汽水湖の酸化還元変動水域における亜酸化窒素の生成に関する研究

咸湖氧化还原涨落区氧化亚氮生成研究

• 批准号: 09878100
• 负责人: 清家 泰
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Shimane University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09878100/
• 关键词: 亜酸化窒素; 温室効果ガス; 成層圏オゾン; 亜硝酸イオン; 硝化; 脱窒; 汽水湖; 酸化還元変動水域

本研究の最終目標は,温室効果ガスとして,あるいは成層圏オゾンの消長に係わる物質として注目される亜酸化窒素(N_2O)の水圏(特に汽水域)における生成機構を明らかにすることにあるが,昨年度は,その前段階として,亜硝酸イオンの蓄積メカニズムの解明に力点をおいて検討を行い,その成果を中心に中間報告した。本年度は,亜酸化窒素の現存量の季節変化を捉えることから着手し,さらに生成機構を究明するためにフィールド調査及び室内実験の両面からアプローチし検討した。未だ,生成機構を解明するまでには至っていないが,汽水湖の酸化還元変動水域において見られるいくつかの興味深い結果を得たので報告する。成果の概要は以下の通り。「亜酸化窒素の現存量」・・・・・・購入したパルス放電型ECD(非放射線型電子捕獲検出器-VALCO社製PDECD)によりN_2Oを定量した。底層水のN_2Oは10月から1月にかけて観測され,最大値は約40μgN/lであった。この値は,大気と平衡な湖水濃度の約200倍に相当する。一方,湖底泥中では,さらに高濃度の数十mgN/lもの値が観測され,湖底泥表層部でかなり生成されていることが分かった。これらは,室内実験による検討により,主として脱窒由来であることが示唆された。また、硝化活性の高い時期に,N_2Oが検出されなかったことから,硝化の副産物として生成されるN_2Oは,脱窒由来のものに比べ少ないことが示唆された。「亜酸化窒素の生成機構」・・・・・・底泥間隙水中のN_2O濃度が底層水の濃度に比べて極めて高いこと,湖水中にN_2Oが検出され始める初期に上層よりも下層の方が高いこと等から,宍道湖・中海におけるN_2O生成は主に底泥表層部における脱窒に由来するものと考えられた。興味深いことに,底泥間隙水中のN_2O濃度が増加する要因として,硫化水素(H_2S)が影響していることが示唆された。また,ある程度蓄積されたN_2Oは基質として消費されにくく,さらなる蓄積を引き起こすものと考えられた。このような過程を経て底泥間隙水に蓄積されたN_2Oは,冬期に吹く強い西風によって湖水中に拡散・放出され,最終的に大気中へと放出されるものと考えられた。また,特に塩分躍眉の微弱な宍道湖では,N_2Oの生成量が,基質であるNO_3^-の供給量を左右する降水量に依存することが示唆された。

The ultimate goal of this study is to achieve the greenhouse effect of greenhouse effect and the growth and decline of greenhouse effect. Materials and attention should be paid to the generation of aqueous solution of acid chloride (N_2O) (special vapor water) Mechanism を明らかにすることにあるが, last year は, その前phase として, 亜nitric acid イオンのAccumulate the results of the explanation and the explanation of the point of the force, and the result of the center and the intermediate report. This year, the seasonal change of the existing stock of acidification and sulfide has been carried out, and the production machine has been started. The structure of the investigation and research on the indoor environment and the indoor environment.无だ,The generation mechanism is explained by the するまでには to the っていないが, and the acidification and reduction of the soda lake is剉动水において见られるいくつかのinterest deeply い results をget たのでreport する. A summary of the results is summarized below. "On-hand quantity of anhydrous acid sulfide"・・・・・・Purchased the N_2O したパルス discharge type ECD (non-radiative electron capture device - PDECD manufactured by VALCO). The bottom water N_2O is measured in October and January, and the maximum value is about 40 μgN/l.この値は,大気とbalanceなlakewaterconcentrationのapproximately 200 times, which is equivalent to する. On the one hand, the lake bottom mud has a high concentration of tens of mgN/l, and the lake bottom mud has a high concentration of tens of mgN/l, and the surface layer of the lake bottom mud has produced a high concentration.これらは, indoor 実験 による検検曰により, the main として出suffocation origin であることが说 instigating された.また、The period of high nitrification activity, N_2Oが検出されなかったことから, the by-product of nitrification The material is produced by the されるN_2Oは, and the origin of the suffocation is the のものに is less than the べないことがshows the instigation by the された. 「Acidification sulfide generation mechanism」・・・・・・The concentration of N_2O in the interstitial water in the sediment is higher than that in the bottom water, and the concentration of N_2O in the lake water is higher than that in the bottom water.るInitial stage にupper layer よりもlower layer のsquareが高いことwaitから,卍道湖・中海におけるN _2O generation is mainly based on the sediment surface part and the origin is the origin of the sediment surface layer. The main reason for the increase in the concentration of N_2O in the interstitial water of the sediment is that the concentration of water sulfide (H_2S) is affected.また, あるdegree accumulation されたN_2Oは matrix として consumption されにくく, さらなる Accumulation をinduced きrise こすものと考えられた.このような process を経てSediment gap water にaccumulation されたN_2Oは, strong westerly wind blowing in winter The よって in the lake is scattered and released, and the final に大気中へとreleases されるものと考えられた.また, the special に塩分氩洩の feeble な宍道湖 では, the production amount of N_2O が, the substrate であるNO_3^-のsupply を around するprecipitation にdepends することが Shows the instigation された.

项目成果

清家 泰, 他: "汽水湖中海における貧酸素水塊形成時の硝化・脱窒" 沿岸海洋研究. 35. 27-34 (1997)

Yasushi Seike 等人：“咸水湖中贫氧水团形成过程中的硝化和反硝化作用”，沿海海洋研究，35. 27-34 (1997)。