subnanomolar concentrations of zinc in seawater. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kim, T., H. Obata, T. Gamo and J. Nishioka
  • 雑誌名: Limnology and Oceanography: Methods 巻: 13 号: 1 ページ: 30-39
  • DOI: 10.1002/lom3.10004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precise determination of dissolved platinum in seawater of the Japan Sea, the Sea of Okhotsk, and the western North Pacific (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, A., Obata, H., Okubo, A., Gamo, T.
  • 雑誌名: Mar. Chem. 巻: 166 ページ: 114-121
  • DOI: 10.1016/j.marchem.2014.10.003
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular hydrogen and carbon monoxide in seawater in an area adjacent to Kuroshio and Honshu Island in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawagucci, S., Narita, T., Obata, H., Ogawa, H., and Gamo, T.
  • 雑誌名: Mar. Chem. 巻: 164 ページ: 75-83
  • DOI: 10.1016/j.marchem.2014.06.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of picomolar beryllium levels in seawater with inductively coupled plasma mass spectrometry following silica-gel preconcentration. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tazoe, H., T. Yamagata, Y. Sakuma, R. Watanabe, T. Matsumura, H. Obata and H. Nagai
  • 雑誌名: Analytica Chimica Acta 巻: 852 ページ: 74-81
  • DOI: 10.1016/j.aca.2014.09.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid collection of iron hydroxide for determination of Th isotopes in seawater. (2013)
  • 著者名/発表者名: Okubo A., H. Obata, M. Magara, T. Kimura, H. Ogawa
  • 雑誌名: Analytica Chimica Acta 巻: 804 ページ: 120-125
  • DOI: 10.1016/j.aca.2013.10.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shallow submarine hydrothermal activity with significant contribution of magmatic water producing talc chimneys in the Wakamiko Crater of Kagoshima Bay, southern Kyushu, Japan. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, T., Maeto, K., Akashi, H., Ishibashi, J., Miyoshi, Y., Okamura, K., Noguchi, T., Kuwahara, Y., Toki, T., Tsunogai, U., Ura, T., Nakatani, T., Maki, T., Kubokawa, K., and Chiba, H.
  • 雑誌名: J. Volcan. Geotherm. Res. 巻: (in press) ページ: 74-84
  • DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2013.04.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence of an extensive spread of hydrothermal dissolved iron in the Indian Ocean (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishioka, J., Obata, H., Tsumune, D.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 361 ページ: 26-33
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2012.11.040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geochemical origin of hydrothermal fluid methane in sediment-associated fields and its relevance with the geographical distribution of whole hydrothermal circulation (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawagucci, S., Ueno, Y., Takai, K., Toki, T., Ito, M., Inoue, K., Makabe, A., Yoshida, N., Muramatsu, Y., Takahata, N., Sano, Y., Narita, T., Teranishi, G., Obata, H., Nakagawa, S., Nunoura, T., and Gamo, T
  • 雑誌名: Chem. Geol 巻: 339 ページ: 213-225
  • DOI: 10.1016/j.chemgeo.2012.05.003
  • 査読あり
• [学会発表] Distribution and speciation of copper in seawater of the East China Sea. (2016)
  • 著者名/発表者名: 黄国宏，金泰辰，小畑元，蒲生俊敬
  • 学会等名: 日本海洋学会2016年度春季大会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス(東京)
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] Dissolved zinc and its speciation in the coastal hydrothermal area of Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Obata, H., T. Kim, S. Takeda and T. Gamo
  • 学会等名: 2016 Ocean Sciences Meeting
  • 発表場所: New Orleans (USA)
  • 年月日: 2016-02-22
  • 国際学会
• [学会発表] 北太平洋中深層における鉄(II) (2016)
  • 著者名/発表者名: 小畑元, 高橋沙珠子, 蒲生俊敬, 西岡純
  • 学会等名: 東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「太平洋南北断面観測による生物地球化学・生態系の統合研究」
  • 発表場所: 東京大学大気海洋研究所(千葉)
  • 年月日: 2016-02-19
• [学会発表] 琵琶湖における溶存態鉄(II)・有機物の動態と光反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 丸尾雅啓・大田啓一・早川和秀
  • 学会等名: 2015年度日本地球化学会第62年会
  • 発表場所: 横浜国立大学(神奈川)
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] 海水の化学センシングのための多連式採水器と化学センサ開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡村慶
  • 学会等名: 日本海洋工学会・海洋工学シンポジウム
  • 発表場所: 日本大学文理学部(東京)
  • 年月日: 2015-08-07
• [学会発表] 相模湾および伊豆小笠原海溝域における鉄・亜鉛の挙動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小畑 元,西岡 純,金 泰辰,則末 和宏,武田 重信, 涌田 陽平,蒲生 俊敬
  • 学会等名: 2014年度日本地球化学会第61回年会
  • 発表場所: 富山大学共通教育棟(富山県)
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
• [学会発表] Dissolved zinc and its speciation in the northeastern Indian Ocean and Andaman Sea. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kim, T., H. Obata, and T. Gamo
  • 学会等名: 2014年度日本地球化学会第61回年会
  • 発表場所: 富山大学共通教育棟(富山県)
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
• [学会発表] 西部北太平洋および縁辺海における白金の分布 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木麻彩実,小畑元,大久保綾子,蒲生俊敬
  • 学会等名: 2014年度日本地球化学会第61回年会
  • 発表場所: 富山大学共通教育棟(富山県)
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
• [学会発表] Characterization of highly strong metal binding ligands in waters of natural lakes in Japan and Korea by electroanalysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruo, M., H. Obata, O. Mitamura, T. Akatsuka, N. Amahashi, H. Azumi, H.-S. Shin, Y. Seike, S. Sugahara, A. Yagi, M. Oyagi, N. Ishida, R. Somiya, J. K. Choi
  • 学会等名: The 16th International Symposium on River and Lake Environments
  • 発表場所: LADENA Resort, Chuncheon (Korea)
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-27
• [学会発表] Clean seawater sampling for trace metals during Japanese GEOTRACES cruises (2014)
  • 著者名/発表者名: Obata, H., J. Nishioka, T. Kim, K. Norisuye, S. Takeda, Y. Wakuta and T. Gamo
  • 学会等名: AOGS2014
  • 発表場所: ロイトン札幌(北海道)
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
  • 招待講演
• [学会発表] Pseudopolarography による琵琶湖水中銅配位子の評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丸尾雅啓,小畑元
  • 学会等名: JpGU Meeting 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] Distribution of iron (II) in the Northwestern Pacific. (2014)
  • 著者名/発表者名: Obata, H., S. Takahashi, T. Gamo and J. Nishioka
  • 学会等名: 2014 Ocean Science Meeting
  • 発表場所: Honolulu (USA)
• [学会発表] 新青丸KS-13-T3習熟航海におけるクリーンサンプリング (2014)
  • 著者名/発表者名: 小畑元，西岡純，金泰辰，則末和宏，武田重信，湧田陽平，蒲生俊敬
  • 学会等名: 2014年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学(東京都)
• [学会発表] ファン・デ・フーガ海嶺周辺海域付近の海水中の溶存鉄(II)の分布 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋沙珠子、金泰辰、小畑元、蒲生俊敬、西岡純
  • 学会等名: 2013年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学(東京都)
  • 年月日: 2013-03-24
• [学会発表] 琵琶湖水中におけるFe(II)と有機錯体を形成する配位子の安定度定数決定法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小山和香、丸尾雅啓
  • 学会等名: 第24回日本陸水学会近畿支部会研究発表会
  • 発表場所: 滋賀大学教育学部(滋賀県)
  • 年月日: 2013-03-03
• [学会発表] 海水中の微量金属元素分析のためのクリーンサンプリング技術 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小畑元, 金泰辰, 蒲生俊敬, 西岡純
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
• [学会発表] Distribution of iron(II) in the northeastern Pacific around the Juan de Fuca Ridge. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, S., H. Obata, and T. Gamo
  • 学会等名: 10th Annual Meeting of Asia Oceania Geosciences Society
  • 発表場所: Brisbane (Australia)
• [学会発表] Speciation of Iron(II) in oxic freshwater Lake Biwa, Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Maruo, M., W. Oyama, H. Obata, K. Nagaoka, Y. Yaginuma, A. Mase and S. Wakiyama
  • 学会等名: SIL 2013
  • 発表場所: Budapest (Hungary)
• [学会発表] Distribution of iron (II) in the Northwestern Pacific (2013)
  • 著者名/発表者名: Obata, H., S. Takahashi, T. Gamo and J. Nishioka.
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2013
  • 発表場所: Florence (Italy)
• [学会発表] 北太平洋の中深層における海水中の鉄(II) (2013)
  • 著者名/発表者名: 小畑元，高橋沙珠子，金泰辰，蒲生俊敬
  • 学会等名: 第60回日本地球化学会年会
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県)
• [学会発表] ルミノール化学発光法による中深層水中の鉄(II)測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋沙珠子，小畑元，蒲生俊敬
  • 学会等名: 2013年度日本海洋学会秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
• [学会発表] 長崎県橘湾における海水中の亜鉛の存在状態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小畑元, 金泰辰, 蒲生俊敬, 武田重信, 森井康宏
  • 学会等名: 2013年度日本海洋学会秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
• [学会発表] Newly developed 128 channel multi water sampler for AUV and ROV observation (2012)
  • 著者名/発表者名: Okamura. K., Noguchi, T., Hatta. M., Kimoto.H., & Suzue. T
  • 学会等名: ASLO Aquatic Science Meeting
  • 発表場所: 滋賀県立琵琶湖ホール(滋賀県)
  • 年月日: 2012-07-12
• [学会発表] Comparison of Determination Methods of Iron(II) in Freshwater of Lake Biwa, Japan, in Consideration of Organic Complexation (2012)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Maruo. Hajime Obata, Yuta Yaginuma. Shin Wakiyama, Kazuki, Nagaoka. Akira Mase
  • 学会等名: ASLO Aquatic Science Meeting
  • 発表場所: 滋賀県立琵琶湖ホール(滋賀県)
  • 年月日: 2012-07-10
• [学会発表] 現場型自動分析装置を用いた海水中の極微量鉄(II)分析法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小畑元、脇山真、馬瀬輝、蒲生俊敬、丸尾雅啓、岡村慶、紀本英志
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2012-05-21
• [学会発表] 海水中溶存鉄の簡易型フロー式化学発光計測法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡村慶, 野口拓郎, 八田万有美, 紀本英志, 北山紗織
  • 学会等名: 第72回日本分析化学討論会
  • 発表場所: 鹿児島大学工学部郡元キャンパス(鹿児島県)
  • 年月日: 2012-05-19
• [図書] 地球と宇宙の化学事典 (2012)
  • 著者名/発表者名: 蒲生俊敬, 海老原充
  • 総ページ数: 479
  • 出版者: 朝倉書店