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2014 年度 実施状況報告書

重金属安定同位体比の精密測定に基づく新たな古海洋プロクシの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26610182
研究機関京都大学

研究代表者

宗林 由樹  京都大学, 化学研究所, 教授 (50197000)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード海洋科学 / 化学海洋 / 地球化学 / 環境分析 / 環境変動 / 古海洋 / 重金属 / 安定同位体比
研究実績の概要

(1)海水中銅安定同位体比の太平洋,インド洋,大西洋における分布を明らかにした.表層海水の銅同位体比は,河川水,雨水および深層海水の混合によって決まる.植物プランクトンによる銅の取り込みは,海水中銅の濃度を約10分の1まで低下させるが,同位体比にはほとんど影響をおよぼさない.深層海水の銅同位体比は,海水の年齢とともに重くなる.これは,海水中でのスキャベンジが軽い銅同位体を優先的に除去するためである.銅の濃度と同位体比に基づいて,海洋の銅収支の新しいボックスモデルを構築した.これらの成果をNature Communicationsに発表した.
(2)モリブデン安定同位体比の測定では,これまで標準物質が確立されていなかった.世界の共同研究者ともに,新しい標準物質を提案した.この基礎となったのは,我々が発表した海水中モリブデンの同位体比の均一性である(Nakagawa et al. 2012).
(3)海水中ニッケル,銅,亜鉛の安定同位体比分析法の開発を進めた.この方法は,2 kgくらいの海水から3元素を濃縮分離し,マルチコレクター型ICP質量分析装置で測定する新しい方法である.
(4)海水中タングステンの安定同位体比分析法の開発を進めた.キレート樹脂カラムを用いて,海水5~10 kgからタングステンを定量的に回収する方法をほぼ確立した.

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

古海洋プロクシを確立するために基礎となる海水中重金属(ニッケル,銅,亜鉛,タングステン)の安定同位体比分析法の開発が大きく前進した.銅については,安定同位体比の海洋分布を明らかにし,プロクシを解釈する上での基礎を確立できた.モリブデンについては,新しい同位体比標準物質を共同提案できた.

今後の研究の推進方策

(1)初年度の成果を踏まえて,堆積物中モリブデン,タングステン安定同位体比の精密分析法の開発を進める.堆積物試料の分解,キレート樹脂固相抽出,陰イオン交換,蒸発乾固再溶解などを組み合わせて目的元素の濃縮分離法を確立する.マルチコレクター型ICP質量分析装置による測定条件を確立する.
(2)海水中ニッケル,銅,亜鉛の安定同位体比分析法を確立し,この方法を用いて,南極海から太平洋までの海水中ニッケル,銅,亜鉛の安定同位体比と濃度の分布を明らかにする.
(3)海水中タングステンの安定同位体比分析法を確立し,この方法を用いて,南極海から太平洋までの海水中タングステンの安定同位体比と濃度の分布を明らかにする.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] An off-line automated preconcentration system with ethylenediaminetriacetate chelating resin for the determination of trace metals in seawater by high-resolution inductively coupled plasma mass spectrometry2015

    • 著者名/発表者名
      Minami, T. et al.
    • 雑誌名

      Analytica Chimica Acta

      巻: 854 ページ: 183-190

    • DOI

      10.1016/j.aca.2014.11.016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposal for an International Molybdenum Isotope Measurement Standard and Data Representation2014

    • 著者名/発表者名
      Nagler TF, Anbar AD, Archer C, Goldberg T, Gordon GW, Greber ND, Siebert C, Sohrin Y, Vance D
    • 雑誌名

      Geostandards and Geoanalytical Research

      巻: 38 ページ: 149-151

    • DOI

      0.1111/j.1751-908X.2013.00275.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isotopic constraints on biogeochemical cycling of copper in the ocean2014

    • 著者名/発表者名
      Takano S, Tanimizu M, Hirata T, Sohrin Y
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 5 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/ncomms6663

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 銅同位体比精密測定法を用いた海洋における銅の生物地球化学循環解明2014

    • 著者名/発表者名
      高野祥太朗, 宗林由樹, 谷水雅治, 平田岳史
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 号外55 ページ: 13-20

  • [雑誌論文] 自動濃縮装置を用いる海水中生物活性微量金属の定量2014

    • 著者名/発表者名
      鄭臨潔, 小長谷亘, 南知晴, 宗林由樹
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 号外55 ページ: 21-27

  • [学会発表] 微量元素・同位体による海洋断面観測GEOTRACES2014

    • 著者名/発表者名
      宗林由樹
    • 学会等名
      日本分析化学会近畿支部平成26年度第2回支部講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-12-11
    • 招待講演
  • [学会発表] 自動固相抽出装置による西部北太平洋溶存態・全可溶態生物活性微量金属の鉛直断面分布の観測2014

    • 著者名/発表者名
      南知晴, 小長谷亘, 鄭臨潔, 宗林由樹
    • 学会等名
      日本分析化学会第63年会
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2014-09-18
  • [学会発表] 日本海洋上大気エアロゾル中の生体活性微量金属に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      奥菜津美, 武田光市, 張勁, 宗林由樹, 中口譲
    • 学会等名
      2014年度日本地球化学会年会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2014-09-18
  • [学会発表] 海水中微量金属の多元素分析のための自動固相抽出装置2014

    • 著者名/発表者名
      宗林由樹, 南知晴, 小長谷亘, 鄭臨潔, 高野祥太朗, 佐々木大暢, 村田レナ, 中口譲
    • 学会等名
      2014年度日本海洋学会秋季大会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-09-14
  • [学会発表] The Determination of Bioactive Trace Metals in Seawater Using an Automated Preconcentration Device and the Distribution of These Metals in the North Pacific Ocean2014

    • 著者名/発表者名
      Zheng L, Sohrin Y, Minami T, Konagaya W
    • 学会等名
      AOGS2014
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-08-01
  • [学会発表] Bismuth of Anthropogenic Origin Supplied to the Modern Western North Pacific2014

    • 著者名/発表者名
      Norisuye K, Takano S, Sohrin Y, Ho T-Y, Morton P, Choi MS
    • 学会等名
      AOGS2014
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-07-29
  • [学会発表] Biogeochemical Cycling of Copper Isotopes in the Ocean2014

    • 著者名/発表者名
      Takano S, Tanimizu M, Hirata T, Sohrin Y
    • 学会等名
      AOGS2014
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-07-29
  • [図書] 環境学 21世紀の教養2014

    • 著者名/発表者名
      宗林由樹
    • 総ページ数
      137
    • 出版者
      朝倉書店
  • [図書] 海洋地球化学2014

    • 著者名/発表者名
      宗林由樹
    • 総ページ数
      262
    • 出版者
      講談社
  • [備考] 海洋における銅同位体比の分布を高精度で解明

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2014/141205_1.html

  • [備考] 海洋における銅同位体比の分布を高精度で解明

    • URL

      http://www.kuicr.kyoto-u.ac.jp/a_topics/topics_141205.html

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公開日: 2016-05-27  

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