著者

杉山 裕子 Hatcher Patrick 熊谷 哲 Valentin Drucker Vladimir Fialkov 片野 俊也 三田村 緒佐武 中野 伸一 杉山 雅人

出版者

日本地球化学会

雑誌

日本地球化学会年会要旨集

巻号頁・発行日

vol.55, pp.190-190, 2008

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バイカル湖深層水中の陸起源有機物の存在を分子レベルで明らかにすることを目的として、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴型質量分析器による分析を行った。分析の結果、バイカル最深部945mの試料水で検出された質量ピークの89.6%は流入河川水中で検出されたピークと全く同じ分子式で示される物質であることが明らかになった。

著者

杉山 裕子 Hatcher Patrick G. 三田村 緒佐武 片野 俊也 熊谷 哲 中野 伸一 DRUCKER Valentin V. FIALKOV Vladimir A. 杉山 雅人

出版者

日本地球化学会

雑誌

地球化学 (ISSN:03864073)

巻号頁・発行日

vol.42, no.4, pp.165-177, 2008

被引用文献数

1

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Lake Baikal, located on the north-eastern borders of Central Asia, is the deepest (maximum depth 1,700 m) and one of the largest lakes in the world. To elucidate the chemical composition of dissolved organic matter (DOM) in the Lake Baikal, we applied high resolution fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR-MS) to the lake water samples. Water samples were taken at the deepest point of Lake Baikal and its inflowing Barguzin River mouth on August 2005. The sample water was filtrated on board and DOM was extracted using C 18 solid-phase extraction disks (Kim et al., 2003^a). The extracted samples on the disks were analyzed by a 9.4-T FT-ICR mass spectrometer at the National High Magnetic Field Laboratory (Tallahassee, FL, USA) in negative ionization mode with a needle voltage of -2.0 kV. From the FT-ICR mass analysis, 3511, 2862 and 2191 peaks were detected (S/N>3) in river and 5 m- and 945 m- depth lake water samples, and more than 80% of the peaks were assigned within ± 1.0 ppm error. Using van Krevelen Diagrams (van Krevelen, 1950), we found that the main component of L. Baikal DOM was allochthonous lignin-like organic molecule, and that autochthonous lipid- and protein-like molecules were also found in surface water.

著者

清家 泰 奥村 稔 三田村 緒佐武 千賀 有希子 矢島 啓 井上 徹教 中村 由行 相崎 守弘 山口 啓子 日向野 純也 山室 真澄 山室 真澄 中野 伸一

出版者

島根大学

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2007

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実験区(高濃度酸素水導入窪地)の他に、対照区(高濃度酸素水導入の影響の及ばない窪地)を設け、比較検討した。湖底直上1m層への高濃度酸素水の導入による改善効果として、明らかになった研究成果の概要を以下に示す。(1)対照区では底層水中に高濃度の硫化水素(H_2S)が観測されたのに対し、実験区ではH_2Sが消失した(H_2S+1/2O_2→H_2O+S^0↓)。(2)対照区では底層水中の溶存酸素(DO)濃度が無酸素に近い状態で推移したのに対し、実験区では窪地全域のDOが増大した。また、対照区では底層水中の酸化還元電位(ORP)が負の領域で推移したのに対し、実験区では正の領域まで上昇した。(3)湖底堆積物中のH_2S濃度を鉛直的にみると、対照区では表層部のみでH_2S濃度の減少が観られたのに対し、実験区では表層から5cm程度の深度まで濃度が激減した。また、メタンCH_4(温暖化ガス)もH_2Sの鉛直分布と同様の傾向を示した。(4)対照区に比べ実験区では、底層水中PO_4^<3->に明瞭な減少傾向が観られた。実験区の湖底泥表面に酸化膜の形成が観られたことから、湖底泥界面における共沈現象及び湖底からのPO_4^<3->の溶出抑制が示唆された。(5)対照区に比べて実験区では、底層水中の無機態窒素(NH_<4+>+NO_<2->+NO_<3->)に減少傾向が観られた。酸素導入により、湖底泥界面における窒素除去機能(硝化・脱窒)が活性化したことを示唆する。湖底堆積物の深度別脱窒活性を観ると、対照区では表層部のみ活性を示したのに対し、実験区では表層から5cm程度の深度まで顕著な活性を示した。この結果は、高濃度酸素水の供給により、脱窒部位が大きく拡大したことを意味する。(6)対照区ではベントス(底生生物)が皆無であったのに対し、実験区では、アサリやサルボウガイのような二枚貝の加入は認められなかったものの、多毛類を中心とするベントスの棲息が確認された。以上のように、松江土建(株)社製の気液溶解装置を用いるWEPシステムは、無酸素水塊への酸素供給を起点に、生物に有毒なH_2Sの消失、温室効果ガスであるCH_4の消失、栄養塩(N,P)の減少及びベントスの復活等に絶大な効果を発揮した。通常、還元的な湖底堆積物に対する自然任せの酸素供給では、その効果は、精々、湖底泥表層部の数mmまでと云われていることを考えると、本システムによる底質改善効果(泥深約0~40mm)は絶大である。このようにWEPシステムは、本研究で対象としたような比較的広範囲の窪地に対して有効であり、特に湖底の底質改善に極めて有効であると云える。今後、ランニングコストの低減が図れれば、有用性はさらに高まるものと考えられる。