| 研究概要 |
マンガン酸化バクテリアの媒介によってマンガン酸化物が沈殿している東海大学海洋科学博物館の地下海水給水系に、スライド・ガラスを多数設置し、その上に付着するマンガン酸化バクテリアおよび酸化物を、時系列的に調べ、マンガン酸化物の成長過程を観察した。また、海水(Mn^<2+>:ca.50ppm;pH:ca.8.0)中で微生物の媒介によって生成するマンガン酸化物の成長過程およびその鉱物が、いろいろなマンガン酸化バクテリアと海水の組合せを用いて調べた。
マンガン酸化物の生成・成長過程は、最初バクテリアがバラバラにスライド・ガラスに付着し、その後集菌する。それらは、集塊状になった後溶菌する。溶菌と共に、マンガン酸化物が沈殿を開始し、ドーナツ状、ドーム状を経て、カリフラワー状に成長する。ドーナツ状になった段階で、酸化物表面に、マンガン酸塩(manganate)徳有の蜂の巣状構造が現れる。マンガン酸化物の成長速度は2.4x10_<-2>mm/yrであった。
マンガン酸化物の鉱物は、hydrohausmannlte, feltknechtite(β-MnOOH), manganite(γ-MnOOH),10Åmanganate(buseriteあるいはtodorokite)およびunnamed MnO_2 mineral(JCPDS Card:42-1316)が生成したが、マンガン酸化物が生成しない組合せもかなり存在する。また、各鉱物は、中間物質を経ることなく、Mn^<2+>の酸化によって直接生成したものと考えられる。バクテリアのマンガン酸化活性が高いときには、酸化状態の高いMn(IV)の酸化物が、それが低いときには、Mn(III)の酸化物が、それぞれ生成した。海洋環境に存在するMn(IV)の酸化物は、純粋な無機的反応よりもむしろ微生物の媒介によって生成するものと考えられる。
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