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2013 年度 実績報告書

窒素-硫黄-炭素同位体システマティクスを用いた脱窒メカニズム解明法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 24681007
研究機関熊本大学

研究代表者

細野 高啓  熊本大学, 大学院先導機構, 助教 (30367065)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード安定同位体比 / 地下水 / 硝酸汚染 / 脱窒 / アナモックス / 熊本 / 沖縄 / スペイン
研究概要

地下水中での脱窒反応と浄化能力を評価するN-S-C同位体法を、実験と野外での実証により構築するのが本研究の目的である。研究は1. 実験、2. 調査、3. 分析の三パートに区分される。平成25年度は特に実験の推進、熊本地下水のマルチ同位体比分析・解析、また、バルセロナ大学におけるマルチ同位体研究に力を入れることを計画し、予定通り研究を推進した。
1. 実験については、昨年度に引き続き、従属および独立栄養脱窒の室内培養実験を通じ、各反応系におけるN-S-C同位体応答をより細かく捉えることに成功した。アナモックス反応については古川教授の退官に伴い熊大での実施が不便になった問題があったが、本年度滞在したバルセロナ大学の研究室で目的に叶ったの実験を共同で開始することができた。このチャンスを逃さず、来年度以降も引き続き共同で計画を進める.
2. 調査に関し、昨年度までに熊本地域において、地下水流れに沿った脱窒特性が明らかとなっていた。本年度は、スペイン北東部Osona盆地における地下水データを吟味し、熊本地域との比較を通し、マルチ同位体法提唱に向けた構想を構築した。加えて重要な沖縄南部地域において、月ごと採水を継続した。
3. 分析(N-S-C同位体比)のルーチン化は申請者が中心となり何とか進めているが、現予算では技術スタッフを通年雇用することは困難である。当初計画にあった4年間連続雇用は困難なため,前半2年はパートとして短期雇用(実質2~3ヶ月間)してきた。後半2年を通年フル雇用することを目指しており、スムーズな研究推進を維持したい考えである.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年の主たる計画にあげていた1. 実験と,熊本地下水における2. 調査について、いずれも国際誌への投稿準備が進んでおり、大方予想通りの進展といえる。また、アナモックスの実験や脱窒壁研究に対しても、いくつかの障害があったが、当初予定を実現できるような現実に即した計画を立て、実行に移すことができた。沖縄南部地下水採水調査についても予定通り進んでいる。バルセロナ大学ではマルチ同位体法提唱における構想が構築でき、かつ、先にも述べたアナモックスについての培養実験を共同で開始することができた。以上から,今後二年間を見据えた上でH25年度の進展状況を評価するなら,②おおむね順調に進展しているという評価が妥当であろう。

今後の研究の推進方策

基本的には計画通り研究推進を実行する。具体的に次年度は、①実験結果における成果物作成、②アナモックス培養実験、③熊本地域を題材とした、また、スペインにおけるデータ/情報を合わせたマルチ同位体法の提案、④沖縄南部地域ならびに他地域におけるマルチ同位体法の応用、方法論の妥当性実証、をそれぞれ推進する。

次年度の研究費の使用計画

研究期間全体の予算決定額の範疇において、計画していた4年間連続での研究スタッフ雇用は困難となったため、後半2年間においてスタッフの雇用を計画してきた。H26年度以降にポスドクもしくは技術スタッフを雇用するために繰り越してきた金額に相当する。
H26年度以降にポスドクもしくは技術スタッフを雇用するために使用する。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Flow dynamics and age of groundwater within a humid equatorial active volcano (Mount Cameroon) deduced by δD, δ18O, 3H and chlorofluorocarbons (CFCs)2013

    • 著者名/発表者名
      Ako, A.A.; Shimada, J.; Hosono, T.; Kagabu, M.; Richard, A.; Nkeng, G.E.; Tongwa, A.F.; Ono, M.; Eyong, G.E.T.; Tandia, B.K.; Mouncherou, O.F.
    • 雑誌名

      Journal of Hydrology

      巻: 502 ページ: 156-176

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.08.032

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 宮崎県都城盆地における地下水流動を踏まえた地下水中の硝酸性窒素の起源とその挙動2013

    • 著者名/発表者名
      松永緑, 三上久美子, 嶋田純, 細野高啓, 利部慎, 岩佐耕次
    • 雑誌名

      九州応用地質学会会報

      巻: 34 ページ: 2-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple-use of stable isotope ratios to understand groundwater quality changes in Kumamoto area, southern Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Hosono, T.; Tokunaga, T.; Tsushima, A.; Kagabu, M.; Nakata, H.; Shimada, J.
    • 雑誌名

      IAHS Publ.

      巻: 361 ページ: 257-264

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地下水研究における種々の安定同位比を用いた新たな取り組み2013

    • 著者名/発表者名
      細野高啓
    • 雑誌名

      水環境学会誌

      巻: 36 ページ: 231-236

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitrate contamination of groundwater in two areas of the Cameroon Volcanic Line (Banana Plain and Mount Cameroon area)2013

    • 著者名/発表者名
      Ako, A.A.; Eyong, G.E.T.; Shimada, J.; Koike, K.; Hosono, T.; Ichiyanagi, K.; Richard, A.; Tandia, B.K.; Nkeng, G.E.; Roger, N.N.
    • 雑誌名

      Applied Water Science

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      DOI 10.1007/s13201-013-0134-x

    • 査読あり
  • [学会発表] Geochemical modeling of groundwater evolution in a volcanic aquifer system of Kumamoto area, Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Hossain, S., Hosono, T., Tokunaga, T., Ide, K., Shimada, J.
    • 学会等名
      American Geophysical Union (AGU)
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20131209-20131213
  • [学会発表] An artificial sweetener, acesulfame: Candidate of chemical tracers for evaluation of sewage exfiltration in groundwater2013

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y., Orishikida, T., Nakata, H., Hosono, T., Kagabu, M., Ono, M., Tokunaga, T., Shimada, J.
    • 学会等名
      Setac North America 34th Annual Meeting
    • 発表場所
      Nashville, TN, USA
    • 年月日
      20131117-20131121
  • [学会発表] 沖縄本島南部地域における地下水の水質形成機構2013

    • 著者名/発表者名
      聖川健斗, 安元純, 細野高啓, 中野拓治
    • 学会等名
      日本水環境学会シンポジウム
    • 発表場所
      沖縄県立博物館
    • 年月日
      20131109-20131110
  • [学会発表] 炭素、窒素、硫黄安定同位体比組み合わせによる帯水層中の生物地球化学プロセス研究:熊本地域を例にして2013

    • 著者名/発表者名
      細野高啓
    • 学会等名
      日本水文科学会
    • 発表場所
      千葉商科大学
    • 年月日
      20131019-20131020
    • 招待講演
  • [学会発表] 地下水への漏出評価法検討 ―水溶性難分解物質を指標にして―2013

    • 著者名/発表者名
      渡辺裕太, 折式田崇仁, 中田晴彦, 細野高啓, 利部慎, 小野昌彦, 徳永貴大, 嶋田 純
    • 学会等名
      環境化学討論会
    • 発表場所
      東京農業工業大学
    • 年月日
      20130731-20130802
  • [学会発表] Evaluating the contribution of rivers 222Rn activity and submarine groundwater discharge (SDG) in Yatsushiro Sea, Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Nikpeyman, Y.; Ono, M.; Hosono, T.; Yang, H.; Takikawa, K.; Shimada, J.
    • 学会等名
      IAHS-IAPSO-IAPSEI
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      20130722-20130726
  • [学会発表] Residence time and hydrogeochemical evolution of natural spring water in the Kirishima Volcano, southern Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Ide, K.; Shimada, J.; Hosono, T.; Kagabu, M.; Kudo, K.
    • 学会等名
      IAHS-IAPSO-IAPSEI
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      20130722-20130726
  • [学会発表] Evaluation of the groundwater recharge rate for different land use by using stable water isotopes profiles in unsaturated soil.2013

    • 著者名/発表者名
      Shimada, J.; Masaki, M.; Kudo, K.; Hosono, T.; Tanoue, M.; Tawara, Y.; Mori, K.
    • 学会等名
      IAHS-IAPSO-IAPSEI
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      20130722-20130726
  • [学会発表] Multiple use of stable isotope ratios to understand groundwater quality changes and attenuation processes in Kumamoto area, southern Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Hosono, T.; Tokunaga, T.; Tsushima, A.; Kagabu, M.; Nakata, H.; Shimada, J.
    • 学会等名
      IAHS-IAPSO-IAPSEI
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      20130722-20130726
  • [学会発表] Introduction of the groundwater nitrate pollution study in Kumamoto, southern Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Hosono, T.; Tokunaga, T., Nakata, H.; Kagabu, M.; Shimada, J.
    • 学会等名
      Environmental Isotope Course 2013
    • 発表場所
      Barcelona University
    • 年月日
      20130701-20130705
    • 招待講演
  • [学会発表] C-N-S安定同位体システマティクスの帯水層嫌気性微生物還元プロセス研究への応用2013

    • 著者名/発表者名
      細野高啓, 徳永貴大, 對馬あかね, 嶋田純
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      千葉幕張メッセ
    • 年月日
      20130523-20130523
  • [学会発表] 都城盆地における地下水流動に伴う硝酸性窒素の挙動2013

    • 著者名/発表者名
      松永 緑, 嶋田 純, 三上久美子, 細野高啓, 利部 慎, 岩佐耕次
    • 学会等名
      日本地下水学会
    • 発表場所
      千葉大学
    • 年月日
      20130518-20130518
  • [学会発表] 琉球石灰岩帯水層における地下水中の硝酸性窒素と脱窒メカニズム2013

    • 著者名/発表者名
      聖川健斗, 安元 純, 中野拓治, 細野高啓, 嘉森裕史, 真謝孝正
    • 学会等名
      日本地下水学会
    • 発表場所
      千葉大学
    • 年月日
      20130518-20130518

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公開日: 2015-05-28  

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