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長光路キャピラリーフローセル(LWCC=Liquid waveguide capillary flow cell)と空気分節型連続フロー分析システムを組み合わせた高感度吸光光度分析システムを開発した。まず、この方法によるリン酸塩の分析について基礎的な検討を行った。光路長2mのセルを用いたシステムで、検出限界は2.8nMであった。ケイ酸、ヒ酸塩の影響について検討した結果、ヒ酸塩の影響は無視できず、ヒ酸還元試薬の添加が必要と判断された。本学研究練習船「海鷹丸」および「神鷹丸」に乗船し、表層における水柱構造と栄養塩類の鉛直微細分布の観測を行った。成層海域の海水試料については、リン酸塩は上記の高感度分析法、硝酸塩(+亜硝酸塩)は化学発光法による分析を行った。表層の混合層レベルの濃度から栄養塩濃度が深度と共に上昇しはじめる深度(濃度躍層の上端)を硝酸塩とリン酸塩で比較したところ、リン酸塩の方が約5〜15m程浅くなる例が観測された。一方、混合層内ではリン酸塩濃度の方が相対的に浅層での濃度減少が大きくなるケースが見られた。2003年1〜2月に南極海で海鷹丸により同様の高密度鉛直分布の観測を行った。このときの栄養塩分析は通常の自動比色分析法を用いた。この観測でも、濃度躍層の上端や混合層内の濃度勾配など、リン酸塩と硝酸塩の挙動の違いについて亜熱帯海域と同様な特徴が観測された。これらは海洋の有光層での窒素・リンの挙動は一般的な現象である可能性が高いと判断された。なお、長光路キャピラリーフローセルを用いた高感度比色分析法については、最終的にリン酸塩、硝酸塩(+亜硝酸塩)、アンモニウム塩濃度の3項目の測定が可能となり、航走中の栄養塩類の高感度連続モニターや、亜熱帯外洋水の船上インキュベーション実験などにも適用可能であることが示された。
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