大気-海洋間における微量金属の生化学的循環に関する研究

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環境中における微量金属は、水銀の例を取り上げるまでもなく生態環境系に重要な影響を与えるが、環境中の化学形態や濃度分布を初めとし、その地球化学的循環過程については不明な点が多い。そして、従来の研究は、都市汚染地域を対象とした測定法が中心となり、地球表面積の70%を占める海洋地域や非汚染地域における微量金属の測定調査は極めて少ないのが現状である。そこで、本研究においては、東京大学海洋研究所の観測船“白鳳丸"を利用して赤道域西部大平洋を調査研究海域とし、この広範囲な地域における海洋大気中及び海水中の微量金属の化学形態及び濃度分布を明らかにし、地球化学的に有用なデータを得た。研究対象とする微量金属としては、ヒ素、ゲルマニウム、アンチモン、セレン、スズ、鉛、水銀、カドミニウム、銅、亜鉛、ニッケルコバルトと多岐に渡る。特に、微生物の活動により、ヒ素、ゲルマニウム、アンチモン、セレン、スズ、鉛、水銀等の重金属がメチル化され有機金属として環境中に存在する事が最近の研究において報告されており、これら有機金属の生態系への影響を把握する事は重要である。しかしながら、大気-水圏における有機金属の化学形態及び濃度分布は余り明らかにされておらず、更に、有機化したこれらの金属の大気への放出量や大気-水圏を通じたその循環につては殆ど解明されていない。そこで、本研究においては、(1)海水中における微生物による有機金属の生成機構の解明、(2)海水から有機態としての微量金属の大気への放出及びその放出量の算出についても検討を行った。又、平成4年4月より、慶應義塾大学理工学部応用化学科にICP-MS分析装置が導入され海水中の微量金属の化学形態別定量を行う上で大きな戦力となり、本研究を通じて、ICP-MSによる環境試料中の化学形態別の定量法を確立する事ができた。