Elucidation of the mechanism of mercury isotopic fractionation in the environment

阐明环境中汞同位素分馏机制

• 批准号: 21H03623
• 负责人: 大野 剛
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Gakushuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03623/
• 关键词: 水銀; 同位体分別; 表層環境; pH; 水銀同位体; 光化学反応; 非質量依存; 波長

水銀は人体に有害であり、その揮発性により地球規模での汚染が、世界的な環境問題になっている。大気環境や水環境での水銀の循環を解明することは、人体への影響を低減するために重要な研究課題となっている。近年、水銀汚染の起源を調べるために、水銀の同位体比が注目されているが、水銀の同位体比が地球規模で変動するメカニズムは未だ不明点が多い。そこで本研究では、自然界で観測される水銀同位体比変動のメカニズムを解明することを目的とし、光化学反応における水銀同位体分別の実験を行っている。今年度は、昨年度と引き続き水銀同位体分別のpH依存性を調べるための実験方法を改良した。具体的には、水銀イオンを含む反応液を用意し、紫外線を用いた塩基性条件下での水銀イオンを光還元し、この反応における同位体分別係数を調べた。その結果、質量に依存した同位体分別と質量に依存しない同位体分別（Δ199Hg）の両方が観察された。原子核体積の小さい同位体は大きい同位体よりも還元されやすく、質量依存的な同位体分別は単位質量あたり0.8パーミルであった。酸性条件下では核体積に依存した同位体分別が観察された。塩基性条件下では質量に依存しない同位体分別（Δ199Hg）も観察された。これらの結果は、199Hgの原子核が持つ核スピンの影響が働いている可能性が示唆された。今年度改良した実験方法を用いて、来年度はpHを制御し、化学種ごとの同位体効果について調べる予定である。

Mercury は に human body harmful で あ り, そ の swing 発 sex に よ り earth scale で な の が pollution and world environment problem に な っ て い る. Big 気 や water environment で の の mercury cycle を interpret す る こ と は, human body へ の を low impact reduction す る た め な important research problem に と な っ て い る. In recent years, mercury pollution origin を の べ る た め に, mercury の with a body than が attention さ れ て い る が, mercury の with a body size than earth が で - move す る メ カ ニ ズ ム は not だ が い more unknown point. そ こ で this study で は, nature で 観 measuring さ れ る mercury than - with a body moving の メ カ ニ ズ ム を interpret す る こ と を purpose と し, photochemical 応 に お け る mercury の respectively with a body be 験 を line っ て い る. This year と and last year と, the <s:1> ph-dependent を adjustment べるため <s:1> experimental method を was improved by using 続 続 <s:1> mercury allops respectively. Specific に は, mercury イ オ ン を liquid containing む anti 応 を intention し, uv を い た salt basic conditions で の mercury イ オ ン を し, light also yuan こ の anti 応 に お け る coefficient respectively with a body を adjustable べ た. The results and mass に depend on the た isomers respectively と the mass に depends on the な な isomers respectively (Δ199Hg) そ the two sides が観 observe された. Volume of nucleus の small さ い with a body big は き い with a body よ り も also yuan さ れ や す く, quality dependent な respectively with a body は 単 quality あ た り 0.8 パ ー ミ ル で あ っ た. Under acidic conditions, the で で nuclear volume に depends on the <s:1> た isosomes respectively が観 observe された. Under basicity conditions, the で で mass に depends on the <s:1> な な な isoomers respectively (Δ199Hg) 観 観 cha された. The results of the れら and 199Hg nuclear が hold the スピ nucleus スピ <s:1> influence が <s:1> て る る る possibility が indicates された. Our improved し た be を 験 method with い て, to annual は pH を royal し, chemical ご と の with a sharper fruit body に つ い て adjustable べ る designated で あ る.

项目成果

Temporal change of 236U/238U and 235U/238U isotopic ratios in atmospheric deposition in Tokyo and Akita from 1963 to 1979

1963年至1979年东京和秋田大气沉降中236U/238U和235U/238U同位素比的时间变化

• DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.151292
• 发表时间: 2022
• 期刊: Science of The Total Environment
• 影响因子: 9.8
• 作者: Ohno Takeshi;Sato Naoki;Shikimori Junko;Ijichi Yuta;Fukami Yusuke;Igarashi Yasuhito
• 通讯作者: Igarashi Yasuhito

Historical changes of 236U/238U and 235U/238U isotopic ratios in Tokyo Bay from the 1960s to the 2000s

1960年代至2000年代东京湾236U/238U和235U/238U同位素比的历史变化

• DOI: 10.1016/j.jenvrad.2022.107011
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Environmental Radioactivity
• 影响因子: 2.3
• 作者: Yoshida Ami;Shikimori Junko;Ohno Takeshi;Ijichi Yuta;Fukami Yusuke;Sakata Masahiro;Hirata Takafumi
• 通讯作者: Hirata Takafumi

光化学反応における水銀同位体分別の波長依存性

光化学反应中汞同位素分馏的波长依赖性

• 发表时间: 2021
• 作者: 平野隼;大野剛;深海雄介
• 通讯作者: 深海雄介

Zircon trace‐element compositions in Miocene granitoids in Japan: Discrimination diagrams for zircons in M‐, I‐, S‐, and A‐type granites

日本中新世花岗岩中的锆石微量元素组成：M型、I型、S型和A型花岗岩中锆石的判别图

• DOI: 10.1111/iar.12466
• 发表时间: 2022
• 期刊: Island Arc
• 影响因子: 1.5
• 作者: Sawaki Yusuke;Asanuma Hisashi;Sakata Shuhei;Abe Mariko;Ohno Takeshi
• 通讯作者: Ohno Takeshi

Trace‐element composition of zircon in <scp>Kofu and Tanzawa</scp> granitoids, <scp>Japan</scp> : Quantitative indicator of sediment incorporated in parent magma

<scp>甲府和丹泽</scp>花岗岩中锆石的微量元素组成，<scp>日本</scp>：母岩浆中沉积物的定量指标

• DOI: 10.1111/iar.12455
• 发表时间: 2022
• 期刊: Island Arc
• 影响因子: 1.5
• 作者: Sawaki Yusuke;Asanuma Hisashi;Sakata Shuhei;Abe Mariko;Ohno Takeshi
• 通讯作者: Ohno Takeshi