懸濁態リンの藻類利用可能性測定のための環境水中懸濁物質の分離手法の開発と応用

河川・湖沼水中の懸濁物質を密度の違いをもとに分離する手法について検討を行った。連続遠心分離により、分離濃縮した懸濁物質、沈降捕集物質、底泥を密度勾配遠心法で分離する手法について、密度勾配媒体としてpercoll、塩化セシウム、Thoulet液(ヨウ化第2水銀/ヨウ化カリウム)を用いて検討した。無機物質の密度は2g/cm^3以上と高いが、細胞分離で多用されているPercollは密度1.3g/cm^3までしか密度勾配が形成できないため、懸濁物質の分離には適さないことが解った。塩化セシウム65%溶液(密度、1.9g/cm^3)とThoulet液(密度、2.4g/cm^3)を用いて分離を行い、電子顕微鏡での観察の結果、密度1.9以下の有機物質、密度1.9から2.4の硅藻及びその殻、2.4以上の粘土等の無機物質の3つに分離することができた。密度2.4以上の物質の中には、多少硅藻の殻が含まれるが、懸濁物質や底泥を大きく3つのグループに分離することが可能になった。密度1.9以下の物質の全懸濁物質に占める質量比は、霞ヶ浦湖水で50〜80%、霞ヶ浦流入農耕地河川で30〜50%、都市河川で70〜90%であった。また、茨戸湖の水深別の水中懸濁物質では、水深が深いほど密度1.9以下の物質の比率が低くなった。底泥では、密度2.4以上の物質が40〜60%を占めるのに対して、沈降捕集物質では密度1.9〜2.4の物質の比率が高くなった。これらの結果から、水中懸濁物質や底泥は、密度の異なる物質の混合物であり、それぞれの場でその存在比は異なること、それぞれの密度によって湖内での沈降、底泥の再懸濁化等の循環経路・速度が異なることが解った。

河川・湖沼水中の懸濁物質を密度の違いをもとに分離する手法について検討を行った。連続遠心分離により、分離濃縮した懸濁物質、沈降捕集物質、底泥を密度勾配遠心法で分離する手法について、密度勾配媒体としてpercoll、塩化セシウム、Thoulet液(ヨウ化第2水銀/ヨウ化カリウム)を用いて検討した。無機物質の密度は2g/cm^3以上と高いが、細胞分離で多用されているPercollは密度1.3g/cm^3までしか密度勾配が形成できないため、懸濁物質の分離には適さないことが解った。塩化セシウム65%溶液(密度、1.9g/cm^3)とThoulet液(密度、2.4g/cm^3)を用いて分離を行い、電子顕微鏡での観察の結果、密度1.9以下の有機物質、密度1.9から2.4の硅藻及びその殻、2.4以上の粘土等の無機物質の3つに分離することができた。密度2.4以上の物質の中には、多少硅藻の殻が含まれるが、懸濁物質や底泥を大きく3つのグループに分離することが可能になった。密度1.9以下の物質の全懸濁物質に占める質量比は、霞ヶ浦湖水で50〜80%、霞ヶ浦流入農耕地河川で30〜50%、都市河川で70〜90%であった。また、茨戸湖の水深別の水中懸濁物質では、水深が深いほど密度1.9以下の物質の比率が低くなった。底泥では、密度2.4以上の物質が40〜60%を占めるのに対して、沈降捕集物質では密度1.9〜2.4の物質の比率が高くなった。これらの結果から、水中懸濁物質や底泥は、密度の異なる物質の混合物であり、それぞれの場でその存在比は異なること、それぞれの密度によって湖内での沈降、底泥の再懸濁化等の循環経路・速度が異なることが解った。