高精度窒素同位体比分析による水圏溶存有機物の生成源の新指標確立

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K18189
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分63010:環境動態解析関連
• 研究機関: 滋賀県琵琶湖環境科学研究センター
• 研究代表者: 山口 保彦 滋賀県琵琶湖環境科学研究センター, 総合解析部門, 主任研究員 (50726221)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 溶存有機物 / 窒素同位体比 / 分子サイズ / アミノ酸 / 琵琶湖

研究成果の概要

水圏環境中の溶存有機物（DOM）の分子サイズ別の起源と動態を明らかにする、新たな手法を開発することを目的とし、(1) DOMの分子サイズ別の生分解速度の分布把握とモデル化、(2) DOMの分子サイズ別分画濃縮法開発と窒素同位体比分析適用の2課題に取り組んだ。有機物長期分解実験の結果から、分子サイズとDOM生分解特性の関係性について新たなモデルを考案するとともに、分子サイズ別のDOM分解速度定数をSEC-TOC測定パラメータから予測可能な経験式を得た。限外濾過と固相抽出を組み合わせ、数十Lスケールの天然環境水から、高純度に分子サイズ別分画したDOM試料を回収できるシステムを開発した。

自由記述の分野

生物地球化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、分子サイズに着目して、DOMの分解特性分布把握と起源解明のための手法開発を進めた。琵琶湖湖水の高分子DOMと低分子DOMでは、分解特性が大きく異なり、窒素同位体比の差から、起源も異なることが示唆された。分子サイズ別のDOM分解速度定数の経験式から、天然湖水中でのDOMの分解および生産フラックスを見積もることが可能になり、DOMの環境中での詳細な機能評価が可能になった。また、高純度に分子サイズ別分画したDOM試料を回収できる手法を開発できたことで、起源解明のための詳細な化学分析が可能になった。