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2010 年度 実績報告書

貧酸素水塊環境下にある堆積物の非破壊状態分析に基づく環境変動評価

研究課題

研究課題/領域番号 22310006
研究機関東京大学

研究代表者

松尾 基之  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (10167645)

研究分担者 杉森 賢司  東邦大学, 医学部, 講師 (30130678)
キーワード貧酸素水塊 / 東京湾 / 堆積物 / 浚渫窪地 / 非破壊状態分析 / メスバウアー分光法 / X線吸収微細構造法 / 硫酸還元菌
研究概要

本研究は、過去に発生した貧酸素水塊の履歴が直下の堆積物に記録されているものと捉え、堆積物を鉛直方向に採取し堆積年代別に元素の化学状態の変化を分析することで、過去数十年間の貧酸素水塊の履歴を明らかにすることを目的とする。分析に供した堆積物は東京湾で最も強い貧酸素水塊が発生することで知られる幕張沖浚渫窪地および隣接する比較参照点(平場)より不撹乱柱状採泥器を用いて採取した。堆積物は採取から速やかに前処理を行い、^<57>Feメスバウアー分光法によって堆積物中に含有する鉄の化学種分別を、^<210>Pb年代決定法によって各分画の堆積年代を決定した。その結果、浚渫窪地および平場すべての層において、粘土鉱物(Fe^<3+> clay)および珪酸塩(Fe^<2+> sihcate)の鉄化学種を観測した。しかし、浚渫窪地の試料中1980年、1987年、2008年に堆積した層についてはFe^<3+>であるhematiteと同定できる特徴的なスペクトルを観測したが、それ以外の層では検出されない興味深い結果が得られた。採取地点の堆積環境下で最適化した鉄に対するpH-Ehダイアグラムで堆積当時の堆積環境を検討した結果、hematiteの生成は直上の貧酸素水塊の規模が縮小している証拠であることが明らかになった。また、X線吸収微細構造(XAFS)法を用いることにより、浚渫窪地内堆積物ではコア全体でSO_4^<2->やSO_3^<2->と比較して相対的にS^<2->の存在比が極めて高い特徴があることがわかった。浚渫窪地から数百m程度離れた凌渫窪地外の試料と同様の比較をしても、浚渫窪地内の特異的な環境が明らかになった。さらに現在、還元環境下で生息する硫酸還元菌の生息数を鉛直方向に明らかにすることによって、生化学的な観点からも過去の貧酸素水塊の強度の指標を得る計画が進行中である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 蛍光XAFS法による堆積物中に含まれる硫黄の化学状態分析2010

    • 著者名/発表者名
      松尾基之・小豆川勝見
    • 雑誌名

      KEK Proceedings 2010

      巻: 4 ページ: 47-50

  • [学会発表] 底質中のトリウム、セリウム、ウラン濃鹿指標とした東京湾深堀内の貧酸素水塊の評価2011

    • 著者名/発表者名
      起孝志・小森昌史・小豆川勝見・松尾基之
    • 学会等名
      平成22年度KUR専門研究会
    • 発表場所
      京都大学(大阪府)
    • 年月日
      2011-01-25
  • [学会発表] Neutron activation analysis of marine sediment samples for environmental monitoring.2010

    • 著者名/発表者名
      M.Matsuo
    • 学会等名
      FNCA 2010 Workshop on Research Reactor Utilization
    • 発表場所
      紫玉飯店(北京市)中国
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] 堆積物を用いた過去30年間の東京湾幕張沖における貧酸素水塊の評価2010

    • 著者名/発表者名
      小豆川勝見・金井豊・松尾基之
    • 学会等名
      日本地球化学会年会
    • 発表場所
      立正大学(熊谷市)
    • 年月日
      2010-09-07
  • [学会発表] 蛍光XAFS法による堆積物中に含まれる硫黄の化学状態分析2010

    • 著者名/発表者名
      松尾基之・小豆川勝見
    • 学会等名
      PF研究会
    • 発表場所
      高エネ機構(つくば市)
    • 年月日
      2010-07-03

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公開日: 2012-07-19  

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