琵琶湖深部の貧酸素化にともなうマンガン・ヒ素大量溶出モデルの構築

琵琶湖深部缺氧锰、砷大量洗脱模型的构建

• 批准号: 25281007
• 负责人: 板井 啓明
• 金额: $ 8.82万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25281007/
• 关键词: 琵琶湖; マンガン; ヒ素; 低酸素化; 酸化還元; 堆積物; 水質

本年度の実施内容は、(1)間隙水の化学分析に基づくマンガン拡散フラックスの推定、(2)堆積速度の計測、(3)微小電極実験系の発展、の三点であった。間隙水の分析から、(1) 全ての調査地点で堆積物－湖水境界から深度2cm以内にMn濃度のピークがあること、(2) ピーク深度は季節変化するが、湖底1mのDOとの対応は不明瞭であること、(3) 計算した拡散溶出フラックスは通年高値であること、が明らかになった。このことから、前年度観測された湖底水中マンガン濃度の季節変化の規制要因として、堆積物からの溶出フラックスの変化よりも溶出後の酸化速度の変化が大きいことが示唆された。堆積速度の計測結果、今津沖中央および安曇川沖中央において、1960-1980年にかけて堆積速度が上昇した可能性が示された。堆積物表層へのマンガンの濃集は、基本的には堆積速度が遅いほうが進行しやすく、本研究における年代データは1970年代後半から2010年にかけてのマンガン濃集層の成長原因を議論するうえで興味深い結果を与えた。微小電極実験系は、現場の試験に応用するには至らなかったものの、Mn2+やFe2+の測定に一定の目処がつくところまで技術改良が進んだため、今後室内実験への応用が期待できる。最後に、本研究は低酸素化がマンガン溶出に及ぼす影響に焦点を当てる一方で、溶出したマンガンの酸化が湖底の酸素消費にフィードバックをかけるという仮説を別途検証していた。間隙水のデータから算出したマンガン溶出フラックスはこの仮説の重要性を支持した。また、堆積物由来の還元性物質が湖底の酸素消費に及ぼす影響について重要な仕事を進めているスイス水質科学研究所（EAWAG）のグループを訪問し、今後の共同研究の方向性について議論を進めることができた。

This year's implementation includes: (1) estimation of basic parameters for chemical analysis of interstitial water;(2) measurement of deposition rate;(3) development of microelectrode system; and three points. Analysis of interstitial water: (1) Mn concentration in all investigated sites within 2 cm of deposit-lake water level;(2) DO concentration in lake bottom 1 m;(3) Mn concentration in all investigated sites within 2 cm of deposit-lake water level;(4) Mn concentration in lake bottom 1 m;(5) Mn concentration in all investigated sites within 2 cm of deposit-lake water level;(6) Mn concentration in all investigated sites within 2 cm of deposit-lake water level;(7) Mn concentration in all investigated sites within 2 cm of deposit-lake water level;(8) Mn concentration in all investigated sites within 2 cm of deposit-lake water level;(9) Mn concentration in all investigated sites within 2 cm of deposit-lake water level;(8) Mn concentration in all investigated sites within 2 cm of deposit-lake water level;(9) Mn concentration in all investigated sites within 2 cm of deposit-lake water level;(9) Mn concentration in all investigated sites within 2 cm of deposit depth;(9) Mn concentration in all investigated sites within 2 cm of lake water level;(9) Mn concentration in all investigated sites within 2) Mn concentration in all investigated sites within The regulation of seasonal variation of concentration in lake bottom water measured in previous years is mainly due to the variation of acidification rate after dissolution of sediment. The measurement results of accumulation velocity show that the accumulation velocity increased from 1960 to 1980. The accumulation of sediment in the surface layer is mainly due to the accumulation speed of sediment. The reasons for the growth of sediment concentration layer in the second half of 1970s and 2010 are discussed. The microelectrode system has been used in the field for the determination of Mn2 + and Fe2 + in certain places. The improvement of technology has been expected in the future. Finally, this study focuses on the dissolution and acidification of low acidity in the lake bed. The importance of interstitial water dissolution calculation is supported. The study of the origin of the deposit and the impact of the deposit on the consumption of lake acids was conducted by the Water Quality Research Institute (EAWAG).

项目成果

琵琶湖北湖における溶存酸素濃度の季節変化とマンガン溶出量の関係

琵琶湖和北湖溶解氧浓度季节变化与锰溶出的关系

• 发表时间: 2014
• 作者: 板井 啓明，近岡 浩介;森下 洋平;新 典樹;Riyadi Adi Slamed; 中野 伸一, 熊谷 道夫;田辺 信介
• 通讯作者: 田辺 信介

北湖三地点の水質観測結果に基づく湖底のマンガン動態

基于北湖三点水质观测结果的湖底锰动态

• 发表时间: 2014
• 作者: Takaaki Itai;Yuika Hyobu;Kosuke Chikaoka;Yohei Morishita;Yoshiki Shin;Michio Kumagai;Shin-ichi Nakano;and Shinsuke Tanabe;板井啓明
• 通讯作者: 板井啓明

湖底の貧酸素化による琵琶湖底泥からのマンガン溶出挙動解析 -酸化層厚減少にともなう拡散予測モデル-

由于湖底缺氧而导致的琵琶湖底泥中锰的溶出行为分析-与氧化层厚度减少相关的扩散预测模型-

• 发表时间: 2013
• 作者: 板井啓明;兵部唯香;田辺信介
• 通讯作者: 田辺信介

琵琶湖の酸素とマンガンの関係

琵琶湖中氧与锰的关系

• 发表时间: 2014
• 期刊: 化学と教育
• 作者: Z. Moktadir;S. Hang;J. Reynolds;K. Higashimine;M. Manoharan and H. Mizuta;板井啓明.
• 通讯作者: 板井啓明.

Seasonal variation of manganese release from sediment of the monomictic lake. -A case study in the Lake Biwa, Japan-

单晶湖沉积物中锰释放的季节变化。

• 发表时间: 2014
• 作者: Takaaki Itai;Yuika Hyobu;Kosuke Chikaoka;Yohei Morishita;Yoshiki Shin;Adi Slamet Riyadi;Keisuke Fukushi;Shin-ichi Nakano;and Shinsuke Tanabe
• 通讯作者: and Shinsuke Tanabe