安定同位体比を指標とする重金属の循環過程の研究

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1.目的と実績:太平洋, 日本海, 東支那海において, 海洋表層から深層にわたる海水試科と堆積物試科を採取した. 海水試科は遠心分離法または限外〓過法により粒子を分別し, 堆積物試科については間隙水を採取するとともに鉱物種別に分離した. これら各種試料中のAg, Cd, Cu, Ni, Pb, Tl, Znの濃度とPbの同位体存在比を表面電離質量分析法によって測定した. これら重金属の海洋における深度分布が, 表層における粒子の生成, その沈降と深層における再溶解によるところが多い(Ag, Cd, Cu, Ni, Zn). Tlは表層において粒子中に含有される割合が少さく, 沈降による深層での濃縮傾向が殆ど認められない. Pbについては, 1000mまでの濃度が深層にくらべて特に高く, またその同位体存在比が表層と深層で異なることが見出された. 大陸源および人為源エーロゾルの海洋のImpactを示すものと考えられる.深層水と堆積物の関係について, 日本海溝とHawaiiのLoihi海底火山で検討された. Pb同位体存在比については, 日本海溝においては深層水と堆積物の間に一致が見られたがLoihiにおいては深層水と堆積物間のみならず堆積物の採取深度や鉱物種類間や間隙水との間にも相違が認められた. 深海底と堆積物, 間隙水との物質交換・続成作用を解析するためにPbの同位体存在比を指標として使用することができることが実証された. Pbの同位体存在比は海域(太平洋・日本海・東支那海)や深度によって相違することが認められたから, 重金属の濃度や溶存状態の解析結果と併せて, 海洋の深層循環を検討する指標となりうる. 今後資料の蓄積によって深層循環の動態解析を可能とする基礎を構築できた.