地下水ヒ素汚染メカニズム解明への地球微生物学・鉱物学の意義と重要性：アジア 3 地域の研究事例
Significance of geomicrobiology and mineralogy for researches on arsenic release mechanism
in groundwater contamination: three examples in Asian areal study
赤井 純治

＊

Junji AKAI ＊新潟大学 理学部
Faculty of Science, Niigata University

摘

要

地下水ヒ素汚染についてそのメカニズム解明には鉱物学・地質学の知識と手法が必須である。さらに，その中でも最近注目される地球微生物学の視点は重要である。本稿では，主にこれについて解説する。ヒ素溶出メカニズムの論争を紹介し，ヒ素問題に取り組むために必要な基礎的事項を概説する。そのうえで，ケーススタディーとして，バングラデシュ，内モンゴル河套平野，ベトナムのメコン川中州のタイ島，以上
アジアの 3 地域で行った研究の結果を紹介する。いずれも，そのヒ素溶出メカニズム
解明に鉱物学的知識と地球微生物学が直接的に関わっている好例である。最後に，ヒ素汚染メカニズムでの諸要因の関連を模式的に示す。

キーワード：内モンゴル，鉱物学，地下水ヒ素汚染，地球微生物学，
バングラデシュ，ベトナム，メカニズム

Key words：Inner Mongolia, mineralogy, arsenic contamination of groundwater,
geomicrobiology, Bangladesh, Vietnam, mechanism

1．はじめに飲用とする地下水のヒ素汚染は世界各地にあるが，アジア地域での汚染は深刻である。1980 年以降，井戸水のヒ素汚染がアジアの各地で報告されてきた。初期にはインド・西ベンガル州，更にタイ，
バングラデシュでは約 3,000 万の人びとがヒ素の最大基準値を超える水を飲んでいることがわかり，中国・内モンゴル自治区では 1990 年に最初のヒ素中毒患者が報告された。バングラデシュはインド・西ベンガル地方と並んで，初期の時代から非常に深刻な例として知られる。20 世紀の後半に，これらの地域では，飲料水が地表水から地下水に転換されたが，多く使われたチューブウエル（管井戸）から自然由来のヒ素が汲みだされたことが原因で，住民の健康がおびやかされてきた。図 1 は，筆者がバングラデシュで会った頭部皮膚がんの重症患者，黒くなった皮膚，管井戸の設置状況とバングラデシュで売られている Arsenic Free のラベルが貼られたミネ
ラルウォーターの写真である。

図1 バ‌ ングラデシュのヒ素汚染患者
（上段）
と管井戸
（下
段左）
，Arsenic-Free のラベルの貼られたミネラル
ウォーター
（下段右）
．

2．ヒ素汚染問題の基本
アジアの地下水ヒ素汚染は，基本的には自然的な過程で発生しているところに特徴がある。したがって，汚染のメカニズムの解明には，地形，地質，地下水の水質などを総合的に探る必要がある。さら受付；2016 年 10 月 5 日，受理：2017 年 4 月 9 日＊〒 950-2161 新潟市西区五十嵐二の町 8050，e-mail：akai@geo.sc.niigata-u.ac.jp
2017 AIRIES

35

赤井：地下水ヒ素汚染メカニズム解明への地球微生物学・鉱物学の意義と重要性に，地質に加えて，鉱物学の知識と鉱物学的手法による研究に中心的な重要性があることを強調したい。地下でヒ素は何らかの鉱物または有機物等も含めた固体物質に多く含まれていると考えられ，それらの生成条件，安定性，地下水への溶解の難易と溶解メカニズム等は鉱物学的・地球化学的に解明すべき課題であるからである。要点として，以下の四点を指摘できる。
1．どの鉱物あるいは物質がヒ素を含んでいるかを結合形態，存在形態とともに明らかにすること。
2．そのヒ素がどのような化学変化，環境変化・変動によって地下水中に溶け出すのかを解明すること。
3．汚染水浄化のための除去プロセスを検討すること。
4．さらに，これらの各過程に，最近注目される
1）－ 3）
がどう関わるか，
微生物―鉱物相互作用
つまり微生物プロセスの関与を評価することも重要である。
あえて，もう一点遡れば，1. の地層中の鉱物に結合する前のヒ素のもともとの由来を探るのも鉱物
学・地質学の領域である。
3．鉱物学・地質学の知識と手法の位置
現代における鉱物学の重要性は，地球を取り扱う
うえで天然の固体物質を具体的な「もの」としてきちんと認定・同定することであり，その手法開発も必須のものである。天然物としてカバーする領域は，
地球外物質や地球の極限領域などへ広がっている
表1が，更に将来拡大してゆくと考えられ，鉱物学は今後も重要性を減ずることはない。また，鉱物学は地
4），5）。
下水ヒ素汚染問題を解く上でカギとなる鉱物はその化学組成と結晶構造によって定義される。簡単に記すと鉱物とは，「天然の無機的固体物
質で，ほぼ一定の化学組成と結晶構造をもつもの」
である。 鉱物学的手法とは，天然の固体物質の基本的性質を明らかにしうる手法である。鉱物学の知
識と手法とセンスを発揮したよい例を，筆者は地下水ヒ素汚染のメカニズム解明で実証できたと考えている。さらにこの視点は福島第一原発事故によるセシウム（Cs）の環境汚染での Cs 挙動の解明にも応用
6）できることにもかつて触れた 。ミクロの鉱物を探るために，筆者は主に電子顕微鏡（電顕）的手法を活用してきた。バクテリアの代謝産物などを物質・固相として，目で見える形で観察できる分析機器である。環境問題に鉱物学はまさに必須である。
4．ヒ素溶出のメカニズム論の基本
1990 年代の初期にはヒ素が地下水に溶けだすメ
カニズムに関し「酸化説」と「還元説」の論争があ7）－ 10）。ここで関わる主な鉱物は，ヒ素を主成った分に含む鉱物ではなく，ヒ素を吸着する水酸化鉄鉱
物と結晶構造中にヒ素を含みうる黄鉄鉱（FeS2）である。溶出メカニズムは地域，地質の特性によるが，多くの場合は還元説で説明できるということで決着してきた。しかし，地質状況によっては酸化説のメカニズムが妥当なところもなおある。
表 1 は，その酸化説と還元説を対比して示した11）ものである 。

酸化説と還元説の比較表．
黄鉄鉱酸化説

水酸化鉄鉱物還元説

起源物質

黄鉄鉱などの硫化鉱物

鉄酸化物・鉄水酸化物

誘因環境

酸化環境による母材の分解

還元環境による離脱・母材溶解（高 pH は脱離を促進）

誘因原因

地下水位低下に伴う大気の進入

有機物質の微生物による分解

地質環境（続成過程）

鉱化帯からの硫化物の供給，還元環境下の海底堆積物・硫酸塩鉱物の還元による自生鉱物の生成

中期完新世の海面上昇期に構造的沈降で厚い地層が堆積，上方に粘土層があるとシールされて好都合

反応式

2FeS2＋7O2＋2H2O → 2Fe ＋4H ＋4SO4

8FeOOH＋CH3COOH＋14H2CO3 → 8Fe ＋16HCO3 ＋12H2O

根拠As/Fe 比が同じで同一起源を示す堆積物には不透明鉱物が多い．その中には硫酸化物が含まれる．
黄鉄鉱にはヒ素が多く含まれる．

地下水の溶解鉄濃度が高い．
地下水の重炭酸濃度が高い（一部）．
有機物質の多いところでヒ素が多い．

誘因を
つくりだす
メカニズム

硫酸化物の最近の酸化作用を示す産物の発見（酸化作用）
シールされていない深井戸は酸素供給を可能に

アンモニア，燐，メタンが多く有機物分解が還元環境をもたらす．
排泄物起源燐は微生物活動を活発にし還元環境を促進

2＋

＋

2－

批判あるいは 鉄酸化物は黄鉄鉱の以前の酸化作用の産物である
解答
二次的黄鉄鉱・石膏として沈殿
その他
代表的文献

36

2＋

－

浅層にはヒ素がないか極めて低い．
堆積物中に黄鉄鉱が少ない．
地下水に硫酸イオンが少ない．

燐酸塩肥料の使用はヒ素の放出を促進し，硝酸塩肥
料は酸化を促進する．原因は単一ではない．

燐酸塩肥料由来の燐は灌漑による地下水の流動促進でヒ素の放出と微生物の成長をもたらし，還元を促進する．

Chakraborti et al.（2001）

Ravenscroft et al.（2001）
14）
Acharyya et al.（2000）

12）

13）

地球環境 Vol.22 No.1

(a)

35－44
（2017）(b)＋ Mn-酸化鉄鉱物/水酸化鉄鉱物 表面－＋ Fe - 酸化物/水酸化物 表面－＋ Aｌ - 酸化物/水酸化物 表面－＋ 粘土 表面－＋ Ca - 炭酸塩 表面 －＋0－

As - オキソアニオン
2

4

6

8

10

12

14

土壌のpH
図2

a ：pH-Eh 図，As－Fe－O－H－S 系の熱力学計算で求めた Eh-pH ダイアグラム．
11）
b：pH 変化に伴う固体表面荷電量の変化（詳細は吉村と赤井 参照）．

ヒ素を含有する黄鉄鉱など硫化鉄鉱物が酸化条件におかれ，分解して 3 価の鉄イオンと硫酸イオンになるときにヒ素が地下水に溶け出すというのが「酸化説」である。化学式では以下のように表される。
2FeS2＋7O2 ＋ 2H2O → 2Fe ＋4H ＋4SO4
2＋

＋

2－

これは，硫化鉄の多い環境，特に海水の関与した泥質堆積物で，酸化環境におかれる条件が揃うと起こりうる。灌漑用地下水の大量汲みあげによって，大気中の酸素が地下に浸透して酸化条件をつくる場
合もありうる。
一方，広く酸化鉄鉱物等に吸着されているヒ素が，地下の還元条件のもとで，あるいは更に還元条
件が強くなることによって分解し，2 価鉄イオンが溶出するのに伴なって，吸着されていたヒ素が地下水に溶け出すというプロセスが「還元説」である。
さまざまな条件によって，地層中のヒ素は地下水に溶出するので，地域によっては，上記二つの化学過程以外の化学反応が起きていることもありうる。微生物の働きが活発になって，地下の酸素が消費されると，地下は酸化条件から還元条件に変化する。微生物の活動を促す栄養分として，地層中に存在する有機物や，地表から浸透するし尿や肥料などが考えられる。
ヒ素の溶出を考えるうえで，ダイヤグラムは有用11）である。以下の二つを例として挙げる 。一つは，水溶液中で各種ヒ酸（5 価）化学種・亜ヒ酸（3 価）化
学 種 及 び ヒ 素 鉱 物 の 安 定 領 域 を， 酸 化 還 元 電 位（Eh）と水素イオン濃度（pH）の条件の違いで変化することを表した pH-Eh ダイアグラムである 。As－
Fe－O－H－S 系の熱力学計算により求められた Eh–
pH ダイアグラムを図 2a に示す。地表近くの帯水層
地下水の Eh は通常 0.2 ～ 0.7 V なので，中性・アルカリ性環境ではヒ酸イオンが安定である。不透水層より下位の帯水層では還元環境になるため，亜ヒ酸が安定になる。しかし，ヒ酸から亜ヒ酸への変化速
度は遅いので，実際には非平衡であることも多い。
次に重要なのは，また鉱物の表面電荷が吸着に大きく関係してくることで，図 2b に示す通りである。
鉱物表面のオキソアニオン吸着能力は pH と密接な関係を持っている。それは pH の変化に伴って固体
表面荷電量が変化するからで，一般に低 pH では正の表面荷電を，高 pH では負の表面荷電を有する。
図 2 から明らかなように，酸水酸化鉄鉱物は中性～アルカリ性まで正の表面荷電を有し，オキソア
ニオンを吸着する範囲が広い。またこの種の酸水酸
化鉄鉱物は結晶度が低く，表面積が大きいことも，
強い吸着力を発揮する理由である。Ca 炭酸塩鉱物
もアルカリ領域までオキソアニオンを吸着する可能性があるが，実際には吸着量が大きいとの報告はない。量的な点も考慮すれば，一般の滞水層堆積物では酸水酸化鉄鉱物がヒ素の起源鉱物として最も重要であると思われる。
5．‌地球微生物学，ジオマイクロバイオロジーの視点：微生物ー鉱物相互作用
最近のトピックスとして，生物圏のひろがりに関係がある生物―鉱物相互作用の重要性が指摘され
37

赤井：地下水ヒ素汚染メカニズム解明への地球微生物学・鉱物学の意義と重要性

図3‌
バングラデシュの地下水から鉄酸化バクテリアに
よって水酸化鉄の沈殿を生成中の TEM 写真．

る。地球表層部で生物活動がもたらす影響の及ぶ範囲は大きく，その具体像が明らかにされてきつつある。地球史のなかで微生物が環境に直接作用し，諸元素を吸収，濃集，固化等行うとともにその生きた
痕跡は固体（鉱物）として残され，ここに元素の偏在化が起こる。地球の歴史のなかでストロマトライト（stromatolite）の形成が知られているが，現生の温泉性ストロマトライトもまた知られており，生物誘15）導型の鉄鉱床である群馬鉄山の例もある 。最近，筆者は深海底マンガンノジュールの成因に関連して，これはバクテリア起源，ストロマトライト群集
16）であるという説を提起している 。また地球表層部
分での風化過程での微生物－鉱物相互作用が注目されている。ヒ素溶出の過程へもこれらの微生物プロセスがなんらかの形で関わっていることは十分考え17）られる 。ヒ素を多く含むバングラデシュの地下水
では溶存鉄も多い。このような地下水を汲みだすと
微好気の条件で急速に鉄酸化バクテリアが活動し，水酸化鉄の沈殿を生成する。図 3 の写真はこの鉄酸化バクテリアが 2 価鉄を 3 価鉄にした直後に，水への溶解度の小さい水酸化第 2 鉄となってまさに沈殿しているところの電顕写真である。
ヒ素と微生物の詳細な関係，一般論として，ヒ素を酸化するバクテリア，還元するバクテリア等につ11）
いては，吉村と赤井（2003） を参照されたい。
6．ケーススタディー①：バングラデシュ
筆者らは，1990 年代からバングラデシュ西部のシャムタ村で調査を行った。90 年代後半，酸化説
か還元説か明確に決着がついていない段階で，あるいは還元説が有力になりつつある段階で，論より証拠と，還元条件を実験的に再現してヒ素が溶出することを実証した。同時に，この還元を強める要因にバクテリア活動が大きく関わることも合わせて証明
10），18）。その結果を図 4 に示す。試料はシャム
した
タ村のボーリングコアの泥質堆積物で，ここにごく
38

e

図4

‌ヒ素溶出させたバクテリアの遺伝子解析．

a, b：バクテリアへ養分「培地」を与えて還元化，ヒ素の溶出結果（赤），c：コントロールとして蒸留水だけの実験．
ｄ： a のバクテリア，e： ヒ素溶出実験でのバクテリアの
16SrDNA 遺伝子解析結果，クロストリジウム属（Clostridium ）
16）
を確認 ．
} の部分が Clostridium ．

一般的なバクテリアの培地として知られる桜井培地の養分をあたえ，培養実験をしたものである。実験後，1 ～ 2 日で，培養液の酸化還元電位は急低下し，還元環境が実現し，2 日くらいのタイムラグをおいて，ヒ素が溶液中に溶出していることが認められた。この還元環境を作り出したバクテリアの電顕写
真を図 4d に示している。このバクテリアの 16SrDNAの遺伝子解析を行った結果，真正細菌の一種である
クロストリジウム属（Clostridium）
が主であることがわ
19）
かった 。このバクテリア群集は、直接にヒ素還元にかかわるかどうかは不明であるが、水酸化鉄鉱物
を溶解させる還元環境を作る主なトリガーになっていることは確かである。ここには示さないが，動的に観察するために泥層と砂層からなる地層モデルを作

地球環境 Vol.22 No.1

り，砂層中を水が流動しつづけるモデル実験でも同様に，還元化が進みヒ素が溶出し，培地養分がなく18）
なると再び酸化的になるなどの変化が観察された 。
天然で培地に対応するものが，天然の地層中のわ
ずかなバクテリアにとっての栄養分としての有機物
等なのか，地表等からもたらされる何らかの影響なのか，なお今後の課題となっている。
7．ケーススタディー②： 内モンゴル
内陸の中国内モンゴルの調査を行ってきた 。こ
こでは二つの典型的に異なる地質環境での地下水ヒ素汚染が問題となった。河套平野がその一つであり，もう一つはスニット右旗の地域である。前者は黄河流域の沖積層に対応し，後者は花崗岩を主体とする地域である。後者はフッ素汚染も存在し，鉱床，鉱化作用に伴うヒ素汚染である。前者は，いわば東南アジアと同様に著しく強い還元性の地下水である。しかし，ここでは特徴的にボーリングコアから真っ黒い堆積物が産する。解析の結果，これは硫化鉄であった。内陸部でおそらく塩湖と関係して硫
20）

（a）

35－44
（2017）酸イオンが多い水が地下浸透し，硫酸イオンを利用して硫酸塩還元バクテリア Sulfate Reducing Bacteria（SRB）が増殖し，強還元環境ができ，これによって水酸化鉄鉱物が溶解し，これに吸着していたヒ素が21）溶出されたと推定できた 。この際，硫化水素が発生する。中国内モンゴル自治区五原県銀定図郷建設村二社では，各戸にある井戸水のほとんどが中国のヒ素基準値（0.05ppm）の 5 ～ 6 倍の濃度に汚染されており，Oxydation-Reduction Potential（ORP）メータ読
み値で－300 ～－800 ｍ V と強い還元環境である。二社の 15 ｍ付近より下部に特徴的に見られる異常な黒色を示す砂についてその色の原因について微生物を用いた室内実験（ボーリングサンプルの 15 m より下部のサンプルを 7 g ずつビーカーに分け，微生物の栄養源となる培地を加え，窒素ガスを満たした袋の中に入れて放置）により検討した。元々，黒色砂であったが，茶褐色に変化した：図 5。さらに選択
的逐次抽出法 Selective Seguential Extraction（SSE）を実施することで，堆積物中でのヒ素の存在形態，
化学結合形態も調べた。
この地域では，地下深度が増すに連れて硫酸塩還

（b）

（c）

（d）

図5

内モンゴル河套平野ボーリング試料で，酸化して黄褐色になった砂試料（a）をバクテリアの作用で生成した硫化水素により，黒色化（b）．そのバクテリア（c）．
（d）
河套平野の沖積層からのヒ素溶出モデル図（硫酸イオンがかかわり硫酸塩還元バクテ
リアが関与して，硫化鉄生成）．

39赤井：地下水ヒ素汚染メカニズム解明への地球微生物学・鉱物学の意義と重要性

元バクテリアの働きで，SO4 と有機物を使い，硫化水素が発生する。これにより，ORP の値が下がり強還元状態が作られている。主に非晶質の水酸化
鉄鉱物の溶解に対応する SSE の第四段階での抽出量が多いことから、低結晶の水酸化鉄鉱物は還元環境になると，溶解して 2 価の鉄イオンとなる。その時，ヒ素も 3 価の亜ヒ酸として溶け出しこれが汚染の原因となりヒ素汚染が発生すると解釈された。建設村七社は井戸が浅いので汚染されていない。石英
粒子などの周りにコーティングしている酸水酸化鉄は発生した硫化水素中の S と結びついて硫化鉄様構造ができる。さらに透明な石英，長石などには、
2＋2－溶け出した Fe と硫化水素の S とが結びつき硫化鉄様構造を形成しコーティングして，これも黒色を呈する。これらが合わさって著しい黒色化の原因となっていると考えられた。地質的背景と鉱物化学的反応（硫化鉄のいわば条痕色の黒），微生物―鉱物相
互作用を絵に描いたような結果であったと考えている。
2－

8．ケーススタディー③：ベトナム
メコンデルタ，ベトナムメコン川の中州に位置す
るタイ（Tay）島におけるヒ素汚染について，メコン
22）
グループとして調査を続けてきた 。その汚染原
因，メカニズムは，バングラデシュなどにはない極立った特徴を見ることができた : 水質において，マンガンを多く含む水が時折り産する。また鉄とマンガンの濃度が異常に多い場合もある。後者は，ベト
ナムの平野で強い酸性土壌が分布する地域と関連しているように推定される。さらに，これらの水質23）は，整理して以下のように 3 分類できた 。
1）鉄が多く，ヒ素も多い．水質で低い ORP 値
2）マンガンが多く，鉄，ヒ素濃度が低い水質
3）鉄とマンガンが異常に多い水質で強い酸性
基本的には 1）の水質が卓越するが，2），3）の水質が時折り見られる。これらの特徴は，詳細に検討
すると，メコンデルタの生成，地質的背景に起因していることが分かる。
ドンタップ省，タイ島では，沖積層の基底にある不整合面がボーリングコアで確認でき，それらは比較的浅い。この不整合部分は酸化的な赤色の岩相を呈し，
よくマンガン酸化物の沈殿がみられる。タイ島の 2 本
23）のコアの鉱物学的分析 では，XRD 解析で，石英・斜長石・スメクタイト・バーミキュライト・イライト・
カオリナイトなどの構成鉱物が 確認された。X-ray
Fluorescence Spectroscopy（XRF）の結果からは，As とFe・Mn・Al・P・LOI などでの正の相関が見られた。
また，堆積年代で相関の特徴が異なる傾向も見られた。
Scanning Electron Microscopy（SEM）・Transmission
Electron Microscopy（TEM）
観察を行い，沈殿物・黒雲母・微小マンガンノジュールに対して酸化鉄鉱物・
40

トドロカイト・ゲーサイト・パイライトなどが確認できた。これらの，水質，堆積物の特徴，鉱物学的特徴，
溶出実験 SSE，これと地質を総合的に解析したモデル
23）
図で全体が説明できる 。
図 6 で，A B C D とした点が示してある。
A 点はバングラデシュなどに共通する還元化したヒ素が溶出，溶存鉄の多い地下水に対応する。これは Fe，Mn についての pH-Eh ダイヤグラムの上で考えると，鉄は溶解している。ヒ素は 3 価の亜ヒ酸として溶け出している。
B 点は不整合部分に対応する，酸化的な環境場である。これは Fe，Mn についての pH-Eh ダイヤグラ
ム上では鉄，マンガンともに固相の状態にある。 pHは仮想的に少し誇張して描いてある。ヒ素は 5 価のヒ酸で鉄あるいはマンガン酸化物に吸着している。
C 点は A の地下水が B の酸化的環境場の地下水と反応した場合を仮定している。つまり，その反応により A と B，2 点の間の水質が生成し得ることを意味する。反応の時間，A と B の地下水の量的関係により，ダイヤグラム上の位置が決まり，その位置によってマンガンと鉄の可溶 / 不溶量が決まる。
実際には，その中間的環境場に対応する地下水質が直接生成されるかもしれない。いくつかの水質の生成がこのグラフ上では説明でき，図 6 の下に pH - Eh
ダイヤグラム上での 2 例が示してある。
D 点は黄鉄鉱が酸化環境に置かれ，分解し，酸性の強い水質が生成されるケースに対応する。
23）
カンボジアに関するデータもあるが ，その類似性から，これらがメコン川の流域，少なくともタイ
島より上流域を特徴づけていると見ることができ
る，つまり，メコン流域のヒ素汚染の状況と特徴
は，メコンデルタ生成の歴史にかかわって，地質的
背景，浅い沖積層とその基底の更新統との間の不整合の深度，分布などによって大きく影響を受け，特徴づけられていると言えるだろう。
9．まとめ
ここでは紙数の関係で省くが，新潟市の砂丘湖としての佐潟地域でも，ボーリング試料中の湖沼底質の泥
炭質層や有機質泥層でヒ素含有量として 50–100 ppmを超えるものがあり，泥炭層では最高 165–189 ppmのヒ素濃度を検出した例もある。これは，ある意味，
一般的な自然の過程として堆積物中でヒ素の濃集が起こることを示している。主に，アジアの 3 例をもとにこれまで述べた概要，ヒ素を吸着結合した鉱物，固体物質としての有機物，微生物，そして，ヒ素の存在量・吸着状態，水酸化鉄鉱物等の含有量，有機物，あるいは含まれるバクテリア種など地層中の諸ファクターを内因として，水位変化・変動，微生物にとっての栄養源となりうる諸物質，汚染物質の供給等を仮の外因としてモデル図（図 7）が最終的

地球環境 Vol.22 No.1

図6

35－44
（2017）（和澄（2011） を一部修正）
ベトナムタイ島地域でのヒ素汚染メカニズム概念図．
23）

上図 A，B，C に対応する pH-Eh の説明が下図に示してある．ここで A と B の水質がさまざまな割合で混合すると，多様な水質ができる：
2＋2＋2＋
下図の中，上段の二つは Mn と Fe を含む水質，下段の二つは Mn のみを持つ水質ができることを示す．

41

赤井：地下水ヒ素汚染メカニズム解明への地球微生物学・鉱物学の意義と重要性

図7

ヒ素汚染の重要ファクターとその連関のモデル図。右は雨期と乾期の地下水位の変動を表す．

（ここで乾土効果とは、農学の分野で知られているが，一度水田等が乾燥したあと，再度水をはると，その時に微生物が活性を取り戻し，非常に活発に活動することを言う。）に描ける。
鉱物学，地球微生物学，地質学は地下水ヒ素汚染のメカニズム解明への必修科目である。
謝辞本研究の一部はアジアヒ素ネットワーク，内モン
ゴルヒ素汚染研究グループ，メコングループ，新潟大学地下水ヒ素汚染研究グループの中で行った研究であり，また更に直接的には，新潟大学の和泉香さん，和澄利美さん，渡辺知也君 萩原大樹君 大嶋
陽君，伊達弓恵さん等の卒論，修士論文研究において一緒に取り組んできた内容であることを特記し，心から感謝したい。
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赤井純治／Junji AKAI

新潟大学自然科学系フェロー・名誉教授，鉱物学，地球科学。1970 年代始め，
日本で最初に鉱物学に高分解能電顕法を導入，鉱物の結晶構造を直接観する，造岩鉱物の微細組織・構造の研究からスタート，隕石鉱物，生体鉱物，環境関連の鉱物と，幅広い課題に取り組んできた。これらをまとめて，地球史の中での無機界と生物界（とくに微生物）の関わりで，地球表層の進化に考えが及んでいる。大学・学術をめぐる社会的な問題，平和との関わりにも論及する。主著に『鉱物の科学』，『地球を見つめる「平和学」－石の科学からみえるもの』，地学事典編集（鉱物・隕石天体・地球化学分野
監修）
など。

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