深層海水における栄養塩類の精密測定とマッピングに関する研究

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深層海水の構造もしくは循環のメカニズムを解明する目的で, 海水中の硝酸, 亜硝酸, リン酸, ケイ酸の分析法を精密化し, 又過去の研究で蓄積された膨大なデータを踏えて, 化学的立場から水塊特性をキャラクタライズする方進で研究を行った. まず栄養塩類のうち特に生体と関連する硝酸をリン酸の濃度比を, 西部北太平洋各海域について求めた. この結果深さ方向に対する硝酸とリン酸の変化率は, 深度1,000mを堺にして明確に異なり, 1000m以深では硝酸過剰の方向へ移る事を見い出した. この現象は硝酸とリン酸の濃度比が1000m以浅では生体におけるN/P比(Redfield Ratio)に影響されながら鉛直方向のフラックスとして変化するのに対し, 1000m以深では水平方向の変化, すなわち高緯度チッ素過剰水の影響を受けていると推定した.一方栄養塩分析法については, 東京大学白鳳丸による航海KH87-2次(62年5月〜6月)等により従来の船上用自動分析計の問題点を抽出した. この結果, 分析確度及び分析値の変動に対する精度について, さらに向上させる必要があることを見い出した. このため新手法による分析感度の向上よりも,従来の吸光光度法に基づく測定法で, より多数の測定を行うことが望ましいと結論した. 分析時間を短縮し結果のバラツキを抑制する方法として, フローインジェクョン法(FIA)に基づく自動分析計を設計, 装置各部の部品の選定, 一部試作を行った. 流れ分析としてのFIA法にも様々な方式が存在するが, 複数の方法を検討し現場分析への活用も考慮に入れて, 16方バルブを用いたサンドイッチ法を採用した. 又吸収の検出は安定性の点から, シングルビーム・光電池敷とし, 出力はマイクロコンピューターに接続するシステムを作成した. 本年度は, リン酸をマラカイトグリーン法で定量する事を本システムで検討し, 従来法より優れた精度をもつ方法である事を確認した.