バクテリアおよび腐植物質と希土類元素との相互作用の定量的評価

细菌与腐殖质和稀土元素相互作用的定量评价

• 批准号: 15740320
• 负责人: 高橋 嘉夫
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15740320/
• 关键词: 希土類元素; バクテリア; 腐植物質; 希土類元素パターン; 水圏; 錯体; 吸着; 懸濁物質

希土類元素の環境中での挙動に影響を与える因子のうち、主にバクテリアや腐植物質との相互作用に関して研究を進めた.主な成果を以下にまとめる.(1)B.subtilisやE.coliなどのバクテリアの細胞表面への希土類元素の吸着を調べた.その結果、相対的に重希土類元素側でバクテリア相への著しい濃縮が見られた.この特異なパターンは、バクテリア細胞表面の希土類元素の吸着サイトとしてリン酸基とカルボキシル基を考慮しすることで合理的に説明できることを示した.またEXAFSを用いて、NdおよびYbの吸着サイトとしてカルボキシル基およびリン酸基がそれぞれ重要であることを示した.このような分配パターンが、広大構内ぶどう池の鉄酸化細菌などを含むバイオフィルム試料と水の間の希土類元素の分配にも見られることを示した.またこのバイオフィルムが生成したと考えられる水酸化鉄の沈殿物と同じ水から無機的に生成させた沈殿物の比も同様な重希土に顕著な増加傾向を示すパターンを示した.こうした特徴を持つ希土類元素パターンは、縞状鉄鉱層などの試料にも見られており、我々の希土類元素に関する結果から、このような縞状鉄鉱層は微生物活動によって生じたと解釈することができる.(2)腐植物質と(Pmを除く)全希土類元素の錯生成定数を溶媒抽出法により決定した.得られた結果を希土類元素の原子番号中に並べたパターンを、様々な配位子と希土類元素の錯生成定数の希土類元素パターンと比較したところ、希土類元素と酢酸の1:2錯体と類似していることが分かり、このようなカルボキシル基との錯生成が腐植物質中の希土類元素の錯生成サイトとして重要であることを示している.また粘土鉱物への希土類元素の分配パターンに及ぼす腐植物質の影響を調べた.その結果、中性付近(5.5<pH<6.5)のpH範囲で重希土へ向かって増加する希土類元素の固液分配パターンが、腐植物質の存在によってほぼ水平となった.また希土類元素の分配比は、腐植物質の分配比と近い値となり、腐植物質の錯体として固液間で希土類元素が分配されることを示している.

Study on the interaction of rare earth elements and humic substances in the environment The main results are below. (1)B.subtilis and E.coli can regulate the adsorption of rare earth elements on the cell surface. As a result, the phase of heavy earth elements is concentrated in the opposite direction. The adsorption of rare earth elements on the surface of cells is considered to be a reasonable explanation. EXAFS uses Nd and Yb to absorb oxygen. The distribution of ferro-acidifying bacteria in the large structure of the sample and the distribution of rare earth elements in the medium are shown. The increase in the production of iron oxide and inorganic compounds is shown by the increase in the production of iron oxide and inorganic compounds. The characteristics of rare earth elements in the iron layer of the sample are discussed in detail. (2)Determination of the number of errors in the formation of all rare earth elements by solvent extraction method As a result, the atomic number of rare earth elements is divided into two groups, and the ligand is divided into two groups. The ligand is divided into three groups. The ligand is divided into two groups. The ligand is divided into three groups. The distribution of rare earth elements in clay and the influence of humus on the distribution of rare earth elements in clay and humus are investigated. The results showed that pH range of neutral solution (5.5<pH<6.5) increased gradually, solid-liquid partition of rare earth elements increased gradually, and the presence of humus substances increased gradually. The distribution ratio of rare earth elements, the distribution ratio of humus, the distribution ratio of humus between solid and liquid, and the distribution ratio of rare earth elements between solid and liquid are shown.

项目成果

The Effect of Na^+, Mg^<2+> and Ca^<2+> Ions on the Formation of Eu(III)-Humate Complex

Na^、Mg^2和Ca^2离子对Eu(III)-腐植酸络合物形成的影响

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences 5
• 作者: Y.Takahashi;Y.Minai
• 通讯作者: Y.Minai

Y.Takahashi et al.: "Arsenic Behavior in Paddy Fields during the Cycle of Flooded and Non-flooded Periods"Environ.Sci.Technol.. 38. 1038-1044 (2004)

Y.Takahashi 等：“洪水和非洪水周期循环期间稻田中的砷行为”Environ.Sci.Technol.. 38. 1038-1044 (2004)