様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

A. チャルキン

申請者氏名

A. Charkin

所属・職名

ロシア科学アカデミー極東支部

提出年月日

令和 ０２年 ４月３０日

V.I.Il’chev 太平洋海洋研究所

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分

 重点共同研究☐ 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究 生態系と人間社会の共生に関する研究
 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

環日本海域沿岸域における海底湧水の実態把握

研究実施
期間

センター
教員

☐一般枠
国際枠

平成３１年 ４月 １日～

研究期間
☐単年
複数年(２年)

新規☐継続

令和 ０2 年 ３月 ３１日

長尾 誠也

1

様式 3

氏

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

ロシア科学アカデミー

申請者

A. Charkin

極東支部太平洋海洋研

研究員

調査・総括

所長

総括

研究員

調査・分析

室長

調査・分析

教授

総括

助教

調査・分析

Ｍ２

調査・分析

准教授

調査・分析

究所
ロシア科学アカデミー

V. Lobanov

極東支部太平洋海洋研
究所
ロシア科学アカデミー

研究組織

P. Semkin極東支部太平洋海洋研
究所
ロシア科学アカデミー

T. Tischenko

分担者

究所

長尾誠也
落合伸也
藤田充司
杉本 亮

※

極東支部太平洋海洋研

環日本海域環境研究センター
環日本海域環境研究センター
環日本海域環境研究センター
福井県立大学

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載
した試料

地下水
海水
海底堆積物

水
水
固体

10
30
20

分析した試料

地下水
海水
海底堆積物

水
水
固体

10
40
20

分析試料

2

様式 3

研究目的・
期待される成果

本研究では、陸域と沿岸海洋を結ぶ経路の１つとしての可能性が指摘されている地下水の寄与を評価し、沿岸域において海底湧水の実態を異なる集水域を有する沿岸域で実施し、海底湧水の供給量、供給機構を明らかにすることを目的とする。特に、流域との関係を基盤にした海底湧水の実態を把握し、その流出機構から海底湧水の流出タイプを整理し、栄養塩・有機物の移行挙動をとの関係を評価する。
能登半島の七尾湾・小浜湾・Peter the Great Bay で観測を実施する。
本研究の成果は、沿岸域の生物生産を支配する要因解明に繋がるとともに、有機物との親和性が指摘されている越境汚染有害物質の多環芳香族炭化水素の移行挙動を評価する基礎データとして活用することが出来る。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

3

様式 3

2018 年 7 月・8 月、2019 年 5 月・8 月の底層水中の平均 222Rn 濃度はそれぞれ 122.7
Bq/m3 、122.2 Bq/m3、95.9 Bq/m3、102.6 Bq/m3 となり、これは 2018
年 4 月(50.6 Bq/m3)・11 月(51.5
Bq/m3) 、 2019 年 10 月 （ 75.5
Bq/m3）・11 月（58.5 Bq/m3）よりも高濃度となった。また、地下水の 222Rn 濃度は、河川水の約 10 倍の濃度であり、海水と比べると約1000 倍高い濃度となった。地下水の寄与を検討するため、222Rn のミ
キシングダイアグラムを用いた。
実線は地下水と湾外海水の保存的混合を表し、破線は河川水と湾外海水の保存的混合を表している。
また、一点鎖線は地下水の寄与率が 1%であることを示している。
2018 年 7 月・8 月、また図には示していないが 2019 年 5 月・8 月には地下水の底層への寄与率が 1%程度と高くなった。これらの季節（初夏～夏季）では、表層水と底層水の密度差が大きくなる成層化
利用・研究実 が進行しており、またサンプリン
施内容・得ら グ前に湾流域で多量もしくは集中れた成果
的な降雨が観測されている。以上のことから、七尾西湾で初夏～夏季に海底湧水の寄与が高くなる要因として、降雨による地下水流出量の増加と海水の成層化による海底湧水の底層への滞留が考えられる。また、有機物分解の再生産の指標である見かけ上の溶存酸素消費量 AOU と底層水栄養塩濃度の関係から、2018 年夏季では地下水に豊富に含まれる DIP と DSi が海
底湧水により湾底層に供給されていることが示唆された。
湾測線観測では、ミキシン
図 2018 年の 222Rn のグダイアグラムより主に水深
ミキシングダイアグラム
5m 以深で地下水の寄与が大きくなる地点が存在した。これらの地点のうち、表層堆積物の粒径が大きい地点は地下水が透水しやすいため、粒径が大きい湾中央部～東部では海底湧水の流出が示唆された。一方で、粒径の小さい湾西部では粒径の大きい地点に流出した地下水の移流により地下水の寄与が大きくなったと考えられる。また、有機物分解の再生産の指標である見かけ上の溶存酸素消費量 AOU と底層水栄養塩濃度の関係から、水深 5m 以深のいくつかの地点で海底湧水からの栄養塩供給が示唆された。

4

様式 3

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

学会発表
藤田充司、長尾誠也、落合伸也、杉本亮、芳村毅、M. Charette, P. Henderson 「Rn-222をもちいた能登半島七尾西湾での海底湧水流出解析」日本放射化学会第 63 回討論会
2019 年 9 月 24 日-26 日

金沢大学大学院自然科学研究科物質化学専攻博士前期課程論文 藤田充司 「Rn-222を用いた七尾湾における海底湧水の実態把握」 令和 2 年 3 月予定※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

5

様式 3

３

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

さかた こうへい

申請者氏名

坂田 昂平

所属・職名

国立環境研究所 地球環境研究センター

提出年月日

令和 2 年 1 月 30 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分

 重点共同研究☐ 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究
 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

研究実施
期間

センター
教員

一般枠
☐国際枠

研究期間
☐単年
複数年(２年)

新規☐継続

大気微量金属化学の新展開: 環日本海域の地域環境問題から全球的な気候変動へ2019 年 4 月 1 日～ 2020 年 3 月 31

日

松木 篤

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

坂田 昂平

国立環境研究所

共同研究員

化学種解析、有機硫黄、小型センサー

高野 祥太郎

京都大学

助教

微量金属元素の濃度・同位体

高橋 嘉夫

東京大学

教授

金属元素の化学種解析

坂口 綾

筑波大学

准教授

有機硫黄の分析

谷本 浩志

国立環境研究所室長

小型センサー

分担者※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載
した試料

エアロゾル

粒子

168 試料（採取済: 49 試料）分析した試料

エアロゾル

粒子

42 試料

分析試料

研究目的・
期待される
成果

【研究目的】 エアロゾル中の金属は人体への毒性を持つものがある一方で、鉄などが海洋表層に供給されることで海水中の植物プランクトンの光合成を活発化させ、全球的な気候に影響を及ぼす。エアロゾルの主成分が有機物であることは広く知られているが、これまでのエアロゾル観測では無機成分（金属）と有機物の相互作用に着目した研究例がない上に、同一試料からこれらのデータを蓄積した例もほ
とんどない。本研究では能登大気スーパーサイトで採取したエアロゾル中の有機物と金属元素の濃度分析のみでなく化学種や同位体など最先端の技術を含めた包括的な分析を行い、有機物の影響も含めて金属元素の大気化学反応に関する知見を得る。これ
らのデータから、エアロゾル中の金属元素が環日本海域や北太平洋などの外洋に対する越境汚染が全球的な気候に与える影響評価する。また、既に観測サイトに搭載されている連続観測装置（粒子濃度、温室効果ガスなど）の結果と本申請で新たに搭載する安価で小型なセンサーの感度実験を行い、大気観測網の拡大にも努める。
【期待される成果】 本申請から得られるデータは世界的にも例を見ない網羅的な分析成分の連続観測データであり、従来の観測では検知できなかった金属および有機物の相互作用に関する知見が得られる。また、化学反応時に生じる金属元
素の安定同位体比や化学種の変化を定量的に理解することで、将来の室内実験系
や化学輸送モデルの精緻化などに繋がり、より具体的に環日本海域の地域環境問
題や全球的な気候変動に金属元素が及ぼす影響評価が可能となる。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

�エアロゾル中の微量金属に関する動態研究【夏季における金属元素の排出源】
後方流跡線解析の結果、6-12 月に能登に飛来する空気塊の多くが、中国を含めた東アジア域から輸送されてくる結果を示した。この結果を反映するようにエアロゾルの光学的厚さ（Aerosol Optical Depth: AOD。エアロゾル濃度に依存）や一酸化炭素の衛星観測データからも東アジア域から汚染大気が能登に輸送されていることを示した。
このことから能登半島は年間を通して東アジア域の越境汚染の影響を受けている可能性が高い。夏季（7-9 月）の試料中の金属濃度の粒径分布や濃縮係数(Enrichment factor(EFcrust)＝: (X/Al) エアロゾル /(X/Al)平均大陸地殻 , X: 対象元素)から以下のように分類した。
EFcrust は 10 を基準に地殻物質由来(10 以下)と人為起源(10 以上)の区別をした。
1. 地殻物質由来: Al, Ti, Fe
濃度極大が粗大粒子にあり、全粒径を通して EFcrust が 10 以下の元素。実際、粗大粒子中の Fe の EFcrust は 1 程度であるが、微細粒子では 1.5-2.0 と粗大粒子に対してやや高い傾向が見受けられる。Ti に関しても粗大粒子、微細粒子共に EFcrust が 1.5-2.0 と地殻物質に対してやや高い傾向があり、GSJ や NIST の標準岩石試料などの Ti の EF を計算しても１かそれ以下の値を示す。EFcrust は地殻物質中の存在度が高い元素ほど値が高くなりにくくなる。そのため、わずかに高い EF でも Ti や微細粒子中の Fe に関
してはわずかに人為的活動の影響を受けている可能性があり（詳細は鉄とチタン化学種の結果に記載）、その放出量は決して小さくない。
2. 海水由来: Na, Mg, Ca
Na, Mg, Ca は濃度極大が粗大粒子にあり、海水に対する濃縮係数(EFSSW=(X/Na)エアロ
ゾル/(X/Na)海水)が１に近い元素。観測サイトが沿岸域であることもあり、Al や Fe に比べて１桁から２桁高い大気中濃度が観測されており、鉱物粒子に比べて海塩粒子の存利用・研究実 在度が圧倒的に高かった。Ca は地殻、海水共に存在度が高い元素であるが、海塩粒子
施内容・得ら の存在度の高さから、ほとんどが海水由来である結果が得られた。
れた成果
3. 人為起源（粗大: 1<EFcrust<10, 微細: 10<EFcrust<103）: K, V, Cr, Mn, Co, Ni, Ba
V を除いてこれらの元素は粗大粒子に濃度極大を持つが、EFcrust では微細粒子において明らかに高くなる傾向が共通して見られた。また、これらの元素間で良い相関関係が見られ、類似した排出源から放出されたと予想される。特に微細粒子中の V と Ni
は重油燃焼のトレーサー元素であることや Co が石炭や重油の飛灰に濃集することか
ら高温燃焼を介した人為起源の影響が大きいと考えられる。粗大粒子に関しては道路
粉塵（Ba が元素トレーサーの１つ）が排出源候補であるが、現段階では詳細な起源解明には至っていない。
4. 人為起源（全粒径の EFcrust > 10）: Cu, Zn, Mo, Cd, Sb, Pb
これらの元素は全ての粒径において地殻物質に対して明らかに高い EFcrust を持ち、特に微細粒子では EFcrust が 103 や 104 を超えることもあり、人為起源の影響が極めて大きいことがわかった。粗大粒子中の Cu や Sb（ブレーキパッドの断片）, Zn（タイヤ片）, Pb（道路上のペイント）は道路粉塵の影響が大きいと考えられる。実際、粗大粒子から道路粉塵に含まれている CuO や CuS, ZnO が X 線吸収微細構造法(XAFS)による化学種解析でも検出されている。一方、微細粒子中のこれらの元素は石炭燃焼などの寄与が多いことが知られている。これらの元素が大気に放出される際はガス状の酸化物や塩化物であると熱力学モデルから予想されているが、それらの化学種は検出されず、シュウ酸塩や硫酸塩として存在していた。これは大気液相反応により変質したことが予想される(Sakata et al., 2014, 2017). 濃度極大は Cu を除いて微細粒子にあり、Pb や Cd は石炭燃焼の元素トレーサーであることがよく知られており、これら元素に対する石炭燃焼の寄与が非常に重要であることがわかった。
5. 例外: Sr
Sr の平均大陸中の濃度は約 375 mg/kg に対して、海水に 8 mg/kg 含まれる元素であ3

様式 3

るが、先述したように Na 濃度が Al 濃度に対して 2 桁近く高い。そのため、他の元素と異なり、地殻物質 と海塩粒子の両方の寄与を受けている可能性が高い。実際、地殻
物質、海水、人為起源からの Sr のエアロゾルに対する寄与は約 10%, 40%, 50%のそれぞれであった。そのため、特に EFcrust では人為起源ではない海水由来の影響により
EFcrust が高く出る傾向にあった（全ての粒径で EFcrust>10）。実際の人為起源 Sr 濃度を求めた結果、微細粒子よりも粗大粒子の方が高く、道路粉塵などの影響はあるが、石炭や重油燃焼の影響は小さいと考えられる。
【鉄化学種の粒径分布と溶解率の関係】
各粒径における平均的な Fe 化学種を XAFS 法で同定した。粗大粒子中の Fe 化学種
は鉄（水）酸化物（ヘマタイト、マグネタイト、フェリハイドライト）とアルミノ珪酸塩（イライト、スメクタイト、バイオタイト）で構成されていた。これらの鉄（水）酸化物とアルミノ珪酸塩の存在比は 60:40 程度で、6-8 月の間にこの比の変化は見られなかった。この存在比は黄砂などを含めた鉱物粒子中の Fe 化学種と類似しており、
ICP-MS で求めた EFcrust の結果と整合的であった。これらの粗大粒子を水抽出した後に不溶性の Fe 化学種を測定すると鉄水酸化物（フェリハイドライト）の存在割合が減少した一方で、ヘマタイトやマグネタイトの割合が増えたことから、フェリハイドライ
トが粗大粒子中の Fe の溶解率を制御する重要な化学種であることがわかった。一方で、微細粒子ではヘマタイト、アルミノ珪酸塩に加えて、硫酸 Fe(II, III)や Fe(III)の有機錯体が存在していることが明らかとなった。微細粒子中の不溶性 Fe の化学種をには
全 Fe の化学種解析では検出されなかったマグネタイトが検出されたのに対して、硫酸Fe(II, III)や Fe(III)の有機錯体は全く検出されなかった。これらのことから硫酸 Fe(II,III)や鉄の有機錯体が微細粒子中の溶存 Fe の寄与に大きく影響していることや、少量のマグネタイトが不溶性 Fe として含まれていることがわかった。また、全 Fe と不溶性 Fe のスペクトルの差分から硫酸 Fe(II, III)や鉄の有機錯体だけでなく、ヘマタイト
が Fe の溶解性に寄与していることも明らかになった。これまで燃焼由来のヘマタイトの溶解性が高いことが先行研究から示唆されていたが(Kurisu, Sakata et al., 2019 など)、
粗大粒子に存在する土壌由来のヘマタイトが溶けず、微細粒子に存在する燃焼由来のヘマタイトの溶解性の高さを直接的に示したのは本研究の大きな成果である。これらの結果の一部をこれまで申請者が行ってきた海洋観測の結果と併せて論文の投稿準備を進めている。
【単一粒子中の化学種分析】
走査型透過 X 線顕微鏡(STXM)を用いて炭素および Fe の混合状態解析を行った。その結果、人為起源物質である黒色炭素（BC）に加えてブラウンカーボン(BrC)や腐植様物質(Humic-like substance: HULIS)と類似したスペクトルを持つ粒子が多く見られた。一部の BC は Fe(III)と混合している結果が得られており、高温燃焼（石炭や重油燃焼）などからの排出時にナノ粒子が凝集して生成されたと予想される。これらの粒子からは Al から検出されておらず、地殻物質由来ではなく、人為的活動由来であることを示している。このように、微細粒子に存在する人為起源 Fe が EFcrust を増加させてと考えられる。また、Fe や BC が濃集している部分の CaSO4·2H2O に類似したスペク
トルが得られるが、Fe や BC が希薄な部分では CaCO3(石灰石)と類似した化学種で構成されており、
単一粒子内においても反応の進行度に不均一性があることがわかった。
実際、微細なエアロゾルから硫酸鉄(II, III)が検出されていること、CaCO3 の一部がジプサムへと変化することや(Miyamoto, Sakata et al., in press)、BC も硫酸などで被覆されることにより光学的特性を増加させること（レンズ効果）や雲凝結核能を増加させる
ことが知られており、BC や Fe が濃集している部分で選択的に硫酸との反応が進行した可能性がある。一方で、BrC の一種である tarball は硫酸よりも硝酸などと反応することがわかっており(Adachi, Sakata et al., 2019)、有機物の化学組成により大気変質過程が異なる。来年度より実装される新しいゾーンプレートを用いることで硫黄の分析もSTXM で可能となるため、これら粒子中における Fe や BC と硫黄の混合状態解析も進
4

様式 3

め、下記に記す有機硫黄化学種に関する議論とリンクさせる。
【チタン(Ti)化学種の粒径分布】
エアロゾル中の平均的な Ti 化学種は粗大粒子・微細粒子ともにルチル型/アナター
ゼ型 TiO2 (40%)、イルメナイト(FeTiO3: 30%), チタン石(CaTiSiO5: 30%)で構成されていた。この化学種組成は黄砂（TiO2:FeTiO3:CaTiSiO5 = 25:29:46）に比べてやや TiO2 が高い傾向が得られた。また、微細粒子中の Ti 化学種の局所分析を行った結果、Ti 濃集粒
子はルチル型の TiO2 のみで構成されていることがわかった。平均的な Ti 化学種と局所分析の結果が異なることから、ルチル型の TiO2 の濃集粒子の個数濃度は低いことが予想される。ルチル型 TiO2 の製造量はアナターゼ型 TiO2 よりも多く、ペイントなどにも使用されていることから、ペイントなどから放出された TiO2 の濃集粒子が Ti のEFcrust を 2 程度まで引き上げている要因になりうる。また、今回検出した多くの Ti 化合物が優秀な光触媒として機能するため、OH ラジカル生成などの大気化学的問題とも関連させて議論を今後進める。
【その他金属元素の化学種解析】
鉄や Ti の他に、亜鉛、銅、ニッケル、鉛などの化学種解析を順次進めている。マシンタイムの関係上、まだこれら元素の同位体比の測定には至っていないが、今後、亜鉛、銅、ニッケルの化学種および同位体比を組み合わせた研究を進める。
�エアロゾル中の水溶性有機硫黄の分析【水溶性有機硫黄の濃度定量法の確立】
誘導結合プラズマタンデム質量分析計(ICP-QQQ-MS)を用いて、エアロゾル中の水溶性有機硫黄の定量法の検討を行った。マトリックス溶液が似ている試料に関しては挟み込み法を用いることで測定中の感度補正が可能であった。今後、高マトリックス試料などにも対応できるように他の元素を用いた内部標準補正の検討を現在進めている。試験的に国立環境研究所で採取した粒径分画エアロゾル中の水溶性有機硫黄の分析を行った結果、どの粒径においても無機硫酸塩に遜色ない量の水溶性有機硫黄がエ
アロゾル中に含有されていることが明らかになった。大気中で二次生成する有機硫黄の多くは硫酸アンモニウムに比べて低いと予想されており、有機硫黄の二次生成がジプサムの形成と同様に硫酸アンモニウムの生成を抑制する可能性がある。今後、XAFS法による硫黄の化学種分析の結果などと合わせながら、エアロゾル中の有機硫黄成分の生成過程や雲凝結核能などに関する研究を進めていく。
【硫黄化学種解析】
XAFS 法で硫黄化学種の分析を行った結果、粗大粒子には硫酸塩エアロゾルに加えて少量の還元型の硫黄（有機硫化物やスルフィドなど）も含まれていた。鉄と同様に水抽出後に不溶性硫黄の化学種解析を行うと、硫酸塩のシグナルが激減し、還元型の硫黄が顕著になった。この不溶性成分のスペクトルはフミン酸と類似しており、粗大粒子には土壌に含まれる腐植物質に含まれる有機硫黄が存在していることが明らかとなった。一方で、微細粒子の全硫黄、不溶性硫黄共に硫酸塩エアロゾルのみで構成されていた。抽出条件を考慮すると無機硫酸塩（硫酸アンモニウムやジプサム）は完全に抽出されているので、水溶性および不溶性の有機硫黄共に還元型の硫黄を含有していないことが明らかとなった。エアロゾル中には腐植様物質(Humic-like substance:
HULIS)が存在することが知られており、これらは大気液相反応で形成し、微細粒子に濃集していることが知られている。HULIS と土壌や河川腐植間で炭素や窒素の化学成分や赤外吸収スペクトルが類似している点も確かにある一方で、両者で異なる点があることも知られている。しかし、今回の観測結果から土壌や河川腐植に含まれる還元型の硫黄が HULIS にはほとんど含まれておらず、土壌や河川腐植と HULIS の違いがより明確になった。
�小型センサーの実装状況など
SPEC センサー社の小型ガスセンサーを既に購入済みで観測に用いる準備を順次進5様式 3めている。PM2.5 の小型センサーに関しては別途、打ち合わせを進めている。
�総括
背景に記載した通り、同一試料を用いて多成分解析を行った。現段階においても詳
細な Ti 化学種の同定や大量の水溶性有機硫黄がエアロゾル中に存在することが明らかになるなど、新規的な成果が出つつある。来年度は同位体や化学種の経時変化も含
めより包括的な議論を行う。
※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

【準備中の原著論文】
1. Kohei Sakata, Minako Kurisu, Yasuo Takeichi, Aya Sakaguchi, Hiroshi Tanimoto, Yusuke
Tamenori, Yoshio Takahashi, Atmospheric chemistry of iron with organic ligand toenhance its solubility, in preparation (年度内投稿予定).
2. Kohei Sakata, Yoshio Takahashi, Shotaro Takano, Atsushi Matsuki, Aya
Sakaguchi5, Hiroshi Tanimoto, First result of titanium speciation insize-fractionated aerosol by X-ray spectroscopy, in preparation.
3. Kohei Sakata, Aya Sakaguchi, Takano Shotaro, Yoshio Takahashi, Hiroshi
Tanimoto, Development of quantitative method of sulfur and phosphorus by
inductively coupled plasma tandem mass spectrometry with internal standard,in preparation.
【学会発表など】
4. ◯Kohei Sakata, Yoshio Takahashi, Minako Kurisu, Atsushi Matsuki, Aya Sakaguchi,
Hiroshi Tanimoto, The importance of chemical speciation of trace metals in aerosols on air
quality and human effects, IGAC-MANGO Meeting, Science Workshop, and Training
Course, Nainital, India, 2019/11/28-12/1. Oral presentation.
5. ◯坂田 昂平, 谷本 浩志, 栗栖 美菜子, 坂口 綾, 松木 篤, 高野 祥太朗, 高橋 嘉夫,
観測事実に基づく金属―有機配位子の大気液相反応に関する研究, 第 24 回大気化学討論会, 蒲郡, 2019/11/5-7. 口頭発表.

【その他成果】
今年度の国立環境研究所（NIES）の外部評価の際に水溶性有機硫黄の分析法の確立および実資料への応用が地球環境研究センター（NIES 最大のセンター）の代表すべき成果として選出され、外部評価においても高い評価を得た。また、本課題の直接的な成果ではないが、本課題でも使用している超低ブランクを実現した新規エアロゾルサン
プリング手法で代表者が海洋化学研究所の奨励賞（30 代未満）を受賞した。これらのことから、NIES の広報が実施するアウトリーチの一環で能登学舎における観測の取材に関して現在打ち合わせを進めている。
奨励賞および受賞論文の題目
6. 坂田 昂平, エアロゾルのクリーン採取法の開発による微量金属の溶解性と大気化
学反応の関連性の解明, 海洋化学研究※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

6

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

しまさき ようへい

申請者氏名

島崎 洋平

所属・職名

九州大学大学院 農学研究院 ・准教授

提出年月日

平成

年

月

日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分

 重点共同研究☐ 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

日本海から採取した海底堆積物コア - 環境 DNA を用いた過去生態系の推定

研究実施
期間

平成 31 年 4 月 8 日～

センター
教員

長尾誠也

☐一般枠
☐国際枠

研究期間
☐単年
☐複数年(２年)☐新規☐継続

令和 2 年 3 月 27 日

鈴木信雄 関口俊男 落合伸也

1

様式 3

氏

申請者

名

島崎洋平
長尾誠也

研究組織

鈴木信雄
関口俊男
分担者

落合伸也
大嶋雄治
向井幸樹
※

所

属

九州大学農学研究院
環日本海研究センター
環日本海研究センター
環日本海研究センター
環日本海研究センター
九州大学農学研究院
九州大学農学
研究院

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

准教授

NGS データ解析教授

コアの年代測定

教授

コア採取

助教

コア採取

助教

コアの年代測定教授

NGS データ解析

博士後期
DNA 抽出・定量 PCR
課程３年

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

申請書に記載した試料

海底堆積物コア分析した試料

海底堆積物コア

試料数

分析試料

2

様式 3

研究目的・
期待される成果

意義・目的：近年、温暖化に伴う水温上昇が日本海でも起こっており、日本海の生態系への影響が懸念される。よって過去から現在までの生物相変遷の推定方法の開発が必要である。一方で分子生物学の技術が生態学へ波及し、環境 DNA を用いて網羅的に生物相を把握することが可能となりつつある。
本研究の特色：環境 DNA の手法を海域の底質コアに適用した報告は少ない。本研
究では石川県近海の 2 箇所（九十九湾、七尾湾）で海底堆積物コアを採取し、各層堆積物から DNA を抽出後、魚類（ミトコンドリア 12SrRNA）、貝類（18S rRNA）、
光合成生物（psbA）、真核生物(18S rRNA)、および真正細菌（16S rRNA）に対するユニバーサルプライマーにより標的遺伝子配列を PCR で増幅、塩基配列を解読し、各層に存在した生物種を同定する。さらに、鉛-210 法等による堆積速度から推定した各層の年代測定により、2 箇所のコアにおける生物相の変化を年代と比較すること
により、生物相の変化を推定する。
期待される成果：本研究により環境 DNA を用いた日本海九十九湾、七尾湾の生物相の変遷が明らかになる。生物相の推定方法が確立され、過去の生態系の再現と変遷の推定が可能となると期待される。本方法は、汎用性が高く、国内外の様々な海域で実施可能であり、さらに現在だけでなく過去の生物相の推定が可能となり、その活用が期待される。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

3

様式 3

2019 年 7 月に九十九湾内の 2 地点から堆積物コア（19TB-5: 31 cm、19TB-12: 23 cm）を船上から採取した。採取後、研究室に持ち帰り、同日中に 1 cm ずつのスライスを分取後、湿重量を測定した。各スライスの一部を環境 DNA 解析用として冷凍保存した。残りは年代測定等の解析用とした。現在、19TB-5 について解析を進めている。7 層のコア（2-3 cm、5-6
cm、10-11 cm、15-16 cm、20-21 cm、25-26 cm、30-31 cm）を用いて鉛-210 法による堆積速度の解析を行った結果（暫定値）、表層から 15-16 cm の堆積速度は 0.603 g/cm2/y、
15-16 cm から 25-26 cm は 0.240 g/cm2/y、25-26 cm から 30-31 cm は 0.066 g/cm2/y と推定され、年代が新しくなるにつれて堆積速度が増加する傾向にあり、九十九湾における堆積環境の変化が示唆された。得られた堆積速度から、最深層（30-31 cm）下端の堆積年代が89.6 年前（1930 年）と試算された。今後さらに解析層を増やしてより正確な堆積年代を推定する予定である。
環境 DNA 解析については、年代測定を行った 7 層に加え、23-24 cm および 28-29 cm 層
利用・研究実
施内容・得ら の計 9 層のサンプルからそれぞれ湿泥約 2.5 g を採取し、キアゲン社の DNeasy PowerSoil
Pro Kit を用いて DNA を抽出後、吸光度法（Abs260 nm）により DNA 量を測定した。その結れた成果
果、七尾湾の場合と同様に表層から深層にかけて抽出 DNA 量が減少し、年数の経過とともに DNA が分解されていると考えられた。次にこれらの層について次世代シーケンスによる網羅的な環境 DNA 解析を行った。検出対象生物として、前年の七尾湾の結果を参考に、コア中から殆ど検出されない魚類、貝類を九十九湾では除外した。光合成生物は理論的に光が届かない底泥中で増殖せず、当時の生物量を反映する可能性があるため、光合成生物（psbA 領域）および真核生物(18S rRNA 領域)を今回の対象とした。それぞれの生物群のユ
ニバーサルプライマーにより標的遺伝子配列を PCR で増幅後、塩基配列を解読し、光合成生物では約 2600、真核生物では約 3400 の operational taxonomic unit（生物種数に近似）を得た。90 年程度遡ると考えられる最深層において渦鞭毛藻や珪質鞭毛藻等の遺伝子が検出されており、さらに現在データ解析中である。九十九湾と七尾湾との比較を含めて、生物相の変遷に関する解析の経過を報告する。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

ファム チャウ トゥイ

申請者氏名Pham Chau Thuy

所属・職名

Vietnam National Univeristy of Agriculture,Lecturer

提出年月日

平成

2020 年4月 8 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究

☐一般枠

研究期間
単年

 一般共同研究
国際枠☐複数年(２年)□ 若手研究者育成共同研究
 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究

新規
☐継続

☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究
研究分野☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研

研究課題

研究実施
期間

Comparative research on atmospheric PAH and NPAH between
rice straw burning area of Hanoi and automobile area of Kanazawa

2019 年4 月 1 日～ 2020 年 3 月 31

1

日

様式 3

センター
教員

Ning Tang

氏

申請者
研究組織
分担者

※

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

VietnamChau National
Lecturer
University ofAgriculture
Kanazawa
Associate
Ning Tang
University
Professor
Kanazawa
Associate
Akira Toriba
University
Professor
KazuichiKanazawa
Professor
Hayakawa
University
Pham
Thuy

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

PM2.5

Solid

60

PM2.5

Solid

60

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料2

様式 3

The object of this research is to find out the difference of atmospheric PAHs and NPAHs between
in automobiles and biomass burning area. For detail purposes, the research determine emission
profile from atmospheric particles in open rice straw burning area of Hanoi, focusing on emission
factor of PAHs, NPAHs. The detail quantification of these toxic compounds is to be comparewith those in vehicles area (Yamashina, Kanazawa) to assess characteristics of atmospheric
PAHs and NPAHs in rice straw burning area in Hanoi, Vietnam

研究目的・
期待される
成果

Expected scientific outcomes•

The characteristic of PAHs and NPAHs distribution in rice straw burning area in
Hanoi, Vietnam•

The difference between atmospheric PAHs and NPAHs in vehicles and rice straw
burning area.

•

Impact assessment of rice straw burning on air quality in Hanoi※申請書に記載した事項を要約して下さい。

3

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

- The experiments were conducted to collect PM2.5 and total suspended particulates (TSP) prior
to and during burning in suburban areas of Hanoi.
- Analysis Nine PAHs and 18 NPAHs using the HPLC-FL system in Kanazawa University.
- The results showed that the proportion of RS burning affects to seasonal harvest variation of
PAHs emission in atmospheric environment. The levels of nine PAHs from RS burning were254.4 ± 87.8 µg g−1 for PM2.5 and 209.7 ± 89.5 µg g−1 for TSP. We observed the fact that,
although fluoranthene (Flu) was the most abundant PAH among detected PAHs both in PM2.5
and TSP, the enrichment of Flu in TSP from burning smoke was higher than that in PM2.5 while
the contribution of benzo[a]pyrene (BaP) and indeno[1,2,3- cd]pyrene (IDP) in PM2.5 fromburning smoke were much higher than those in TSP. This research found that 1-nitropyrene (1NP) and 6-nitrochrysene (6-NC) emit from RS burning with the same range with those fromwood burning. The 2-nitrofluorene (2-NF) and 2-nitropyrene (2-NP) released from RS burningas the secondary NPAHs. This research provides a comprehensive contribution characterizationof PAHs and NPAHs in PM with different size emitted from traditional local rice straw burningin the north of Vietnam. The results help to clarify the environmental behavior of toxic organic
compounds from RS burning in Southeast Asia.

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

- The results were published in a paper
Pham, C-T.; Boongla, Y.; Nghiem, T-D.; Le, H-T.; Tang, N.; Toriba, A.; Hayakawa, K. Emission
Characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Nitro-Polycyclic Aromatic
Hydrocarbons from Open Burning of Rice Straw in the North of Vietnam. Int. J. Environ. Res.
Public Health 2019, 16, 23-43, doi:10.3390/ijerph16132343.
見込まれる
成果物

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

ｷﾞ ｴｲ ｹﾂ

申請者氏名

魏

所属・職名

Chinese Research Academy of Environmental Sciences (CRAES)・Associate Professor

提出年月日

永杰 (Yongjie WEI)

令和 2 年 4 月 30 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野☐ 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

The synergistic effects of ambient air particle exposure and the high-fat diet on asthma

研究実施
期間

センター
教員

2019 年

唐4 月 1 日～

☐一般枠
国際枠

2020 年

研究期間単年☐複数年(２年)

新規☐継続

3 月 31 日

寧

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

分担内容

研究組織

魏永杰

CRAES

Associate
Prof.

Epigenetic study

唐Kanazawa Uni.

Associate
Prof.

PM2.5 sampling and chemical analyses

李志刚

CRAES

AssistantProf.

Animal exposure

李晓倩

CRAES

Associate
Prof.

PM2.5 sampling and treatment

钱岩

CRAES

Associate
Prof.

Histology analyses

郭辰

CRAES

AssistantProf.

Molecular analyses

王占山

CRAES

AssistantProf.

Biochemical analyses

寧

分担者

※

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

PM2.5

Solid (absorbed on 60
filter)PM2.5

Solid (absorbed on 60
filter)

試料数

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料2

様式 3

研究目的・
期待される
成果

Asthma is a disease of high prevalence and severity in western developed countries,
including in Japan and is rapidly increasing in developing countries. Air pollution anddietary fat are among the recognized risk factors for the development and sustenance ofasthma. Hence, it is plausible that the concomitant increases in both dietary fat intake andin urban air pollution exposure account for the rapidly rising asthma rates seen in Asia,
where high-fat diet has increasingly been adopted, especially among children, while urban
air pollution has worsened over the last decade. However, the mechanisms underlying
these risk factors remain largely undefined. Preliminary studies support our hypothesis thatthese risk factors can prime the lung to a proinflammatory status that may be associatedwith an imbalance of inflammatory and immune cells and altered signaling pathways,
leading to the disturbance of the epithelial and mucosal immune systems and impairmentof innate and adaptive immune function. Consequently, these immunological changes
result in a heightened sensitivity to allergens, an initial step in the pathogenesis of allergic
asthma via the activation of immune cells such as dendritic cells and Th2 cells. As nostudies have so far explored the potential synergetic contribution of air pollution andhigh-fat diet to asthma pathogenesis, the proposed study is designed to examine biologicalmechanisms by which these two risk factors lead to allergic sensitization and thedevelopment of asthma. A novel exposure protocol using Beijing’s and Kanazawa's air
particle in a reproducible mouse model representing the healthy lung (C57BL/6J mice)
will be used to examine whether air pollution exposure and a high-fat diet affect,
independently and/or synergistically, a well defined asthmatic profile comprised ofmolecular biomarkers, cellular responses, immunological markers, histological changes,
and lung function parameters. This approach allows the delineation of underlying
mechanisms and modulating processes for asthma, including toll-like receptor (TLR)
signaling pathways, epithelial/mucosal function, lung remodeling, surfactant function,
inflammation, oxidative stress, and lipid metabolism. Since insults during early
development may lead to alterations of gene regulation through epigenetic mechanisms,
which can hyposensitize the body’s response to subsequent immune challenges, theproposed study is also designed to examine whether exposure to air pollution increases
asthma susceptibility and, if so, the underlying mechanisms.

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

3

様式 3

In the present study, we used exposure chambers for studying the health effects fromambient air particles on animals. Two identically sized stainless steel made chambers wereplaced side by side in a clean-level air-conditioned room, which is located in a heavy trafficarea in Chaoyang District in Beijing. There was a high efficiency particulate air (HEPA) filterin the inlet duct of the filtered chamber, and the exposure air was induced directly fromambient in the unfiltered chambers. The removal efficiency of the HEPA filter was 98.99% ±0.86% for particles larger than 2.5 μm in diameter. The real-time concentration of PM2.5 weremonitored by online portable PM2.5 sensors. The temperature inside chambers were controlled
at 24 ± 1 °C.
8 weeks 64 male BALb/c rats were used and divided into 8 groups, as shown in Table 1.
Table 1 Animal grouping
Abbr. Group
Abbr.
Group
C
Ctrl
A
AsthmaCP
Ctrl + PM2.5
AP
Asthma+ PM2.5
CH
Ctrl + high fat
AH
Asthma+ high fat
CPH
Ctrl +PM2.5+ high fat
APH
Asthma+PM2.5+ high fat
Our result showed that in ctrl mice, both the individual treatment of PM2.5 exposure andhigh fat diet impaired the morphology of lung, and the combined effect PM2.5 and high fat
cause more serious damage to the lung. In asthma mice, the level of impairment in lung wasmore serious after high fat diet than that in PM2.5 exposure group. Similar with the ctrl mice,the combined treatment of PM2.5 and high fat cause more damage in lung.

利用・研究実
施内容・得られた成果

Fig 1 The concentrations of IgE in different groups

Fig. 2 The gene expression and concentrations of inflammatory factors in BAL

4

様式 3

The results of IgE showed that in ctrl mice, only the combined treatment of PM2.5 andhigh fat caused the more secretion of IgE in lung. In asthma mice, there were more IgE in highfat diet group than that in the PM2.5 exposure group (Shown in Fig.1).
Regarding to other inflammatory factors, we detected the gene expression level of IL4,
IL5, IL10, γ-IFN and TGF-β in lung and the concentration of these factors in BAL. In ctrl
mice, both the individual treatment of PM2.5 exposure and high fat diet increased theconcentration of TGF-β. In asthma mice, the concentration of TGF-β was higher in high fat
diet group than that in the PM2.5 exposure group (shown in Fig. 2).
For the balance of TH1/TH2 study, our results showed that particulate exposure caused
the TH1/TH2 balance to move to the direction of TH2 in ctrl group, increasing the risk ofasthma, and the TH1/TH2 balance moved to the direction of TH2 in asthmatic group,
exacerbating the symptoms of asthma. Feeding a high-fat diet made the TH1/TH2 balance
move to the direction of TH1, reducing the risk of allergic asthma, and also made the
TH1/TH2 balance move to the direction of TH1 in asthmatic group, reducing the symptoms ofallergic asthma. The combination of high-fat diet and particulate exposure made the TH1/TH2
balance move toward TH2 in ctrl group, increasing the risk of asthma, and made the TH1/TH2
balance move toward TH2 in asthmatic group, exacerbating asthma symptoms.
These above results are very interesting need to be studied deeply in the future.

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

Li, X.Q., Shang, Y., Yao, W.W., Li, Y., Tang, N., An, J., Wei, Y.J., Comparisonof Transcriptomics Changes Induced by TCS and MTCS Exposure in Human Hepatoma
HepG2 Cells, ACS Omega, in press.

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

5

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

はん そん

申請者氏名

Chong Han

所属・職名

Department of Resource and Environment, School of Metallurgy, Northeastern University,
China. Professor

提出年月日

平成 ３１年

２月 １３日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

Composition, structure and reactivity of atmospheric aerosols near Japan sea region

研究実施
期間

センター
教員

☐一般枠
国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)新規☐継続2019 年 4 月 1 日～2020 年 3 月 31 日

Ning Tang, Associate Professor, Kanazawa University

1

様式 3

氏

申請者

名

Chong Han

Ning Tang

Wangjin Yang

研究組織
Hongxing Yang

分担者

Tingting Zhang

Wenwen Xu※

所属

Department of
Resource andEnvironment,
School of
Metallurgy,
Northeastern
University,
China
Kanazawa
University
Department of
Resource andEnvironment,
School of
Metallurgy,
Northeastern
University,
China
Department of
Resource andEnvironment,
School of
Metallurgy,
Northeastern
University,
China
Department of
Resource andEnvironment,
School of
Metallurgy,
Northeastern
University,
China
Department of
Resource andEnvironment,
School of
Metallurgy,
Northeastern
University,
China

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

Professor

Study of composition, structure andreactivity of aerosols

Associate
Professor

Sampling

Grade 3,doctoralstudent

Analysis of composition of aerosols

Grade 1,
doctoralstudent

Analysis of structure of aerosols

Grade 2,masterstudent

Analysis of reactivity of aerosols

Grade 1,
masterstudent

Analysis of reactivity of aerosols

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。

分析試料

物質名

形態（形状）
2

試料数
様式 3

申請書に記載した試料分析した試料

研究目的・
期待される
成果

Aerosol；WSOC；
HULIS；Inorganic Salt;
Mineral Substance

HULIS
Syringic acid

Solid State

120

Solid State165

Atmospheric aerosols have significant effects on the environment and climate. For
example, aerosols can influence the global radiative balance directly by absorbing solar
energy and indirectly by acting as cloud condensation nuclei (CCN) and ice nuclei (CN).
Aerosols can provide the heterogeneous chemical reaction sites, changing the concentrationsof trace gases such as NO2, O3, SO2, H2SO4 and HNO3. Aerosols also poses a health risk by
causing and enhancing respiratory, cardiovascular, and allergic diseases. The environmental,
climatic and healthy effects of aerosols significantly depend on the composition and structureof aerosols, which can be modified by the atmospheric chemical processes. Therefore, it isvery important to investigate the composition, structure and reactivity of aerosols.
This project will be performed in the atmospheric chemical laboratory, Northeastern
University and the aerosol sampling station of the institute of nature and environmental
technology, Kanazawa University. The aerosols in near Japan sea region will be studied toobtain the composition and structure of aerosols and identify the reactivity of aerosols totypical trace gases. The quantitative relationship between the composition and structure ofaerosols and their reactivity will be built.
Total levels of methoxyphenols ranged from a few to several thousand nanograms per
cubic meter in the atmosphere, and these compounds were present in the aerosols. They canprovide heterogeneous reaction sites for gaseous active components. Methoxyphenols
reacted with gaseous oxidants, which can cause their chemical modifications, withsubsequent influences on the air quality and the climate. Syringic acid (SA) as a typicalmethoxyphenol was widely distributed in the urban, marine, and polar regions. Thus, SA
was chosen to understand the heterogeneous reaction of O3 with methoxyphenols. The
heterogeneous uptake of O3 on SA was investigated by a flow tube reactor coupled to an O3
analyzer. The effects of various environmental conditions, including SA mass, relative
humidity (RH), temperature, O3 concentration, and O2 content on the uptake coefficient of
O3 were examined. The changes in the chemical compositions of SA by ozonization wereanalyzed using the Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and the gas
chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The optical property of SA aged by O3 wasalso measured using the ultraviolet-visible (UV-vis) spectrophotometer.
Based on the implementation of this project, syringic acid taken as the proxy ofmethoxyphenols was studied to identify its reactivity to O3. In addition, the changes in thechemical compositions and structure of SA by the ozonization were investigated. Series ofresults about atmospheric aerosol chemistry was obtained, and papers are prepared to be
published in journals.

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

3

様式 3

1. Dependence of O3 uptake on Environmental Conditions
Figure 1 shows the temporal variation of the O3 concentration during the heterogeneous
uptake of O3 on syringic acid (SA). When SA was exposed to O3, the O3 concentration sharply
decreased to the lowest value in the first 1-2 min, which was used to calculate the initial uptake
coefficient (γi) of O3. Subsequently, it gradually increased with the time due to the consumptionof reactive sites on SA. The O3 concentration almost remained unchanged after 60 min, which
was used to calculate the steady-state uptake coefficient (γss) of O3.

Figure 1. Temporal variation of the O3 concentration during the heterogeneous uptake of O3
on the SA film (0.16 µg cm-2). The experimental conditions: 80 ppb O3, RH of 7%,
temperature of 298 K, O2 content of 20%.
利用・研究
実施内容・
得られた成
果

In order to understand the diffusion of O3 on the SA surface, the response of the O3 uptake to
the SA mass was investigated. Figure 2 shows that there were two dependent regimes of the O3
uptake on the SA mass. In the first regime, both γi and γss linearly increased with the SA mass in
the range of 0-0.16 µg∙cm-2, suggesting that the whole SA samples reacted with O3. In the second
regime, both γi and γss were independent of the SA mass in the range of 0.16-1.6 µg∙cm-2, andtheir average values were (6.78 ± 0.19) × 10-5 and (4.82 ± 0.11) × 10-6, respectively, meaning thereaction of O3 with the top layers of SA. By extending the corresponding straight lines to theaverage values of γi and γss in the range of 0.16-1.6 µg cm-2, the maximum probe mass per unit
area of O3 was estimated to be 0.15 µg∙cm-2.

Figure 2. The γi and γss as a function of the SA mass. The two equations described the linear
relationships between the initial (γi) and the steady-state (γss) uptake coefficients and the SA
mass in the range of 0-0.16 µg cm-2. The solid lines were the linear fitting results. The dashlines represented the average values of γi and γss in the range of 0.16-1.6 µg cm-2. The
experimental conditions: temperature of 298 K, RH of 7%, 80 ppb O3, O2 content of 20%.
4

様式 3

Figure 3 shows the changes of γi and γss at different RH levels. The γi exhibited a slight increase
with RH from 7% to 20%, whereas it almost remained unchanged at 20%-70% RH, with anaverage value of (8.66 ± 0.29) × 10-5. The γss displayed a different dependence behavior on RH,
and it continuously decreased from (4.99 ± 0.08) × 10-6 at 7% RH to (2.23 ± 0.12) × 10-6 at 70%
RH. The negative dependence of γss on RH may be attributed to the competitive adsorption ofwater and ozone toward the surface sites of SA.

Figure 3. The γi and γss on the SA film (0.16 µg cm-2) as a function of RH. The experimental
conditions: temperature of 298 K, 80 ppb O3, and O2 content of 20%.
The dependence of γi and γss on the temperature was measured within the range of 278-328 K.
As shown in Figure 4, γi and γss exhibited a positive linear relationship with the temperature,indicating that the heterogeneous reaction of O3 with SA was a thermal-controlled process. The
γi and γss increased from (4.94 ± 0.38) × 10-5 and (2.57 ± 0.13) × 10-6 at 278 K to (9.65 ± 0.31)
× 10-5 and (7.07 ± 0.17) × 10-6 at 328 K, respectively.

Figure 4. The γi and γss on the SA film (0.16 µg cm-2) as a function of temperature. The
experimental conditions: 80 ppb O3, RH of 7%, and O2 content of 20%.
Figure 5 shows the evolutions of γi and γss as a function of the O3 concentration. There was aslight decrease of γi with increasing the O3 concentration, which may be attributed to adequate
sites of SA for the O3 uptake at the initial reaction stage. Nevertheless, the negative dependenceof γss with an increasing O3 concentration was observed, and γss decreased from (8.29 ± 0.12) ×
10-6 at 30 ppb to (3.63 ± 0.12) × 10-6 at 200 ppb, suggesting the less efficient uptake of O3 on SA
at higher O3 concentration.

5

様式 3

Figure 5. The γi and γss on the SA film (0.16 µg cm-2) at different O3 concentrations. The
fitting line for γss was based on the Langmuir-Hinshelwood mechanism using the equation 11.
The experimental conditions: temperature of 298 K, RH of 7%, and O2 content of 20%.
The influence of the O2 content on the uptake of O3 on SA was also investigated when the O2
content varied in the range of 0%-20%. Figure 6 shows a negative dependence of γi and γss on
the O2 content. In contrast to those in the presence of 20% O2, γi and γss increased to (1.08 ±0.07) × 10-4 and (6.86 ± 0.30) × 10-6, respectively, when the O2 content was 0. This may beascribed to the competition between O2 and O3 in the adsorption and reaction sites on the SA
surface.

Figure 6. The γi and γss on the SA film (0.16 µg cm-2) as a function of the O2 content. The
fitting lines for γi and γss were based on the Langmuir-Hinshelwood mechanism. The
experimental conditions: 80 ppb O3, temperature of 298 K, and RH of 7%.
To further confirm the effect of O2 on the uptake of O3 on SA, a second set of experiments
were carried out. SA had been previously exposed to O2 in the dark, and then SA aged by O2 was
exposed to O3. Figure 7 shows the changes of γi and γss on SA aged by 20% O2 as a function of
the aging time. Compared to that on fresh SA, γi and γss declined to (4.41 ± 0.13) × 10-5 and (1.86± 0.19) × 10-6 on 6h-aged SA by 20% O2, respectively, suggesting that SA aged by O2 presents
a weaker reactivity toward O3.

6

様式 3

Figure 7. The γi and γss on the SA film (0.16 µg cm-2) aged by 20% O2 as a function of theaging time. The experimental conditions: 80 ppb O3, RH of 7%, temperature of 298 K, and O2
content of 20%.
In the light of the Langmuir-Hinshelwood (L-H) mechanism, the gas is in rapid equilibrium
between the gas phase and the surface, and the reaction occurs between adsorbed substances.
Assuming that the heterogeneous reaction of O3 or O2 with SA can be described using the L-H
mechanism, the reaction paths are proposed as follows,
k1


→
[O 3 ]g + [ S ] ← [O 3 ]ads (1)
k-1

k2


→
[O 2 ]g + [ S ] ← [O 2 ]ads (2)k- 2

k3[O 3 ]ads →
product (3)k4[O 2 ]ads →
product (4)where [O3]g and [O2]g are gaseous O3 and O2, respectively. [O3]ads and [O2]ads are adsorbed O3
and O2, respectively. [S] is surface adsorption sites on SA. Supposing that the surface reaction
is considered as the rate-limiting step, the first-order reaction rate can be described as,
d[O3]ads= v =k3 [O3 ]ads =k3 [S]T θO3 (5)dtwhere [S]T is the total number of active sites on SA, and θO3 is the surface coverage of O3. Thus,
θO3 can be written as the equation 6,
KO3 [O3 ]g
(6)
θO3 =
1+KO3 [O3 ]g +KO2 [O2 ]g
where KO3 and KO2 are the Langmuir adsorption constant of O3 and O2, respectively. [O3]g and[O2]g are the gaseous concentration of O3 and O2, respectively. Substituting the equation 6 into
the equation 5 generatesv=

k3 [S]TKO [O3 ]g3

1+KO3 [O3 ]g +KO2 [O2 ]g(7)

The pseudo-first-order rate coefficient is acquired,
k1,O3 =

k3 [S]T KO

3

1+KO3 [O3 ]g +KO2 [O2 ]g(8)

By inserting the equation 8 into the equation 9,

7

様式 3

γ〈cO3 〉(9)
2rtubethe relationship between γ and the O3 or O2 concentration can be given by the equation 10.
k1,O3 =

γ=

(2rtube ⁄ 〈cO3 〉)k3 [S]TKO
1+KO3 [O3]g +KO2 [O2 ]g

3

(10)

Because the O2 or O3 concentration and the SA mass remain constant during the reaction, theequation 10 is simplified to the equation 11 (the dependence of γ on the O3 concentration) andequation 12 (the dependence of γ on the O2 content), respectively.
γ=

γ=

a
(11)
b+KO3 [O3 ]ga′b' +KO2 [O2 ]g(12)where a= a´= (2rtube/<cO3>)k3[S]TKO3, b= 1+ KO2[O2]g, and b´= 1+ KO3[O3]g. As shown in Figure
5 and 6, the well-fitting results were acquired, suggesting that the L-H mechanism can explain
the influences of the O3 concentration or O2 content on γi and γss. Due to limited surface sites on
SA, the reaction rate would become independent of gas-phase O3 concentration when theadsorption-desorption equilibrium of O3 on SA occurs, which may result in a less efficient uptakeof O3 on SA at higher O3 concentration (Figure 5).
2. Changes in the Composition of SA by Ozonization
To obtain better infrared signal, the FT-IR spectra of SA aged by O3 with a high concentration(2 ppm) was recorded. Figure 8 shows the FT-IR spectra of fresh SA (black line) and SA aged
by O3 (red line). The band at 3465 cm-1 was attributed to the stretching vibration of phenolic OH.1-4 Three weak bands around 3200-2800 cm-1 were related to the stretching vibration of CH3.2
The band at 1680 cm-1 was ascribed to the stretching vibration of C=O.3, 5-7 The bands associatedwith the stretching of C=C (1618 cm-1) and C-C (1520, 1420 and 1380 cm-1) and the scissoringof CH3 (1460 and 1321 cm-1) showed moderate intensities around 1640-1300 cm-1.2 Twocharacteristic bands at 1228 and 1112 cm-1 were assigned to the stretching vibration of C-OH
and C-H, respectively.2 A weak band at 864 cm-1 was associated with the out of plane
deformations of C-H.2 The bands at 717 cm-1 and 671cm-1 may be attributed to the in plane
deformation and out of plane deformation of C=O, respectively.2 As shown in Figure 8, the FTIR spectra of SA aged by O3 presented some slight changes compared to that of fresh SA. There
was a decrease in the intensity of O-H (3465 cm-1), C-OH (1228 cm-1) and C=C (1618 cm-1),
while the intensity of C=O (671 cm-1) increased. These results suggest the consumption of O-H
and C=C groups and the generation of the C=O group due to the ozonization reaction.

8

様式 3

Figure 8. The FT-IR spectra of fresh SA and SA aged by 2 ppm O3 for 6 h.
The compositions of SA aged by O3 were further analyzed by GC-MS. As shown in Figure 9,
SA decreased after the ozonization, confirming the consumption of SA. At the same time, one
product has been detected and identified to be 2,6-dimethoxy-1,4-benzoquinone (DBQ).

Figure 9. Total ion chromatogram of the dichloromethane extracts of fresh SA coating and
the SA coating aged by 2 ppm O3 for 10 h.
3. Changes in the Optical Property of SA by Ozonization
The UV absorbance spectra of fresh SA, SA aged by O2, and SA aged by 80 ppb and 2 ppm
O3 were shown in the inset of Figure 10. According to the absorbance spectra, the corresponding
mass absorption efficient (MAEλ) at different wavelengths was calculated and shown in Figure
10. A common characteristic of MAEλ was a monotonic decrease with increasing the wavelength(290-320 nm). SA was nonabsorbing at the larger wavelength than 320 nm. Compared to that offresh SA, MAEλ of SA aged by O2 seemed to be unchanged, indicating that the aging by O2 may
not lead to the changes in the compositions of SA due to low oxidative property of O2. Bycontrast, MAEλ increased in the wavelength range of 290-320 nm for SA aged by O3 withincreasing the O3 concentration. This indicates that DBQ or other products have stronger lightabsorption ability than SA.

9

様式 3

Figure 10. Mass absorption efficiency (The inset corresponds to the UV absorbance spectra)of fresh SA, SA aged by 20% O2 for 6 h, and SA aged by 80 ppb and 2 ppm O3 for 6 h.
Reference:
1. Singh, K.; Kumar, A., Kinetics of complex formation of Fe(III) with syringic acid:
Experimental and theoretical study. Food Chem. 2018, 265, (632), 96-100.
2. Świsłocka, R.; Regulska, E.; Samsonowicz, M.; Lewandowski, W., Experimental andtheoretical study on benzoic acid derivatives. J. Mol. Struct. 2013, 1044, (1044), 181-187.
3. Pillar, E. A.; Zhou, R.; Guzman, M. I., Heterogeneous Oxidation of Catechol. J. Phys.
Chem. A 2015, 119, (41), 10349-10359.
4. Nieto-Gligorovski, L., .; Net, S., .; Gligorovski, S., .; Zetzsch, C., .; Jammoul, A., .; D'Anna,
B., .; George, C., . Interactions of ozone with organic surface films in the presence of simulated
sunlight: impact on wettability of aerosols. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, (20), 29642971.
5. Fillaux, F.; Limage, M. H.; Romain, F., Quantum proton transfer and interconversion in the
benzoic acid crystal: Vibrational spectra, mechanism and theory. Chem. Phys. 2002, 276, (2),181-210.
6. Daly, H. M.; Horn, A. B., Heterogeneous chemistry of toluene, kerosene and diesel soots.
Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, (7), 1069-1076.
7. Cain, J. P.; Gassman, P. L.; Wang, H.; Laskin, A., Micro-FTIR study of soot chemicalcomposition - evidence of aliphatic hydrocarbons on nascent soot surfaces. Phys. Chem. Chem.
Phys. 2010, 12, (20), 5206-5218.

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

10

様式 3

Wangjin Yang, Tingting Zhang, Chong Han*, Ning Tang, He Yang, Xiangxin Xue.
Photoenhanced heterogeneous reaction of O3 with humic acid: Focus on O3 uptake, changes in
the composition and optical property (in prepare).
見込まれる
成果物

Wangjin Yang, Chong Han*, Tingting Zhang, Ning Tang, He Yang, Xiangxin Xue. Photoenhanced heterogeneous uptake of NO2 on the soil surface significantly contributes to the HONO
sources near the ground atmosphere (in prepare).

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

11

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

ちん ひん

申請者氏名

Chen Bin

所属・職名

Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences Associate Professor

提出年月日

平成 31 年 2 月

15 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

Aerosol Characteristics in Wajima and Beijing: Comparison of Downstream andSource Regions

研究実施
期間

センター
教員

2019 年 4 月 1 日～

唐

☐一般枠
国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)新規☐継続2020 年 3 月 29 日

寧

1

様式 3

氏

申請者

研究組織
分担者

※

名

所

属

InstituteofAtmosphericPhysics,
Chen BinChineseAcademyof
Sciences
InstituteofAtmosphericPhysics,
Tan Saichun
ChineseAcademyof
Sciences
InstituteofAtmosphericPhysics,
Habib Ammara
ChineseAcademyof
Sciences
InstituteofAtmosphericPhysics,
Jiao Reguang
ChineseAcademyof
Sciences
InstituteofAtmosphericPhysics,
Dong Xiaofei
ChineseAcademyof
Sciences
InstituteofAtmosphericPhysics,
Dong Xin
ChineseAcademyof
Sciences
Kanazawa
Tang Ning
University

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

Associate
Professor

Plan and management of China side

Associate
Professor

Data analyzing

Ph.D
researcher

Experiment and data Analyzing

Ph.D
student

Experiment and data Analyzing

Masterstudent

Experiment and data Analyzing

Masterstudent

Experiment and data Analyzing

Associate
Professor

Sampling

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。

分析試料

物質名

形態（形状）

2

試料数

様式 3

Atmospheric aerosols

Solid, gas, liquid

2 years data

Atmospheric aerosols

Solid, gas, liquid

2 years data

申請書に記載した試料分析した試料

研究目的・
期待される
成果

There are many factors affecting climate change and the environment, inwhich atmospheric aerosols have been receiving much attention from theacademic community because of their large uncertainties. The climatic effects ofaerosols are divided into direct and indirect climatic effects. Aerosol
characteristics are an important factor in Earth’s radiation budget, which is
influenced by radiatively active gases, aerosols, and clouds. Atmospheric
Aerosols change the radiation budget directly by absorbing and scattering solar
radiation and indirectly through their role as cloud condensation nuclei, thereby
increasing cloud reflectivity and lifetime. The variation in the observed surface
solar radiation depends on the presence of clouds, aerosols, and radiatively active
gases. Aerosols disturb the solar radiation that reaches the Earth’s surface. Someaerosols scatter solar radiation and enhance the planetary albedo, whereas others
absorb solar radiation and trap energy in the climate system. Meanwhile,atmospheric aerosols play important roles in effecting human health by theirtemporal, spacial distributions and the component variations. These processes arecontrolled by the aerosol properties: physical properties including concentration,
size distribution, temporal variation, etc., chemical properties including chemicalcomposition, aged situation, aerosol type percentage, etc., among which theoptical properties including the scattering, absorption, and extinction
coefficients; the single-scattering albedo (SSA), which is the ratio of thescattering coefficient to the extinction coefficient; and the light-scattering phasefunction.
In this study, several aerosol characteristics were measured in two East Asian
cities, Beijing and Wajima, from 2016 to 2019. Beijing is a well-known megacity
in China whose economic activity has continuously increased over the past 30
years, resulting in increases in the population and number of vehicles. Wajima is
one of the typical seaside cities in western Japan. In the mid-latitude region,
synoptic disturbances move from west to east. This movement causes air masses
also to move from west to east, and the observation sites in Japan are thus
affected by air originating from the continental area. Therefore, the modificationof the aerosol characteristics during the transport of aerosols can be investigatedby comparing the aerosol characteristics of the source and downstream cities.
Furthermore, the aerosol characteristics were better clarified by comparing thesetwo cities.The Institute of Atmospheric Physics (IAP) of the Chinese Academy of
Sciences (CAS) and Kanazawa University have been measuring the aerosol
properties for years in the two cities. The objective of this study is to characterize
the aerosol properties in Beijing and Wajima using these measurements. The3

様式 3

aerosol characteristics can be well understood by comparing the measurements
obtained in the two cities. Some previous measurements of the aerosol properties
in Beijing have been made over week- to month-long periods of intensive
measuring campaigns, but few long-term, season-crossing observations havebeen reported.
In the present study, measurements were performed over a nearly 3-year period.
Using these data, the aerosol characteristics and their frequency distributions
could be reliably obtained.

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

4

様式 3

利用・研究実
施内容・得られた成果

Three years’ data of atmospheric aerosols including the PM concentrations
are compared between in Beijing and Wajima. Annual mean value of all PM
concentration in Wajima were all obviously lower than in Beijing, though there
had been strict controlling administration of pollution in Beijing for years,
showing the local emissions are always the key origins of atmosphericcomponents wherever. Although Wajima is a seaside spot, it also showed peakvalues in the concentration of coarse mode aerosols in Spring, similar to that in
Beijing, showing that the land source is important even in Wajima. As is easy tounderstand, fine mode particles are dominant in Wajima at annual mean value,
meanwhile coarse mode ones are dominant in Beijing, also showing thedifferences of origins between in the two spots.
Biological aerosols refer to small particles with biological activities
suspended in the atmosphere. They are an important part of atmosphericaerosols. In order to study the characteristic of bioaerosols concentration in the
sand-dust source areas and sedimentary areas, bioaerosol samples were collectedfrom the Southeastern Mongolian Tsogt-Ovoo area and from Beijing area during
the middle and later stages of dust weather conditions by biological sampler.
After stained by the DAPI reagent, the concentration of biological aerosols wasanalyzed by fluorescent microscope. The concentration characteristics of
biological aerosol components in two sampling regions were deeply studied andcompared. At the same time, the effects of dust weather on biological aerosols
concentration and correlations between biological aerosols concentration
characteristics and meteorological factors were also analyzed by the method ofspearman’s correlation. The results showed that the occurrence of dusty weather
increases the concentration of biological aerosols in the air and the concentrationof bioaerosols in the dust source area is higher than the concentration in the
Sedimentary Areas. In TO area, atmospheric relative humidity has a significant
positive correlation with the concentration of bacteria, and the proportion of dust
present negative correlation with wind speed. In addition, the velocity of windsignificantly correlated with bacterial concentration in Beijing. In summary,
Tsogt-Ovoo is one of source areas of Beijing’s biological aerosols. There are
significant differences in the characteristics of aerosol concentration between two
sampling sites.
Aerosol optical properties are analyzed by using annual data in
Beijing.SKYNET is a ground-based aerosol observation network locatedprincipally in Asia and Europe and have accumulated a large number of valuable
observation data. Beijing is a typical example of high aerosol burden regions in
China because of the complex topography and air pollution emission sources. thecontent and species of aerosols in this area are quite different in space and time.
Since Beijing’s implementation of the atmospheric control regulations, pollution
has declined significantly, This paper uses the observation data of pom-02
multi-band sky radiometer to analyze approximately two years’ worth ofcontinuous observations. so as to better understand the potential impact ofaerosols on atmospheric environment and climate change in Beijing region.By
using skyradiometer data from Skynet Beijing station from March 2016 toAugust 2017, the optical properties of aerosols are analyzed in detail. The mean
aerosol optical depth (AOD) in spring, summer, autumn and winter was 0.47,
0.67, 0.62 and 0.37, respectively. Significant decline compared to previous years5

様式 3

of research，This is due to the strong policy measures and supervision system of
the government. reduced severely polluted weather and aerosol load, However,in recent years, Beijing’s summer ground surface ozone pollution has become
increasingly serious, so the summer AOD value is still high. The average AE
values of spring, summer, autumn and winter were 0.97, 1.29, 1.21 and 1.19
respectively. Compared with previous studies, AE has increased, indicating thatthe fine model aerosol load of Beijing has increased gradually in the past years,
and the coarse particles brought by sand and dust are gradually reduced. SSA ishigher in spring and summer than in autumn and winter, The monthly variationof asy is relatively stable with small difference, and the overall range is 0.6-0.73.
Aerosol volume distribution shows a typical bimodal distribution pattern. The
concentration in summer is the highest in fine mode and spring in coarse mode.
No significant change compared to previous studies. By drawing scatter
diagrams of AOD500 and AE ,The results show that CC, UI, DD and MX
account for 27.30%, 24.16%, 2.34% and 47.02% respectively. Compared withprevious studies, the proportion of DD has decreased significantly, and mixed
pollution still dominates.
It is known that aerosols can not only reduce the visibility, but also have an
adverse effect on the human respiratory and cardiovascular systems. The World
Health Organization (WHO) estimated that air pollution was associated withapproximately 300,000 premature deaths per year in China). Beside the massconcentration and the particle size, the concentration of potential toxic metals ofaerosols plays a decisive role for the assessment of atmospheric pollution andthe hazards to human health. Atmospheric heavy metals are continually being
deposited into the ground by dry and wet deposition, from where they could beabsorbed by plant roots and stems or impact soil enzyme activity, biologicalactivity and biodiversity, resulting in persistent negative impacts on theecosystem biogeochemical cycles. Therefore chemical components andconcentrations of PM10 were analyzed in winter in Beijing. Daily massconcentrations of PM 2.5 and PM10 ranged from 10.3 to 327.7μg/m3 and 47.1
to 453.4 μ g/m3, respectively. The concentrations of heavy metals were1.03-1.98 times higher than that in non-hazy days. Among these heavy metals,
only the level of As exceeded the reference values of National Ambient Air
Quality Standard. The trends in total heavy metals concentrations were basicallyconsistent with trends in PM concentrations expect for two obvious periods(12.29-12.30; 1.14-1.15). When air masses accumulated locally or around
Beijing, trends in PM concentrations and heavy metals were opposite. Air
masses from near north-west and near west of mainland brought particulatematters with abundant heavy metals. SO42-, NO3- and NH4+ were greatly
enhanced during hazy days, the proportion for NO3-/ SO42- indicated that the
rapidly increasing vehicle numbers was an important reason for haze. OC andEC tended to be mainly from the same primary sources and were controlled bysimilar processes after being emitted in non-hazy days, but the source ofcarbonaceous species is relatively complex and there may be reactions ofsecondary aerosols in hazy days. The calculated mass concentration of SOC is

6

様式 3

2.58μg/m3, which only counted for 10.1% of the OC concentration. Air masses
from the far north-west decreased PM in Beijing and they were relatively clean;however, those from the near east, south-east and south of the mainland
increased PM and were dirty.

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

Xiaofei Dong,Xin Dong, Guangyu Shi, Teruya Maki, Ning Tang and Bin Chen,
Comparison of bioaerosol properties between over dust source area and over dust
deposition area,submitted to Atmosphere.

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

7

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

ちん

（ふりがな）
申請者氏名

所属・職名

成果報告書

にんけつ
提出年月日

陳 仁杰

令和

2年 4月 8 日

復旦大学 公共衛生学院・准教授

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分

研究分野☐ 重点共同研究

☐一般枠

研究期間
単年

 一般共同研究
国際枠☐複数年(２年)□ 若手研究者育成共同研究☐ 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究

新規
☐継続

☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研研究課題

上海と金沢における PM2.5 の季節別酸化ポテンシャルの比較と健康リスク評価

研究実施
期間

センター
教員

2019 年

唐4 月 1 日～ 2020 年 3 月 31

日

寧

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

陳

仁杰

復旦大学

准教授

サンプリング，データ解析

周

志俊

復旦大学

教授

リスク評価

呉

慶

復旦大学

教授

毒性試験

唐

寧

金沢大学

准教授

サンプリング，化学分析

分担者※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。

分析試料

研究目的・
期待される
成果

物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載
した試料

PM2.5

固体

56

分析した試料

PM2.5

固体

56

PM2.5 は発がん性物質であることが言うまでもなく，その発がんメカニズムの解明に関する研究が盛んに行われている。しかし，今日まで，十分な知見が得られず，特にPM2.5 の特定な化合物についての毒性解明には至っていない。一方，発がん性多環芳香族炭化水素（PAHs）が多く含まれる PM2.5 の有機可溶画分（SOF）を用いてヒト気管支上皮肺 BEAS-2B 細胞への曝露結果では，抗炎症性の NRF-2 シグナル伝達経路が活性化されたが，炎症サイトカイン（TNFα，IL-1β，IL-6，IL-8，MCP-1，IFNγ）の分泌における有意な変化が引起せなかった。従って，SOF に曝露される BEAS-2B 細胞では，
遺伝毒性，すなわち有害な細胞周期への制御緩和が示唆された。しかし，PM の水溶性画分について，BEAS-2B 細胞の毒性に関する知見が少なかった。
本研究では，中日の代表的な都市，上海と金沢で季節ごとに PM2.5 を捕集し，水溶性画分と非水溶性画分（PAHs 含有）に分けて，BEAS-2B への毒性評価を，細胞生存率，
細胞膜損傷及び活性酸素種の発現を通じて評価した。また，これまでの調査結果と比較して，上海の大気中 PAHs の濃度，組成，主要発生源及び健康リスクの推移を行った。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

サンプリング：
PM2.5 と PM2.1 はそれぞれ金沢市山科自排局と上海市徐へ区（復旦大学 公共衛生学
院）で，ハイボリウムエアサンプラーまたはローボリウムエアサンプラーを用いて採集した。金沢では 2019 年 4 月 1 日~22 日，8 月 5 日~19 日，11 月 4 日~18 日と 2020 年
2 月 3 日~17 日に，上海では 2019 年 12 月 16 日~22 日，2020 年 1 月 16 日~22 日に新規採集したが，参考までに，2017 年 7 月 8 日~20 日，2018 年 1 月 5 日~17 日，11 月 7 日~13 日に採集した PM2.1 も評価に用いた。
PM2.5 濃度：
金沢で採集した PM2.5 濃度は，19.0 µg/m3（春，４月），16.4 µg/m3（夏，8 月），7.7
3
3µg/m （秋，11 月）と 10.5 µg/m （冬，翌年 2 月）であり，春には最も高かった。春には金沢においても，中国大陸長距離輸送される黄砂の影響を受けているが，捕集期間中に，大規模な黄砂飛来情報がなかったため，PAHs の分析結果も併せて評価する必要がある。また，昨年度に比較して，夏を除いて，PM2.5 濃度はいずれも減少傾向にあった（2018 年度：春，21.7 µg/m3；夏，10.6 µg/m3；秋，12.3 µg/m3；冬，14.2 µg/m3）。
一方，上海での調査は，ローボリウムサンプラーを用いたため，正確な濃度データが得られなかった。
利用・研究
実施内容・
得られた成
果

PAHs 濃度：2017 年と 2018 年，上海で採集したサンプルの PAHs の分析を終え，これまでの調査結果と比較した論文（濃度，組成，主要発生源，健康リスク評価）をまとめて，J.
Environ. Sci,誌に投稿し，修正原稿の再投稿中である。

3

様式 3

細胞毒性作用：
上海で採集した PM2.1 は濃度データがないため，フィルタ―全量にイオン交換水に浸して，超音波を用いて 30 分，3 回の抽出を行い，フィルタ―から PM2.1 を脱離させたのち，4 枚に重ねた無菌ガーゼでろ過して繊維成分を除去した。それから，イオン
交換水を用いて，50 倍，10 倍，5 倍，1 倍に希釈し，それぞれの濃度レベルの検液を遠心機にかけ，上清を水溶性画分，沈殿を非水溶性画分（PAHs 含有）にわけて，ヒト気管支上皮肺 BEAS-2B の細胞毒性試験に供した。また，金沢で採集したサンプルについての評価はフィルターが届き次第，実験を行う予定である。
水溶性画分と非水溶性画分共に，濃度の上昇につれて，細胞生存率（MMT アッセ
イ）の減少，細胞損傷（細胞内 LDH 含量）と活性酸素種産出（DHR 蛍光プローブ，
Ex:488 nm，Em:530 nm）の増加が認められたが，水溶性画分では非水溶性画分に比べて，BEAS-2B 細胞に対して有意に毒性が強かった（p < 0.05）。その原因として，水溶性画分に含まれる遷移金属や生物活性成分が容易に誘導ラジカルを生成し，細胞によりダメージをもたらすと考えられた。一方，非水溶性画分においては，細胞毒性と総PAHs 濃度との相関関係が確認されたが，各々の PAHs との関連性まで結論付けることができなかった。
※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

Yang, L., Zhang, X., Xing, W.L., Zhou, Q.Y., Zhang, L.L., Wu, Q., Zhou, Z.J., Chen, R.J.,
Toriba, A., Hayakawa, K., Tang, N., Yearly variation of characteristics and health risk of PMbound polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and nitro-PAHs (NPAHs) in urban Shanghai,
China, J. Environ. Sci.., Re-submitting.

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０19 年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）

インドラ チャンドラ

申請者氏名

Indra Chandra

所属・職名

成果報告書

提出年月日

2020 年3 月 30 日

Engineering Physics, School of Electrical Engineering, Telkom University.

連絡先住所

FAX

TEL

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究☐ 複数の研究分野に跨がり推進する学際的研究

研究課題

A study to identify source emissions and its mechanisms of environmental
process within the planetary boundary layer caused by local anthropogenic andlong-range transport of polluted air in Greater Bandung air basin, Indonesia.

研究実施
期間

2019 年

センター
教員

☐一般枠
国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)

新規☐継続

4 月 1 日 ～ 2020 年 3 月 31 日

Yayoi Inomata
Institute of Nature and Environmental Study, Kanazawa University

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

I. Chandra

TelkomUniversity

Lecturer

Field observation, Laboratory
experiments, and data analysis.

Y. Inomata

Kanazawa
University

AssociatedProfessor

Environmental
analysis

aerosol

data

分担者

※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載
した試料

-

-

-

分析した試料

-

-

-

分析試料

研究目的・
期待される
成果

The project is a field study of atmospheric aerosols in urban air pollution
using low-cost sensors (2019-2020). The location is conducted in the Bandung
Metropolitan air basin (675 m.a.s.l.; -6.97, 107.63). Our previous objectives
are (1) simultaneous measurement (3 to 4 sites) using Nanosampler and lowcost PM2.5 sensors as well as weather stations to observe spatiotemporal dataof PM2.5 mass concentration and its chemical compositions, (2) aerial
observation using a drone to measure vertical structure within the planetary
boundary layer, and (3) to understand of pollutant behaviors in the urban air
pollution and as a preliminary study to apply for SATREPS program in the near
future. The research focus is mainly to utilize low-cost sensors for air
quality monitoring systems. Therefore, colocation with primary instruments is
mandatory because of the low reliability and sensitivity of PM2.5 sensors in
the field as well as necessary of field calibration. Besides the horizontal
structure, to gain knowledge of atmospheric pollutants in the verticalstructure, we also try to use the drone. We try to recap all our research
results; hopefully, this pra-study can initializing for the next big projectin the (near) future.

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

The utilization of low-cost sensors for monitoring air-quality has emerged
and deployed in various environments. We conducted several laboratory-tested
for PM2.5 sensors (model SKU: SEN0177, DFRobot, Inc.) in Kanazawa University,
Japan, using polystyrene latex (PSL) with a standard size of 0.309, 0.479,
and 1.005 μm (JSR SC 032-S, 048-S, and 103-S) and an optical particle counter(OPC model KC-01E, Rion Co., Ltd.). The results show good agreement between
two devices (R2 = 0.8) under low-to-medium concentrations with relative
humidity <60%. Noted that we selected the appropriated-OPC channel tocalculate PM2.5 mass concentration. CO2 sensors (model SKU: SEN0219, DFRobot,Inc.) are tested by colocation with another CO2 meter (model GCH-2018, LutronCo., Ltd.). Trend data from this sensor can follow detector data with moderatelinearization (R2 = 0.5). Meanwhile, other gas sensors (CO, NO2, SO2, H2S, O2,
O3, and TVOC) were used but not calibrated yet. We considered that low-cost
PM2.5 sensors have middle performance compared to other portable devices. On
the other side, gas sensors can sense the fluctuation of pollutants under
low-rate sensitivity. We selected Bandung, Indonesia, for a field study of
the atmospheric environment. We have installed those sensors (PM2.5 and CO2)
successfully in 2 of 4 planned-sites. Other sites had a problem when we tried
to make new measurement chambers.
Field observation of PM2.5 and CO2 concentrations using microsensors werecarried out in Bandung Metropolitan air basin (-6.97, 107.63), Indonesia,
starting from February 2019 to January 2020. The site is located 30 meters
over the ground (or around 675 meters above sea level (masl)) and is surroundedby mountains (altitude >2 km), around 15-20 km from the location. The air
quality monitoring system was provided with weather stations (T, RH, windspeed/direction (WS/WD), light intensity/I, and pressure/P) for datainterpretation. Instruments were placed in a shelter around 1.5 meters above
the floor in the rooftop, except for WS/WD and Lux meter. Measurement site
was identified under urban air pollution from local emission sources such as
traffic, industrial area, agriculture, and residential-waste burning, andbiogenic activity and ship transportation as transboundary of polluted air.
This unique topography has two major seasons, i.e., dry and wet season. Less
precipitation occurred on summer monsoon (June to October) when so many
hotspots have recognized (Fanin and van der Werf, 2017). Meanwhile, northwest
regional wind to the southeast from November to May is observed as the rainyseason. Typical local wind between day and nighttime is influencing
atmospheric stability and planetary boundary layer and making the complexityof air pollution dispersion through wet/dry deposition.
In a year observation, we selected data in August 2019 because more than 75%
validated-data were sufficient to take 24-h and 8-h average for PM2.5 and CO2
data, respectively. As shown in Figure 1 (a), PM2.5 mass concentrations are ashigh as 80±10 μg/m3 that is more than ambient standard (65 μg/m3 for Indonesianstandard, or 35 μg/m3 in Japan for daily-average PM2.5). Meanwhile, the CO2
concentrations are between 460 and 600 ppm, with an error of ±50 ppm. In thedry season, when not so many green spaces around the site, many airborne
particles and gaseous pollutants can be observed. These data were identified
under a temperature of 17-35 ºC, the relative humidity of <40% in the daytime,and up to 100% in nighttime (Figure 1 (b)). Almost days this month are a sunnyday. The slightly cloudy day also can be observed using a low-cost lux meter.

3

様式 3

80

600

(a)

560

60

520

40

480

20

440

0
100

400
100

80

80

60

60

40

40

20

20

0

0
1

2

3

4

5

6

7

8

CO2 Concentrations [ppm]100Light Intensity, I [x 103 lux],

Temperature, T [oC],
Relative Humidity, RH [%]PM2.5 concentration [µg/m3]

These air masses were coming from east and west, with most of the wind speedof 2 m/s (Figure 1 (c)). The local environments in both directions are
populated and industrial areas with many pathways under high traffic jam.
However, due to the technical problems with the other two sites as well as
Nanosampler, we do nothing for spatiotemporal air quality data analysis yet.

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1

Figure 1. Field measurement of daily-average PM2.5 and CO2 concentrations (a),2-min data of temperature (T), relative humidity (RH), and light intensity(I) (b), and wind speed/direction (WS/WD) (c), under the pressure (P) of 93.5
hPa, at Telkom University site (-6.97, 107.63), Bandung, Indonesia, in August
2019.
The pre-study of aerial observations was also conducted in Kanazawa University(KU) and Telkom University (TU). Unfortunately, it did not do in Fukue Island
due to the pandemic of coronavirus worldwide. In general, slightly increased
polluted concentrations were affected by an up-and-down of DJI-Phantom drone
during hover. The drone was measured these concentrations up to the rooftop
of the Natural Science and Technology Library’ building (KU) and up to 80 m
above the ground (around 725 masl). No different data between the ground andaerial data except PM2.5 mass concentrations were measured slightly decreasedin Bandung observation.
Overall results from this project are:(1) oral presentation entitled "Horizontal Structure of Gas (CO2, NO2) and

4

様式 3

Particulate (PM2.5) concentrations in Dayeuhkolot, the Greater Bandung
Air Basin" on National Conference on Atmospheric Science (Seminar
Nasional Sains Atmosphere, July 4, 2019, Bandung-Indonesia), organizedby the Center of Atmospheric Science and Technology - Indonesian
National Institute of Aeronautics and Space. The manuscript willproceed for a national journal (national 2nd tier or approximatedequivalent with Q3/Q4 international journal);(2) accepted paper on Jurnal Teknologi Lingkungan (Q3/Q4 equivalent; Volume21, Issue 1, January 2020, pp 009-015) with the manuscript title is"Real-Time Monitoring of PM2.5 and CO2 Concentrations Based on Low-Cost
Sensor in the Greater Bandung air Basin".
(3) the prototype of air quality monitoring devices (for personal/indoor,
outdoor/atmosphere, and drone).

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

Several drafts of the manuscript for national/international journals andinternational conferences are under preparation. We acknowledged that even
low-cost sensors can detect some fluctuation concentrations of gas/particulate
emission; however, there are several technical issues regarding datareliability. Therefore, technically, we would like to enhance data validation
using Artificial Intelligence (AI) based methods for data validation andforecasting to ensure better data interpretation. Utilization of other sites
and Nanosampler in dedicated stations for a certain sampling period arenecessary. Moreover, we need more collaborators to address several issues
through SATREPS – Japan or Newton Fund – UK program.

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

5

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）
提出年月日

申請者氏名

Thumronk AMORNSAKUN

所属・職名

Prince of Songkla University・准教授

令和２年 ４月 ４日

連絡先住所

FAX

TEL

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野☐ 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

多環芳香族炭化水素類のタイ産淡水魚への毒性評価
Toxicity evaluation of polycyclic aromatic hydrocarbons on freshwater fishin Thailand

研究実施
期間

センター
教員

2019 年

４月

☐一般枠
国際枠

１日～

2020 年

研究期間単年☐複数年(２年)

３月

新規
☐継続

３１ 日

鈴木信雄

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

Thumronk
AMORNSAKUN

PrinceofSongkla准教授
University

研究総括

鈴木信雄

金沢大学

教授

サンプリング及びデータ解析

木谷洋一郎

金沢大学

助教

遺伝子解析

関口俊男

金沢大学

助授

遺伝子解析

分担者

※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数Benz[a]anthracene粉末

１Benz[a]anthracene

粉末

１

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料（環日本海域との関連性がわかるように記載してください）

研究目的・
期待される
成果

研究の意義
越境汚染物質である多環芳香族炭化水素類は、東アジアの国も広く存在しているが、その魚類への生体影響を調べた研究は非常に少ない。そこで、タイの商業的な魚に対する多環芳香族炭化水素類の影響を解析する。
目的
昨年、環日本海域環境研究センターが中心となって開催した金沢大学とプリン
スオブソンクラ大学とのジョイントシンポジウムにおいて、Dr. Thumronk が鈴木との共同研究の成果を発表した。その研究成果に基づき、多環芳香族炭化水素類のタイ産淡水魚への毒性試験を実施する。
特色
これまで、モデル生物であるキンギョ、メダカやゼブラフィッシュに対する多環芳香族炭化水素類の毒性を評価してきたが、商業的に重要な魚種に対する影響を調べていない。商業的に重要な魚種に対する多環芳香族炭化水素類の影響を調べることで、多環芳香族炭化水素類の毒性をタイの研究者にも広く認識していただくことができる。
期待される成果
既に、Dr. Thumronk が鈴木との共同研究の成果により、タイ産淡水魚の受精率や孵化率に関する基礎データがある。その基礎データに基づいて、Benz[a]anthracene
2

様式 3

（BaA）の影響を評価する。本研究は、タイ産商業種に対する多環芳香族炭化水素類の最初の報告になる。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

タイの商業種を用いた基礎研究を行うと共に、東アジアの温暖な浅海に分布する海水魚であるメジナに対する BaA の毒性に対する影響を調べたので、以下に示す。なお、
これらの研究成果は、2 報の国際誌に発表して、マレーシアで開催された国際シンポジウムで発表した。
タイの商業種（Climbing perch 及び Sultan fish）を用いた基礎研究
タイの商業種である Climbing perch, Anabas testudineus を用いた実験により、この種は、ある程度の塩に対して耐性があり、0、5、10、15、20、25、および 30 ppt での受精率は、76.67、61.33、77.00、47.33、1.67、0.33、および 0％であった。 0-10 ppt での受精率は変化しなかった。病気が発生したエビの飼育池は汽水であり、そのエビの池でも Climbing perch は飼育可能であることが判明した。Climbing perch の研究成果は、
J. Fac. Agr., Kyushu Univ.に報告した。さらに Climbing perch のエサの研究を行い、9thInternational Fisheries Symposium 2019 で発表した。Sultan fish についても受精率に関す利用・研究実 る基礎研究を行い、9th International Fisheries Symposium 2019 で発表した。Climbing
施内容・得ら perch 及び Sultan fish の受精率の基礎データを基にしてタイの魚に対する BaA の毒性に関する研究を行っていく予定である。
れた成果
メジナの BaA に対する毒性に関する研究
メジナを 0.04% 2-phenoxyethanol を用いて麻酔後、BaA を low dose (1 ng/g bodyweight)及び high dose (10 ng/g body weight)の割合で投与して、対照群には溶媒のみ（0.5%ジメチルスルホキシド溶液）を投与した。BaA 投与後、26℃の屋内水槽にて 10日間飼育した。飼育期間中に、1 日、3 日、6 日、9 日の 4 回投与を行い、10 日間の飼育後、メジナを再度、0.04% 2-phenoxyethanol で麻酔して、ヘパリン処理したシリンジを用いて、血液を採取して、遠心分離（6000 rpm, 5 分）により血漿を得た。その血漿は-30℃で保存した。血漿中のカルシウム濃度を測定した結果、high dose で有意に低下することが判明した。さらに血漿中の無機リンも high dose で有意に低下することがわかった。従って、BaA は、海産魚のカルシウム及びリン代謝に毒性を示すことが判明した。この結果に基づき、今後、タイの Climbing perch 及び sultan fish に対する BaAの毒性影響を調べていく予定である。
※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

3

様式 3

論文(*:Correspondence author)
Amornsakun, T., Srithongthum, S., Promkaew, P., Hassan, A.B., Matsubara, H., Yutaka
Takeuchi, Y., Mukai, K., Shimasaki, Y., Oshima, Y. and Suzuki, N.*: Effects of water salinity
on the egg hatching, growth, and survival of larvae and fingerlings of climbing perch, Anabas
testudineus. J. Fac. Agr., Kyushu Univ., 64: 281-286 (2019)
Zanaty, M.I., Sawada, N., Kitani, Y., Nassar, H.F., Mahmoud, H.M., Hayakawa, K.,
Sekiguchi, T., Ogiso, S., Tabuchi, Y., Urata, M., Matsubara, H., Takeuchi, Y., Hattori, A.,
Srivastav, A.K., Amornsakun, T. and Suzuki, N.*: Influence of benz[a]anthracene on bonemetabolism and on liver metabolism in nibbler fish, Girella punctate. Int. J. Environ. Res.
Public Health, 17: 1391 (2020)

見込まれる
成果物

国際シンポジウムでの発表
Srithongthum, S., Amornsakun, T., Chesoh, S., Jantarat, S., Seng, L.L., Suzuki, N. andHassan, A.: Reproductive characteristics of matured female sultan fish, Leptobarbus hoevenii(Bleeker, 1851) spawner. 9th International Fisheries Symposium 2019, Seri Pacific Hotel,
Kuala Lumpur, Malaysia (November 18-21, 2019)
Amornsakun, T., Srithongthum, S., Chesoh, S., Jantarat, S., Seng, L.L., Suzuki, N. andHassan, A.: Study on sultan fish, Leptobarbus hoevenii (Bleeker, 1851) breeding. 9thInternational Fisheries Symposium 2019, Seri Pacific Hotel, Kuala Lumpur, Malaysia(November 18-21, 2019)
Zaihurin, D.S.R., Kian, A.Y.S., Amornsakun, T., Chesoh, S. and Suzuki, N.: Fish meal
replacement by using alternative ingredient in climbing perch, Anabas testudineus diet. thInternational Fisheries Symposium 2019, Seri Pacific Hotel, Kuala Lumpur, Malaysia(November 18-21, 2019)※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

平成 31 年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）

オチール アルタンスフ

申請者氏名Ochir Altansukh

所属・職名

モンゴル国立大学・教授

成果報告書

提出年月日

令和 2 年 5 月 21 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

モンゴル国エルデネト鉱山地域におけるモリブデンの環境動態

研究実施
期間

平成 31 年 4 月 1 日～令和 2 年 3 月 31 日

センター
教員

福士圭介

☐一般枠
国際枠

1

研究期間
単年
☐複数年(２年)

☐新規
継続

様式 3

氏

申請者

名

Ochir
Altansukh
福士圭介

研究組織

Tsetsgee
Solongo分担者

Gankhurel
Baasansuren

奥山晃浩

※

所

属

モンゴル国立大学
金沢大学環日本海域環境研究センター
金沢大学大学院自然システ
ム学専攻
金沢大学大学院自然システ
ム学専攻

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

教授

総括

准教授

地球化学的解析

博士後期
水・土壌試料の採取・分析
課程 3 年
博士後期
土壌試料の採取・分析
課程 1 年

金沢大学自然学部 4 年
システム学類

室内吸着・脱離実験

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載
した試料

河川水試料

液体

20

分析した試料

河川水試料

液体

30

分析試料

2

様式 3

研究目的・
期待される
成果【研究目的】大陸内部の乾燥地域に位置するモンゴルは、日本に到来する大気浮
遊物質の発生地の一つであることが知られている。モンゴルは豊富な鉱物資源に支えられ急速な経済発展を遂げているが、乱開発に伴う環境汚染が懸念されている。モンゴルではこれまで環境科学・技術に関する研究には関心が低く、環境汚染の状況はほとんど理解されていない。
申請者らは 2017 年度より世界最大規模の銅モリブデン鉱山であるエルデネト
鉱山地域の河川・堆積物・土壌中における調査と試料分析を行い以下の知見を得ている。①河川水中に比較的高濃度のモリブデンが含まれる(>10ppb)、②堆積物中のモリブデンは脱離しやすい化学形態で存在している、③河川の上流域ではモ
リブデン濃度は比較的低いが中流部において増加する、④河川のモリブデン濃度
は冬季では低い(平均 10ppb)が秋季ではほとんどの観測地点で環境基準(70ppb)を超える、⑤モリブデン濃度季節変動は pH とも同期する。すなわち pH が増加するとモリブデン濃度は上昇する。
今年度は昨年までの知見を踏まえて、①現地調査においてモリブデンの汚染源を特定するとともに、②室内実験により、鉱物からのモリブデンの pH 依存脱離メ
カニズム明らかにすることを目的とした。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2019 年 8 月 7-16 日にエルデネト地域の河川水のモリブデン汚染源の特定を目的とした現地調査を行った。現地調査には、モンゴル大学 Ochir Altansukh 教授と学生 2 名、金沢大学より福士准教授と学生 2 名（1 名はモンゴル人留学生）、石川県工業試験場宗本隆志博士、東京大学高橋嘉夫教授が参加した。その結果、河川モリブデン濃度が上昇する河川中流域には火力発電プラントが存在することを見出した。プラント周辺の調査の結果、冷却用に地下水をくみ上げ、再び河川に放水していることが認められた。なお放水箇所の前後において、モリブデン濃度の増加が認められてい る。放水される水試料 を持ち帰り金沢大学に おいて
ICP-MS を用いてモリブデン濃度の測定を行ったところ、放水試料には数 100 ppb
を超える高濃度のモリブデンが含まれることが明らかとなった。またエルデネト
地域の複数のサイトから地下水を採取し予察的にモリブデン濃度の測定も行った。その結果、いくつかの試料で地下水には 1000 ppb 前後の高いモリブデン濃度が検出された。これらの結果は、エルデネト地域では地下水が高濃度のモリブデンに汚染されており、地下水利用に起因して表層水がモリブデンに汚染されてい利用・研究実 る可能性を示唆している。
施内容・得ら
室内実験から pH に依存するモリブデン脱離・吸着メカニズムの検討を行った。
れた成果
エルデネト地域の河川堆積物において、モリブデンのホスト鉱物はフェリハイド
ライトであることがわかっている。そのため、河川で見られる 100 ppb のモリブ
デンに対するフェリハイドライトを用いた吸着実験を行った。河川ではサイトによって堆積物のフェリハイドライト含有量が変化すること、また塩濃度もサイトによって変動することから、フェリハイドライト固液比とイオン強度も実験の変動パラメータとした。その結果、いずれの実験条件でも、pH が 7 から 9 の条件で、モリブデンの吸着挙動が急激に変化することが明らかとなった。具体的には pH７以下の条件ではほぼ 100%のモリブデンが吸着状態にあるのに対し、pH9 以上では吸着率は 0%まで減少する。エルデネト地域の河川の pH 変動はおよそ pH7～9の範囲である。この結果は現地で見られる pH 条件において、モリブデンの吸着・脱離はセンシティブに変化することをしている。したがって、エルデネト地域では季節変動に対応した何らかのプロセスにより pH が変化すると、溶液のモリブ
デン濃度は大きく変化する可能性が示唆された。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

3

様式 3

見込まれる
成果物

2019 年 3 月にモンゴルで開催される ICJPM2019 にて口頭発表（招待講演）、2019 年 5月に幕張メッセで開催される JPGU2019 にて口頭発表、2019 年 9 月に北京大学で開催さ れ た Second International Conference on All Material Fluxes in River
Eco-Systems にて口頭発表（招待講演）を行った。また本成果は金沢大学自然科学研
究科 Solongo Tsetsgee 氏の博士論文（現地調査に関する成果）と金沢大学自然システ
ム学類奥山晃浩の卒業論文（室内吸着実験に関する成果）として 2020 年 3 月に提出された。

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

おるがV. ねすとろば

申請者氏名

Olga V. Nesterova

所属・職名

ロシア極東連邦大学・土壌学分野主任

提出年月日

令和 ２年 ４月 １日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

環日本海域海底堆積物における重金属の分布状況

研究実施
期間

2019 年

センター
教員

長尾 誠也

4 月 1 日～

☐一般枠
国際枠

2020 年

1

研究期間
単年☐複数年(２年)

新規☐継続

3 月 31 日

様式 3

氏

申請者
研究組織
分担者

名

属

Olga
Nesterova
Anastasia
Brikmans

V. ロシア極東連
邦大学
ロシア極東連邦大学
ロシア極東連Viktoriia A. Semal
邦大学
長尾誠也
落合伸也
福士圭介

※

所

環日本海域環境研究センター
環日本海域環境研究センター
環日本海域環境研
究センター

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

主任

分析・解析

准教授

分析

シニア研
分析
究員
教授

解析

助教

分析

准教授

分析・解析

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載
した試料

堆積物

粉末

３０

分析した試料

堆積物

粉末

３０

分析試料

2

様式 3

研究目的・
期待される
成果

意義:環日本海域では沿岸域の人口増加・産業活動の増加により、重金属の流出・移動が生じ、対馬暖流の影響により日本海への流入が起こっている。また、今後の持続可能な社会環境の構築のためには、沿岸域の有効活用、漁業と沿岸域環境の保全が必要不可欠である。そのためには、現状の把握とともに、過去からの推移の把握が基盤データとして必要である。
目的:本研究では、人間活動の影響が顕著に反映される沿岸域を対象に現状を把握するために年間の流出量が記録される海底堆積物に着目して調査・解析する。
特色:日本海沿岸でウラジオストク沖と周辺の海域、日本側では能登半島やその周辺海域を対象に調査を実施するため、流域環境の影響を比較するとともに、堆積物コア試料の堆積速度を見積もり測定試料の年代を特定することにより、日本海の東西で人為活動影響を評価する。
期待される成果:沿岸域堆積物の重金属濃度・組成の水平分布が得られるとともに、堆積物コアの解析により過去からの放出量の推定を行うことも可能となる。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

3

様式 3

本研究では、ロシア科学アカデミー極東支部 太平洋海洋研究所所属の調査船
Academik M. A. Lavrentyev 航海時に採取したウラジオストク北東沖の海底堆積物について、乾燥粉砕後に Ge 半導体検出器で K-40、Th-232、U-238 放射能濃度を計測した。水深 1120m から 3246m の表層堆積物 0-10cm, 10-30cm, 30-50cm を測定した結果、K-40 と Th-232 は水深 1120m から 1794m までは深さに対して一定か減少し
利用・研究実 たが、水深 3246m では深さに対して増加する傾向を示した。U-238 濃度も同様な傾
施内容・得ら 向を示した。微量金属は蛍光エックス線分析により測定した。Zn 濃度は 86〜れた成果
117mg/kg と比較的高い値を示した。また、Cr, Mn, Ni, Cu, Mo, Pb は水深 900m,
1120m, 1385m, 1794m, 3240m の 0-10cm の表層堆積物で異なる濃度を示した。重金属元素が示す水深、沿岸からの距離の違う堆積物で異なる濃度を示す原因を考察するため、さらに堆積物試料を分析して水平分布を明瞭に把握するとともに、有機炭素濃度との関係、粒径との関係、さらには、時系列の蓄積状況を堆積物コ
ア試料から解析する予定である。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０２０年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）
申請者氏名

所属・職名

提出年月日

Stephen Archer

2020 年 5 月 1 日

School of Science, Auckland University of Technology
Research fellow

連絡先住所

TEL

FAX

―

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究☐ 複数の研究分野に跨がり推進する学際的研究

研究課題

研究実施
期間

センター
教員

☐一般枠
国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)☐新規継続

複数の放射性核種を利用した日本海―オークランド(ニュージーランド) 沿岸域の物質循環の比較および解析2019 年

4月

1 日～

2020 年

3月

31 日

井上 睦夫

1

様式 3

氏

名

所

属

School of Science,

申請者

Stephen Archer

Auckland Universityof Technology

研究組織

井上 睦夫

金沢大学
環日センター
School of Science,

Kevin Lee
分担者※

Auckland Universityof Technology

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

Research
fellow

海水採取・化学処理

准教授

γ線測定

SeniorResearch
Officer

化学処理

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。

分析試料

研究目的・
期待される
成果

物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載
した試料

海水試料

乾燥物

8個

分析した試料

海水試料

乾燥物

8個
(分析終了解析中)

海水およびそれに含まれる様々な形態の粒子は、汚染物質の最も大きな媒体である。
表層の物質循環に関する情報は、様々な起源の汚染物質の流入など有事に備え重要である。溶存性 226Ra, 228Ra は海洋循環を探るうえでのトレーサーとして有効である。一方で、ニュージーランドのオークランド沿岸におけるラジウム同位体の濃度分布、さらにはその海水循環はまだ明らかになっていない。
本研究では、異なる越境汚染環境にさらされるニュージーランドと日本海の沿岸海域を舞台とし、226Ra、228Ra を物質動態のトレーサーとし、両海域での年 4 回の海水試
料採取、測定、比較を行うことにより、本課題に取り組む。溶存物質、粒子吸着性汚

染物質の循環パターンを比較、解明する。ここで得られる成果は、ユーラシア大陸の東域に位置する日本列島、さらに南半球、特にオーストラリア大陸の東域に位置する
ニュージーランド近海における以上のデータは溶存越境汚染粒子の循環プロセスを評価するうえで重要である。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

ニュージーランドオークランド沿岸 2 地点で年 4 回、さらには日本海沿岸 (島根県浜田；2018 年 6～2019 年 2 月) で沿岸～沖合 4 地点で、表層海水各 20 L を採取した (図1)。それぞれ Auckland University of Technology、金沢大学低レベル放射能実験施設において化学処理をおこない、BaSO4 共沈法により、ラジウム同位体を回収した。金沢大学の尾小屋地下測定室において、低バックグラウンドγ線測定を適用することにより、
226
Ra、228Ra 濃度を測定した。

#2#1

図1 表層海水試料採取地点

2.5

利用・研究実
施内容・得ら
れた成果

#1
#2
HM

228

Ra/226Ra

2
1.5
1
0.5
ニュージーランド沖合
0

4

6

8
2018

10

12

2

4
2019

図 2 オークランドと島根県浜田の沿岸海水の 228Ra/226Ra 比の季節変動

沿岸海水は沿岸堆積物由来のラジウム同位体の寄与を受けることから、沿岸海水 228Ra/226Ra 比は沖合海水より高い値を示す。図 2 にみられるように、オークラ
ンド沿岸表層海水の 228Ra/226Ra 比は、沿岸近くより、沖合よりの地点 (#1) ほど低い値を示した。地点#1、#2 で同一の海水に占められていない、すなわち本海域では海水循環が活発でないことが推測された。
さらに、228Ra/226Ra 比の季節変動 (0.02-1.5)
は、南半球の春～夏期に 228Ra/226Ra 比が低く、沖合海水の寄与が大きいという季節変動傾向がみられた。しかしその 228Ra/226Ra 比は、7-8 月の日本海表層に比べて小さく、沿岸堆積物の影響を受けた海水の寄与は、日本海よりも小さい。ニュージーランド沖合の値 (Kaufman, 1973; Nozaki et al., 1990) から、沖合海水の寄与が著しく小さいことが明らかにされた。
※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

令和 2 年度も環日センター共同研究として、継続される。さらに金沢大学超然 projectによるニュージーランドによる沖合調査航海（2020 年 3-4 月）による海水試料採取を
実 施 し た (新 型 コ ロ ナ に よ り 中 断 )。 今後、これらデータも加え、原著論文として発表する予定である。

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）
提出年月日

申請者氏名

黄 誌川 （Jr-Chuan Huang）

所属・職名

国立台湾大学地理環境資源学系・教授

連絡先住所

２０２０年 ５月２５日〒10617台北市大安區羅斯福路四段一號

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

台湾と日本の山地小河川における地表水と地下水の相互作用と溶存有機物の流出
挙動

研究実施
期間

２０１９年 ４月 １日～２０２０年 ３月３１日

センター
教員

落合伸也

☐一般枠
国際枠

1

研究期間
単年
☐複数年(２年)

新規
☐継続

様式 3

氏

申請者

名

黄 誌川

研究組織

長尾誠也

落合伸也
分担者

※

所

属

国立台湾大学

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

教授

金沢大学環日本海域環境研 教授
究センター
金沢大学環日本海域環境研 助教
究センター

分担内容

台湾の河川水試料の採取・溶存有機物分析
日本の河川水試料の採取・溶存有機物分析
日本の河川水試料の採取・溶存有機
物分析

陳 沛壕

国立台湾大学

博士課程 3 台湾の河川水試料の採取・溶存有機
年
物分析

黄 偉倫

国立台湾大学

修士課程 3 台湾の河川水試料の採取・溶存有機
年
物分析

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料

河川水・地下水ガラス瓶

50

分析した試料

河川水・地下水

ガラス瓶
ポリ瓶

22

分析試料

研究目的・
期待される
成果

河川流域からの溶存有機物・栄養塩の流出は下流域や沿岸域の環境に影響を及ぼす。
環日本海域を含む東アジア地域では越境汚染による流域への窒素負荷等の影響が懸念されており、その影響を受けやすい山地小河川での流出挙動の把握が重要である。山地小河川においては河床間隙水域（hyporheic zone）での地表水と地下水の相互作用がこれらの流出挙動と密接に関連している可能性がある。本研究では台湾北部の山地
小河川、および気候条件の異なる石川県七尾市の熊木川において、地下水と地表水中の溶存有機物、栄養塩の観測を行い、それらの相互作用が溶存有機物・栄養塩の流出挙動に与える影響を明らかにすることを目的とする。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

本研究では、台湾北部の山地小河川および石川県七尾市の熊木川において、地下
水と地表水中の相互作用や流域環境が溶存有機物・栄養塩の流出挙動に与える影響を明らかにすることを目的とし、地下水と地表水中の溶存有機物、栄養塩の観測を行い、これらの特性と流域の土地利用との関連を検討した。
研究対象地域は台湾北東部の宜蘭県に位置する蘭陽渓、および南勢渓の最上流部にあたる福山地区の小河川を対象とした。2019 年 5 月にこれらの地域において現地調査を行い、試料採取地点および採取方法の検討を行った。2019 年 8 月に蘭陽渓の上流から下流にかけての 3 地点（Jia-Yuan, Niu-Dou, Lan-Yang）において河川
水試料の採取を行い、金沢大学環日本海域環境研究センターおよび台湾大学において、溶存有機炭素量（DOC）、溶存無機炭素量（DIC）、3 次元蛍光分析の分析を行った。また、2019 年 8 月および 12 月に比較対象地となる石川県七尾市の熊木川の 3 地点において、同様の手法にて溶存有機炭素量、3 次元蛍光分析等を行った。
蘭陽渓の Jia-Yuan、Niu-Dou、Lan-Yang における DOC 濃度はそれぞれ 0.610、0.560、利用・研究実 0.999 mgC/L となり、下流へ向かって増加する傾向が見られた。また、Niu-Dou および
施内容・得ら Lan-Yang における DIC 濃度はそれぞれ 36.36、37.78 mgC/L であった。各採水地点
れた成果の集水域における農地の割合は Jia-Yuan では 2.7%、Lan-Yang では 9.9%となり、こうした土地利用の違いが DOC、DIC 濃度の違いに影響している可能性が考えられる。
熊木川の上流から下流にかけての DOC 濃度は 2019 年 8 月では 0.967-1.605 mgC/L、12 月では 0.547-0.682 mgC/L であった。夏季の濃度の比較から、蘭陽渓の DOC 濃
度は熊木川よりも若干低い傾向であることが分かった。また、これらの河川水試料の 3 次元蛍光分析による溶存有機物の特性分析の結果、蘭陽渓では熊木川に比べて全般的に腐植様物質の濃度が低い傾向が見られた。こうした両地域間の DOC 濃
度の違いや組成の違いは、降水量（七尾: 2076.9 mm、宜蘭: 2837.7 mm）や降雪の有
無等の水文環境や流域起伏量等の地形の違いなどが関連している可能性がある。
また、河川水に対する地下水の寄与を評価するため、地下水のトレーサーとして利用される 222Rn の利用を試み、予備調査として 2020 年 2 月に熊木川上流部での河川水中 222Rn の測定を行った。その結果、場所によって濃度に大きな差が見られ、局所的な地下水の寄与を評価できる可能性が示唆された。今後は上述の溶存
有機物の結果との比較、および台湾の対象地域での観測を試みる予定である。
※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

口頭発表
Jr-Chuan Huang, Meng-Chang Lu, Pei-Hao Chen, More efficient carbon sink via
chemical weathering in low-mountains than high-mountains under climatechange, Joint International Symposium on Sustainable Development andEnvironmental issues, December, 2019, Kanazawa.
Jr-Chuan Huang, Dissolved nitrogen and carbon transport in subtropicalmountainous watersheds, Taiwan, 第 2 回「西部太平洋縁辺海セミナー」2019 年
8 月, 金沢※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

かわさき かずお

申請者氏名

川﨑 一雄

所属・職名

富山大学学術研究部都市デザイン学系・准教授

提出年月日

令和 2 年 4 月 23 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

磁気特性を用いた大気浮遊粒子状物質の評価法の開発

研究実施
期間

センター
教員

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)☐新規継続

令和元年 4 月 1 日～ 令和 2 年 3 月 31 日

松木 篤

1

様式 3

氏

申請者

名

川﨑一雄

研究組織

松木 篤
分担者

※

土屋望

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

富山大学学術研究部都市デ 准教授
ザイン学系
金沢大学環日本海域環境研 准教授
究センター
金沢大学大学院自然科学研 修士 2 年
究科

分担内容

環境磁気分析・総括

大気粒子の捕集・物性解析

大気粒子の物性解析

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料

大気浮遊粒子状物質（エアロゾル）

石英繊維フィルタ
ー上に捕集

100

分析した試料

大気浮遊粒子状物質（エアロゾル）

石英繊維フィルタ
ー上に捕集

100

分析試料

研究目的・
期待される
成果

大気中の浮遊粒子状物質（PM）の粒径や組成は広範囲に渡り，特に中国やモンゴ
ルの砂漠が起源の黄砂は，天然の鉱物に加え，ブラックカーボン（BC）や重金属を含んでおり，
健康被害が指摘される．
粒径 10μm 以下の PM10 と 2.5μm 以下の PM2.5は，元素濃度を反映しない単純な重量濃度で健康影響の指標として不十分であり，低コストで迅速な解析方法の開発が必須である．平成 30 年度に本共同利用研究の支援を受け，微小粒子を捕集したフィルターを対象に岩石磁気分析を行った結果，
黄砂イベントや BC 濃度との関連付けができた．本研究では，大気中の粒子状物質の評価法として，越境汚染の観測に適した能登半島で捕集したフィルター試料を対象に，磁気特性による非破壊の連続測定システムを開発する．成果は，越境汚染（黄砂）に加え，自動車や地下鉄，工場など多様な環境での大気汚染の新規モ
ニタリング法としての活用が期待できる．

2

様式 3

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

大気中の浮遊粒子状物質（PM）の粒径や組成は広範囲に渡り，特に中国やモン
ゴルの砂漠が起源の黄砂は，天然の鉱物に加え，ブラックカーボン（BC）や重金属を含んでおり，健康被害が指摘される．粒径 10μm 以下の PM10 と 2.5μm 以下のPM2.5 は，元素濃度を反映しない単純な重量濃度のため健康影響の指標として不十分であるが，発光分光分析装置（ICP-OES/MS）を用いた元素濃度分析は膨大な時
間と労力が必要であり，迅速な解析方法の開発が必須である．環境磁気調査は，試料中の磁性鉱物に着目し，その磁気特性から原産地や試料中の重金属濃度を推定する．黄砂を対象にした環境磁気研究は，韓国の報告例に留まり，日本国内では報告例はない．報告者らがこれまで実施してきた>2.5 µm（粗大粒子）と<2.5 µm（微小粒子）の浮遊粒子状物質を 1 週間毎に捕集した石英繊維フィルターを対象にした予察的磁気分析の結果，測定可能な磁性鉱物がフィルターに付着しており，粗大粒子と微小粒子では同様な飽和等温残留磁化（SIRM）強度分布を示した．ま
利用・研究実 た，金属元素濃度と磁性鉱物量に正の相関性が示唆された．
施内容・得ら
本研究は，石川県珠洲市の NOTOGRO (NOTO Ground-base Research Observatory)
れた成果
で 2014 年 7 月から 2015 年 10 月の期間に 1 日毎にマルチアングル吸光光度計（MAAP）
で石英繊維テープに捕集された <2.5 µm の浮遊粒子状物を対象に環境磁気分析を行った．低温磁気分析の結果，120 K 近傍で磁化の減少が認められ，これはマグネ
タイト固有の Verwey 点を反映する．また，5-30 K においても磁化の急減が認められたため，マグネタイトの表面の一部酸化によるマグへマイト化を示す．
SIRM 測定の結果，1 日毎の捕集期間においても，測定可能な磁性鉱物がフィル
ターに捕集されており，1 週間に捕集された試料の変動と同様な変動が認められた．なお，微小粒子の SIRM 強度を ICP-OES で求めた重金属濃度と比較すると，土壌由来のアルミニウム濃度との相関は悪く，土壌由来ではなく，汚染物質起源と考えられる．さらに， BC データと比較した結果，SIRM 強度は，燃焼由来粒子であるマグネタイトナノ粒子濃度を反映することが示唆される．粗大粒子の SIRM 強度は，黄砂の飛来と正の相関を示しており，異なる粒径を対比することで，浮遊粒子状物質中のマグネタイトの発生源の推定ができる可能性を指摘できた．

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

学会発表（口頭発表）
土屋望, 川崎一雄, 加藤祥生, 松木篤（2019）能登地域におけるエアロゾルの磁気調査，日本エアロゾル学会第 36 回エアロゾル科学・技術研究討論会

見込まれる
成果物

学会発表（ポスター発表）
Tsuchiya, N., Kawasaki, K., Kato, S. and Matsuki, A., Magnetic investigationsof atmospheric aerosol particles in Noto region. Joint Usage/Joint Research
Symposium on Integrated Environmental Studies, Kanazawa University, Ishikawa(2019.12.17-18)
修士論文
土屋望（2020）大気エアロゾルの磁気特性評価と新たな大気汚染指標としての応用可能性．金沢大学※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）

おおこうち ひろし

申請者氏名

大河内 博

所属・職名

早稲田大学理工学術院・教授

成果報告書

提出年月日

平成 2 年2 月 8 日研究期間
☐単年
複数年(２年)

☐新規
継続

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

能登半島における大気エアロゾル中フミン様物質の動態と化学構造解析

研究実施
期間

2018 年

センター
教員

松木 篤

4 月 1 日～

一般枠
☐国際枠

2020 年 3 月 31 日

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

大河内博

早稲田大学

教授

研究統括

勝見尚也

石川県立大学講師

試料採取/構造解析

松木篤

金沢大学

准教授

研究助言

光川彩夏

早稲田大学

大学院生

試料採取/分析

張晶瑩

早稲田大学

大学院生

試料採取/分析

分担者※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

大気エアロゾル

フィルター上に捕集された粒子50

大気エアロゾル

フィルター上に捕集された粒子50（HULIS）
50（DTT Assay）
50 (MBAS)

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料（環日本海域との関連性がわかるように記載してください）

研究目的・
期待される
成果

フミン様物質(HULIS)は，大気エアロゾル中溶存有機炭素の大部分を占め，界面活性能を有することから有害大気汚染物質の動態や気候変動に影響を与えていることが指摘されているが，国内における観測例は限られている．我々は HULIS の
大気中濃度，起源，物理化学特性を目的に都市，郊外および山間部森林域，自由対流圏（富士山頂）で観測を行ってきた．富士山頂ではバックグラウンド濃度と越境大気汚染の影響解明を目的としているが，観測は夏季しか行えず，越境汚染の影響が強い冬季から春季での観測はできていない．
国内人為汚染の影響を受けにくく，通年観測可能な能登スーパーサイトに着目し，大気中 HULIS 濃度の通年観測と NMR による化学構造解析・同位体分析を組み合わせることで，越境由来 HULIS の特徴を明らかにすることを目的としている．
さらに，活性酸素（ROS）および微量金属測定を組み合わせることにより，越境由来 HULIS の健康リスクについても明らかになることが期待される。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

【利用・研究実施内容】太平洋側都市大気として首都圏に位置する早稲田大学西早稲田キャンパス研究棟屋上（新宿区，高さ 64 m），日本海側遠隔大気として金沢大学能登スーパー
サイトで大気中 SPM を春季、夏季、秋季、冬季にハイボリウムエアサンプラー（10 µm 100 %カット，吸引流量：1000 L/min）で同時採取した。新宿では春季，夏季，秋季に集中観測を行い、昼夜 12 時間採取を行った（昼：6:00 – 18:00，夜：18:00 – 6:00）。能登では 1 週間ごとの採取を各季節に一ヶ月間行った。
φ35 mm のポンチで 1 枚打ち抜いたフィルターをガラス製遠沈管に入れ、超純水 100 mL
で振とう抽出後にろ過した。ろ液について，DEAE-UV 法により溶存態フミン様物質（HULIS）
濃度をフミン酸分画とフルボ酸分画に分けて定量し、陰イオン界面活性物質としてメチレンブ
ルー界面活性物質（MBAS）を定量した。エアロゾル酸化能は Gao et al. (2017）に従って
DTT アッセイを行った．ガラス製遠沈管に入れたフィルターに超純水 4.9 mL を加えて超音波抽出した後（親水性画分）、フィルターを別の遠沈管に移してメタノール 4.9 mL を加えで超音波抽出した（疎水性画分）。それぞれの抽出液にジチオスレイトール（DTT）を 0.5 mL 添加
し、37℃で 15 分間反応させた。ジチオニトロ安息香酸（DTNB）を 0.5 mL 添加して十分に混利用・研究実 合後（10 分間静置）、波長 412 nm の吸光度を測定して求めた。
施内容・得ら 【得られた成果】2018 年夏季から 2019 年春季における大気エアロゾル中 HULIS 濃度は、両地点ともに夏季に最小（能登：0.30 µg/m3, 新宿：0.37 µg/m3 ），冬季に最大（能登： 0.98
れた成果
µg/m3, 新宿：0.67 µg/m3）を示すことが分かった。新宿における大気中 HULIS 濃度は能登に比べて通年で 1.5 倍、秋季には約３倍であったが、春季には能登における大気中 HULIS 濃
度は新宿に匹敵することが分かった。特に、2019 年３月第一週（3/1〜9）には、能登で大気中
HULIS 濃度は高濃度（2.12 µg/m3）となり、新宿における大気中 HULIS 濃度（1.39 µg/m3）より高濃度であった。SPRINTERS によると、大規模な黄砂飛散は能登および新宿にはみられなかったが、３月５日から７日にて高濃度 PM2.5 が飛来していた。能登の採取フィル
ターは黄色がかっており、黄砂飛来の影響を示していた。一方、５月第４週（５/24〜31）には能登、新宿ともに 2019 年 3 月から 5 月の観測期間中に最大 PM2.5 濃度を示し、
SPRINTERS により高濃度 PM2.5 飛来が確認された。黄砂は 5 月 24 日に飛来があったものの、大規模な黄砂飛来はみられなかった。この時期の大気中 HULIS 濃度は能登、新宿
ともに 3 月第一週を除く期間と同程度であり、横ばい傾向にあった。能登における 2018
年夏季および秋季には大気中 HULIS 濃度と MBAS 濃度に正の高い相関関係があり（r=0.766）、HULIS は陰イオン界面活性物質の主体であることが分かった。能登におけるエアロゾル酸化能は冬季と春季に高く、新宿よりわずかに低かった。エアロゾル酸化能
は HULIS 濃度との間には明瞭な相関関係は見られず、季節性があることが分かった。
※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

１．大気環境学会「大気中フミン様物質の起源・動態解明と健康リスク評価（2）」
光川彩夏ほか，2019 年 9 月（府中） 学生・若手論文賞受賞
２．大気環境学会「大気中陰イオン界面活性物質の動態と起源（7）：新宿と能登の比較」張晶瑩ほか，2019 年 9 月（府中）３．修士論文「大気中フミン様物質の起源・動態解明と健康リスク評価」
光川彩夏（令和 2 年 3 月）
４．修士論文「大気中陰イオン界面活性物質の動態と起源推定」
張晶瑩（令和 2 年 9 月）
５．Behavior, Sources, and health effects of Atmospheric HULIS (3): Comparison between in
Pacific Coastal Urban site and in Japan Sea Coastal Remote Site, Ayaka Mitsukawa,
Hiroshi Okochi, Shoei Cho, Naoya Katsumi, Atsushi Matsuki, Acid Rain 2020 (Niigata,19-23 October 2020,)
６．Behavior and Sources of Atmospheric Anionic Surfactants (8), Shoei Cho, Hiroshi Okochi,
Ayaka Mitsukawa, Naoya Katsumi, Atsushi Matsuki, Pacifichem 2020 (Honolulu, Hawaii,
USA, December 15-20, 2020.)※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）

きた かずゆき

申請者氏名

北 和之

所属・職名

茨城大学理工学研究科・教授

成果報告書

提出年月日

令和 ２年 ４月 ３０日

連絡先住所029-2288400

TEL

E-mail☐ 重点共同研究 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究☐ 重点共同研
究 一般共同研
究□ 若手研究者
育成共同研究☐ 重点共同研究 一般共同
研究□ 若手研
究者育成共同研究

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

日本に到来する黒色炭素エアロゾル量の変動とその沈着過程の研究

研究実施
期間

センター
教員

２０１９年

月

日～

２０２０年 ３

月 ３１日

松木 篤

1

様式 3

氏

申請者

名

北和之

研究組織

定永靖宗
中田

※

属

茨城大・理

松木篤

分担者

所

裕太

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

教授

金沢大・環日本海域環境研 准教授
究センター
大阪府立大・
准教授
工学研究科
茨城大・理学
学部生
部

分担内容

総括・BC 観測・データ解析
BC 観測
CO 観測
データ解析

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料

研究目的・
期待される
成果

黒色炭素エアロゾルは太陽光を強く吸収するため、地域～地球規模の気候変動に重要な役割を果たすと考えられているが、その影響の見積もりにはまだ不確定が大きい。アジアの新興国では多量の黒色炭素エアロゾルが大気中に放出されており、日本海上を経由し日本やさらに広域に輸送されていく。
本研究では、日本海上を輸送されてきた黒色炭素エアロゾルを能登で他のトレー
サー物質と共に測定し、風の場や降水量分布など気象データと共に解析すること
で、輸送されてくる量の変動、輸送中の沈着による消失率を定量化することを目的
とする。

2

様式 3

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

黒色炭素（BC）は、太陽放射を強く吸収して周囲の大気を加熱するため、地球規模の気候変動の主な要因の一つと考えられている。BC は主に化石燃料およびバイオ燃料の不完全燃焼によって発生し、石炭を主な化石燃料として使用し、バイオマス燃焼も多い中国は BC の世界最大の排出源と考えられている。そのため、中国からの BC が日
本海上空を経由し長距離輸送されていく過程は、グローバルな BC 分布とその環境影響において極めて重要であると考えられる。本研究では、海岸の観測点である能登と山岳域での観測点である八方における BC および一酸化炭素（CO） の濃度比較から、中国から汚染気塊が、日本海から日本上空で上方輸送される際の BC 輸送効率を推定することを第一の目的としている。また、昨年しばしば報道された中国での燃料転換が、日本に到来する BC 濃度を低下させている可能性があり、能登での BC,CO の経年変動についても明らかにしたい。
観測は、能登大気観測スーパーサイトおよび国設八方尾根酸性雨観測所において、継続的に行われている。BC 測定は、能登においては茨城大の COSMOS、金沢大の MAAP装置にて、八方においては東京大の COSMOS において行われている。CO 濃度は、能登においては大阪府立大の Thermo 48C、八方においては茨城大の 48C と国立環境研のPiccaro で行われている。主に同じ COSMOS と 48C のデータを使用している。
能登と八方で、同じ汚染気塊を観測した同時濃度増大イベントを、CO 濃度変化の相関が高く、後方流跡線がほぼ同じ輸送経路を示しているという条件で選び出したところ、過去 6 年で 71 イベントが抽出された。各イベントにおいて、湿性沈着や化学変化が少ない CO の増加に対する BC の増加の割合を輸送効率の指標として用い、八方での値と能登での値の比を上方輸送効率とみなした。
上方輸送効率の平均値と標準偏差は、0.268±0.230 であった。これは、上方輸送過程において、BC は平均して約 7 割が消失していることを示す。
この上方輸送効率は、主に降水に伴う湿性沈着によって決定されると考え、気象庁のレーダーアメダス解析で得られた降水量との関係を調べた。本解析においては、ⅰ）
排出源域から八方で観測されるまでの 1 回のみ上昇を受けている。（ⅱ）能登で観測された空気塊は上昇の影響を受けていないという仮定を設けており、それらを満たしているかどうか、個々のイベントに対し検討し、成立していないものを除外すると、降水量ともに上方輸送効率が減少していく傾向が確認できた。しかし、値のばらつきは大きく、対流に伴う混合・上方輸送が 1 か所で集中して起こるわけではないためであろうと考えている。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

中田 裕太、「能登・八方同時観測による黒色炭素エアロゾルの上方輸送効率の定量化」、茨城大学理学部卒業論文、２０２０年３月※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記

3

様式 3

載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０２０年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

かもがわ まさし

申請者氏名

鴨川 仁

所属・職名

静岡県立大学グローバル地域センター・特任准教授

提出年月日2020 年 5 月 27 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野☐ 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究
 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究☐ 複数の研究分野に跨がり推進する学際的研究

研究課題

冬季雷活動に関連する高エネルギー放射線の観測研究

研究実施
期間

2019 年 4 月 1 日～2020 年 3 月 31 日

センター
教員

松木篤

一般枠
☐国際枠

1

研究期間
単年
☐複数年(２年)

☐新規
継続

様式 3

氏

申請者

研究組織
分担者

※

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

鴨川仁

静岡県立大学

特任准教授

研究総括

松木篤

金沢大学

准教授

大気化学観測

唐

寧

金沢大学

准教授

大気化学観測

鈴木信雄

金沢大学

教授

電波計測

鈴木智幸

東京学芸大学源泰拓

東京学芸大学

森本健志

近畿大学

准教授

３次元雷観測

長尾年恭

東海大学

教授

雷波形観測

榎戸輝揚

京都大学

和田有希

東京大学

酒井英男

富山大学

個人研究
２次元広域雷位置評定観測員
個人研究
大気電場観測
員

特定准教
放射線観測
授
博士後期
課程
放射線観測
3年
データ解析
名誉教授

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料2

様式 3

研究目的・
期待される成果

原子力発電所周辺に配置されているモニタリングポストでは常時放射線を測定し、放射能漏れの有無を調べている。多くのデータはリアルタイムで公表し、住民の安心情報にもなっている。この有無の弁別に際し、自然界の二つの放射線源、つまり宇宙線と天然放射性核種とりわけ降雨に多く含まれる水溶性のラドンとの区別は必須であり、データ公表しているホームページには自然放射線に関する記述が必ずなされている。一方、近年、科学界では、第 3 の自然放射線ともいうべき雷活動による放射線の発見がなされ大きな話題となっている。それだけでなく過去モニタリングポストで同定できなかった信号のほとんどは、この雷活動起源、具体的には落雷時ないしは極めて活発な雷雲通過時に発生する自然放射線の可能性が高い。この現象は、環日本海域の冬季に頻発する冬季雷で発見がなされた。冬季雷とは、日本海沿岸とノルウェーの大西洋沿岸に限られた世界的に極めて珍しい現象である。その特徴のひとつは雷雲高度が非常に低いことであり、高エネルギー放射線が雷雲で発生してとき放射線は大気に吸収されずに地表に到達できる。本現象は、航空機などの飛翔体観測で、高度の高い夏季雷雲でも検知されているが、地上で観測ができる日本海沿岸地域は理想的な研究環境といえる。上記の理由により原子力発電が多く立地する日本海側のモニタリン
グポストでは高頻度で本現象が検知されていることは間違いないため、現象の物理機構解明により、新たな自然放射線源としての弁別手法が将来期待でき、住民の安心情報に繋がるとみられる。また、2019 年度の測定では、放射線測定器の結晶のサイズを大きくすることで感度上げ、設置箇所を増やし（少なくとも珠洲、輪島）、多数事例の獲得を目指す。同時に、小型の雷放電測定機器を設置し、雷放電情報についても詳細なデータが得られるようにする。
2016-2017 年度の 2 年間の計測で、雷雲起源の放射線が検知され、解析の結果、発生源が従来の説で言われていた雷雲下部ではなく雷雲内部であることを地上観測において世界で初めて示した。その成果は、Geophys. Res. Lett.に発表された。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

3

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

2016-2017 年度の 2 年間の計測で、雷雲起源の放射線が複数回検知された。とりわけ、雷雲の通過と同期した 1 分ほど継続する高エネルギー放射線が、雲内雷放電とともに途絶する様子を観測した。この雷放電は能登半島・富山湾に設置された長波帯 (LF)
電波による放電路検出器により観測された。また、雷雲起源の高エネルギー放射線が途絶した瞬間に、放電路が放射線検出器の上空を通過した。以上の結果により雷雲中に存在するとみられ高エネルギー放射線源となる電子の加速機構が、雲内放電によって消失したことが示せた。発生源が従来の説で言われていた放射線源は雷雲下部ではなく雷雲内部にも存在することを地上観測において世界で初めて示した（Wada etal., GRL, 2018）。この結果から 2018 年では輪島、珠洲（能登学舎）、2019 年度では珠洲のみで放射線観測を行った。しかし、いずれの年度でも、雷放射線が検知されることはなかった。日本海沿岸での冬季雷の活動度が大きく減少していることからもこのことは理解できる。今後多くの検知事例を得るために、共同研究の枠外も含め石川県沿岸を中心に、多くの放射線測定器を設置した。また、本研究では、放射線の検知のみならず、雷放電観測が必要である。放射線の測定のためには、雷雲直下や雷放電
そばでなければならないが、雷観測は、放電による電波を複数の観測地点で検知し、受信電波の到達時間差から放電位置を特定することで行う。2019 年度では前述の LF
帯の放電路観測点を増やし、位置決定分解能を上げるため、能登学舎に受信装置を追加した。この設置により、三次元的な放電路検出ができる領域が増えた。2018 年に輪島および珠洲に二次元落雷位置を広域に検知できる Blitzortung システムを導入した。これらのシステムを 2019 年も維持し、運用安定度を高めた。この Blitzortung に加え、落雷起源 VLF 帯電磁波の波形を取得できる装置についても珠洲に設置し、長野、
東京、静岡、群馬の受信点との共同運用ができるようになった。以上、複数の雷観測システムの増強ができたことにより、今後は詳細な研究が推進できると考えられる。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

雷測定装置の特性について論文執筆準備中である。

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

いわた あゆみ

申請者氏名

岩田 歩

所属・職名

慶應義塾大学 理工学部 応用化学化 助教

提出年月日

令和 2 年

4月

30 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

エアロゾル表面積濃度の長期観測〜長距離輸送過程における不均一反応の影響解明〜

研究実施
期間

センター
教員

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)新規☐継続2019 年 4 月 1 日～ 2020 年 3 月 31 日

環日本海域環境研究センター准教授
松木篤

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

岩田歩

慶應義塾大学助教

解析, 分析

松木篤

金沢大学

准教授

観測データ提供奥田知明

慶應義塾大学

准教授

酸化能分析

分担者

※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料

研究目的・
期待される
成果

エアロゾルが及ぼす健康、気候の両面をより正確に把握することが急務である現状において、大気粒子表面積は肺への沈着量や氷晶形成において重要なパラメータである。とりわけ粒子が輸送される過程で起こる粒子表面での不均一反応は、粒子の化学特性の変化のみならず表面積を減少させる一つの要因となる。本申請では室内実験と珠洲での野外観測により粒子表面積変化が及ぼす人健康への有害性(酸化能)と雲形成能力（氷晶核能）への影響を明らかにすることを目的に研究を進めた。2018 年度に実施した珠洲での粒子表面積濃度の初期観測では、福岡と比べて低い濃度となる結果が得られており、局所的な影響を抑えられる地域的特徴が活かされた成果といえる。また春季には不均一反応による粒子表面積変化の影響を捉えることができると期待できる。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

粒子表面積濃度の観測
期間: 2019 年 4 月 1 日〜2020 年 3 月 31 日 場所: 能登大気観測スーパーサイト 実施
内容: 昨年度より観測所に設置する粒子表面積計(Nanoparticle Surface Area Monitor,
Model 3550, TSI)を用いて、肺沈着表面積(Lung deposited surface area; LDSA)濃度の通年観測を実施した。その後解析においては粒子の物理化学特性と統合することにより、その季節変動や地域的特徴について考察を行った。またこれらの長期的な観測における取得データのクオリティを維持するために定期的に現地にて粒子表面積計の校正作業を行った。
得られた成果: これまでに観測した都市域にある福岡県福岡市(2.72µm2/cm3)や遠隔地である長崎県福江島(1.96µm2/cm3)における同季節(春冬季)の観測結果と比較して、本研究にて観測した能登での LDSA 濃度(0.30µm2/cm3)は、その低い PM2.5 質量濃度(福岡:17.3µg/m3,福江:12.7µg/m3,能登:4.75µg/m3)に依存して最も低い LDSA 濃度を観測した。一方で PM2.5 質量濃度に対する LDSA 濃度(比 LDSA 濃度)については、より微小な粒子が卓越する(個数中央径 51.2nm)福岡では高く(0.148)、より粗大な粒子が卓越する(個数中央径 99.1nm)能登では低い(0.052)傾向が示された。これらの比 LDSA 濃度を変動させる要因についても、その地域的な違いが得られており、福岡では近隣で発生する黒色炭素(BC)粒子割合が最も大きく寄与する一方で、能登では大陸からの長距離輸送の過程で起こる粒子の Aging により、BC 粒子よりもむしろ有機物、硝酸塩成分の寄与の方が大きいことが示唆された。また能登における夏季では、PM2.5 質量濃度の増加(8.38µg/m3)に伴い LDSA 濃度は増加(1.90 µm2/cm3)し、また比較的微小な粒子が卓越する(個数中央径 76.0nm)ことで比 LDSA 濃度は増加した(0.193)。しかしながら高い比 LDSA 濃度を記録した春冬季の福岡とは異なり、有機物と硝酸塩成分割合のみが寄与する結果となった。室内研究の結果、より微小な BC 粒子は高い LDSA 濃度を測定することが示されたため、福岡では極めて近隣で発生する Aging の影響をほとんど受けていない微小な BC 粒子による寄与が大きい。しかしながら、能登の夏季では BC
成分割合は小さく、さらに国内からの比較的短・中距離を輸送された粒子を観測する。
そのため、福岡での極めて近隣から発生した粒子に比べるとその粒径や内部混合は進んでいることが考えられ、BC 成分割合の比 LDSA 濃度に対する寄与が小さくなったことが推測される。
これらの結果は、これまで常時監視される PM2.5 質量濃度に対してより直接的な粒子
有害性の指標となりうる可能性がある LDSA 濃度が、その粒子成分や輸送過程の違いが及ぼす粒径分布の違いにより地域的または季節的に異なることを示しており、とりわけ同 PM2.5 質量濃度の粒子の有害性は、都市域に比べると能登では過少に評価されうる可能性を示している。
粒子酸化能と氷晶核能の測定
粒子の生体への有害性を評価する一つの指標である粒子酸化能(Ditiothretiol 酸化能)は、慶應義塾大学矢上キャンパスで、異なる分級粒径を有するサイクロン捕集法(0.7µm
及び 0.2µm)及びフィルター捕集法を用いて同期間の実環境中粒子が捕集され、粒子の物理特性との関連性を調査した(2019/10〜2020/1, 計 3 期間)。捕集した粒子の代表的な粒径分布と測定した酸化能の比較により、粒径 0.7µm〜2.5µm の粒子の単位質量あたりの酸化能に対して、粒径 0.2µm〜0.7µm の粒径範囲の粒子ではおよそ 1.1 倍、粒径0.2µm 以下の粒子ではおよそ 3.34 倍寄与することが示された。これらの結果は、同質
量あたり粒子においては、より微小な粒子ほど有害性が高いことを示唆しており、今後、これらの粒径範囲内に含まれる酸化能に寄与する粒子成分の検討等は必要である
ものの、上述した観測結果と比較すると、同季節においてより粗大な粒子が卓越する
能登では、酸化能測定の点からもその有害性を過少に評価している可能性が示唆される。観測する LDSA 濃度がより PM2.5 質量濃度に比べて粒子の有害性を適切に表す指標である可能性がある。

3

様式 3

氷晶核能測定においては、先行研究に基づき液滴凍結法による測定及び大気粒子捕集
試料への検討を行った。とりわけ一般的な粒子捕集方法で捕集されるフィルター試料
では、フィルターから粒子を取り出す際の効率やフィルターそのものが氷晶核能測定への影響が懸念される。室内研究により同期間において 3 種の異なるフィルター(石英繊維、テフロン、ポリカーボネート)にて捕集した大気粒子の氷晶核能測定では、同大
気試料にも関わらず石英繊維フィルター捕集試料では最も高い温度(-16℃)で凍結し、ポリカーボネートフィルターで最も低い温度(-21℃)で凍結した。この傾向は捕集前のフィルターにおいても同様な結果を得ている。そのためフィルターからの取り出し効率についてはどのフィルターも大きく変わらないものの、フィルターそのものによる
氷晶核能測定への影響は特に石英繊維フィルターでは顕著であり、氷晶核能測定ではポリカーボネートフィルターでの試料捕集が必要であると結論付けた。これらの結果を受けて、氷晶核能測定専用試料捕集器を電磁弁制御により開発を行なったため、今後、表面積測定と並行する開発した捕集器を用いた継続的な試料捕集、分析を進めていく。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

口頭発表
岩田 歩, 桐谷 美穂, 奥田知明,” 粒子表面積から見る粒子の変質とその影響” , 第36 回エアロゾル科学・技術研究討論会, 広島, 9 月, 2019.

見込まれる
成果物

修士論文
香取拓也「PM2.5 有害性評価のための捕集方法としてのサイクロン法の検討」慶應
義塾大学大学院理工学研究科開放環境科学専攻環境エネルギー科学専修 2019 年度
修士論文
卒業論文
栗原一嘉「実環境大気における拡散荷電法を用いた粒子肺沈着表面積の多角的解析」
慶應義塾大学理工学部応用化学科 2019 年度卒業論文※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）

かじの みずお

申請者氏名

梶野

所属・職名

気象庁気象研究所・主任研究官

成果報告書

提出年月日

瑞王

令和２年 １月 ３１日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

領域気象化学モデルによるエアロゾル粒径分布の高精度予測に関する研究

一般枠
☐国際枠

研究実施
期間

2019 年 4 月 1 日～ 2020 年 3 月 31 日

センター
教員

環日本海域環境研究センター 猪股弥生 准教授

1

研究期間
単年
☐複数年(２年)

新規
☐継続

様式 3

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

梶野 瑞王

気象研究所

主任研究官

モデル改良・解析

猪股 弥生

金沢大学

准教授

モデル改良・解析

松木 篤

金沢大学

准教授

観測・解析

氏

申請者

名

所

分担内容

研究組織
分担者

※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料

研究目的・
期待される
成果

汚染物質の大気中の長距離輸送過程において、物質の質量濃度に次いでエアロ
ゾル粒径分布の情報は重要である。光の吸収・散乱係数、雲凝結核・氷晶核活性
数濃度、乾性・湿性沈着係数、不均一反応速度などは全て、粒径分布に大きく依存するにもかかわらず、領域モデルで予測された粒径パラメータは十分評価されて来たとは言えない。
本研究では、珠洲市で得られたエアロゾルの詳細な観測結果との比較を通して、
観測結果の時間変化を十分に説明できるモデルを改良・構築し、それにより環日
本海域の大気を介した越境汚染の実態を解明する。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

本共同研究から得られた成果は、3 つに大別される：(1) 領域気象化学モデル（NHM-Chem）開発、(2) 多環芳香族炭化水素（PAHs）および残留性有機化合物（POPs）の領域化学輸送モデル（RAQM2-POPs）の改良、(3). 能登半島（輪島市・珠洲市）観測と比較するためのモデル結果の提供。
(1)については、気象庁非静力学モデル NHM と化学輸送モデルを結合した NHM-Chemの開発論文を J. Meteor. Soc. Japan 誌に猪股准教授と共同で発表した（下記論文 a）。
また、
NHM-Chem では、
エアロゾル動力学モデルを従来の 3 カテゴリ法（一般に広く CMAQ、
WRF-Chem で使われる、粒径をエイトケン、サブミクロン、粗大に 3 分類したもの）から拡張し、現業予報に活用できる計量版（サブミクロン、黄砂、海塩に分類して動力学を陽に解かずに質量濃度のみを予報したもの）と、領域気候研究用の 5 カテゴリ法（3 カテゴリのうち、物性の大きく異なるものを分けたもの。具体的には、サブミク
ロンを光吸収性のスス粒子とそれ以外に分別、粗大を不溶性・光吸収性のダスト粒子と水溶性の海塩粒子に分別）をそれぞれ開発した。これらの 3 つのエアロゾル表現法
を詳細に比較検証した論文を猪股准教授、松木准教授と共同で準備しており、今年度
利用・研究実
3 月頃に投稿予定である。
施内容・得ら(2)については、RAQM2-POPs に黄砂表面上の酸化反応を実装し、北京市と輪島市にれた成果
おける PAH およびニトロ態 PAH（NPAH）の粒径別観測結果と比較を実施した。結果をまとめて Environ. Sci. Technol.誌に投稿したが、モデルと観測の不整合を指摘されてリジェクトされた。そこで、モデルの熱力学平衡スキームを改良して観測結果との再評価を実施した。この結果をまとめて、来年度以降に、同誌に再投稿を予定している（下記論文 c）。
(3)については、北京市と輪島市における PAH のガス状およびエアロゾル状濃度の観測結果、福江島におけるエアロゾル粒径分布の観測結果、慶應義塾大学岩田助教による珠洲市における表面積濃度の観測結果、などに合わせて比較するために、計算結果を加工して提供した。
a.

Kajino, M., Y. Inomata et al.: NHM-Chem, the Japan Meteorological Agency’s regional
meteorology – chemistry model: model evaluations toward the consistent predictions of
the chemical, physical, and optical properties of aerosols, J. Meteor. Soc. Japan, 97(2),337-374, doi:10.2151/jmsj.2019-020, 2019.

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

b. Kajino, M., Y. Inomata, A. Matsuki et al., Comparison of aerosol representations
implemented in NHM-Chem (v1.0) for the simulations of air quality and climate-relevant
variables, to be submitted to Geosci. Model Dev. Discuss.（令和 2 年 3 月頃投稿予定）
c. Inomata, Y., M. Kajino, T. Kameda, K. Sato, N. Tang, K. Hayakawa, H. Ueda, Secondary
production of toxic 1-nitropyrene during the mineral dust event in Northeast Asia
approached by a chemical transport model, Environ. Sc. Technol., to be submitted.（令和 2年 4 月以降投稿予定）※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

おおにし かずなり

申請者氏名

大西

所属・職名

聖路加国際大学公衆衛生大学院 環境保健学分野

提出年月日

一成

令和２年 ４月 ３０日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野☐ 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

越境大気汚染物質 PAHs の輸送経路と健康影響との関係

研究実施
期間

センター
教員

2019 年

猪股

4月

1 日～

一般枠
☐国際枠

2020 年

研究期間単年☐複数年(２年)

3月

31 日

弥生・金沢大学環日本海域環境研究センター・大気環境領域

1

新規
☐継続

・准教授

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

大西一成

聖路加国際大准教授
学

本研究の遂行および解析

猪股弥生

金沢大学

PAHs のシミュレーション解析

准教授

分担者

※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料

研究目的・
期待される
成果

【研究の学術的背景】
ゴビ砂漠、タクラマカン砂漠といった乾燥地を起源とする黄砂（鉱物ダスト）や大陸由来の人口密集地帯起源の人為的大気汚染物質、森林火災由来の煙や野焼きなど、様々な種類のエアロゾルが存在し、しばしば混合して日本へ飛来するため（Onishi et al. 2012）、越境/地元汚染、黄砂日／非黄砂日、大気汚染日／非
大気汚染日などの 2 択での分類には限界がある。本研究では、成分ごとの健康影
響評価とりわけ PAHs の飛来成分濃度をモデルによって明らかにし、健康影響評価を実施し対策につなげ日常生活の質の向上に資することを目的とする。
【何を明らかにするのか】
本研究課題では、採取分析された飛来成分、特に PAHs が越境なのか地元の大気汚染によるものなのかを精査する。
【研究の意義と予想される成果】
今までの研究では、日本海側の日本へ飛来した汚染成分の健康影響調査の研究が中心であったが、その発生源が越境であるか地元のものであるか精査した上で、健康影響の原因を明らかにする意義は大きい。越境汚染研究においてはしばしばその飛来濃度が薄く真にエアロゾルに曝露されたかどうかが研究の限界として挙げられている。本研究では環日本海域のモデルシミュレーションを用いてで実施することにより、先に報告した米子での越境汚染の健康影響の原因が越境汚染であったことをサポートする結果が得られることが予想される。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

アウトカムは、2013 年～2015 年に実施した、鳥取県米子市住民 104 名のボラン
ティアに毎日の日記形式 WEB アンケートの結果を用いた。対象者は、鼻、のど、目、呼吸器、肌、発熱、頭痛、ストレスの各自覚症状スコアについて 6 段階で回答し（全 29 項目）、感冒やインフルエンザについても回答することとした。
黄砂の指標は、気象庁が判別した黄砂日及び LIDAR を用いた。共変量には気候データー（気温、湿度、気圧）を用いた。解析は、線形混合モデル、ロジスティッ
ク混合モデルを用い、共変量の調整を含め多角的な検討を実施した。まず、全 29
項目中、23 項目において黄砂日と非黄砂日の症状に有意差が見られた。一方、感冒とインフルエンザについては、黄砂日と非黄砂日の間に有意差を認めなかった。
利用・研究実 黄砂日の非黄砂日に対する肌の痛みスコアの差は、0.11 (95%CI: 0.06-0.15,
p<0.001)で黄砂との関連が示唆された。また、黄砂日の非黄砂日に対する肌の痛
施内容・得らみ発症オッズ比は、3.2 (95%CI: 1.34-7.63, p=0.008)だった。また、目、鼻、喉のれた成果
症状とも強い関連があった。３年間通年で収集したデータにおいて黄砂日における目、鼻、呼吸器、肌への影響が確認された。黄砂特有の症状として考えられる肌の症状も確認された。
また、本年度は、研究対象期間の多環芳香属炭化水素(PAHs)のうち、ベンゾ(a)ピ
レン濃度を取得した。
黄砂による影響が強いことを確認した上で、引き続き 2 年目においてはベンゾ(a)ピレンを主要曝露とした場合の解析を実施して、健康影響との関連の考察を実施する。
※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

原著論文発表を 2020 年度末投稿予定で進行中※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）

あおやま みちお

申請者氏名

青山

成果報告書

提出年月日

道夫

令和２年 ５月 ７ 日

所属・職名（学 国立大学法人筑波大学 生命環境系 アイソトープ環境動態研究センター 客員
年）
教授

連絡先住所

FAX

TEL

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

日本海および東シナ海における福島原発事故由来の放射性セシウムの時空間変動の研
究

研究実施
期間

センター
教員

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)

２０１９ 年 ４ 月 １ 日～ ２０２０ 年

新規
☐継続

３ 月 ３１ 日

猪股弥生

1

様式 3

氏

申請者

名

属

分担内容

研究組織

青山道夫

筑波大学アイ
ソトープ環境客員教授
動態研究センター

海水試料採取、データ解析

猪股弥生

金沢大学

准教授

過去データ収集、データ解析

海洋研究開発機構
電力中央研究所

主任技術
海水試料分析、データ解析
研究員
上席研究
海水試料採取、データ解析
員

熊本雄一郎

分担者
津旨大輔

※

所

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

Cs および 134Cs

海水

記載なく特定せず

海水

20 試料は分析終了、
6 試料が抽出終了分
析中

申請書に記載した試料137分析した試料

137

分析試料

Cs および

134

Cs

2

様式 3

研究目的・
期待される成果

2011 年 3 月の東京電力福島第１原発事故で海に放出された 放射性セシウム（137Cs お
よび 134Cs）のうち一部が北太平洋の西部亜熱帯循環 STMW 域から、数年未満の短い時間スケールで東シナ海低層部を経由して日本海に到達している様相が 2018 年度までの先行研究で明らかになっている。（Aoyama et al., 2017; Inomata et al., 2018）。本研究では、日本海への輸送ルートの研究のため、東シナ海与那国島、石垣島および太平洋側小笠原、日本海唐津および福井（それぞれ海水は購入）および福島沿岸富岡および相馬（試料採取実施）の表層海水試料を分析し、長期変動を解析する。また、日本および韓国政府のモニタリングデータを収集し解析するとともに、時定数の観点か
ら太平洋側で行われている他の研究課題による成果と合わせて、日本海を含む日本周辺海域での、福島事故由来放射性セシウムの時空間変動を研究する。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

3

様式 3

採取した試料の分析結果から次の特徴が分かった。2018－2019 年の与那国石垣でのCs 放射能濃度は 1.1-1.2 Bq m-3 であるのに対し、日本海では 1.4-1.7 Bq m-3 である。
小笠原近海では 1.4-1.9 Bq m-3 である。また与那国と石垣での 137Cs 放射能濃度は減少傾向が見えないが、小笠原近海と日本海ではゆっくり減少している。小笠原近海と日本海では 134Cs と 137Cs の放射能比は 0.3 から 0.5 の範囲で変動しているが時間方向にはあまり変化がない。また小笠原近海と日本海での 134Cs と 137Cs の放射能比は STMW 内で観測されている値と一致している。これに対し、与那国と石垣での 134Cs と 137Cs の放射能比は 2018 年までは 0.1 から 0.25 程度であったが、2019 年には 0.25 から 0.35程度までわずかに上昇した。その結果、小笠原と日本海で観測されている 134Cs と 137Csの放射能比および STMW 内の値に近くなった。
また原子力規制庁のモニタリングデータとの比較を行った結果、沖縄本島ホワイトビーチでのモニタリング結果と与那国石垣の緯度の違いによる 137Cs 放射能濃度の違いは明瞭であり、前者ではこの数年間で 1.5 Bq m-3 以上はあるのに対し、後者では
1.1-1.2 Bq m-3 に留まっている。沖縄本島ホワイトビーチでの 137Cs 放射能濃度は、最利用・研究実近では小笠原で 1.4-1.9 Bq m-3 および日本海で 1.4-1.7 Bq m-3 であるのと同じ程度を
施内容・得ら示している。佐世保でのモニタリングデータによる深いほうの試料で濃度が高い傾向
れた成果にあることは、韓国 KINS による東シナ海北部で、まず低層から濃度上昇が始まり、かつその濃度は周辺海域での表層よりも高く、ソースとして STMW からの obduction しか考えられないことという過去の我々の研究（Aoyama et al., 2017; Inomata et al.,2018）による結論と一致している。
小笠原と日本海での 137Cs 放射能濃度は我々の研究による 2016 年以降日本海のデータがある範囲では同じ程度を示す。
（それ以前は日本海では徐々に上昇していたので、明らかに小笠原とは違う。
）
137
また与那国石垣領域での Cs 放射能濃度はほとんど濃度が変わらないので、小笠原や
日本海のそれが減少することにより、両者は徐々に同じ程度になりつつある。しかし、
134
Cs と 137Cs の放射能比が同程度になってきたにも拘わらず 137Cs 放射能濃度はまだ明らかに異なるので起源の異なる、すなわち汚染された時の 137Cs 放射能濃度の初期値が異なっていたとしか説明できない水塊が事故後 8 年から 9 年経過して与那国石垣領域に到達してきた可能性が考えられる。
137※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

なえむら あきひこ

申請者氏名

苗村 晶彦

所属・職名

戸板女子短期大学 総合教養センター

提出年月日

令和 2 年 1 月

27 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

石川県能登半島北部における渓流水質の変化に関する研究

研究実施
期間

センター
教員

2019 年4 月 1 日～

一般枠
☐国際枠

2020 年

研究期間単年☐複数年(２年)

新規☐継続

3 月 31 日

准教授 猪股弥生先生

1

様式 3

氏

申請者

名

苗村晶彦

研究組織

猪股弥生

分担者

※

奥田知明

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

戸板女子短期大学総合教養 専任講師
センター
金沢大学環日本海域研究セ 准教授
ンター
慶應義塾大学
准教授
理工学部

分担内容

フィールド調査、化学分析

気象解析
化学分析

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名申請書に記載した試料形態（形状）

塩化物イオン
硝酸イオン

試料数

溶存

10×2

溶存

10×2

溶存

12×1

溶存

12×1

分析試料

分析した試料

塩化物イオン
硝酸イオン

2

様式 3

研究目的・
期待される成果

奥能登（能登半島北部）は、日本海の影響を受け渓流水中における塩化物イオン（以下、Cl-濃度）も高く、また大陸からの越境汚染の影響で渓流水中の硝酸イオン（以下、NO3-濃度）も少なからず影響がある。渓流水中の Cl-濃度は特に時間代表性があるが（苗村ら，2017；苗村，2018）、環境の変化によってその違いは大きく表れることがある。2018 年 9 月 4 日に大型の台風 21 号が日本列島を横断した
翌日に、奥能登で調査する機会を得て、いくつかの渓流水を採取したところ、Cl濃度が 1000µM を越えるデータが検出された（未発表）。今回、2019 年度に同じ観測場所で調査を行い、2018 年台風による渓流水の影響を評価したいと考えている。
また、越境汚染による影響も渓流水に及ぶケースが散見され、奥能登における渓流水中の陰イオンについて評価する。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

3

様式 3

能登半島の渓流水は，海塩由来および越境汚染の影響を受ける。海塩由来については，沿岸部の三浦半島北部・鎌倉市内の渓流水中の Cl-濃度では平均 319 µM（苗村，2018a），ならびに伊豆半島南部の渓流水は平均 330 µM（五名ら，2007）と報告され，内陸の山梨県と長野県との境に近い大弛峠（標高 2,200m）の平均 11.2
µM（苗村ら，2003）と比較すると非常に高い。越境汚染の例では，首都圏の中心地・東京タワーと長崎の離島・福江島で Ox 濃度を比較したところ 3 年間の平均値
で，東京タワーは 26.0 ppb，福江島は 39.9 ppb と後者の方が 1.54 倍高かった（苗村，2018b）。Ox のほとんどは O3 であるが，Ox も NO3-も NOx からの二次物質としてほぼ同時に生成することが報告される（佐々木ら，1986）。
本研究では，能登半島において 2018 年 9 月 4 日に大型の台風 21 号が日本列島を横断した翌日（2018 年度調査）と，2019 年 11 月 2 日（2019 年度調査）に同じ調査地で渓流水質を調査し，また 2019 年度調査に関しては，石川県内の手取川水系源流域等も含めた広範囲で調査を行った。
渓流水中の Cl-濃度は特に時間代表性がある（苗村ら，2017；苗村，2018a）。しかしながら，環境の劇的な変化によってその違いが表れることがあると推測される。今回の調査では輪島市門前町の桜滝において，2018 年度および 2019 年度調査
ではそれぞれ 1195 µM および 1194 µM であり，台風時も平常時も両年度の調査ではほぼ同程度であった。
渓流水中の NO3-濃度は森林の物質循環や地形的に脱窒の影響，更に地質の影響も受けるが，首都圏およびその周辺においては人間活動の影響によって大気沈着の着その濃度が 100 µM を越える場合が散見される。2018 年度と 2019 年度調査における NO3-濃度を比較すると，後者で 2.1～2.8 倍であった。これは 2018 年度については台風の影響で多くの降水量により濃度が薄まったと推測される。仁岸川源
利用・研究実 流域における 2019 年度調査において NO3-が 24.5 µM であり，越境窒素汚染で報告
施内容・得ら される島根県の斐伊川源流域で報告される値（宮廻ら，2014）に近かった。2015
れた成果～2017 年度における能登・七尾および東京タワーにおける Ox 濃度では七尾の方が 1.3 倍高く（七尾は平均 36.5 ppb），月間別においても全ての月間で高く越境汚染の影響が考えられ，能登半島の渓流水中の NO3-濃度は詳細に追求すべきであろう。また手取川源流域においては，基盤岩が飛騨帯の手取層群において，基盤岩が四万十帯の古座川水系源流域（苗村ら，2018）に比べ濃度が高く，地質の影響から古生物の死骸が刻まれる岩石の影響が反映されている可能性があった。
引用文献
五名美江・蔵治光一郎・春田泰次・鴨田重裕・小田智基・堀田紀文・鈴木誠・木村徳志・五十嵐勇治・大村和也・渡邉良広 (2007) 東京大学 5 演習林 8 試験流域における渓流水質の特性. 東京大学
農学部演習林報告, 118, 65-83．
宮廻隆洋・田林雄・大城等・小山維尊・中島結衣・佐藤紗知子・野尻由香里・岸真司・藤原敦夫・
神谷宏 (2014) 日本海側河川に対する中国大陸からの越境窒素汚染. 陸水学雑誌, 75, 27-34．
苗村晶彦・藤田俊忠・倉田斉・土器屋由紀子・楊宗興 (2003) 秩父多摩甲斐山岳域における森林渓流
水質の標高別分布. 自然環境科学研究, 16, 1-6．
苗村晶彦・渡邉善之・小柳信宏・楊宗興・渡辺幸一 (2017) 福島県中通りにおける阿武隈川水系源流域の渓流水質. 土木学会論文集 G(環境), 73, 172-176．
苗村晶彦 (2018a) 神奈川県三浦半島北部における渓流水質の特徴. 自然環境科学研究, 29, 5-9．
苗村晶彦 (2018b) 生活環境と酸素およびオゾン. 現代公益学会編, 公益叢書第六輯 公益法人・NPO
法人と地域, 文眞堂（東京），pp. 201-217．
苗村晶彦・初山守・奥田知明 (2018) 紀伊半島南部における古座川水系源流域の渓流水質. 土木環境科学会 2018 年会講演要旨集, 62．
佐々木一敏・栗田秀實・村野健太郎・水落元之・植田洋匡 (1986) 大気汚染物質の長距離輸送時における硫酸塩硝酸塩等の挙動. 大気汚染学会誌, 21, 216-225．

4

様式 3

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

令和元年度末に行われる共同研究成果報告会で口頭発表『日本海域研究』への投稿
環境科学会年会等の口頭発表※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

5

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）
申請者氏名

所属・職名

成果報告書

ひらやま じゅん
平山

公立小松大学保健医療学部

令和 2 年 4 月 20 日

提出年月日

順

臨床工学科・教授

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野☐ 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

大気汚染物質、多環芳香族炭化水素類が体内時計に与える影響の解明

一般枠
☐国際枠

研究実施
期間

2019 年 4 月 1 日 ～ 2020 年 3 月 31 日

センター
教員

鈴木 信雄 教授

1

研究期間
単年
☐複数年(２年)

新規
☐継続

様式 3

氏

申請者

名

平山 順

研究組織

鈴木

信雄

服部

淳彦

分担者

※

所

属

職名／
大学院生・学部生は利用時の年
次

公立小松大学教授
保健医療学部
臨床工学科
金沢大学 環日
本海域環境研教授
究センター 臨海実験施設
東京医科歯科
大学教授
教養部生物学教室

分担内容

研究の総括および実施

組織切片の解析

形態学的解析

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料

ゼブラフィッシュの組織切片

顕微鏡観察用
スライド試料15 枚

分析した試料

ゼブラフィッシュの組織切片

顕微鏡観察用
スライド試料12 枚

分析試料

Benz[α]anthracene（BaA）といった多環芳香族炭化水素類は、環日本海域の主要な大気汚染物質の一つである。急性毒性や発癌性を有することが報告されている
一方で、その生体への影響に関しては未だ不明な点が多く存在する。
体内時計は多様な生理機能に約 24 時間の周期変動を作り出す装置である。
「光を利用し自然界の昼夜の変化に対し体内環境を最適化する」という重要な役割を担っている。体内時計は、生物個体の細胞に内在する遺伝子発現のネガティブ
研究目的・
期待される
成果

フィードバックループ（細胞時計）が基本単位であるが、その維持には細胞時計の日周性が適切に制御されることが必須である。申請者は、この日周性形成における、1）リン酸化酵素に依存した細胞内シグナル経路および 2）翻訳後修飾を介した細胞時計制御因子の機能調節の役割を報告してきた。
本研究は、BaA の体内時計に対する影響を解明することを目的に行った。
具体的には、ヒトと共通の体内時計を持つゼブラフィッシュを用いて、前段落に記載した細胞時計制御を担う生化学反応に与える BaA の影響を、個体、細胞および分子のレベルで理解することを目指した。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

BaA の細胞時計の日周期性に与える影響の解析
脊椎動物の細胞時計の実体は CLOCK、BMAL、CRY、および PER の時計蛋白質
により構成されるフィードバックループである。CLOCK:BMAL 二量体は Cry と
Per 遺伝子の転写を活性化し、CRY と PER はこの二量体の転写能を抑制する。
こ の 転 写 の 活 性 化 と 抑制 は 、 約 24 時 間 の 周期 で 繰 り 返 さ れ る 。 その 結 果
CLOCK:BMAL 二量体が調節する時計標的遺伝子の発現に概日リズムが形成される。細胞時計が、個体レベルの体内時計を適切に制御するためには、細胞時計の日周性を維持することが必須である。
本研究では先ず、BaA の細胞時計の日周性制御に与える影響を検証するために
BaA 処理したゼブラフィッシュ稚魚における細胞時計の標的遺伝子の一つである
Per1 の発現パターンを in situ ハイブリダイゼーション法により解析し、BaA 処理を行っていない稚魚における発現パターンと比較した。その結果、BaA 処理によりPer1 遺伝子の発現の日周期性が変化することを示唆する結果を得た。申請者は細胞時計の日周性形成における、細胞時計の構成因子 PER タンパク質のリン酸化修飾の重要性を報告している。そこで、BaA 処理したゼブラフィッシュ稚魚から
PER のリン酸化修飾を解析するためのサンプルを調整した。今後、このサンプルを用いて、ウエスタンブロット法などにより解析を進める予定である。
BaA の細胞時計の日周期性に与える影響をより高い時間解像度で解析する系の構築
細胞時計の標的遺伝子の発現パターンを in situ ハイブリダイゼーション法やReal time PCR などにより解析する場合、通常 4-6 時間ごとに 2-3 日間サンプリングを行い、実験試料を調整する。そのため、時間解像度は 4 時間が限界であり
BaA により細胞時計の日周期性の変化が 4 時間以内である場合は、その検出が利用・研究実 困難になる。この背景より、申請者は、より時間解像度が高い細胞時計の日周期
施内容・得ら 性の評価系を構築した。具体的には、ゼブラフィッシュ培養細胞の細胞時計を生物発光レポーターを用いて可視化する系を構築した。このレポーターは、時計れた成果
標的遺伝子 Per1 のプロモーター下でルシフェラーゼを発現するもので、レトロウイルスベクターにより簡便にゼブラフィッシュ培養細胞に導入することが可能である。また、導入した細胞のレポーター活性は、リアルタイム生物発光計測
装置を用いて、自動的に 10 分ごとに、数日間測定することができる。従ってこの系の構築により、BaA による細胞時計の日周期性の変化を、10 分間の時間
解像度で解析することが可能になった。
本研究による成果物
申請者は、上記の細胞時計の日周期性を高い時間解像度で解析する系の構築に関する知見を、以下の 2 件の英文論文総説と 3 件の招待講演にて発表した。
英文総説 *Corresponding author
1. Okamoto-Uchida Y, Nishimura A, Izawa J, Hattori A, Suzuki N, Hirayama J*. The
use of chemical compounds for identification of regulatory mechanisms of vertebrate
circadian clocks. Curr. Drug Targets 20, 2020
2. Okamoto-Uchida Y, Izawa J, Nishimura A, Hattori A, Suzuki N, Hirayama J*.
Posttranslational modifications are required for circadian clock regulation in vertebrates.
Curr. Genom. 20. 332-339. 2019
招待講演
1. 平山 順 ゼブラフィッシュモデルを用いた体内時計の光制御機構の解明
難治疾患共同研究拠点シンポジウム（東京医科歯科大学）2019 年
2. 平山 順 遺伝子改変魚類を用いた体内時計研究
北里大学海洋生命科学部 特別講義 II（北里大学）2019 年
3. 平山 順
遺伝子改変ゼブラフィッシュを用いた体内時計の光制御に関する研究
富山大学 生命科学先端研究支援ユニット 学術セミナー（富山大学）2019 年※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

3

様式 3

申請者は、2020 年度内に、BaA の細胞時計の日周期性に与える影響を、時計レポーターを導入した培養細胞を用いた解析により確認することを計画している。確認でき次第、この成果を原著論文にて発表することを計画している。

見込まれる
成果物

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

すずきみちお

申請者氏名

鈴木道生

所属・職名

東京大学大学院農学生命科学研究科

提出年月日

令和 2 年 1 月 28 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

カキの貝殻チョーク層の形成が海洋環境から受ける影響の解析

研究実施
期間

センター
教員

2019 年 4 月 1 日～

一般枠
☐国際枠

2020 年

研究期間単年☐複数年(２年)

新規☐継続

3 月 31 日

鈴木信雄

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

鈴木道生

東京大学

准教授

研究の統括

鈴木信雄

金沢大学

教授

飼育環境の準備

岩本しほり

東京大学

大学院生

実験の遂行

分担者

※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載
した試料

カドミウム

マガキ貝殻

3

分析した試料

カドミウム

マガキ貝殻

3

分析試料

研究目的・
期待される
成果

研究の意義：カキを用いて環境汚染や環境変化に対する応答を解析し、SDGs を達成可能な社会基盤の構築に貢献する。
研究の目的：カキは重金属を貯め込み易い性質を持つことから、環境変動の指標
や環境浄化の研究に応用が可能であると考えられている。しかしながら、カキが、どのように重金属を蓄積するのか、重金属の化学形態は何かということはほ
とんど分かっていない。そこで、環境変動によるカキの重金属蓄積を解析し、そのメカニズムと重金属の化学形態を明らかにすることを目的としている。
研究の特徴：カキの貝殻は炭酸カルシウムが主成分であり葉状層、稜柱層、チョーク層から構成されている。どれも同じカルサイト結晶であるが、結晶の形態や方位などは全く異なっている。カキは様々な重金属を濃縮することが知られているが、最近の我々の研究では貝殻の中でもチョーク層に多くの海水中の微量成分が濃縮されることが示唆されている。そこで、チョーク層の割合や重金属の濃縮の程度を測定する。
期待される成果：カキのチョーク層を指標に環境汚染や環境変化の検知を行うことができれば、過去に遡って海洋の状態をトレース可能になり、有用な指標となることが期待される。また、特定の貝殻部位に重金属を濃集できれば、環境浄化の研究にも応用できる可能性がある。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

まずはマガキから貝殻を採取し、チョーク層の微細構造の解析を行った。走査型
電子顕微鏡(SEM)および透過型電子顕微鏡(TEM)によるチョーク層の観察で、カードハウス構造を構成する扁平状の結晶は、{104}面が外側表面に出たカルサイト結晶であることが分かった。X 線回折によるチョーク層の成分分析の結果、チョーク層は calcite（炭酸カルシウム）で構成されていることを示し、また不純物として
halite（塩化ナトリウム）を微量に含んでいることが明らかになった。ICP-MS を用いたマガキの各層の元素含有量の解析では、チョーク層が稜柱層、葉状層に比べてナトリウムを多く含むという特徴が見られ、同じ貝殻内側に存在する葉状層と比較して亜鉛以外の微量元素を溜め込む性質が明らかとなった。有害な重金属とされるカドミウムを高濃度に含む海水にてマガキの飼育を行い、貝殻のチョーク層に対しどのような応答があるのか確認を行った。カドミウムのチョーク層における濃度の測定を行った結果、チョーク層はカドミウムを濃縮する性質を持ち、その他微量元素の含有量の上昇も確認された。特にカドミウムを高濃度にするほど、貝殻内の硫黄の濃度が減少する傾向にあることが分かった。これらのことから、チョーク層にはカドミウムなどの重金属を濃縮し、集める能力があることが示唆された。
このような性質を持つチョーク層を形成する成分の探索のため、チョーク層特
異的な基質タンパク質について LC-MS/MS により解析を行ったところ、二つのEGF like domain を有する CLP（Chalky Layer Protein）を 同定することができた。CLP は外套膜において特異的に発現し、Western blot の結果、貝殻内のチョーク層に局在することが確認された。CLP がカドミウムの濃縮に対し、何らかの機能を果たしているのか、今後の実験で明らかにしたいと考えている。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

(学会発表)○岩本しほり、近都浩之、根岸瑠美、鈴木道生*「マガキチョーク層における扁平状カ
ルサイト結晶の形成に関与する因子の探索」、『日本農芸化学会 2019 年度（平成 31 年度）大会』
、東京農業大学、2019 年 3 月○Shihori Iwamoto1, Hiroyuki Kintsu, Lumi Negishi, Michio Suzuki*. Identification of organic
matrices regulating the thin platy calcite crystals in the chalky layer of Crassostrea gigas. Marine
Biotechnology Conference 2019, Shizuoka, Japan, (9-13, September 2019).
○岩本しほり、根岸瑠美、鈴木道生*「マガキチョーク層における扁平状カルサイト形成に関与する物質の探索」、『第 14 回バイオミネラリゼーションワークショップ』、東京大学、2019 年 11 月
○岩本しほり（東大院農）・根岸瑠美（東大定量研）
・鈴木道生（東大院農）「マガキのチョーク層における扁平状カルサイト結晶の形成機構の解明」『令和 2 年度日本水産学会春季大会』、東京海洋大学、2020 年 3 月発表予定（修士論文）
岩本しほり「マガキのチョーク層における扁平状カルサイト結晶の形成機構の解明」※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

おきの たつふみ

申請者氏名

沖野

所属・職名

北海道大学大学院地球環境科学研究院・教授

提出年月日

龍文

令和 ２年 ４月３０日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野☐ 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究
 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

能登半島七尾湾における底質の溶存遊離アミノ酸及び微生物群集構造に関する研
究

研究実施
期間

センター
教員

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)

新規☐継続

平成３１年 ４月 １日～ 令和２年 ３月３１日

鈴木信雄

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

沖野龍文

北海道大学

教授

研究統括・溶存遊離アミノ酸分析

上田宏

北海道大学

名誉教授

試料採集

酒徳昭宏

富山大学

講師

微生物群集構造解析

鈴木信雄

金沢大学

教授

試料採集

分担者

※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載
した試料

七尾湾海水
七尾湾底質

液体
砂泥

100 検体100 検体分析した試料

七尾湾海水
七尾湾底質

液体
砂泥

54 検体
6 検体

分析試料

研究目的・
期待される
成果

研究目的
本研究は、漁業の盛んな能登半島の七尾湾における溶存アミノ酸組成および微生物群集を調べ、これらの周年変化の特徴を見出す。七尾湾の特定の底質に特有の溶存ア
ミノ酸や微生物群集構造が存在するかを調べることで、特有の底質環境を創出するメカニズムの解明を目指す。さらに、石川県水産試験場と協力して、その底質に生息する魚介類との関係を調べる。特有の遊離アミノ酸により、七尾湾に生息する最終的には七尾湾に生息するトラフグをはじめとする魚種との関係を予測する。これにより有用魚種や漁場の保全に貢献する。
期待される成果
七尾湾で特定の底質環境を創出するメカニズムが解明されることにより、魚類生態学および魚類資源学に貢献できる可能性が高い。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

七尾湾の魚類の中でも、水産業としても重要であるトラフグは、特定の海底で産卵していることが知られている。そこで、トラフグの産卵場と考えられる地点を採水場所として設定した。4 月にはセンターを拠点に利用して、採水・採泥を実施した。５月から１月まで毎月１回石川県水産試験場に協力を仰ぎ、採水を継続した。得られた海水はろ過滅菌後、冷凍して北海道大学に送付した。底泥中の微生物群集構造については現在も解析を続行中である。得られた試料の溶存アミノ酸を蛍光誘導化して、nMレベルで分析できる高感度の超高速液体クロマトグラフにより海水中の溶存遊離アミノ酸組成を分析した。
４月から１月までのほぼ周年で溶存遊離アミノ酸を分析した結果、セリンが１７０～３５０ nM、グリシンが２３０～４３０ nM であり、最も高い濃度を示した。これは
過去２か年の産卵期の調査とほぼ同様の傾向がみられた。ただし、以前の産卵期においては表層でセリンとグリシンが３０００ nM を超えたこともあった。次に、アスパ
ラギン酸、アラニン、ロイシン、リシンが、１年間を通して５０～１００ nM の濃度
利用・研究実を示した。一方、グルタミン酸、トレオニン、メチオニンは月によっては２００ nM
施内容・得らを超えることもあったが、全く検出されない月もあった。フェニルアラニン、イソロ
れた成果
イシン、チロシンはほとんど検出されなかった。海水の溶存遊離アミノ酸組成の報告例は少ないが、我々の他地域のデータに比べると明らかに組成が異なることが認められる。また、周年変動はそれほど大きくはない。以上のことから、他の地域と比べて七尾湾に特有の傾向がある可能性が示唆された。一方、トラフグの産卵期に濃度が高いデータもあったが、それが有意なものであるかを判断することは現時点のデータ数では判断できない。また、一般に溶存アミノ酸組成は生物活動によっても大きく変動することが考えられる。逆に測定地点の生物活動、微生物を含む生物群集組成を反映しているとも考えられる。それらを踏まえた解析を実施するには、実際に実施することは容易ではないが、地点別、深度別の周年変動、あるいは日内変動などを繰り返し測定することが必要である。そのことを理解したうえで、本研究としては他の地域と概略としてのパターンを比較することができた。
本研究で得られた成果は、七尾湾に特有と考えられる溶存アミノ酸組成と生息する魚類との関係を精査するうえで重要な基礎データとなると考えられる。
※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

総説
Lennox RJ, Paukert C, Aarestrup K, Auger-Méthé M, Baumgartner L, Bøe K,
Brink K, Brownscombe JW, Chen Y, Davidsen JG, Eliason E, Filous A,
Gillanders B, Helland I, Horodysky AZ, Januchowski-Hartley SR,
Lowerre-Barbieri SK, Lucas MC, Martins E, Murchie KJ, Pompeu PS, PowerM, Raghavan R, Rahel, F, Secor D, Thiem JD, Thorstad, EB, Ueda H, Whoriskey
FG, Cooke SJ. 2019. 100 pressing questions on the future of global fish
migration science, conservation, and policy. Frontiers in Ecology and
Evolution. DOI: 10.3389/fevo.2019.00286
セミナー発表上田 宏. トラフグの産卵回遊メカニズム. 第 17 回北海道栽培漁業振興公社セミナー. 2019 年 6 月 3 日（月）修士論文
愛澤 巧（指導教員 沖野龍文） 魚類の回遊・産卵行動と水中の溶存アミノ酸組成
北海道大学大学院環境科学院修士論文（予定）※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）

うの せいいち

申請者氏名

宇野 誠一

所属・職名

鹿児島大学 教授

成果報告書

提出年月日

平成 2 年

1 月 31 日

研究期間
単年☐複数年(２年)

新規
☐継続

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

金沢市及び能登半島の周辺河口域底質の生物影響リスク評価

研究実施
期間

2019 年

センター
教員

鈴木 信雄

一般枠
☐国際枠

4 月 1 日～2020 年 3 月 31 日

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

宇野 誠一

鹿児島大学

教授

毒性試験、化学分析、研究とりまとめ

関 圭樹

鹿児島大学

博士課程 1
サンプリング
年

福上 周作

鹿児島大学

学部 4 年生

サンプリング、底質処理

今村 和貴

鹿児島大学

学部 3 年生

毒性試験補助分担者※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載
した試料

底質

泥、砂など

地点数分

分析した試料

底質

泥、砂など

地点数分

分析試料

研究目的・
期待される
成果

我々人間の生活活動に伴って環境中に排出される化学物質は、一部が排水や降雨と共に河川水に入り、やがて海域に到達する。そして疎水性のものを中心として懸濁物などに吸着して最終的に海底質に堆積する。海底質中では、物質によっては長期に、かつ高濃度で残留するものも知られている。これまで水環境底質中の化学物質モニタリング調査は数多く行われてきたが、その化学物質が水生生物にどのような影響を及ぼしているか、探求した研究は少ない。そこで、我々は飼育水を用いず、間隙水を僅かに含んだ底質（海域から底質部分だけを切り出したイメージ）上で、ヒメダカ胚が孵化直前まで発生が進むような飼育条件を確立し、本法により魚胚を用いた底質影響試験を確立した。
本研究では河北潟周辺の水域をから数地点選び、それぞれから底質を採取して実験室に持ち帰った。そして、我々が確立した魚類胚による底質影響試験を実施
して、金沢市近郊及び能登半島の河口域や沿岸域底質の生物影響リスクの一端を明らかにすることを目的とした。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

2019 年 6 月に金沢市周辺の河口域数点を調査したが、その場所の多くはほぼ砂質から成り立っていた。これまでの経験上、よほど特殊な環境で無ければ砂質に生物に影響を与えるほどの化学物質が残留することがなく、今回見て回った河口域でもその周辺環境の環境から考えると、化学物質影響を見出すことはかなり難しいと判断した。
そのため、今回は過去に一定の汚染があったとされる河北潟を中心に底質影響を調べることにした。河北潟も実際に一部水域に入って底質の状況を確認したところ、多くの場所でゴロタ石や砂利が人工的に投入され、またコンクリートで固められている場
所も多くあり、よほど潟央に行かなければ泥質の底質は分布していないと思われた。
このような現場での調査を経て、2019 年度は河北潟と、そこに注ぐ東部承水路を初め幾つかの河川、河北潟から流れる大野川などで底質試料を採取した。底質試料は一部採取地点では直接水に入り採取したが、その他の地点では橋や川岸などの陸域から、
エグマン・バージ採泥器により採取した。採取した底質試料は鹿児島大学水産学部に冷凍した状態で持ち帰り、それを実験室内で 1 mm 径のふるいにかけ、室温で風乾して以下の試験に用いた。
利用・研究実
今年度は採取した底質から東部承水路と河北潟の数地点から得られた底質について
施内容・得ら ヒメダカ胚を用いた影響評価試験を行った。各地点における乾燥底質を 6％相当量のれた成果
塩分を含むヒメダカ ERM で静かに洗浄し、遠心分離して過剰量の水分を除去し、底質が僅かの量のみ間隙水を含むような状態にした。ヒメダカの胚は、試験当日に親魚から得られた卵を 6～8 時間程度放置して発生させ、双桑期まで問題無く発生が進んだものを選び、これを底質影響試験に用いた。ヒメダカの胚を上記の処理をした底質に胚の半分程度を埋まるように置き、7 日間そのまま底質上で飼育した。このとき飼育水は注がなかった。その後、オートクレーブ滅菌淡水を入れた 48 ウェルマイクロプレー
トに 1 つずつ胚を入れ、孵化後 5 日程度まで観察を続けた。底質の影響は死亡、孵化率、未孵化率、孵化日数、奇形誘発率などから評価した。今回の発表ではこの影響試験の結果と共に、多環芳香族炭化水素類などの測定結果などを合わせてその関連性などを紹介する予定である。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

得られた結果を学会発表し、その後、論文化を予定している。

見込まれる
成果物

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）

ふくどめ けんいち

申請者氏名

福留

所属・職名

富山高等専門学校商船学科

成果報告書

提出年月日

研一

令和 2 年

4月

30 日

准教授

連絡先住所

FAX

TEL

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

富山湾沿岸の流れの経年変化とその環境に及ぼす影響について

研究実施
期間

2019 年

センター
教員

鈴木 信雄

4 月 1 日～

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)新規☐継続2020 年 3 月 31 日

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

研究組織

福留研一

富山高等専門
准教授
学校

鈴木信雄

センター

分担内容

観測・解析・論文執筆

教授

分担者

※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名申請書に記載した試料なし

分析した試料なし

形態（形状）

試料数

分析試料

目的：富山湾の海洋環境の変化をモニタリングすることにより，環境変動を予測する。

研究目的・
期待される
成果

特色・意義：富山高専では練習船「若潮丸」に搭載した超音波流向流速計（ADCP）を用いて，富山湾のやや湾奥の水深約 700m の地点の CTD 観測定点（36.53N，137.10E）までの往復 ADCP 観測および定点での水温・塩分等の鉛直構造の観測を続けてきた．これらは気象状
況等で特に問題がなければ 10 年超に渡って毎月実施しており，富山湾の流れ場や水塊構造の長期の変動についても扱うことができる．地球環境の変化に伴い，環日本海域においても海水温の上昇やこれまで同海域に生息していなかったと考えられる生物が発見されるな
どの変化も報告されており，今後，生物相への影響が更に顕在化する可能性がある．
期待できる成果：これまで蓄積された富山湾での長期のモニタリング結果を用いて，環日
本海域の海洋環境変化が富山湾ではどのように現れるのかについて調べると共に，沿岸域における海洋環境に大きな影響を及ぼす沿岸の流れや水塊構造の長期変化を抽出し，それらと富山湾の生物・化学環境の変化との関連を調査することができる※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

富山高専の練習船「若潮丸」による長期CTD観測データに加えて、 (財)環日本海環
境協力センターと共同で実施している「富山湾プロジェクト」で2008年から2019年の間に延べ96月で実施した富山湾奥広域の表層50mにおけるCTDデータを用いることで、富山湾奥の表層における水塊構造の平均的な姿と、その季節変動を抽出することができた。
水温塩分の気候値からは、富山湾奥の表層50mまでの全域において、ごく表層の数mを除けば、表層ほど水温が高く、下層に行くにつれ塩分が高くなることや、特に表層の5m程度までで河川水由来と思われる低塩分水の影響が大きいことがわかった。湾内の分布を見ると、沖合と比べて河川に近い沿岸でより低温低塩分になっていたが、神通川河口や小矢部川・庄川河口に近傍よりも、その東側でより低塩分を示すなど、河川水が岸を右に見て輸送されていることが示唆された。最も河川水の影響を受けていたのは湾東側の滑川沖の海域であり、全期間の平均においても31PSUを下回っていた。
一方湾西側の氷見沖の海域では、河川水の影響が最も小さかった。
利用・研究実水温塩分の気候季節平均を用いて季節内の水塊構造の変化を抽出した結果からは、
施内容・得ら
湾全域で共通して現れる季節に伴った鉛直構造の変化については先行研究と同様の結れた成果果が得られた。加えて、春季の成層が表層20mまでで強いのに対して、夏季では20m以深でより強くなっているなど、成層構造にも季節差が明確に存在すること、また、春季にはその他の季節と比較して、水温プロファイルに海域によるばらつきが大きいことが分かった。秋季や冬季において湾西部では沖合の測点の方が高水温となる様子等
からは、季節によって富山湾奥は複雑な水塊構造となっていることが推察された。塩分については、どの季節においても湾の東側で塩分が低い様子や、秋季に測点間でのばらつきが最も大きく、春季と夏季に表層において河川水の影響が強く表れる様子が明らかとなった。
これらのことから、富山湾奥では季節によって水塊構造が大きく変化し、それは特に表層に強く表れることがわかった。また、季節によっては複雑かつ空間スケールが相対的に小さい3次元の空間構造を持つ可能性が示された。この空間構造には対馬暖流
沿岸分枝の春季の富山湾への侵入や、富山湾を舞台とした夏季から秋季にかけての沿
岸分枝の流路遷移などの影響が考えられる。
※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

2020 年度において、学会口頭発表および原著論文の発表を予定している。

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

はまさき こうじ

申請者氏名

濵﨑

所属・職名

東京大学大気海洋研究所・教授

提出年月日

恒二

令和２年 ５月 ２８日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

安定海水泡沫「波の花」の成因に関する研究

研究実施
期間

センター
教員

2019 年 4 月 1 日～

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)新規☐継続2020 年 3 月 31 日

環日本海環境研究センター助教・関口俊男

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

濵﨑恒二

東京大学

教授

総括，微生物分析

関口俊男

金沢大学

助教

海水採取

岩本洋子

広島大学

准教授

有機物分析

岩田歩

慶應大学

助教

有機物分析

他2名

別紙記載

分担者

※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料

海水
海水懸濁粒子液体
固体（濾紙）

2436

分析した試料

海水
海水懸濁粒子液体
固体（濾紙）

3
56

分析試料

研究目的・
期待される
成果

本研究では、日本海沿岸部で冬期に発生する安定海水泡沫「波の花」について、最新の DNA 分析技術を用いることにより、その成因となる有機物の起源生物を特定することを目的とした。有機物の供給源として、植物プランクトン、海藻類、付着性微細藻類、塩性植物、これらを捕食する動物など、多様な生物が想定されるが、具体的にその起源を特定した研究は無い。波の花は、波浪によって生じる海水中の泡が集積したものだが、この泡が海表面で弾けるとエアロゾルとなる。従って、波の花の成因解明は、その観光資源としての価値を高めるだけでなく、海由来エアロゾルの性質を左右する有機物の変動要因を明らかにすることにも繋がり、大気と海洋生態系の相互作用の理解に貢献すると期待される。
能登半島の外浦に位置する曽々木海岸は、波の花の発生場所として良く知られている。2016 年から毎年冬季に、臨海実験施設に滞在して曽々木海岸周辺で発生する波の花、海水、大気エアロゾルのサンプリングを行ってきたが、さらに追加のサンプルを得るために本申請による調査を計画した。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

サンプリングと試料処理調査は、12/20（金）〜12/24（火）で実施した。曽々木海岸でサンプリング後，臨海実験施設
にて試料処理を行なった。波の花については、小規模ながら滞在期間中 12/20 と 12/23 の２回の発生が見られ、サンプルを採取することができた。同時に、周辺の海水とエアロゾルの
サンプリングも採取した。12/21 には、実験施設の桟橋で海水サンプルを採取した。12/22 には、袖が浜海岸にて海藻サンプルを採取した。波の花：岩場に堆積した泡をステンレス製のスクープを使ってすくい取り、ステンレス製の蓋つきトレーに保管し、そのまま臨海実験施設に持ち帰った。その後、トレー内の泡にドライヤーで温風を吹きかけて、泡状から液体に変わるまで消泡作業を行なった。液体状の試料を DNA 分析用に Sterivex カートリッジフィルター
で 1-5ml 濾過、クロロフィル分析用に GF/F フィルターで 1ml 濾過し DMF 溶液に浸漬、細菌計数用に 5ml をグルトアルデヒド（2.5%終濃度）で固定し、いずれも冷凍保存した。その他、酸性多糖類（TEP）分析用にパラフォルムアルデヒド（2%終濃度）で固定後に、0.1ml をポ
リカーボネートフィルターで濾過、アルシアンブルー液で染色し、冷凍保存した。海水：DNA
分析用として、10L のロンテナから送液ポンプを用いて、Sterivex カートリッジフィルターに濾過し冷凍保存した。また、クロロフィル分析用に 200ml、細菌計数用に 5ml、酸性多糖類（TEP）分析用に 20ml を上記と同様に処理し冷凍保存した。エアロゾル：曽々木海岸で小型
エアーポンプにセットしたポリカーボネートフィルターを用いて、大気エアロゾルのサンプリングを行い、1 回目は 634L、２回目は 72L の吸引を行い、フィルターを臨海実験施設に持ち帰ったのち冷凍保存した。
試料分析
DNA 分析：波の花、海水、エアロゾルのフィルター試料から DNA を抽出後、PCR 法により
18SrRNA 遺伝子を増幅し、増幅産物の塩基配列を決定、データベース相同性検索によりサンプルに含まれる真核生物（特に海藻）種とその組成比を推定する。また、16SrRNA 遺伝子の解析から有機物分解に関わる細菌種の特定を進める。酵素活性測定：細菌による有機物
分解活性の指標として、一連のサンプルに含まれる加水分解酵素（プロテアーゼ）活性の測定を行なった。氷晶核活性測定：ドロップレットフリーズ法により、波の花由来の有機物の氷晶核形成能を評価した。化学組成分析:波の花、海水の濾過試料について、TOC 濃度、化
学状態別ヨウ素の分析を進めた。海水（UW）と波の花（原液）について、無機態（TII）、有機態（DOI）ヨウ素濃度を比較することにより、藻類由来成分の指標とする。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

2019 年度の分析結果が得られたのち、2017 年、2018 年の試料分析結果と合わせて、以下のタイトルで環境科学分野のジャーナルへの投稿を準備する。また、「波の花」の総説を共同で執筆し「海の研究」に投稿する。
Hamasaki, K, Y. Iwamoto, A. Iwata, T. Sekiguchi, Y. Kobayashi, Y. Obayashi “Biological andchemical characteristics of seafoam observed at the coastal environment in Japan: implication inits source and potential impact on bioaerosols”※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

別紙

研究組織
その他のセンター利用予定者 氏名，職名，分担事項
大林由美子 助教 （酵素活性測定）
愛媛大学
沿岸環境科学研究センター
小林陽子 学術支援職員（微生物分析）
東京大学
大気海洋研究所

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）

やざわ たかし

申請者氏名

矢澤 隆志

所属・職名

成果報告書

提出年月日

令和 ２年 １月 29 日

旭川医科大学生化学講座細胞制御科学分野・講師

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野☐ 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

環境ホルモンが生殖腺ステロイドホルモン産生に与える影響に対する評価系の確立と分子メカニズム解析

研究実施
期間

センター
教員

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)新規☐継続2019 年 4 月 1 日～ 2020 年 3 月 31 日

関口 俊男

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

矢澤隆志

旭川医科大学

講師

研究統括

関口俊男

金沢大学

助教

遺伝子発現解析

鈴木信雄

金沢大学

教授

遺伝子発現解析今道力敬

旭川医科大学助教

ステロイドホルモン測定

分担者※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

ビスフェノール A

粉末

DES

粉末

試料数

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料

研究目的・
期待される
成果

近年、日本海を含む日本周辺の海域では、マイクロプラスチックによる汚染が進んでいる。マイクロプラスチックに含まれるビスフェノールＡ（BPA）等の内分泌かく乱物質は、食物連鎖を通じて濃縮され人体に悪影響が及ぶ恐れがある。申請者は、過去の研究で、BPA を含む女性ホルモン様の環境ホルモンが、雌雄の生殖腺におけるステロイドホルモ
ン産生を妨げる内分泌かく乱作用ならびに、その分子メカニズムの一端を明らかにしてきた(Yazawa, Imamichi, Sekiguchi, Suzuki, 2017, Sci Rep: 2019, BioMed Res Int)。しかしながら、環境ホルモンが生殖腺の内分泌細胞に作用した後に、細胞内でステロイドホルモ
ン産生酵素遺伝子の発現や酵素活性を抑制するメカニズムの詳細については十分な解析がなされていない。これは、生殖腺の内分泌細胞を in vivo から取り出して培養や株化を行った場合、環境ホルモンに対する応答性や酵素遺伝子の発現が著しく低下すること
から、解析を十分に行うための in vitro モデルがほとんど存在しないことに起因する。
本研究は、環境ホルモンがステロイドホルモン産生酵素の遺伝子発現や酵素活性に及ぼす影響を調べる系を新たに樹立し、ホルモン作用の詳細な解析を行うことを目的とする。この系を用いた遺伝子発現や酵素活性の解析により、環境ホルモンが内分泌腺細胞に及ぼす影響の包括的な理解に繋げられる。また、この系に様々な化学物質を添加する実験を行うことにより、エストロゲン様物質に止まらない
環境ホルモンが生殖腺内分泌細胞に与える影響を総合的に評価する実験系とすることを目指す。よって、この系を用いた研究結果は、環日本海域のプラスチック汚染問題等の環境問題解決の有効な指針となり得る。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

昨年度までの研究により、マイクロプラスチック由来のエストロゲン様物質である BPA や DES は、精巣・ライディッヒ細胞や卵巣・顆粒膜細胞に作用して、テストステロン（T）の産生を低下させることを証明してきた。これは、エスト
ロゲン様物質が、ライディッヒ細胞や顆粒膜細胞において、テストステロン（T）合成酵素群の遺伝子発現と酵素活性を低下させることに起因すると考えられる。テストステロン合成酵素遺伝子のうち、HSD17B3 遺伝子と HSD17B1 遺伝
子は、それぞれライディッヒ細胞と顆粒膜細胞に発現して、アンドロステンジオ
ン(A4)を T に変換し、性分化や生殖機能に重要な役割を果たすことが分かっている。HSD17B3 や HSD17B1 の発現量や活性の低下は、T 量の低下により性分化疾
患や卵巣発達障害の原因となる。従来、酵素活性の測定は、酵素を A4 と反応させた後に生成される T 量を定量化することにより行うが、A4 と T の構造は似ていることから、定量化には RI や液体クロマトグラフィーを用いた煩雑な精製・分離作業を必要とする。よって、これらの酵素活性に対するエストロゲン様物質の影響を調べることは、非常に困難であった。今年度の研究では、レポーターア
ッセイにより HSD17B3 や HSD17B1 活性を比較的容易に測定する系を開発した。
A4 と T は、高濃度では共にアンドロゲン受容体を活性化するが、低濃度では Tのみが強力に活性化することができる。そこで、HSD17B3 や HSD17B1 を発現す
る HEK293 細胞を作製し、低濃度の A4 を添加して反応させた後に、この培養上
清を AR とアンドロゲン応答配列を含むルシフェラーゼレポーターをトランスフェクションした CV-1 細胞に加えてルシフェラーゼ活性を測定した。すると、培養上清中の T 濃度の上昇に比例して、ルシフェラーゼ活性が上昇したことから、この系により HSD17B3 や HSD17B1 の活性が測定可能であることが証明された。
この系を用いることにより、マイクロプラスチック由来のエストロゲン様物質
は、HSD17B3 や HSD17B1 の活性を著しく抑制することが分かった。以上の結果
により、今回の研究で開発した系は、HSD17B3 や HSD17B1 の活性測定を行うにあたって非常に有用である同時に、環境ホルモンがステロイドホルモン産生酵素に及ぼす影響を調べるにあたっても有用であることもが示された。また、この系を用いて、エストロゲン様物質による精巣や卵巣におけるテストステロン産生の低下は、HSD17B3 と HSD17B1 の活性低下がその一因であることが証明された。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

原著論文
1. Yazawa T, Imamichi Y, Sekiguchi T, Suzuki N, et al.: Evaluation of 17β-hydroxysteroid
dehydrogenase activity using androgen receptor-mediated transactivation. J Steroid
Biochem Mol Biol, in press
2. Uchimura T, Hara S, Yazawa T, Kamei Y, Kitano T. (2019): Involvement of Heat Shock
Proteins on the Transcriptional Regulation of Corticotropin-Releasing Hormone inMedaka. Front Endocrinol (Lausanne). 10:529.
3. Uwada J, Yazawa T, Nakazawa H, Mikami D, Krug SM, Fromm M, Sada K,
Muramatsu I, Taniguchi T. (2019): Store-operated calcium entry (SOCE) contributes tophosphorylation of p38 MAPK and suppression of TNF-α signalling in the intestinal
epithelial cells. Cell Signal. 63:109358.
4. Furukawa F, Hamasaki S, Hara S, Uchimura T, Shiraishi E, Osafune N, Takagi H,
Yazawa T, Kamei Y, Kitano T. (2019): Heat shock factor 1 protects germ cellproliferation during early ovarian differentiation in medaka. Sci Rep.;9(1):6927.
5. Muramatsu I, Uwada J, Yoshiki H, Sada K, Lee KS, Yazawa T, Taniguchi T, Nishio M,
Ishibashi T, Masuoka T. (2019): Novel regulatory systems for acetylcholine release in
rat striatum and anti-Alzheimer's disease drugs.J Neurochem.149(5):605-623.

3

様式 3

レビュー
1. Yazawa T, Imamichi Y et al. (2019): Nicotinic acetylcholine receptor-mediatedsignaling pathways in pluripotent stem cell. American J Biomed Sci Res. 6(5): 361-363.
2. 矢澤隆志、北野健、今道力敬(2019): ステロイドホルモンと性スペクトラム. 実
験医学, 37 (9): 1442 – 1446.
招待講演
1. 矢澤隆志 (2019):ヒトにおける 11-ケトテストステロンの存在とその意義. 日本性機能学会 第 30 回学術総会、徳島.
2. 矢澤隆志 (2019): ペプチドホルモンからステロイドへの研究展開. 日本プロテオーム学会 2019, 宮崎.

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

わだ しゅういち

申請者氏名

和田 修一

所属・職名

長浜バイオ大学・バイオサイエンス学部・准教授

提出年月日

令和 2 年 1 月 31 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野☐ 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

海洋酸性化が炭酸カルシウムの殻・骨格を持たない動物ホヤに与える影響の解析

研究実施
期間

平成 31 年 4 月 1 日～令和 2 年 3 月 31 日

センター
教員

関口 俊男

一般枠
☐国際枠

1

研究期間
単年
☐複数年(２年)

新規
☐継続

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

和田修一

長浜バイオ大学

准教授

研究総括

関口俊男

金沢大学

助教

遺伝子発現解析

鈴木信雄

金沢大学

教授

酸性化実験

分担者

※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名申請書に記載した試料

該当なし

分析した試料該当なし

形態（形状）

試料数

分析試料

研究目的・
期待される
成果

研究目的
大気中の二酸化炭素濃度は、数百万年の間ほぼ一定で約 280ppm だったが、18 世紀半ばの産業革命以降に増加し、2011 年には 390ppm を超えた。大気中の二酸素炭素濃度の上昇は、海水中の二酸化炭素濃度の上昇を引き起こし、さらに海水中の二酸化炭
素が炭酸イオンとなる過程で水素イオンが放出されるため、海洋の pH を低下させる。
この現象を海洋酸性化と呼ぶ。1750 年から現在までに、pH は平均で 0.1 低下しており、今世紀末までに、さらに 0.14 から 0.35 低下すると予測されている。注目すべき
ことに、日本海の海洋酸性化は、他の海域よりも早く進行しているという報告がある。
したがって、環日本海域の環境変化の実態や生物への影響を把握し、その推移を予測する上で、海洋酸性化は重要な要素であると言える。
期待される成果
海洋酸性化は炭酸イオンの減少を引き起こし、炭酸カルシウムの形成を抑制するため、炭酸カルシウムの殻や骨格を持つサンゴ、貝、ウニなどに殻・骨格の形成異常を引き起こすことが良く知られている。しかし、炭酸カルシウムの殻・骨格を持たない動物への海洋酸性化の影響はほとんど研究されていない。本研究では、炭酸カルシウ
ムの殻・骨格を持たず、なおかつ実験動物としての利点を備えた海産動物カタユウレ
イボヤを用いることで、海洋酸性化が動物に与える影響をより正確に評価できるようになることが期待される。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究実施内容
カタユウレイボヤの胚は受精後約 18 時間で遊泳幼生となり、さらに翌日には変態を行って、成体に似た幼若体となる。海洋酸性化がカタユウレイボヤに与える影響を調べるため、（1）酸性化が胚発生に与える影響の解析、（2）酸性化が他のストレスへの応答に与える影響の解析、（3）酸性化が胚および幼若体の遺伝子発現に与える影響の解析、（4）酸性化が精子に与える影響の解析、という 4 種類の実験を行った。

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

得られた成果（1）酸性化が胚発生に与える影響の解析：対照となる人工海水（pH8.0）および二酸化炭素により pH を pH7.75、pH7.5、pH7.0 にした人工海水でカタユウレイボヤ胚を発生させ、胚発生に与える影響を調べた結果、pH の低下に伴って正常発生率が低下する
傾向が認められた。このことから、カタユウレイボヤは炭酸カルシウムの殻や骨格を形成しないにも関わらず、その発生過程が海洋酸性化の影響を受け得ることが示唆された。
（2）酸性化が他のストレスへの応答に与える影響の解析：将来の海洋では、酸性化と温暖化が同時に進行することが予想されている。またホヤでは、熱ストレスによって正常発生率が低下することが知られている。酸性化と熱ストレスが胚発生に与える複合的な影響を調べるため、カタユウレイボヤ胚に対して酸性化処理、熱ストレス処理、または両方の処理を行った。その結果、熱ストレスによる正常発生率の低下を酸性化が亢進することが示唆された。
（3）酸性化が遺伝子発現に与える影響の解析：酸性化がカタユウレイボヤの遺伝子発現に与える影響を知るため、酸性化処理をした胚および幼若体を RNA 調製用にサンプリングした。今後、これらのサンプルを用いてリアルタイム RT-PCR 法により酸性化による遺伝子発現の変化を調べる予定である。調べる遺伝子としては、物質輸送に関わる様々な輸送体の遺伝子と分子シャペロンの遺伝子を計画している。
（4）酸性化が精子に与える影響の解析：ナマコやサンゴでは精子の鞭毛の運動が酸性化によって阻害されるという報告がある。またごく最近、カタユウレイボヤの成体を酸性化海水で処理すると、その成体で形成される精子が処理開始直後に異常となるが、処理を続けると正常な精子が形成されるように回復するという論文が他の研究グルー
プによって発表された。酸性化がカタユウレイボヤの精子に与える影響をさらに調べるために、酸性化が受精率に与える影響を調べたが、影響は確認されなかった。現在、条件を変えて検討を続けている。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

日本動物学会第 91 回米子大会（2020 年 9 月）での口頭発表またはポスター発表を予定している。

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）
申請者氏名

所属・職名

成果報告書

たぶち よしあき
田渕

提出年月日

圭章

令和２年 ４月 ５日

富山大学 研究推進機構研究推進総合支援センター・教授

連絡先住所

FAX

TEL

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野☐ 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

水酸化多環芳香族炭化水素類の骨代謝に及ぼす影響評価

研究実施
期間

センター
教員

一般枠
☐国際枠

２０１９年 ４月 １日～

２０２０年

研究期間
単年
☐複数年(２年)

新規☐継続

３月 ３１日

木谷洋一郎

1

様式 3

氏

申請者
研究組織
分担者

名

属

分担内容

田渕圭章

富山大学

教授

研究総括

木谷洋一郎

金沢大学

助教

魚を用いた研究

鈴木信雄

金沢大学

教授

魚を用いた研究

関口俊男

金沢大学

助授

遺伝子発現解析古澤之裕

富山県立大学 講師
東京医科歯科
教授
大学

服部淳彦
※

所

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

遺伝子間の相互作用の解析
形態学的解析

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

Benzo[c]phenanthren
e

粉末

１

Benzo[c]phenanthren
e

粉末

１

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料（環日本海域との関連性がわかるように記載してください）

研究目的・
期待される
成果

研究の意義
越境汚染物質である多環芳香族炭化水素類の骨代謝に対する作用を調べ、環境汚染物質のリスク評価につなげる。
目的
越境汚染物質である多環芳香族炭化水素類は、大気のみならず海水中にも含まれる。さらに、富山湾に生息するミシマオコゼの胆汁中に多環芳香族炭化水素類が検出されている（Suzuki et al., 2018）。本研究では、多環芳香族炭化水素類の魚類の骨代謝に対する毒性作用を解析する。
特色
多環芳香族炭化水素類の水酸化体の毒性に注目しているのは、世界で金沢大学を中心とする我々のグループのみであり，独創性の高い研究である。
期待される成果
既に、鈴木教授を中心とする金沢大学臨海実験所の研究グル
ープとの共同研究の成果として、Benz[a]anthracene（BaA）がキンギョのカルシウ
ム代謝に影響を及ぼすことを報告している（Suzuki et al., 2017）。本研究では、
Benzo[c]phenanthrene（BcP）とその水酸化体の魚類に対する影響を解析する。予備的な実験により、BcP の水酸化体の毒性が、親化合物よりも約 1,900 倍強いことを確認済であり、これに関するさらなる成果の取得が見込める。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

本年度は、キンギョを用いて、以下 2 種類の実験を行い、水酸化 PAH の毒性試験を行った。以下に示す。
実験１：キンギョのウロコの再生率に対する BcP の影響（in vivo）
麻酔下でキンギョ（Carassius auratus）からウロコを抜き、そのキンギョの腹腔内に
BcP をそれぞれ 0.1 ng/g body weight の用量で 3 日おきに投与し、25 ̊C でキンギョを飼育した。ウロコ再生段階で一番細胞活性が盛んな時期である 12 日目に再生ウロコを採取した。採取した未再生のウロコの面積を 100 とした時の割合を調べた。さらに in vivo の実験では、BcP が実際に代謝され水酸化体に変換したことを確認するた
め、胆汁を採取して胆汁中の BcP の水酸化体を解析した。
実験２：キンギョのウロコの骨芽および破骨細胞に対する PAH と OHPAH 類の影響
（in vitro）
麻酔下でオスのキンギョからウロコを抜き、12 日後に、再度麻酔下で再生ウロコを採取した。採取した再生ウロコを 10-11、10-10、10-9、10-8、10-7 M の BcP と 3-OHBcPをそれぞれ添加した培地（L-15 培地）で 6 時間培養した。なお、これらの化合物はエタノールに溶解していたので、対照群にはそれと同様のエタノール（0.1%）を添加した。キンギョの右と左側の同じ位置のウロコは骨代謝がほぼ同じであることから、左側から採取したウロコに試験物質を、右側からのものにエタノールをコントロールとして入れ、左右同じ位置のウロコで比較した。6 時間培養後、－80℃ で急速冷凍し、保存した。その後、常温で解凍し、破骨細胞活性マーカーとして酒石酸耐性酸ホファターゼの活性を、p-ニトロフェニルリン酸ニナトリウムを基質として pH5.3 の酸利用・研究実性酒石酸緩衝液中で生成する p-ニトロフェノールを 405 nm で吸光度を測定するこ
施内容・得ら
とによって求めた。骨芽細胞活性マーカーとしてアルカリホファターゼの活性を、pれた成果
ニトロフェニルリン酸ニナトリウムを基質として、pH 9.5 の 100 mM トリス・塩酸
緩衝液中で生成する p-ニトロフェノールを同様に測定することによって求めた。ウロ
コの面積は、メチレンブルー染色後にイメージスキャナーにより測定した。本研究では、20 匹のキンギョを用いた。1 個体からそれぞれ 8 枚のウロコをとり、その 8 枚の平均値を実験群と対照群との間で比較した。
実験結果
実験１：キンギョのウロコの骨芽および破骨細胞に対する PAH と OHPAH 類の影
響（in vitro）
in vivo の実験において、ウロコの再生率は 12 日目で有意に低下することが判明した。胆汁中の OHBcP 類については、BcP を投与したキンギョから 3-OHBcP が検出され、実際にキンギョにおいて BcP が 3-OHBcP に代謝されることが判明した。
実験２：キンギョのウロコの骨芽および破骨細胞に対する PAH と OHPAH 類の影
響（in vitro）
in vitro の実験において、3-OHBcP を添加して培養した時に濃度依存的に骨芽細胞の活性の低下し、10-10 M においても有意な低下が認められた。一方で、 BcP は骨芽細胞の活性には影響を与えなかった。破骨細胞において、BcP と 3-OHBcP は骨芽細胞の活性に影響をおよぼさなかった。
以上より、投与した BcP よりも代謝物 OHBcP の毒性が高いことを明らかにした。今後、これらの化合物の毒性発症の分子メカニズムの研究を行い、国際誌に投稿する予定である。
※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

3

様式 3

見込まれる
成果物

Zanaty, M.I., Sawada, N., Kitani, Y., Nassar, H.F., Mahmoud, H.M., Hayakawa, K., Sekiguchi,T., Ogiso, S., Tabuchi, Y., Urata, M., Matsubara, H., Takeuchi, Y., Hattori, A., Srivastav, A.K.,
Amornsakun, T. and Suzuki, N.: Influence of benz[a]anthracene on bone metabolism and onliver metabolism in nibbler fish, Girella punctate. Int. J. Environ. Res. Public Health, 17:1391 (2020)※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

しまだとしゆき

申請者氏名

嶌田

所属・職名

茨城大学 全学教育機構 准教授

提出年月日

敏行

平成

年

月

日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野☐ 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究
 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

ロジックモデル・指標を活用した複合領域における研究マネジメント手法の開発

研究実施
期間

センター
教員

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)

新規☐継続

平成３１年 ４月 １日～ 令和２年 ３月３１日

長谷部 徳子、落合 伸也

1

様式 3

氏

申請者

名

嶌田敏行

研究組織

長谷部徳子

分担者

※

落合伸也

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

茨城大学
全学教育機構
准教授
総合教育企画部門
環日本海域環境研究センタ 教授
ー
環日本海域環境研究センタ 助教
ー

分担内容

研究総括

ロジックモデル形成

聞き取り調査同行

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料2

様式 3

研究目的・
期待される成果（環日本海域との関連性がわかるように記載してください）
現在、文部科学省が進める研究大学強化促進事業（EBPM）などにおいて、ロジックモデ
ル等を活用したアウトカム・アウトプットを適切に評価できる成果指標を設定することが求められている。
ロジックモデルとは、インプット（ヒト、モノ、カネなどのリソース）→プロセス（各種研究活動）→アウトプット（論文、特許等の「現象論的」成果：活動のレベル）→アウ
トカム（研究目的に対する本質的成果）の流れを整理しながら、 指標を設定する計画立案の手法の一つであり、研究マネジメントなどに活用されている。
我々の研究チームでは、平成２９年度は、環日センターを基準に規模（リソース）とインプット（科研費採択状況）を中心に、一部アウトプット（発表論文等）について国内の環境科学の研究機関との比較を行ない、それぞれの特色を分析した。平成３０年度は、ア
ウトプットからアウトカムの分析を進め、国際比較分析の結果を報告し、これらのことか
ら環境領域の研究コミュニティ形成モデルもおおよそながら明らかとなった。
今回は、これまでの共同研究成果をもとに複合領域での研究マネジメント手法について、
環日センターをモデルにロジックモデルの具体的作成手法、活用手法について研究開発を進めたい。
このことによって、単一ディシプリンではなく、分野横断型の研究におけるロジックモ
デルモデル構築メソッドやそれをマネジメントに活かす具体的手法に関する知見が得られるだろう。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

3

様式 3

今年度については、ロジックモデルおよび指標を用いた研究マネジメント実践事例の調査を複数回行った。すべての国立大学法人は、令和２年度に文部科学省国立大学
法人評価委員会による評価が行われることになっており、環日本海域環境研究センターも独立した評価対象組織として指定されている。環日センターにおいては、研究の評価のみが行われることになっており、現況調査表において研究マネジメントの質や研究成果の量や質を報告しなければならない。また、第３期中期目標期間の４年目に当たるため、第４期中期目標・計画の立案および指標の策定を行う時期となっていることから、複合領域における研究マネジメントの実践事例および指標策定事例として聞き取り調査を進めた。
７月には、落合助教と共に、長尾センター長への聞き取り調査を行った。ここでは、
環日センターの運営上の課題について聴取し、研究活動に関するアウトプット、アウトカムなどのパフォーマンスの概要について複数年度の年報に収録されたデータを分析した。これらについて長谷部教授も含め整理作業を行った。
利用・研究実９月には、本課題研究の中間報告を兼ねて、環日センターの FD を実施した。そこで
施内容・得ら
研究マネジメントにマネジメントに関する政策動向やロジックモデルを作成するためれた成果の各部門における特色ある取り組みなどの整理を全体で実施した。
１月には、長尾センター長、落合助教から特色ある研究活動に関する聞き取り調査を行った。令和２年４月に提出する必要がある研究業績説明書を資料とし、SS およびS に区分けされる特色ある研究成果の実施プロセスなどを聴取し、高い研究業績を生み出すための成功要因について分析を行った。また、５月に提出予定の現況調査表の観点に沿った状況の聴取も行い、研究マネジメントの課題および特筆すべき点について、どのような要因およびプロセスが背景にあるのか、という分析を行った。
このように複合領域におけるマネジメントの実践事例に関する知見を整理しつつある。加えて、２月中に陸域環境領域をサンプルに研究マネジメント高度化のためのロジックモデルと指標策定を長谷部教授と行う予定であり、それらの成果物を中心に、２月末の報告会では、単一ディシプリンではなく、分野横断型の研究におけるロジッ
クモデルモデル構築メソッドやそれをマネジメントに活かす具体的手法に関する知見を報告したい。
※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

環日本海域環境研究センターにおける現況調査表および研究業績説明書のブラッシュ
アップにこれらの知見が活かされると考えられる。加えて、第４期中期目標・計画の策定作業において、全学の計画策定と平行したセンター独自の研究（マネジメント）
計画立案に活かされることが期待される。

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

まきの わたる

申請者氏名

牧野

所属・職名

東北大学大学院生命科学研究科・助教

提出年月日

渡

２０２０年 １月３１日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究■ 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

☐
☐
■
☐
☐

研究課題

環日本海域の失われた氾濫原湿地の生物相を、現在の水田から復元する

研究実施
期間

２０１９年 ４月 １日～２０２０年 ３月３１日

センター
教員

西川潮准教授

■一般枠
☐国際枠

研究期間
■単年
☐複数年(２年)■新規☐継続

環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究
環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究
生態系と人間社会の共生に関する研究
地域環境の将来予測に関する研究
持続可能な社会創成に関する研究

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

牧野渡

東北大学

助教

採集計画立案・採集・試料分析

西川潮

金沢大学

准教授

採集計画立案・採集分担者※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料

タマミジンコ、ケンミジ
ンコ、シカクミジンコな
どの、微小甲殻類

生物

適量分析した試料

同上

同上

同上

分析試料

研究目的・
期待される
成果

日本では「水田が氾濫原湿地性の生物の代替生息地として機能している」と言われてはいるが、では実際に「過去のどのような」氾濫原湿地を代替し得ているのかまでは精査されていない。従って「水田が氾濫原湿地性の生物の代替生息地として機能している」という言説はいまだ漠然とした仮説の段階かも知れない。
かかる状況において本研究は、水田の生物多様性の維持形成機構をより包括的に理解することを念頭におき、これまでほとんど研究が行われてこなかった水田の微小甲殻類に着目し、その多様性の制御機構を理解することを目指している。具
体的には、羽咋市の自然栽培田と慣行栽培田を比較することで、異なる農法への取り組みが水田の微小甲殻類の多様性に及ぼす効果について調べている。
2019 年度は、自然栽培田の微小甲殻類相を重点的に調査し、水深や水田雑草現存量との関連を調べることで、水田化される前の高温多雨期の氾濫原湿地の微小甲殻類相を、高精度で把握することを試みた。本研究から期待される成果として
は、１）日本ではすでに消失してしまった「環日本海域の氾濫原湿地」の状況を具体的に再現できる、従って、２）石川県および環日本海域の他県の、現在の水田における、生物多様性の「具体的な保全目標（＝消失した氾濫原の代替湿地として）」を提示できる、こと等を挙げることができよう。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

【１】2019 年 4 月 18 日に、羽咋市および宝達清水町の水田地帯の下見を行い、調査する水田を決定した。具体的には、同一地域内に同等の面積の水田が 2 筆（うち 1 筆は無施肥無農薬の自然栽培水田、1 筆は慣行水田）含まれるよう設定し、これを 7 地域分選んだ。微小甲殻類の採集は、同年 7 月 4-5 日、7 月 27-28 日、8 月
19-21 日の合計 3 回実施した。いずれの回においても、水田水 2 リットル（1 筆の水田全体から水を少量ずつ採取）を畦からすくい、その中の生物（微小甲殻類を含む）をすべて捕集し、99％エタノールで固定して東北大学に持ち帰った。この採集は各筆二連で行ったが、中干しされていた筆では採集を行わなかった。また
自然栽培水田では、水田植物の現存量（面積あたり）を知るために、イネ株間の直径 12cm の円内に生えていた植物の被度を記録し、その後植物を全て引き抜いて持ち帰った。この採集は各筆三連で行った。さらに 8 月 19-21 日には、水田周辺に点在するため池においても微小甲殻類を採取した。
【２】自然栽培水田で繁茂した水田植物の多くはコナギとオモダカであった。水
田植物の面積あたりの被度および乾燥重量（7 筆の平均）は、調査期間中に増加し利用・研究実続けた。中干し期間中の筆でも、水田植物は生育を続けていた。水田植物が繁茂
施内容・得らし、かつ継続的に湛水されていた水田では、水田植物の表面を生息場所として利れた成果用するシカクミジンコ類が数多く出現していたが、採集間に落水していた水田では、シカクミジンコ類は出現しなかった。一方慣行水田では水田植物は少なく、中干し後にもシカクミジンコ類は出現せず、タマミジンコ等が出現していた。また水田周辺のため池では水生植物類は少なく、その水中では、水田にはほとんど出現しない微小甲殻類が数量的に卓越していた。
【３】以上の結果と、一昨年および昨年に同地の水田地帯で実施した微小甲殻類
相調査の結果を総合すると、過去の氾濫原が数多く存在した時期の状況としては、「植物の多い氾濫原」と「植物の少ない氾濫原」では微小甲殻類相が異なっていたことが推察され、前者は現在の自然栽培水田で、また後者は現在の慣行水田で「再現」されていることが考えられた。また現在の水田とため池とで微小甲殻類
相が異なったことから、氾濫により生じた水体の深さも、微小甲殻類相に影響を与えていたことが考えられた。従って水田地帯の「氾濫原湿地性の生物の代替生息地」としての機能は、異なる農法と異なる景観を維持することで向上する、と推察された。
※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

学会発表：招待講演１件
日本微生物生態学会第 33 回大会・微生物生態学会-陸水学会共催シンポジウム課題名：水の中の「細菌だけじゃない」微生物の生き様
コンビーナー：岡崎友輔(産総研)・岩田智也(山梨大)
演題：淡水産微小甲殻類の多様性と生態
演者：牧野渡日時：2019 年 9 月 11 日
原著論文発表：査読有１件
Makino W, Machida RJ, Okitsu J, Usio N (2020) Underestimated species diversity
and hidden habitat preference in Moina (Crustacea, Cladocera) revealed byintegrative taxonomy. Hydrobiologia 847:857-878. DOI:10.1007/s10750-019-04147-3※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

平成 31 年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

せきね やすひと

申請者氏名

関根康人

所属・職名

東京工業大学地球生命研究所・教授

提出年月日

令和 2 年 5 月 22 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

モンゴル南部塩湖群の結氷時における鉱物生成と水-氷-堆積物間元素分配

研究実施
期間

平成 31 年 4 月 1 日～令和年 3 月 31 日

センター
教員

福士圭介

一般枠
☐国際枠

1

研究期間
単年
☐複数年(２年)

☐新規
継続

様式 3

氏

申請者

名

関根康人

福士圭介
研究組織

依田優大
分担者

Gankhurel
Baasansuren

北島卓麿

※

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

東京工業大学
地球生命研究 教授
所
金沢大学環日本海域環境研 准教授
究センター
博士後期
東京大学
課程 2 年
金沢大学大学
博士後期
院自然システ
課程 1 年
ム学専攻

分担内容

総括

地球化学モデリング
鉱物分析・地球化学モデリング
水試料の分析

金沢大学大学
博士前期
院自然システ
水試料の分析
課程 1 年
ム学専攻

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載
した試料

湖水試料

液体

20

分析した試料

湖水試料・氷融解試料

液体

40

分析試料

2

様式 3

研究目的・
期待される
成果

地域環境の将来予測には、過去の環境変動の理解が必須である。湖沼には細かい泥や化学物質が連続して堆積するため、湖沼堆積物には過去の環境情報が記録されている。これまでの東アジアで採取された湖沼堆積物を用いて行われた古気候・環境解析では、堆積物中の花粉や生物起源シリカ含有量といった「温暖化」指標を用いた温暖化程度の気候復元が主に行われてきた。一方、寒冷化程度を高感度に復元する研究例は極めて少ない。本研究はモンゴル湖沼堆積物に適用できる「寒冷化」指標を開発することを目的とする。
モンゴルは高緯度地域に位置し年間の大部分は結氷している。湖水の結氷は大気と湖水間の隔絶をもたらすとともに、湖水水質に変化を及ぼし、堆積物の元素・鉱物組成に大きな影響を及ぼすことが予想される。したがって、結氷がもたらす
水-氷-堆積物間の化学プロセスを明らかにし、得られた知見を堆積物コア解析に適用することで、寒冷化程度を高感度に復元できる可能性がある。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2018 年 8 月、2019 年 2 月および 2020 年 1 月のモンゴル南部バヤンホンゴル
県に位置する塩湖であるオルゴイ湖とオログ湖を対象に現地調査を行った。いずれの湖沼も水深 1m 程度であるが、冬季には湖水の大部分が結氷する。オルゴイ
湖は 2019 年の調査において完全に結氷しており、2020 年の調査では湖沼最深部付近において氷層下に湖水の存在が認められた。オログ湖はいずれの観測年も湖
沼最深部付近において湖水が認められた。現地において、湖水の温度、pH、電気
伝導度、アルカリニティ、溶存酸素濃度、酸化還元電位を測定し、湖水を採取した。採取した湖水試料は現地でろ過および一部酸固定を行い、金沢大学においてICP-OES および高速液体クロマトグラフィーを用いて主要溶存成分の測定を行った。また現地で採取した湖水を超遠心分離処理し、回収した懸濁物質の鉱物組成の測定を行った。
オログ湖では夏季の湖水の pH 9.3、アルカリニティ 2.3 meq/L、電気伝導度 400
mS/m を示すのに対し、冬季の湖水は pH8.1、アルカリティ 200 meq/L、電気伝
導度 4000 mS/m を示した。主要成分では夏季と冬季を比較して、ナトリウム、硫利用・研究実 酸、塩化物イオンは 12-13 倍増加、マグネシウムは 16 倍増加しているのに対し、
施内容・得ら カルシウムは 3 倍増加していた。湖水懸濁物の鉱物組成は夏季では粘土鉱物、石れた成果
英、長石、カルサイト、モノハイドロカルサイト(MHC)の混合物であるのに対し、冬季では MHC のみが認められた。
ナトリウムや塩化物イオンは化学反応には関与しないコンサバティブな種とみなすと、夏季から冬季にかけて、湖水は凍結により 13 倍程度濃縮したと計算できる。これに対してカルシウムの増加量は 3 倍であり、濃縮過程によりカルシウムの大部分は溶液から除去されたと考えられる。冬季の湖水懸濁物はカルシウムを含む炭酸塩鉱物である MHC が認められた。この結果は、湖水の凍結過程において MHC が沈殿することによりカルシウムは溶液から除去されたことを示唆する。
夏季において懸濁物は集水域から流入した物質を含む様々な鉱物の集合体であり、MHC の寄与は相対的に低い。以上の結果は、MHC は湖沼の結氷時に選択的に湖水より生成する物質であることを示唆している。すなわち、堆積物中における MHC の存在は結氷環境のプロキシとなりうる。
モンゴルのウギー湖やフブスグル湖堆積物コアには特定の層準に MHC の濃集が認められている。MHC の生成は湖沼結氷のプロキシであるならば、これらの層準においてフブスグル湖やウギー湖は結氷条件にあったことが推定される。
※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

3

様式 3

見込まれる
成果物

本研究より派生した研究成果を、2019 年 10 月に Nature Communications 誌に、2020
年 4 月に MINERALS 誌に報告した。

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

ながとごう

申請者氏名

長門豪

所属・職名

島根大学、生物資源科学部 環境システム科学系 助教

提出年月日

令和 1 年 4 月

27 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究☐ 一般共同研究
 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

The examination of the hydroxylated polycyclic aromatic hydrocarbons congeners in themarine and estuary environment

研究実施
期間

センター
教員

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)新規☐継続2019 年 4 月 1 日～ 2020 年 3 月 31 日

本田匡人

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

長門豪

島根大学

助教

分析,サンプリング

本田匡人

金沢大学

助教

分析

分担者

※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料

Hydroxylated PAHs, PAHs

海水

30-40

分析した試料

Hydroxylated PAHs

海水

Sampling andanalysis is ongoing

分析試料

研究目的・
期待される
成果

Purpose:To understand the ecotoxic effects of PAHs and OHPAHs in aquatic ecosystems, environmental
surveys in marine water and habitats are necessary. Therefore, the purpose of this research is
to develop a methodology for examining the hydroxylated forms of PAHs (OHPAHs) in theaquatic environment and to apply it to environmental samples. This information will becompared to the biological activity in these waters as PAHs are likely metabolized by microbes
into more harmful congeners (viz. their hydroxylated forms) by aquatic microbes. Developinga method for extracting and characterizing the many isomers from the aquatic environment istherefore warranted. This could then be compared to the parent PAHs to provide insight into
their degradation and potential toxic risk.
Expected results:
It is expected that this method will be used to examine OHPAH concentrations in water andsediment samples along the Japan Sea coast as well as in estuary rivers. A particular focus will
occur in the Ishikawa region. An examination of an estuary provides information on the extent
to which PAHs carried out in urban discharge are transformed as they enter the sea.
Furthermore, it is expected that the OHPAH concentration and composition (i.e. isomerdifferences) will differ depending on the extent and type of biological activity in the water. In
this sense, if OHPAHs are indeed as prevalent as suspected, it will provide evidence that PAHs
are not simply sequestered and sorbed, but are actively metabolized into more harmfulcongeners.
2

様式 3

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

Results:
A method has been developed using a series of chromatography and solid phaseextraction (SPE) optimization experiments. Extractions based on stir bar sorption and C18
SPE were initially explored, but retention of more polar compounds (i.e. thehydroxynaphthalnes) was obtained using HLB-SPE. Further refinements with elution weremade for use with water samples. Extraction recoveries were between 30-83% for PAHs
between 2 and 3 rings. Chromatography was developed for use for HPLC-fluorescence(FLD) systems but will later incorporate tandem mass spectrometry for confirmation.
Preliminary tests were performed on estuary samples taken from Hiroshima city. For
example, the results of waters taken from the Tenma river are shown in Figure 1 withsome OHPAHs putatively identified, existing at low μg/L concentrations. Of note are thehydroxylated forms of fluorene and phenanthrene, which are oxidized at the mostelectron dense Confirmation will be performed via LC-MS/MS in collaboration with
Kanazawa University. Unidentified peaks may be dihydroxylated forms of these PAHs,
利用・研究実 which are believed to be more common, though confirmation cannot be done without
施内容・得ら proper standards. Further sampling excursions are planned for the cities in large
れた成果
estuaries (Fukuoka, Osaka, et cetera).

Figure 1. HPLC-FLD spectrum taken from water samples in the Tenma river in Hiroshima city.
OHPAHs are putatively identified.
※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

Research on OHPAH concentrations will be an ongoing collaborative effort with Kanazawa
University. There are several research avenues that will be explored with several expected
deliverables:
1) Estuary and marine water OHPAH concentrations: A large scale survey of along theJapan Sea coast, as well as in the estuary environments of major Japanese cities is being
planned. OHPAHs will be compared to PAHs and biological activity in these environments(using ATP as a proxy). This is expected to comprise the data for a scientific manuscript.
2) Laboratory analyses of the PAH metabolism into OHPAHs: This will be a separate study
to understand sorption kinetics and rates of reaction in response to transformations by
cultured microbial colonies and is expected to yield another manuscript.
Research on OHPAHs and environmental microplastics was expected to be presented at theAnalytical Symposium for the Junior Researcher in Chugoku-Shikoku Branch 2020, being heldin Kochi, June 27, though this is pending an improvement in circumstances.

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

かわむら きいちろう

申請者氏名

川村 喜一郎

所属・職名

山口大学大学院創成科学研究科・准教授

提出年月日

令和 ２ 年 １ 月３０日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

海底に堆積するマイクロプラスチックの分布調査とその応用に関する研究

研究実施
期間

センター
教員

一般枠
☐国際枠

平成 ３１年 ４月 １日～

研究期間
単年
☐複数年(２年)

令和 ２ 年☐新規
継続

３月 ３１日長尾 誠也 教授

1

様式 3

氏

申請者

名

所

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

属

分担内容

研究組織

川村喜一郎

山口大学

准教授

083-933-5750

野牧秀隆

海洋研究開発機構

主任研究員

046-866-3811

小栗一将

海洋研究開発機構

分担者

主任技術研究員046-866-3811

（公財）
海洋生物環
高田兵衛

境研究所

中央研

主査研究員

03-5225-1161

究所

※

井上陸夫

金沢大学

准教授

0761-51-4440

長尾誠也

金沢大学

教授

0761-51-4440

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料

泥

パック詰め（1cm 厚
の円盤状）

１２０個

分析した試料泥

パック詰め（1cm 厚
の円盤状）

３０個

分析試料

研究目的・
期待される
成果

ペットボトルやポリタンクなどのプラスチックゴミは，環日本海域に多く漂着し続けている．このような海に漂うプラスチックゴミは，内包する空気や付着物により浮遊しているが，基本的に比重が海水よりも重たいため，海底にも堆積していると推測される．では，どの程度，堆積しているのだろうか？海洋研究開発機構ウェブサイトを閲覧すると，多くの海底プラスチックゴミが深海底にあることがわかるが，堆積する
ほとんどのプラスチックは，おそらく細かく砕かれた（もしくはもともと小さい）視認が難しいマイクロプラスチックとなっているだろう．そのようなマイクロプラスチ
ックは，沿岸では報告例があるものの，深海底では Van Cauwenberghe et al.（2013;
Environ. Poll.）によって，大西洋と地中海の水深 4000m 以深から初めて報告された．
しかし，マイクロプラスチックの日本周辺における分布状況を始めとする太平洋での報告例はない．そこで，本研究では，このような従来調査されていない日本海やそれと比較するための太平洋などの日本近海でのマイクロプラスチックの深海底での分布状況を把握することを目的とする．また，プラスチック生産は 1960 年代から急増していることから，プラスチックを 1960 年の指標，すなわち，示準化石として応用できる
可能性についても検討する．

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

今年度は，以下のことを行った。
１） 日本海試料を分析し，そのマイクロプラスチック分布を明らかにした。これは中野健吾（２０２０；山口大学卒業論文）として報告された。日本海海底堆積物中のマイクロプラスチックの報告は世界初である。
２） 日本地質学会（山口大会）において，マイクロプラスチックに関するセッションを立ち上げ，磯辺篤彦教授（九州大学）や中嶋亮太博士（JAMSTEC）らを招待し，日本のマイクロプラスチック研究について，地球科学の研究者と現状について，
日本で初めて議論した。同時に，川村，中野も発表した。
利用・研究実 ３） 来年度５月に幕張で開催される JpGU においてマイクロプラスチックセッション
を磯辺篤彦（九州大学），川村喜一郎（山口大学），土屋正史（JAMSTEC マイクロ
施内容・得らプラスチック研究グループ長），岡崎祐典（九州大学；微化石専門）の連名で立
れた成果
ち上げた。
４） 日本で初めてのマイクロプラスチック研究航海として，８月―９月に実施された
よこすかーしんかい６５００による「YK19-11 次小笠原沖研究航海」に学生とともに乗船し，マイクロプラスチックの海洋汚染の現状や研究プロセスについて船上で議論した。父島から乗船し，横須賀で下船した。乗船期間中に，台風１０号
によって千葉県が大規模に被災した。この台風１０号の前後で試料を採取しており，今後，台風によるマイクロプラスチック輸送過程について明らかになる。また，小笠原沖でしんかい６５００による潜航調査が実施され，マクロ・マイクロ
プラスチックの深海底での分布状況も世界で初めて明らかになった。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

Kawamura et al. (2020) Tsunami - triggered dispersal and deposition of
microplastics in marine environments and their use in dating recent turbidite
deposits. Geological Society, London, Special Publications in press,
doi:10.1144/SP501-2019-45.（日本周辺での津波によるマイクロプラスチックの輸送の可能性を議論した論文）
中野 健吾・川村喜一郎・野牧秀隆・小栗一将・井上陸夫・長尾誠也（2019）日本周辺の海底堆積物中のマイクロプラスチック分布．日本地質学会 （山口大会），2019 年 9月 23 日．
（日本海のマイクロプラスチック分布の報告）
土屋正史, 野牧秀隆, 木元克典, 中嶋亮太, 北橋倫, 川村喜一郎ほか（2019）人新世の微化石指標:砂質有孔虫を用いたマイクロプラスチック汚染の実態把握．日本古生物学会年会講演予稿集，2019 年 6 月 21 日．
（微化石を用いたマイクロプラスチック抽出の可能性を議論した発表）
中野謙吾（2020）海底堆積物でのマイクロプラスチック抽出方法とその応用．山口大学卒業論文．

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）

かつみ なおや

申請者氏名

勝見 尚也

所属・職名

石川県立大学・講師

成果報告書

提出年月日

令和 2 年 1 月 28 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

農用地におけるマイクロプラスチックの分析方法の確立と動態把握

研究実施
期間

センター
教員

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)新規☐継続2019 年 4 月 1 日 ～ 2020 年 3 月 31 日

長尾誠也

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

勝見尚也

石川県立大学

講師

研究代表

長尾誠也

金沢大学

教授

分析・解析

松木篤

金沢大学

准教授

分析・解析

落合伸也

金沢大学

助教

分析・解析

松中哲也

金沢大学

助教

分析・解析

分担者

※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名申請書に記載した試料形態（形状）

試料数

土壌
河川懸濁物質プラスチック

粉体
粉末
粉末

20
20
50

プラスチック

粉末

10

分析試料

分析した試料

研究目的・
期待される
成果

研究目的
マイクロプラスチック(5mm 以下のプラスチック：MP)による海洋汚染は新たに生じた環境問題として注視されている。これらのプラスチックは海洋生物に誤飲されることで、消化管の閉塞や、吸着していた有害物質や可塑剤の体内への移行などが懸念されている。海洋 MP は陸域に発生源があるため、汚染拡大を防ぐためには陸域発生源からのフラックスを明らかにし、各排出源に対して対策を講じることが効果的である。
本研究ではこれまで発生源として見逃されてきた農耕地における MP の動態に着目し、(1)
水田からの MP の流出、(2) 水田土壌への MP の蓄積、(3)海洋への移行実態について明らかにすることを目的とした。
期待される成果
本研究は農耕地における MP の実態を明らかとすることを目的に、（１）顕微レーザーラマンを用いた土壌中 MP の定量方法の確立と、（２）モニタリングをベースとした農用地におけるMP の動態解析を行う。これらの課題を遂行することで、MP のシンクおよびソースとしての農耕地の機能性評価、そして、陸域から海域への動態解明に一翼を担うことが期待される。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

被覆肥料由来のマイクロカプセルの環境動態
予備調査の結果、被覆肥料（肥料成分の溶出をコントロールするためプラスチック
でコーティングした肥料）の被覆材であるマイクロカプセル（MC）が農耕地や海岸に大量に堆積していた。これら MC の粒径は 2mm 程度であることから、環境中の一次
MP となる。そこで、本研究はまず被覆肥料由来の MC の環境動態に特化した研究を行った。
１．水田土壌への蓄積：石川県立大学付属農場の水田にて土壌を採取し、1mm より大きい MP を篩を用いて分離し、粒子数を計測した。その結果、水田土壌には被覆肥料
由来の MC が 31 – 91 mg/kg、フィルム状やファイバー状の MP が 4～18 個/kg 蓄積していた。本研究サイトにおいて蓄積していた MC の濃度はスイスの氾濫原における土壌中 MP の平均濃度の 10 倍、ドイツの農耕地における MP 濃度の 150 倍に相当し、日本の水田土壌は MP 濃度が極めて高いことが明らかとなった。また、これらの結果を単位面積当たりの濃度に換算すると、3.3×103 個/m2 であり、調査圃場にはおよそ3.3×105 個の MC が蓄積していることとなる。
２．水田からの流出量：次いで、水田の排水口から流出する MC 数を計測した。MC の流出量は代かき直後に急増し、1 週間程度流出が続いた。その後、MC の流出量は減少
し、8 月 5 日以降、排水口から MC の流出がなくなった。灌漑期間中に回収された MC
数は、本年度施用した被覆肥料の粒子数の 1 割以下であり、大部分は土壌に蓄積することが明らかになった。さらに、回収された MC のほとんどが昨年以前に施用したものだったことから、肥料成分を溶出し終えた MC は土壌中に 1 年以上蓄積した後、代かきによって水面に浮上し、排水とともに圃場外に流出することことが考えられた。
３．海岸におけるモニタリング：石川県松任海浜公園において農業用水が流れ込む地点を選定し、定点モニタリングを行った。その結果、海岸に堆積している MP の 6～9割が被覆肥料由来の MC であり、農業が盛んな地域では農地が主要な発生源となっていることが明らかとなった。海岸に堆積している MC 量は灌漑期に多く、その中でも7 月が最も多かった。水田からの流出のピークが 5 月であるため、タイムラグが発生していた。このタイムラグの要因としては、農業用水を介して陸域から海域へ移行する過程で落差工などの人工構造物に一時的にトラップされ、梅雨時期の用水の流量増
加によってトラップされていた MC が海洋へ押し流されたことが考えられた。
粒径 1mm 以下の土壌中 MP 分析手法の開発
1mm 以下の微小な MP の情報を得るため、環境試料から MP を分離する手法の検討を行った。まずは、汚泥中の MP の分析に用いられている比重分離法（例えば Hurley
et al. 2018）を採用した。本手法の精度を検証するため、市販のポリエチレン製マイク
ロビーズ（粒径 27～45μm、63～75μm、125～150μm の 3 種類）を用いて添加回収試験を行った。その結果、粒径 125～150μm のマイクロビーズの回収率は 90％以上だったが、粒径 27～45μm および 63～75μm のマイクロビーズの回収率は 50%以下だった。
したがって、本手法は粒径が 100μm 以上の MP のみにしか適用できないことが明らかとなった。さらに、ヒマシ油を用いた MP の分離手法（Mani et al. 2019）も試したが、比重分離の時と同様に粒径が 100 μm 以下のマイクロビーズの回収率が 60％と低く、微小な MP を土壌から定量的に分離する手法を確立できなかった。現在、土壌の前処
理方法の改良や、マイクロビーズのゼータ電位の測定を行い、回収率が低くなった要因を検討している。
今後、顕微ラマンあるいは顕微 IR を用いて分離した粒子の中から MP を同定する予定である。予備実験として海洋で回収した MP を対象に顕微ラマンによる定性分析を行ったところ、プラスチックに含まれるタルク（鉱物）や着色料による自家蛍光が強く、解析が困難だった。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

3

様式 3

見込まれる
成果物

学会発表
Takafumi Nakajo, Naoya Katsumi. Examination of an analysis method of microplastic in soils
2019 Joint Seminar on Environmental Ecology and Restoration between Japan and Taiwan
Naoya Katsumi, Takasei Kusube, Hiroshi Okochi, Masanori Okazaki. Microplastics used inpaddy fields polluting the marine environment. 2019 Joint Seminar on Environmental
Ecology and Restoration between Japan and Taiwan
勝見尚也・楠部孝誠・宮里朗夫・松木篤・長尾誠也・大河内博・岡崎正規. 農耕地におけるマイクロプラスチックの動態解明. 日本土壌肥料学会
勝見尚也・中條隆文・松木篤・長尾誠也・大河内博・岡崎正規. 農耕地におけるマイク
ロプラスチックの動態解明：実態把握と分析手法の検討. 環境化学討論会
卒業論文
中條隆文 農耕地から発生するマイクロプラスチックの環境動態 石川県立大学 2019年度卒業論文

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

かるべ じんいち

申請者氏名

苅部 甚一

所属・職名

近畿大学工学部化学生命工学科・講師

提出年月日

令和 2 年 4 月 30 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

二枚貝の貝殻を用いた日本海沿岸の放射性ストロンチウムモニタリング法の検討

研究実施
期間

令和 1 年 4 月 1 日～

センター
教員

長尾誠也、落合伸也

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)

新規☐継続

令和 2 年 3 月 31 日

1

様式 3

氏

申請者

名

苅部甚一

所

属

近畿大学工学部化
学生命工学科

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

講師

082-434-7000

教授

0761-51-4440

助教

0761-51-4440

金沢大学環日本海

研究組織

長尾誠也

域環境研究センター
金沢大学環日本海

分担者

※

落合伸也

域環境研究センター

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

放射性セシウム（137Cs）

固体（貝殻粉末）
もしくは溶液（中性）

10

放射性セシウム（137Cs）

貝殻粉末

4

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料2

様式 3

研究目的・
期待される成果

日本の日本海側には多くの原子力発電所がある．2011 年 3 月の福島第一原子力発電所
事故のような事態が日本海側で起きた場合，福島の事例と同様に放射性セシウム（Cs）
だけでなく，分析法が難しい放射性ストロンチウム（Sr）による日本海沿岸の汚染が生じる可能性がある．このような事態に備え，海水中の放射性 Sr 分析法の簡略化や簡易的な海水中放射性 Sr モニタリング法の確立は必要不可欠である．そこで本研究では，海水中の Sr を一定期間濃縮，蓄積する貝殻を活用した簡易的な放射性 Sr モニタ
リング法の検討を行う．具体的には，貝殻中の放射性 Sr に加えて放射セシウム（Cs）
分析も行い，これらの性質の異なる 2 つの核種（放射性 Sr/放射性 Cs）の比を用いる
ことで，海水中の放射性 Sr 濃度変動に加えて放射性 Sr の沿岸域での挙動（汚染源からの放出，拡散経路等）の変化についても簡易的に把握できるモニタリング法を目指す．

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

3

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

令和 1 年 4 月 17-19 日に福井県坂井市、石川県小松市の海岸にて海水および二枚貝（ムラサキイガイ、ムラサキインコガイ）の採集を行った。また、同年 8 月 1 日に福島県浪江町の海岸で海水および二枚貝（ムラサキインコガイ）の採集を行った。採集
試料（海水および二枚貝の貝殻）の分析結果については、新型コロナウィルスの影響で当初予定していた分析の大部分が行えず、現在までに分析が終了した試料（貝殻）について報告する。放射性 Sr（Sr-90）については以下の表 1 に示した。福井県坂井市の海岸で採取した個体は殻長が 1～2cm、4～5cm、5～6cm の個体のすべてで定量下限値以下となった。一方、福島県浪江町で採取した同じサイズの個体では 4cm 以上の個体で Sr-90 を検出することができた。福井県に比べて福島県の海岸での貝殻の Sr90 濃度が高くなった要因の一つとして、2011 年 3 月に発生した福島第一原子力発電所事故によって海洋中に放出された放射性 Sr（Sr-90）が関係していると考えられる。Karube et al.(2016)では、本研究で扱ったムラサキインコガイの軟体部を用いた Sr-90 モニタリングを東日本太平洋沿岸域で行い、二枚貝の採集地点が福島第一原
子力発電所に近いほど、軟体部の Sr-90 濃度が高いことが明らかになっている。また、2015 年の時点で原発事故の影響がみられなくなっていることも指摘されている。貝殻は軟体部とは異なり海水中の Sr が蓄積する特性がある事から、本研究での貝殻の Sr-90 濃度は 2011 年の事故の影響が 2019 年現在でも貝殻に保持されている可能性が考えられる。また、福島県の海岸で採取した個体の貝殻の Sr-90 濃度はサイズによって異なっていた。これは、分析した個体の年齢に関係していることが考えられえる。小型の個体はごく最近生まれた個体であり、2011 年の事故によって放出された放射性 Sr の濃度が事故前の状況に近くなった海で成長し、逆に、6cm といった大型の個体は、今から数年前、つまり、原発から放出された放射性 Sr がまだ海水中に色濃く残っていた状況で成長したため、原発事故の影響を受けた Sr-90 濃度を示したと考えられる。このことを検証するためには、二枚貝と同時に採取した海水の Sr-90
濃度との比較や分析した個体の年齢の推定などが必要であり、本研究が今後取り組むべき課題である。放射性セシウム（Cs-134、137）は福井県で採取した個体の貝殻（4個体）で不検出となった。この結果、日本海側での現在の海水中の放射性 Sr および放射性 Cs 濃度水準では、貝殻を使ったこれらの核種のモニタリングは難しいことが分かった。一方で、福島県沿岸海域では福島第一原子力発電所事故の影響もあり放射性 Sr が貝殻から検出できる状況にある。今後は、福島県で採取した個体の貝殻や海水に含まれる放射性 Cs についても調べ、本研究の当初の計画にあげた貝殻中の放射性 Sr と放射性 Cs 濃度比の利用可能性も検討する必要がある。
参考文献：Karube et al.(2016): Environ Sci Pollut Res (2016) 23:17095–17104※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

4

様式 3

見込まれる
成果物

R1 年度の当研究室の 4 年生 1 名が本研究に関連した卒業研究「貝殻を用いた海水中の放射性ストロンチウムモニタリング法の検討」を行った。R2 年度も引き続き 4 年生 1
名が本研究に関する卒業研究に取り組む予定である。

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

5

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

かえりやまひでき

申請者氏名

帰山秀樹

所属・職名

水産研究・教育機構 中央水産研究所・主任研究員

提出年月日

令和 2 年 4 月

27 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

日本周辺海域における東電福島第一原発事故由来の粒子態放射性セシウムの沈降実態

研究実施
期間

2019 年

センター
教員

環日本海域環境研究センター 准教授 井上睦夫

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)

新規☐継続

4 月 1 日～2020 年 3 月 31 日

1

様式 3

氏

申請者

名

帰山秀樹

研究組織

井上睦夫

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

水産研究・教育機構 中央 主任研究員
水産研究所
金沢大学環日本海域環境研 准教授
究センター

分担内容

前処理および分析

ガンマ線測定分担者※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載
した試料

沈降粒子

乾燥物

約 20

分析した試料

沈降粒子

乾燥物

17

分析試料

2

様式 3

研究目的・
期待される成果

東電福島第一原発事故により放出された放射性セシウムの日本海への影響は、大気降下あるいは河川を経由した陸域からの流入が挙げられる。前者は事故直後の短時間に限られ、その実態は不明な点が多い。水産機構では事故前の 2010 年から２年間、日本海盆において係留観測を実施し、事故直後の沈降粒子より 134Cs を検出している。この結果は大気降下により日本海へ降下した放射性セシウムが速やかに下方へ沈降したことを示唆するものの、低濃度かつ減衰の早い 134Cs では沈降過程の詳細を明らかにすることが困難であった。本研究では 2011 年より福島県沖合において実施した係留観測で得られた沈降粒子の 134Cs を分析し、日本海で得られる知見と比較することで、両海域の海面沈着した放射性セシウムの沈降粒子としての除去過程を明らかにすることを目的とする。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

3

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

今年度は福島県沖北太平洋にて 2011 年〜2014 年に採集された沈降粒子の 134Cs 濃度を定量した。水産研究・教育機構が 2011 年 7 月より係留観測を実施していた福島県沖のセジメントトラップで得られた沈降粒子試料をゲルマニウム半導体検出器による測定に供し、放射性セシウム(134Cs および 137Cs)濃度を定量した。本試料は水産研究・教育機構にて事前にゲルマニウム半導体検出器によるガンマ線測定を実施した 62 試料のうち、134Cs の存在が示唆されるものの微量であるため不検出であった試料および、試料重量が微量で 137Cs も検出不能であった 17 試料である。放射性セシウムの分
析は金沢大学環日本海域環境研究センター低レベル放射能実験施設において行った。
今年度の測定結果より明らかとなったことは以下のとおりである。調査期間を通じ沈降粒子から 137Cs は常に検出され、金沢大学環日本海域環境研究センター低レベル
放射能実験施設で定量された 137Cs 濃度の範囲は 0.003〜0.09 Bq/g-dry の範囲にあった。これら福島県沖における沈降粒子の放射性セシウム濃度は昨年度明らかとなった
日本海における沈降粒子の放射性セシウム濃度よりも遥かに濃度が高く、福島第一原
発事故により放出された放射性セシウムの沈着量（および北太平洋は直接漏洩）の違いを明瞭に表している結果が得られた。
また、昨年度得られた日本海の沈降粒子に含まれる放射性セシウムの分析結果について解析を行い、福島第一原発事故に由来する放射性セシウムが日本海北部へ大気沈着した時期の推定、粒子の沈降速度推定、粒子として海洋内部への放射性セシウムの輸送過程を議論した原著論文を執筆、投稿し査読途中である。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

日本海における観測結果についてまとめ原著論文として Journal of Environmental
Radioactivity へ投稿し、査読中である。

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

たかた ひょうえ

申請者氏名

高田 兵衛

所属・職名

福島大学 環境放射能研究所・特任准教授

提出年月日

令和 2 年4 月 13 日

研究期間
単年☐複数年(２年)

☐新規
継続

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

日本の東西沿岸域における東電福島第一原発由来放射性 Cs の動態把握

研究実施
期間

センター
教員

2019 年 4 月 1 日～

一般枠
☐国際枠

2020 年3 月 31 日

金沢大学環日本海域環境研究センター 井上睦夫

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

高田兵衛

福島大学環境放射
能研究所

特任准教授

024-504-2882

井上睦夫

金沢大学環日本海域環境研究センター

准教授

0761-51-4440

分担者※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

河川水
沿岸水

弱酸性

試料数

約 40

（２０L プラスチック容

申請書に記載
した試料

器）

分析試料

河川水
沿岸水

弱酸性

約 10

（２０L プラスチック容器）分析した試料

研究目的・
期待される
成果

これまでの継続的な共同研究によって、東西での沿岸海域における放射性 Cs レ
ベルに影響について、『日本の東海岸側』では同原発からの直接漏洩と、河川流入『日本の西海岸側』では対馬暖流であることが分かってきた。
しかしながら、各海域での支配要因について、今後は経年的な調査の積み重ねによって定量的な評価をする必要がある。
本調査は、両沿岸側での放射性 Cs 濃度レベルが異なる支配要因について、これらの影響を定量的に評価することを目的とする。
そこで、両海岸での同事故由来の放射性 Cs の動態や濃度レベルを支配する因子（西海岸側：対馬暖流、東海岸側：同原発からの直接流出及び河川）の影響について、今回は日本海側の沿岸域における放射性 Cs 濃度レベル把握のための石川県における日本海側に注ぐ河川（手取川を中心に）周辺の沿岸調査を行う。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究実
施内容・得られた成果

研究実施内容試料は、石川県の金沢から小松市の沿岸及び手取川下流（塩分が 1 未満）において（2019 年）、試料採取を行った。各測点において、水サンプルを酸洗浄したバケツで収集した。各試料を 20L のポリエチレンバッグに入れ、次に濃硝酸を添加し弱酸性とし、分析まで冷暗所にて保管した。これら試料をポリエチ
レンバッグに入れ、分析まで冷暗所に保管した。
海水の前処理及び分析は、金沢大学環日本海域環境研究センター低レベル放射能実験施設において行った。前処理を行った試料を同施設所有の低バックグ
ラウンドゲルマニウム半導体検出器で測定した。また、放射性 Cs である 134Cs
および 137Cs の検出下限値は、それぞれ 0.1mBq/L であった。
なお、海水及び海底堆積物試料中の 134Cs および 137Cs 濃度は、採取日及び事故時（平成 23 年 3 月 11 日）に減衰補正した。
得られた成果海水
海水試料中の 137Cs 濃度が 1.1～1.7mBq/L の範囲（事故時補正値：1.3～
2.1mBq/L）であった。また、134Cs 濃度も検出され、その濃度範囲は ND～0.05mBq/L（事故時補正値：ND-0.90mBq/L）であった。一方、手取川は 137Cs ならびに 134Cs
も検出未満であったことから、この河川からの影響ではないことは明らかとなった。しかし、沿岸海水では 134Cs が検出されていることから、事故の影響が日本海に確認された。この値は同時期に日本海側の沖合海域において検出された濃度レベル（北海道、新潟、石川、福井、島根県沖合：0.6～0.8mBq/L（事故時補正値））1)と同程度であることから、事故直後、北太平洋の表層に沈着した放射性 Cs のうち一部が、対馬海流によって日本海へと到達し 2)、それが海岸まで到達したことが明らかとなった。
引用文献
1) 海洋生物環境研究所 (2019).平成 30 年度原子力施設等防災対策等委託費（海洋環境における放射能調査及び総合評価）事業調査報告書.
2) H. Takata, M. Kusakabe, N. Inatomi, T. Ikenoue (2018). Appearances ofFukushima Daiichi nuclear power plant-derived 137Cs in coastal waters around Japan:
Results from marine monitoring off nuclear power plants and facilities, 1983–
2016. Environmental Science and Technology 52, 2629–2637.

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

原著論文での発表予定（投稿中）
Takata, Hyoe; Aono, Tatsuo; Aoyama, Michio; Inoue, Mutsuo; Kaeriyama, Hideki;
Suzuki, Shotaro; Tsuruta, Tadahiko; Wada, Toshihiro; Wakiyama, Yoshifumi.
Suspended particle–water interactions regulate radiocesium concentrations in
the nearshore waters of Fukushima Prefecture.
Environmental Science & Technology.

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）

くまもと ゆういちろう

申請者氏名

熊本 雄一郎

所属・職名

成果報告書

提出年月日

令和２年１月２９日

国立研究開発法人海洋研究開発機構・主任技術研究員

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

研究実施
期間

センター
教員

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)

新規☐継続

セシウム 137 を用いた日本海深層水の循環に関する研究2019 年 4 月 1 日 ～ 2020 年 3 月 31 日

金沢大学環日本海域環境研究センター 井上睦夫 准教授

1

様式 3

氏

申請者

名

熊本雄一郎

研究組織

荒巻能史
井上睦夫
分担者

※

職名／
大学院生・
所 属
分担内容
学部生は利
用時の年次
海洋研究開発 主 任 技 術研究統括、海水試料採取
機構
研究員
国立環境研究 主 任 研 究
海水試料採取所員
金沢大学環日本海域環境研 准教授
ガンマ線計測究センター

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料

放射性セシウム

海水20分析した試料

放射性セシウム

海水

7

分析試料

研究目的・
期待される
成果

大気中核実験由来の放射性セシウム 137 は、海洋循環を定量的に議論することができる有用なトレーサである。日本海深層水は隣接する北太平洋のそれに比べて溶存酸素濃度が高く、より早い速度でベンチレーションが起っていることが明らかになっている。しかし近年の温暖化の影響によって、そのベンチレーションが停滞している可能性が指摘されている。2001
年冬季の深層水形成イベントによって、日本海深層水中の溶存酸素およびセシウム 137 濃度は 2000 年代に有意に増加した。一方で、2010 年代以降溶
存酸素濃度は漸減する傾向が確認されており、その後新たなベンチレーシ
ョンは日本海深層水では起きていないと考えられているが確かではない。
2019 年夏季に予定されている「長崎丸」航海に参加し、日本海大和海盆において採取する深層水中のセシウム 137 濃度を測定することで、過去十数
年の日本海深層水の形成の有無を検証する。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

2019 年 10 月 7 日から 10 日に実施された長崎大学水産部附属練習船「長崎丸」）第４０－２次航海に乗船し、日本海大和海盆の１観測点（Station
PM5、北緯 37 度 42 分、東経 134 度 43 分、水深 2910ｍ）において、表面（4ｍ）、100ｍ、500ｍ、1000ｍ、2000ｍ、2500m、2910ｍの 7 層で、放射性セシウム測定用海水試料（各層 40 リットル）を採取した。実験室に持ち返った海水試料中の溶存放射性セシウム 137 を、リンモリブデン酸アンモニウ
ム（AMP）を使って濃縮した。担体として海水試料に加えて安定セシウム濃度の ICP-MS を使った測定結果から、AMP による放射性セシウムの回収率は約 95％と見積もられた。AMP に濃縮されたセシウム 137 濃度は、現在金沢大学環日本海域環境研究センターの低バックグランドゲルマニウム半導体
検出器を用いて測定中である。
利用・研究実
施内容・得られた成果※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

現在測定中のセシウム 137 の結果をもとに、過去十数年の日本海深層水の形成について議論する。その成果は、来年度以降学術研究集会において口頭発表を行う予定である。最終的には原著論文として発表する。

見込まれる
成果物

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０２０年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

たぞえ ひろふみ

申請者氏名

田副 博文

所属・職名

弘前大学被ばく医療総合研究所・助教

提出年月日

2020 年

1 月 31 日

研究期間
単年☐複数年(２年)

新規
☐継続

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究☐ 複数の研究分野に跨がり推進する学際的研究

研究課題

ネオジムおよびラジウム同位体をマルチトレーサーとした日本海における物質循
環の解明に関する研究

研究実施
期間

平成３１年４月１日～令和 2 年３月３１日

センター
教員

井上

睦夫

一般枠
☐国際枠

准教授

1

様式 3

氏

申請者

名

博文

井上

睦夫

研究組織

田副

分担者

※

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

弘前大学被ばく医療総合研 助教
究所
金沢大学環日
本海環境研究センター低レ 准教授
ベル放射能実験施設

分担内容

試料採取・ネオジム分析

ラジウム分析

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載
した試料

海水

溶液

20

分析した試料

海水

溶液

20

分析試料

研究目的・
期待される
成果

日本海に流入する対馬暖流水は黒潮を起源として、東シナ海で硝酸やリン酸などの栄養物質が付加され、水産資源に大きな影響を与えている。そのため、東シナ海
や津軽暖流水に沿った物質循環過程を理解することは今後の環境の変化を予測する上でも重要である。希土類元素に属するネオジムの同位体比は供給源となる岩石の年代を反映する。東シナ海では堆積物－海水間の相互作用により大きく変性し、その痕跡をトレースすることが可能な化学トレーサーとなる。また、ラジウム-226 およびラジウム-228 も同様に堆積物を起源として、日本海に広く分布する。
また、炭酸カルシウム骨格を形成する生物硬組織には保存的に記録されるため、回
遊生物の生活史を解明する手掛かりにもなりえる。この二つのトレーサーを同時に観測することで、日本海におけるより詳細な物質循環過程の解明に取り組む。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

本研究において物質循環の化学トレーサーとして着目するラジウム-226、ラジウム―228 およびネオジムは、いずれもマンガン酸化物沈殿やこの粒子を担持したフィルター（マンガンファイバー）によって、効率よく濃縮できることが知られている。大量の海水をマンガンファイバーに通水することで分析に必要な大量の海水から両元素を容易に濃縮することが可能である。しかし、海水中に存在する金属元素や船舶の海水供給ラインから混入する鉄分も同時に濃縮する。また、吸着剤として用いるマンガ
ン自体も化学分離操作や計測に妨害となる。そのため、本年度の研究実施内容として化学操作によるネオジム・ラジウム・鉄および塩類の分離を試みた。弘前大学では非密封のアイソトープを使用できないため、ラジウムそのものを計測することが困難であるため、化学的性質が類似するバリウムをその指標として用いる手法を選択した。
2018 年 7 月から 9 月に実施されたロシア船舶マルタノフスキー号による Mu-18 研究
航海で得られたオホーツク海およびベーリング海の試料を化学分離試験に用いた。乗船前に作成したマンガンファイバ―を採水装置に装着し、表面水 30-400 リットルを通水し、海水からラジウムおよびネオジムを濃縮した。その後、塩酸+過酸化水素混合液を用いて、マンガン酸化物を溶解し、この溶液を回収した。事前の実験ではこれらの溶出液・洗浄液を希釈し、ICP 発光分光分析装置を用いてバリウムを計測したとこ
ろ、3 回の洗浄操作を実施することで 95%以上のバリウムを回収することが分かっている。これらの溶液はアンモニア水及び濃塩酸を用いて酸濃度を 0.1M に調整した後、陽イオン交換樹脂を充填したカラム（内径 10mm×高さ 7.6cm、樹脂量 6 mL）を用いて陽イオン交換を実施した。ナトリウムやマグネシウムなどの海水主要成分は、陽イオ
ン交換樹脂への分配係数が小さいため、試料溶液の導入中に流出が開始する。一方で、多く共存するマンガンや鉄は分配係数が高いため樹脂への捕捉率が高い。そのため、試料溶液をすべて導入した後、樹脂量の 4 倍の 1.3 M 塩酸溶液を流すことでこれらをカラム中から除去することが可能となった。バリウム（ラジウム）およびネオジムはさらに高濃度の 6M 塩酸を送液することで回収される。その後、ネオジムにのみ吸着性を持つ DGA レジンによる固相抽出法によりバリウムとネオジムの相互分離を行った。
バリウムを含む溶液を金沢大学低レベル放射能実験室に送り、ラジウムの計測前処理
およびガンマ線計測を実施した。同一航海において共同研究者である井上准教授によってラジウム―226 分析が行われているため、得られた結果を比較することで本分析
法の回収率の評価を行う。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

本研究におけるネオジムおよびラジウム同位体の同時分析手法について環境放射能研究会においてポスター発表を行う予定である。また、本研究会のプロシーディング
として成果を発表する。
ベーリング海やオホーツク海における海洋観測は極めて稀であるため、貴重なデー
タセットになると期待される。ロシア船航海の特集号が企画されており、投稿を計画している。

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

しち こうじ

申請者氏名

志知 幸治

所属・職名

国立研究開発法人森林研究・整備機構 森林総合研究所四国支所 主任研究員

提出年月日

令和 ２年 ５月２７日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

花粉分析と磁化測定に基づく過去の森林管理が山地から水域への土砂流出に及ぼし
た影響評価

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)

研究実施
期間

２０１９年 ４月 １日～ ２０２０年 ３月３１日

センター
教員

落合 伸也

1

☐新規
継続

様式 3

氏

申請者

名

志知 幸治

研究組織

落合 伸也

酒井 英男
分担者
川野 禮矢

※

所

属

森林総合研究所四国支所
金沢大学環日
本海環境研究センター
富山大学理工学研究部（理学）
富山大学理工学研究部（理
学）

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

主任研究員

花粉分析による森林管理状況復元

助教

放射性核種を用いた堆積年代決定

名誉教授

磁化分析による土砂流出の検出

修士２年

磁化測定および放射能測定

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料

湿原、湖底および沿岸
堆積物

泥質

50

分析した試料湿原、湖底および沿岸
堆積物

泥質

20

分析試料

研究目的・
期待される
成果

森林は土砂流出抑制などの公益的機能を有しているが、それを高度に発揮させるた
めには、洪水等による土砂流出リスクに対応した森林の管理方法を提案する必要がある。そのためには、過去の情報を記録する堆積物から洪水等の土砂流出イベントを検出し、その当時の森林管理状況との関連性を解析することが有効と考えられる。本研究では北陸および東北地方において、湿原、湖沼、沿岸域等の水域に保存されている堆積物を採取し、採取試料の放射性鉛分析、磁化分析および花粉分析を行うことで、流域において土砂流出イベントが生じた年代および要因を明らかにする。それらの結果を古文書の記載、林相図、空中写真等と比較することにより、流域の森林管理状況と土砂流出の関係について考察を行う。環日本海域の多流域において洪水等のイベントを検出し、流域管理との関係を検討することによって、多雪地域における森林や河川などの管理方針の策定に有効な知見を提供できると期待される。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

今年度は秋田県北秋田市の打当川中流域に位置するつぶ沼を対象とし、2018 年に採取した堆積物コア（全長 45cm）の放射性鉛、放射性炭素および花粉分析を行った。低レベル放射能実験施設において、表層から深度 10cm までの試料を用いて大気由来の放射性鉛測定を行った結果、約 1960 年以降からほぼ平均的な速度で堆積しており、その区間では洪水等のイベント堆積物は含まれていないことが明らかになった。続いて、10cm 以深の 3 深度から発見された植物片を用いて放射性炭素測定を行った結果、採取
コアは過去約 1000 年間の流域情報を含んでいることが示された。堆積物コアの花粉分析を行った結果、打当川流域の植生は 11 世紀以降からブナが最も優占していたが、18 世紀初頭から減少を開始し、代わってイネ科、ヨモギ属などの草本類が増加したことが明らかになった。また、コナラ属コナラ亜属は 19 世紀初頭から増加を開始し、スギは 1940 年代以降に急激に増加した。
花粉分析等により示された打当川流域の環境変遷と古文書等に示された流域に関する記述を比較したところ、18～19 世紀のブナ、コナラ亜属および草本類の増減は、流域の下流に位置する阿仁銅山の運営と大きく関係することが明らかになった。つまり、薪炭材として使用されたブナは阿仁銅山の採掘量が増加するにつれて減少し、薪炭材の不足を補うためにミズナラ等の植林が推進された結果としてコナラ亜属が増加した
ことが推測された。また、草本類の増加はブナ等の伐採に伴う草地の増加を意味すると考えられる。一方、1940 年代以降から現在までのスギの増加は、打当川流域を含む
旧荒瀬村国有林における針葉樹人工林面積の推移とよく対応していたことが林相図を用いた解析から明らかになった。放射性鉛分析による土砂流出イベントが検出されなかった 1960 年代以降では、打当川流域における大規模な土砂災害の発生に関する報告は見当たらなかった。
このように、堆積物の放射性鉛や花粉の測定結果と古文書等の文献に基づく比較によって、流域において過去の環境変遷が生じた要因を詳細に推定できることが示された。つぶ沼の堆積物では表層部分においてイベント層は含まれていなかったが、伐採が盛んに行われたと考えられる 18～19 世紀には土砂流出が生じた可能性がある。今後は、これまでに分析を行った七尾西湾およびつぶ沼における解析を進め、洪水等のイベント堆積物の検出精度を向上させると共に、流域ごとの土砂流出リスクを判定し、森林管理手法の提案につなげていく必要がある。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

○学会発表
志知幸治・落合伸也・酒井英男（2019）石川県七尾地域の過去 100 年間の環境変化と洪水イベントが花粉組成に及ぼす影響. 日本花粉学会大会講演要旨集 60, 64.
志知幸治・落合伸也・酒井英男（2019）七尾湾堆積物の放射性鉛，花粉および磁化測定に基づく洪水時における熊木川流域からの土砂流出. 汽水域研究会大会講演要旨集
11, 22.

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）

なら

ふみこ

申請者氏名

奈良

郁子

所属・職名

中京大学・非常勤講師

成果報告書

提出年月日

令和

2年 4月

3日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
þ 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

þ 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

þ一般枠
☐国際枠

研究期間
þ単年
☐複数年(２年)

þ新規☐継続

Pb-210 と C-14 を用いた湖底堆積物の高精度年代モデル構築とモンスーン変動復元

研究実施
期間

2019 年

センター
教員

環日本海域環境研究センター 助教 松中哲也

4月

1 日～ 2020 年

3 月 31 日

1

様式 3

氏

申請者
研
究
組
織

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

名

所

奈良

郁子

中京大学

非常勤講師

湖底堆積物の化学分析

松中

哲也

金沢大学

助教

湖底堆積物放射能測定

分担者※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。

申請書に記載した試料

物質名

形態（形状）

試料数

湖底堆積物

プラスチックケース
内に圧縮した乾燥堆積物をビニール袋で密封した状態20

湖底堆積物

プラスチックケース
内に圧縮した乾燥堆積物をビニール袋で密封した状態19

分析試料

分析した試料

研究目的・
期待される
成果

低レベル放射能実験施設所有の Ge 半導体検出器を用いたチベット・プマユムツ
ォ湖表層湖底堆積物の放射年代(Pb-210)測定により、表層堆積物の正確な堆積速度
および堆積年代が明らかにされつつある。また、堆積物の粒度組成や無機元素を古気候プロキシーとして用い、環日本海の気候に影響を及ぼしてきた完新世後期におけるモンスーン活動の復元を進めている。2019 年度は、さらに小川原湖（青森県東北町）湖底堆積物の高精度年代モデルの構築に取り組む。海跡湖である小川原
湖の湖底堆積物には、湖の形成時期、および海水準変動によって引き起こされた湖
内環境変動が記録されていると考えられる。完新世後期における海水準変動期の正確な復元は、日本海における海洋循環システム変動、およびそれが与える環境影
響を議論する上で非常に重要である。本研究では、湖底堆積物の放射年代測定および古気候プロキシーから、東アジア地域における完新世後期における環境変動の解明に取り組む。
Ge 半導体検出器を用いた小川原湖表層堆積物の年代および堆積速度の精密決定、および放射性炭素(C-14)を用いた年代測定を併せることにより、過去約 2000
年間の小川原湖の堆積年代を正確に決定できる。これにより、小川原湖の形成年代を明らかにすることが期待でき、過去 2000 年における海水準変動史を復元することが期待できる。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

本研究では、表層堆積物の正確な堆積年代および堆積速度を明らかにすることを目的とし、金沢大学低レベル放射能実験施設に設置された Ge 半導体検出器を用いて、2012 年に小川原湖北部において採取された柱状湖底堆積物(堆積物試料名: OG12-2、堆積物長さ: 280 cm)の、表層堆積物(表層から堆積深度 20cm まで)の Pb-210 および
Cs-137 測定を行った。小川原湖は太平洋に隣接した湖であり、この湖の変動史を明らかにすることは、海水準変動を理解することに繋がる。Pb-210 は最表層から堆積深度12cm まで、堆積深度に対して直線的な減衰を示し、小川原湖の最表層堆積物の堆積深度が一定(0.165 cm/yr)であることがわかった。一方、Cs-137 測定では、堆積物中から明瞭なボムピークを得ることはできず、Pb-210 および C-137 年代測定を併せた正確な堆積年代の決定には至らなかった。
本研究で用いた堆積物試料(OG12-2)から、堆積深度 28 - 29 cm、62 - 63 cm および 104- 105 cm から植物片が発見された。また、堆積物の深度 71-72 cm 層および 77-79 cm 層において、テフラ層が発見された。屈折率および鉱物組成結果から、これらのテフラはそれ
ぞれ、白頭山噴火火山灰である B-Tm テフラ(白頭山-苫小牧火山灰、噴火年代 946 年)、および十和田カルデラに由来する To-a テフラ(十和田 a 火山灰)と同定された。植物片の放射性炭素(C-14)年代測定結果は堆積深度に対して直線性を示し、Pb-210 測定結果と併せて、
OG12-2 堆積物試料の堆積速度が過去約 2200 年間一定であることを示した。さらに、BTm 層の上下（堆積物深度約 30 – 100 cm）から採取した植物片の放射性炭素年代は、白頭山噴火年代と整合的であった。このことは、Pb-210 および植物片 C-14 年代測定により得られた OG12-2 堆積物試料の年代は、高い精度を持って決定されたと言える。これに対して、全有機態炭素（TOC: total organic carbon）による C-14 年代値は、表層堆積物で約 800
cal BP であり、堆積物深度約 30 – 100 cm においても植物片と比べ数百年以上古い値を示した。この結果は、湖周辺の集水域からの古い年代値を持つ有機物の混入によるものと推察される。 蛍光 X 線分析装置を用いた OG12-2 堆積物試料の無機元素分析から、海塩起源物質である臭素(Br)が約 2,000 年 cal BP より堆積物中から急激に減少している
ことがわかった。この Br の変動は、海水準の低下によって小川原湖への淡水の流入量が相対的に増加したため、Br が減少したことを示唆している。このことから、小川原
湖の汽水湖化は、約 2,000cal BP ごろに始まったと考えられる。この時代に対応した
海水準を低下させる気候変動の記録はなく、気候変動よりもアイソスタティックな変動により海水準低下が起きたと予測される。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる原書論文
本研究成果を、Radiocarbon に投稿する予定である。

見込まれる
成果物

原書論文以外による発表
奈良郁子(1 番目)、松中哲也、他 3 名, 小川原湖堆積物の放射年代測定結果と白頭山噴火年代との比較. JAMS シンポジウムプロシーディング, 印刷中.
口頭発表など奈良郁子(1 番目)、松中哲也、他 5 名, 高精度年代測定に基づく小川原湖（青森県）の汽水湖化時期の特定. 第 84 回日本陸水学会（金沢、2019、9 月）.
奈良郁子(1 番目)、松中哲也、他 3 名, 小川原湖堆積物の放射年代測定結果と白頭山噴火年代との比較. 第 21 回 AMS シンポジウム（東京、2018、12 月）口頭.

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

ささ きみかず

申請者氏名

笹 公和

所属・職名

筑波大学 研究基盤総合研究センター応用加速器部門・准教授

提出年月日

令和 2 年 1 月

31 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究
 一般共同研究□ 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

日本海と太平洋における人為起源 129I と 137Cs および 36Cl の降下量変動評価と海洋循環トレーサーへの適応

研究実施
期間

センター
教員

一般枠
☐国際枠

研究期間
☐単年
複数年(２年)☐新規継続

平成 31 年 4 月 1 日～令和 2 年 3 月 31 日

松中 哲也

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

笹 公和

筑波大学

准教授

研究総括、加速器質量分析の高度化

松中 哲也

金沢大学

助教

降水・海水中 137Cs・129I の前処理・測
定

末木 啓介

筑波大学

教授

降水・海水中 36Cl の測定

松村 万寿美筑波大学

技術職員

降水・海水中 129I の前処理

落合 悠太

筑波大学

修士 2 年降水・海水中 36Cl の前処理・測定

分担者※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数137

申請書に記載した試料

降水分析した試料降水

降水中の Cs を吸着させたリンモリ
ブデン酸アンモニ
ウムをビニール袋で密封した状態
降水中の 137Cs を吸着させたリンモリ
ブデン酸アンモニ
ウムをビニール袋で密封した状態

分析試料

研究目的・
期待される
成果

10

7

研究の目的
近年の地球温暖化に対する日本海の表層・深層循環の変化を検知することは、気候変動に対する海洋循環の応答性を予測する上で重要である。越境汚染の 1 つであり主に核活動に起因する 129I（T1/2：1,570 万年）と 137Cs（T1/2：30.1 年）、および宇宙線生成核種の 36Cl（T1/2：30.1 万年）について、日本海と太平洋における降下量変動と挙動を評価し、海洋循環トレーサーとしての適応性を検討することが本研究の目的である。
研究の特色
研究例が少ない日本海におけるハロゲン元素の 129I と 36Cl について降下量の季節変動を太平洋と比較して評価すること、放射能比（129I/137Cs と 36Cl/137Cs）を用いてそれらの起源を推定することが特色である。
期待できる成果
日本海域における新たな海洋循環トレーサーの確立が期待される。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究実施内容
2017−2019 年にかけて、日本海側（能美市・金沢大学低レベル放射能実験施設）と太平洋側（つくば市・筑波大学応用加速器部門）で毎月降水を採取した。2017−2019 年の国内研究機関の調査航海（蒼鷹丸：2017 年 7 月、2018 年 7 月、2019 年 7 月、おしょろ
丸：2019 年、及び鶴洋丸：2018 年 4 月）において、日本海の対馬海流域とリマン海流
域にわたる 11 地点（北緯 38–46⁰、東経 135–141⁰）、及び東シナ海の黒潮流域である長崎沖の 7 地点で表層海水（1 L）を採取した。また、日本海盆・大和海盆において、鉛直方向に水深 3,000−3,500m まで採水を実施した。129I の試料前処理は、低レベル放射能実験施設で以下の様に実施した。0.45 µm 孔径のフィルターでろ過した降水・海水（0.5 L）に対し、1 mg の 127I キャリア（Woodward iodine, 129I/127I: 1×10–14）を加えて同位体希釈を行った後、ヨウ素を溶媒抽出・逆抽出で精製し、硝酸銀を添加してヨウ化銀ターゲットを作製した。応用加速器部門の加速器質量分析装置でターゲットの 129I/127I 比を測定し、Purdue 1（129I/127I: 8.38×10–12）を標準として規格化した。
ICP-MS を用いて試料の 127I 濃度を測定した後、129I 濃度を算出した。一方、36Cl の試料
前処理は、応用加速器部門で以下の様に実施した。0.22 µm 孔径のフィルターでろ過した降水に対し、塩素を陰イオン交換樹脂で精製した後、硝酸銀を添加して塩化銀ターゲットを作製した。応用加速器部門の加速器質量分析装置でターゲットの 36Cl/Cl 比を測定し、KNCl5（36Cl/Cl: 5.0×10-13）を標準として規格化した。イオンクロマトグ
ラフを用いて試料の Cl 濃度を測定した後、36Cl 濃度を算出した。また、降水の 137Cs
利用・研究
実施内容・
得られた成
果

は、低レベル放射能実験施設で前処理を実施した後、Ge 半導体検出器で測定した。特に、日本海側と太平洋側における降水中の 129I と 36Cl の変動、及び日本海における 129Iの動態について解析した。
得られた成果2017 年 7 月から 2018 年 6 月までの降水中 129l 濃度は、日本海側（能美市）で 18.3−326
nBq L-1（平均 129 nBq L-1）、および太平洋側（つくば市）で 74.9−223 nBq L-1（平均134 nBq L-1）の間で変動した。降水中の 129I 濃度は、日本海側において冬季に高くなる傾向が認められた。一方、降水中 36Cl 濃度は、日本海側で 8.8−192 nBq L-1、および太平洋側（つくば市）で 11−148 nBq L-1 の間で変動した。降水中の 36Cl 濃度は、日本
海において冬季に上昇するのに対し、太平洋側では春季に上昇した。日本海側では冬季に北西モンスーンによって高緯度域からの 129l と 36Cl の供給が多くなり、太平洋側
では春季に対流圏界面の破れによって成層圏に滞留していた 36Cl が多く供給された可能性が考えられる。
日本海における表層水中の 129I 濃度は、17.8−25.1 nBq L–1 の間で分布した。また、対馬海流の起源の 1 つである黒潮系海水の 129I 濃度は、15.1−16.2 nBq L–1 と低かった。東シナ海と日本海における 129I 濃度は、塩分と負の相関関係（R2 = 0.94, n = 18）にあった。今回観測した日本海における表層水中の 129I 濃度は、主として東シナ海からの黒潮系海水を含む対馬海流と高緯度からのリマン海流に由来する水塊の混合によって決まっていると考えられる。従って、日本海における 129I の水平分布から、主に対馬海流とリマン海流に由来する水塊混合に関する情報を得ることができる。一方、海水の36
Cl 測定に向けて、36Cl/Cl 比が 10-15 レベル以下の加速器質量分析法が必要であり、更なる装置開発が必要であることが分かった。
これまでの結果を 2 年間で国内外の学会などに 8 件発表すると共に、原書論文 2 件（投稿中 1 件、準備中 1 件）
、報告書 4 件、及び修士論文 1 件にまとめた。今後、日本
海における 129I 鉛直分布の観測を増やし、日本海における 129I の深層循環トレーサーとしての利用性について理解を進める予定である。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

3

様式 3

見込まれる成果物見込まれる原著論文
1. Matsumura, M., Sasa, K., Matsunaka, T., Sueki, K., Takahashi, T.,
Matsuzaki, H., Assessing the effect of laboratory environment on sample
contamination for I-129 accelerator mass spectrometry, Analytical Sciences(in review, minor revision).
2. Ochiai, Y., Sasa, K., Tosaki, Y., Matsunaka, T., Takahashi, T., Matsumura,
M., Sueki, K., An evaluation of the atmospheric Chlorine-36 fallout
released from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident at
Tsukuba, Japan, Geochemical Journal (in preparation).
原著論文以外による発表
1. Sasa, K., Takahashi, T., Takano, K., Ochiai, Y., Ota, Y., Matsumura, M.,
Matsunaka, T., Sakaguchi, A., Sueki, K., 2019, Performance report of the
Tsukuba 6 MV multi-nuclide AMS system in fiscal 2018, UTTAC ANNUAL REPORT
2018, UTTAC-88,13-14.
2. Ochiai, Y., Sasa, K., Tosaki, Y., Takahashi, T., Matsumura, M., Takano,K., Ota, Y., Sueki, K., 2019, Measurements of cosmogenic 10Be and 36Cl in
precipitation during 2015–2016, UTTAC ANNUAL REPORT 2018, UTTAC-88, 1920.
3. Matsunaka, T., Nagao, S., Inoue, M., Ochiai, S., Morita, T., Miki, S.,
Honda, N., Aramaki, T., Kudo, I., Takikawa, T., Sueki, K., Takahashi, T.,
Sasa, K., 2019, Anthropogenic iodine-129 in the Japan Sea and Okhotsk Sea
during 2017−2018, UTTAC ANNUAL REPORT 2018, UTTAC-88, 25-26.
口頭発表
1. Sasa, K., Takahashi, T., Matsumura, M., Ochiai, Y., Matsunaka, T.,
Sakaguchi, A., Shen, H., Sueki, K., Progress of Ultrasensitive Detection
Techniques for the 6MV multi-nuclide AMS System at the University ofTsukuba. The 8th East Asia Accelerator Mass Spectrometry Symposium,
Nagoya, Japan, December 2-6 2019.
2. Ochiai, Y., Sasa, K., Tosaki, Y., Takahashi, T., Matsumura, M., Sueki,
K., Variation of Beryllium-10 and Chroline-36 deposition flux at Tsukuba,
Japan. The 8th East Asia Accelerator Mass Spectrometry Symposium, Nagoya,Japan, December 2-6 2019.
3. 落合悠太, 笹公和, 高橋努, 松村万寿美, 末木啓介, 加速器質量分析法を用いた
塩素 36 測定における低バックグラウンド検出手法の開発, 第 80 回応用物理学会
秋季学術講演会, 札幌, 2019.9.18-21.
4. Ochiai, Y., Sasa, K., Tosaki, Y., Takahashi, T., Matsumura, M., Sueki,
K.: Variation of Chlorine-36 deposition flux in precipitation at Tsukuba,
Japan. 5th International Conference on Environmantal Radioactivity,
Prague, Czech Rep., September 8-13 2019.
修士論文
1. 落合悠太、宇宙線強度変動が降水中の宇宙線生成核種 Be-10 および Cl-36 へ与える影響の評価、筑波大学数理物質科学研究科、2020 年.

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

はなづか まさふみ

申請者氏名

花塚

所属・職名

神奈川大学大学院理学研究科理学専攻生物科学領域博士後期課程 2 年

提出年月日

真史

令和２年１月３１日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究☐ 一般共同研究
 若手研究者育成共同研究

研究分野☐ 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究
 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

日本海のホッコクアカエビにおける卵成熟に関する研究

研究実施
期間

2019 年

センター
教員

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)

新規☐継続

4 月 1 日～2020 年 3 月 31 日

鈴木 信雄

1

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

花塚真史

神奈川大学

博 士後 期課
RPCH の精製および構造決定
程2年

大平剛

神奈川大学

教授

RPCH の化学合成

鈴木信雄

金沢大学

教授

ホッコクアカエビのサンプリング

亀井宏泰

金沢大学

助教

ホッコクアカエビのサンプリング

分担者※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料

ホッコクアカエビ

サイナス腺

200 個体分析した試料ホッコクアカエビ

サイナス腺

200 個体

分析試料

研究目的・
期待される
成果

日本海域で盛んに漁獲されているホッコクアカエビは、資源水準を維持する為の対策が取られているが、漁獲高の安定化には至っていない。資源水準の維持と漁獲高の維持を両立するためには、ホッコクアカエビの種苗生産技術の開発が必要である。種苗生産技術の開発するためには、ホッコクアカエビの成熟制御機構の解明が不可欠である。しかしながら、現在までに、その制御機構の解明には至っていない。最近、申請者の研究グループは、体色を制御するホルモンが、クル
マエビの卵成熟に関与している可能性を示唆する結果を得た。これまで、誰も注目してこなかったホルモンがホッコクアカエビの卵成熟も制御している可能性が高い。そこで本研究では、ホッコクアカエビのサイナス腺から赤色色素凝集ホルモン（RPCH）を精製し、構造決定することを第一の目的とした。そして、ホッコクアカエビの
RPCH を化学合成し、それをホッコクアカエビに投与することで、RPCH の生理機能を明らかにすることを第二の目的とした。
RPCH は赤色色素胞内の赤色色素を凝集させる活性を持つため、RPCH を投与するとホッコクアカエビの体色は白色化すると考えられる。すなわち、PRCH の投与量や投与間隔は、体色を観察することで調節できる。そのため、ホッコクアカエビはクルマエビよりも生体内での RPCH の生理機能を解析する実験動物として優れている。この点が本研究の特色と言える。ホッコクアカエビに成熟を誘導するための人為的な条件を実験室レベルで調べることが可能になれば、ホッコクアカエビの資源量向上に向けた種苗生産技術の開発に繋がる。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

甲殻類の成熟を抑制的に制御するペプチドホルモンとして卵黄形成抑制ホルモンが同定されているのに対し、成熟を促進するペプチドホルモンは未だ不明なままである。
しかし、マダコの生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン（GnRH）やヤツメウナギの GnRH
をクルマエビ科のバナメイやウシエビに投与すると卵成熟が促進された。また、マダコのGnRH をホッコクアカエビに投与すると、ホッコクアカエビの体色が明色化した。この結果は、マダコの GnRH がホッコクアカエビの赤色色素凝集ホルモン（RPCH）受容体に結合したことを示している。RPCH は体色調節作用のみ報告されており、成熟には関与しないと考えられてきた。しかし、クルマエビとホッコクアカエビの実験結
果より、RPCH は甲殻類の成熟を制御していると考えられる。そこで本研究では、ホッコクアカエビのサイナス腺から RPCH を精製し、一次構造を決定することを目的とした。
ホッコクアカエビのサイナス腺を実体顕微鏡下で摘出し、サイナス腺に含まれるペ利用・研究実 プチドを抽出した。そして、ホッコクアカエビ RPCH を 2 段階の逆相 HPLC で精製し施内容・得ら た。次に、ホッコクアカエビ RPCH を N 末端アミノ酸配列解析に供したが、アミノ酸配列は得られなかった。そのため、ホッコクアカエビ RPCH の N 末端はブロックされれた成果ていると考えられた。そこで、Pfu Pyroglutamate Aminopeptidase 消化により、N 末端のピログルタミン酸を切断した。消化産物を N 末端アミノ酸配列解析に供した結果、
LNFSPGW の 7 残基のアミノ酸配列を決定することができた。また、消化産物の質量分析を行ったところ、C 末端はアミド化されていると考えられた。これら全ての結果
より、ホッコクアカエビ RPCH の一次構造は、pQLNFSPGWamide と考えられた。次に、Fmoc（Fluorenyl-methOxy-Carbonyl）基を保護基に用いたペプチド固相合成法を用いて、ホッコクアカエビ RPCH を化学合成した。10 ng の化学合成 RPCH をホッコク
アカエビに注射した結果、注射後 15 分後には体色が白色化した。その効果は、注射後
2 時間まで継続した。
今後、化学合成 RPCH を未成熟なホッコクアカエビに投与し、ホッコクアカエビの成熟を促進するかどうかを調べる。促進活性が観察された場合、ホッコクアカエビを成熟させるための最適条件を検討する。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

原著論文
Masafumi Hanazuka, Toshiyuki Terasawa, Shozo Ogiso, Nobuo Suzuki, Tsuyoshi
Ohira (2020) Purification and structural determination of red pigment
concentrating hormone from the northern pink shrimp Pandalus eous. Comp.
Biochem. Physiol. B Biochem. Mol. Biol. (in preparation)
口頭発表
花塚真史、亀井宏泰、片山秀和、大平剛「クルマエビ赤色色素凝集ホルモン受容体のリガンド特異性の解析」
第 19 回日本蛋白質科学会年会
2019 年 6 月 24 日～26 日、神戸国際会議場、神戸国際展示場※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

なかやま さとし

申請者氏名

中山

所属・職名

千葉大学大学院 融合理工学府 生物学コース・博士後期課程 3 年

提出年月日

理

令和 2 年 4 月 30 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究☐ 一般共同研究
 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

海産無脊椎動物における PAH 認識機構の研究

研究実施
期間

平成 31 年 4 月 1 日～ 令和 2 年 3 月 31 日

センター
教員

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)

新規
☐継続

関口俊男

1

様式 3

氏

申請者

名

中山 理

研究組織

関口俊男
分担者

※

小笠原道生

所

属

千葉大学大学
院融合理工学府
金沢大学環日本海域環境研究センター
千葉大学大学
院理学研究院

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

博士後期課
サンプル採集・遺伝子発現解析
程3年
助教

レポーター解析

准教授

研究指導

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料研究の目的：本申請では、海産無脊椎動物のモデルとしてカタユウレイボヤを用い、毒物センサーとして知られている pregnane X receptor (PXR) の PAH との応答性検証と、ホヤにおける PXR の機能解明を行う。これまで PXR は、脊椎動物において、様々な化学物質に応答し、P450 ファミリーの毒物代謝酵素を誘導することが知られている。脊椎動物における PAH の受容体である Ahr は、無脊椎動物
では化学物質に応答しないという報告が多く、PAH 受容体としての役割は疑問視されている。そこで本研究では、PAH と PXR の応答性と、PXR の生体内での発現状況や PAH 投与による発現変動を解析する。
研究目的・
期待される
成果

研究の特色：本研究では、カタユウレイボヤを用いる点が特色である。カタユウレ
イボヤの属する尾索類は、系統学的に脊椎動物に最も近縁な無脊椎動物であり、脊椎動物との比較研究おいて有用な動物群である。実験的にもカタユウレイボヤは透明で観察しやすく、ゲノム編集による遺伝子破壊も可能であり海産無脊椎動物として稀有な遺伝子機能を解析できるモデル動物である。
期待される成果：本研究により、(1)海産無脊椎動物の PAH の受容体が世界で初めて明らかになる。(2)様々な海産無脊椎動物で PXR の機能を調べ、構造活性相関を研究することで、動物種により応答する PAH が異なる点が理論的に説明可能となる。
（3)さらにデータを蓄積し情報学的な研究をすることで、日本海域に生息す
る海産無脊椎動物への PAH の影響予測も可能となるだろう。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

我々は、海産無脊椎動物のモデルとして、カタユウレイボヤ (Ciona intestinalis) を用い、PAH 受容体の探索を行っている。本申請では、受容体の候補として、pregnane X
receptor (PXR)に着目した。脊椎動物において、PXR は肝臓に発現し、毒物や汚染物質に応答、代謝酵素であるチトクローム P450 family 3 (CYP3)遺伝子を誘導する。また脊椎動物 PXR が PAH 類に応答することも報告されている。一方、カタユウレイボヤにおいては、PXR が２種類（PXRα,β）存在することが既に報告されている。そこで、カタユウレイボヤゲノムからこれらの遺伝子を探索した結果、報告通り PXR ホモログ
を 2 つ検出した。さらに PXR の下流の候補遺伝子として、CYP3 のホモログ遺伝子の4 つの cDNA クローンを同定した。これらは全てホヤ胚を混合したライブラリーから得られたものであるので、少なくとも CYP3 ホモログが胚発生の間に発現していることが明らかになった。続いて、PXR について分子系統解析を行った結果、ホヤ PXRαと β は、脊椎動物 PXR のオルソログであることを確認した。さらにホヤ PXRα と βは、脊椎動物 PXR、vitamin D receptor、constitutive androstane receptor のアウトグループに属し、これらの核内受容体の共通祖先であることが示唆された。続いて、PXR の発現解析を行った。EST 情報を検索した結果、PXRα は、初期胚、幼生で発現していることが明らかになった。一方、PXRß の EST 情報は登録されていなかった。さらに幼若体における PXR の発現を RT-PCR 法で検討した。その結果、PXRα mRNA は、幼若体で発現していることを確認した。しかしながら PXRß mRNA は発現を確認できなかった。さらに PXRα 遺伝子の幼若体における局在を Whole mount in situ hybridization（WISH） 法で解析した。WISH の結果、PXRα mRNA は消化管、血球の一部、鰓孔、神経複合体などで局在が認められた。消化管や鰓は、外界と接する器官である。PXR
は、これらの器官で、天然の毒物や環境汚染物質を認識し、その無毒化に関わると予想されるとともに、血球での機能や神経機能など幅広い働きを持つと考えられる。今後は、成体の組織を用い、PXRα の発現する細胞の種類をより詳しく解析すると共に、
PXRß の発現するステージを再検討する予定である。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

Sekiguchi T, Akitaya H, Nakayama S, Yazawa T, Ogasawara M, Suzuki N, Hayakawa K,
Wada S., 2020, Effect of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons on Development of the Ascidian
Ciona intestinalis Type A. Int J Environ Res Public Health. 17:1340.査読有
見込まれる
成果物

Nishikawa A, Hanashima A, Nakayama S, Ogasawara M, Kimura S., 2019, Transcripts of thenebulin gene from Ciona heart and their implications for the evolution of nebulin family genes.
Gene. 716:144036. 査読有
Nakayama S, Sekiguchi T, Ogasawara M., 2019, Molecular and evolutionary aspects of the
protochordate digestive system. Cell Tissue Res. 377:309-320. 査読有※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究（ふりがな）

ふくだ しょうま

申請者氏名

福田 将眞

所属・職名

成果報告書

提出年月日

令和２年１月３１日

京都大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻 博士後期課程３年

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究☐ 一般共同研究
 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

東北日本弧における山地隆起・削剥史の推定と日本海への物質輸送

研究実施
期間

2019 年 4 月 1 日～2020 年 3 月 31 日

センター
教員

長谷部 徳子 教授

一般枠
☐国際枠

1

研究期間
単年
☐複数年(２年)

☐新規
継続

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次
博士後期課
年代測定
程3年

研究組織

福田将眞

京都大学

田上高広

京都大学

教授

年代測定

末岡茂

JAEA

研究員

年代測定

長谷部徳子

金沢大学

教授

年代測定

梶田侑弥

京都大学

修士課程
1年

年代測定

分担内容

分担者

※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料

ウラン含有鉱物

マウント（樹脂に鉱物粒子を並べて埋め込んだもの；約２cm
四方）

１０～２０を予定分析した試料

同上

同上

１０

分析試料

研究目的・
期待される
成果

東北日本弧は，日本海を背弧海盆とする島弧であり，その隆起・削剥史の解明
は，日本海形成以降のテクトニクスはもちろん，環日本海域の地震・火山活動などの自然災害や地殻変動を理解する上で重要な役割を担う．本研究では，東北日本弧に分布する白亜紀後期～古第三紀の花崗岩類の年代測定および熱史逆解析によって，東北日本弧の山地の隆起・削剥史の推定を試みる．近年国内では，中部
日本を中心に熱年代学的手法による山地隆起・削剥史の推定は盛んにおこなわれてきたが，東北日本弧においてはほとんど前例がなく，特に最近可能になった熱史逆解析により，島弧山地の隆起開始時期や隆起形態を推定できる可能性がある．
本研究成果は日本海域の形成・島弧山地の形成に関する理解をすすめるだけでな
く，地殻物質の日本海への移送による海域の環境影響への知見をもたらすことが期待される．
前年度までの成果として，東北日本弧南部の日本海側の山地（飯豊・朝日山地）の最終冷却開始時期は 3～1 Ma 程度で，削剥速度も 0.1～1.0 mm/yr 程度と比較的大きい削剥速度を持つことが明らかになってきた．これは，第四紀に入って急激に隆起を開始した可能性を示唆する結果であり，従来の研究から推定されていたテクトニクスモデルを再検討する必要性を初めて指摘した．したがって，日本海域への土砂の流入量もこの時期を境に増加した可能性を示唆する．今年度からは，同様の方法論を南部だけでなく北部の日本海側の山地（太平山地）へ適用範囲を拡大し，より広い空間スケールでの推定を試みる．

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

フィッション・トラック（FT）年代測定は，ウラン 238 を親核種とした放射年代測定一つであり，自発核分裂によって形成する線状損傷（＝フィッション・トラック：FT）を娘核種相当とした手法である．FT を計数し，試料中に含まれるウラン濃度を測定することで，FT 年代が算出可能となる．本研究では，東北日本弧で採取した花崗岩試料からアパタイトを分離し，アパタイトの FT 年代（AFT 年代）を算出するために，
金沢大学に敷設するレーザーアブレーション型誘導結合プラズマ分析装置（LA-ICP-MS）を使用し，ウラン濃度を定量分析した．LA-ICP-MS では，鉱物試料の表面にレーザーを照射してエアロゾル化させ，質量分析計に導入する．データはカウン
ト数(cps)として得られ，内部標準であるアパタイト中の 43Ca でアブレーション体積を計算し，濃度既知の外部標準である人工ガラスを用いて濃度(ppm)に変換すること
で，対象とする特定元素の濃度を測定する．今回分析に用いたマウントには，一枚当たり約 100 粒程度のアパタイトが埋め込まれており，そのうち FT が観察された 3～5
割程度の粒子のウラン濃度を測定し，年代値を算出した．
放射年代測定法には，閉鎖温度と呼ばれる温度領域より高温では娘核種が拡散する
ため閉鎖系が破れてしまい，得られる年代は常にゼロを示すという性質がある．そのため，ある試料から得られる年代値は．試料が閉鎖温度より低温域に存在した時間を反映する．山地の隆起削剥史に応用する場合，地表の削剥によって岩石が相対的に隆起し，地下の等温線を切るように上昇することで，試料の冷却が引き起こされる．年
代値は閉鎖温度に対応する深度から地表まで移動する経過時間を示すため，値が小さければ削剥が速く，逆に大きければ削剥が遅いことを示す．
本研究の成果として，未公表データも含めると東北日本弧全域における AFT 年代は，
138.0～2.0 Ma までの幅広い値が得られた．2018 年度に主として実施した東北日本弧
南部の試料に加え，東北日本弧北部および南部における新たな測定地点での AFT 年代
利用・研究実 測定を実施するとともに既報年代の高精度化を行った．東北日本弧北部で実施した分
施内容・得ら 析結果を構造単元ごとに見ると，前弧側では 138.0～74.0 Ma，奥羽脊梁山地では，18.0～4.1 Ma，背弧側では 107.0～2.0 Ma という AFT 年代が得られた．新たに分析を実施れた成果
した南部の試料では，奥羽脊梁山地で 15.0～5.5 Ma という年代値が得られた．この結果から，南部で得られた AFT 年代の結果と同様に，北部においても構造単元ごとの AFT
年代の傾向が異なる結果が観測されることを確認できた．以降は，日本海への物質輸送を考慮するため，背弧側へ焦点を当てて議論する．背弧側の AFT 年代は，南部（飯豊・朝日山地）で 39.2～3.4 Ma，北部（太平・白神山地）で 138.0～2.0 Ma となり，北部がより幅の広い年代分布をしていることが推察される．このような背弧における南北の年代値や分布幅の違いは，日本海拡大以降の引張応力場から圧縮応力場への転換の際の南北間の沈降量の違いや，同一地域内での隆起・削剥のバリエーションを反映している可能性がある．また，東北日本弧南部において，ソフトウェアを使った熱史逆解析の結果からは，飯豊・朝日山地の最終冷却の開始時期が 3 Ma 以降と推定された．この結果は，圧縮変形場が背弧側から奥羽脊梁山地へ 5 Ma 頃に遷移するという先行研究のモデルと不一致を示す．すなわち，東北南部の背弧側から日本海に流入した
土砂量は，3 Ma を境に増大した可能性がある．熱史逆解析結果および地温勾配データに基づくと，百万年間の平均削剥速度は，0.1～>1.0 mm/yr と計算できる．ただし，
東北日本弧における熱史逆解析データは限られており，モデリングを含めた詳細な議論は追加分析データやほかの地質学的知見に基づいて行う必要性がある．今後は北部においても熱史逆解析を実施予定であり，AFT 年代で見られたような南北の相違点の定量的な評価やテクトニクスの関連性の議論を目的に，高精度な熱史および削剥史の制約を試みる．
また，これまで得られた成果については以下で公表した．
【口頭発表】
・福田ほか (2019），「奥羽脊梁山地はドーム状に隆起してきた？」：低温領域の熱年代

3

様式 3

マッピングに基づく知見，日本地質学会＠山口大学【ポスター発表】
・Fukuda et al. (2019), Revealing the mountain building process of the NE JapanArc using low-temperature thermochronology: preliminary data of the north area,
International Symposium on Crustal Dynamics @ Uji campus of Kyoto University
・福田ほか (2019)，東北日本弧北部における白亜紀花崗岩類の低温領域熱年代学：島弧平行方向の熱史/削剥史の復元を目指して，JpGU＠千葉幕張メッセ【投稿論文】
・福田ほか（2019）「高空間解像度の熱年代マッピングによる奥羽脊梁山地の隆起形態の推定：アパタイトフィッション・トラック法による展開」FTNL 第 32 号，p12-16※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

【講演予定】
Fukuda et al. （in prep），AFT thermochronology of Cretaceous granitoids from thenorthern part of the NE Japan Arc: Estimating thermal/denudation histories
based on thermal inverse modeling, JpGU-AGU joint meeting 2020 @Makuhari messe,
Chiba.
見込まれる
成果物【投稿予定】
Fukuda et al. (in prep.) Doming uplift of the Ou Backbone Range, Northeast Japan
Arc: insights into the mountain building in volcanic arcs
また，これらの共同研究によって得られた分析結果は，代表者である福田将眞が執筆する 2019 年度の博士論文に用いた．

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

4

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

むかい こうき

申請者氏名

向井 幸樹

所属・職名

九州大学大学院 生物資源環境科学府・博士後期課程(3 年)

提出年月日

令和 2 年

1月

31 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究☐ 一般共同研究
 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

フナムシを用いた渚域の PAH 類の汚染調査

研究実施
期間

2019 年

センター
教員

本田 匡人

4月

1 日～

研究期間
単年
☐複数年(２年)

一般枠
☐国際枠

2020 年

1

3月

新規
☐継続

31 日

様式 3

氏

申請者

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次

分担内容

研究組織

向井幸樹

九州大学

博士 3 年

分析・解析

本田匡人

金沢大学

助教

解析

大嶋雄冶

九州大学

教授

解析指導

鈴木信雄

金沢大学

教授

サンプリング協力

分担者※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

多環芳香族炭化水素類(PAH 類)

フナムシ

30-40

多環芳香族炭化水素類(PAH 類)

フナムシ

30-40

申請書に記載した試料
分析試料

分析した試料目的：
潮間帯の垂直的かつ水平的に広い範囲での PAH 類の環境および生物への汚染を評価・解明することを目的とし、フナムシを環境指標種として用いて、沿岸域・渚域の環境汚染調査を行った。フナムシを用いた環境調査は、本研究グループの試みが世界初である。また研究対象地域として、周辺地域の都市圏からの流入や大陸からの越境汚染が特に多いと考えられる日本海沿岸地域を対象とした。
研究目的・
期待される
成果

期待される成果：
本研究で取り扱うフナムシは、潮間帯の上部に当たる潮上帯の環境汚染を反映していると考えられ、現状で不足している潮上帯の環境モニタリングの指標種として利用可能である。フナムシを用いた沿岸域、特に潮上帯の環境汚染のバイオモ
ニタリング調査を行うことにより、周辺の都市圏からの流入や大陸からの越境汚染が特に多いと考えられる日本海沿岸地域において、PAH 類による環境汚染の実態解明が期待される。
また単純な PAH 類の潮間帯における汚染実態の解明だけでなく、PAH 類の水域
－陸域－周辺生物への移行・蓄積機構の解明に繋がり、PAH 類による環境汚染の理解とその低減に寄与し得ると考えられる。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

本研究では各サンプリング地点で多種のサンプルを採集しているが、本発表では特に環境中のプラスチックごみによる PAH 類へのベクター効果に着目し、フナ
ムシ・海水・プラスチックの解析結果を報告する。
プラスチックの誤食によるフナムシへの PAH 類のベクター効果を検証するため、フナムシ消化管内のプラスチック片・マイクロプラスチック(MP)を計数した。
フナムシを解剖し、消化管を摘出した。これを過酸化水素で 24 時間、震盪しながらウォーターバス(60℃)にてインキュベートして溶解させ、ニトロセルロース膜にてフィルター濾過し、目視にて MP の有無を確認した。
採集された各サンプリング地点での各種サンプル(フナムシ・海水・プラスチックごみ)中の PAH 類の濃度分析を共同研究者の本田と共同で行った。フナムシは凍結乾燥後、有機溶媒による抽出を行い、アルカリ分解とシリカゲルカラムによる精製を行った。海水サンプルは採集の時点で抽出用 C18 膜に抽出し、同様に有機溶媒による抽出を行い、プラスチックごみは有機溶媒にて抽出後、SPE カートリッジ
による精製を行った。濃度分析は、内部標準法を用いて測定試料を調整し、GC-MS
によって濃度測定を行った。
目視による判別では、フナムシ消化管中にプラスチックは確認されなかった。しかしフィルター濾過した試料を乾燥し保存していたサンプルの内、山形、兵庫、佐賀各 1 検体で静電気を与えると動く複数の微細粒子を発見した。一般にプラスチ
ックは種類によるが正負の静電気を帯電しやすいとされている。よってこれら微粒子はプラスチックである可能性が高い。今後これらを集めてマイクロ FTIR 等でプラスチックであることを確認する必要がある。そしてフナムシと、主要な暴露起源であると従来考えられている海水、そして新規に考えられる暴露経路としての環境中のプラスチックごみ上の PAH 類の濃度とその相関解析の結果を報告する。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

本申請研究で取り扱うフナムシは、潮間帯の上部に当たる潮上帯の環境汚染を反映していると考えられ、現状で不足している潮上帯の環境モニタリングに指標種として利用可能である。フナムシを用いた沿岸域、特に潮上帯の環境汚染のバイ
オモニタリング調査を行うことにより、周辺の都市圏からの流入や大陸からの越境汚染が特に多いと考えられる日本海沿岸地域において、PAH 類による環境汚染の実態解明が期待される。
また単純な PAH 類の潮間帯における汚染実態の解明だけでなく、PAH 類の水域
－陸域－周辺生物への移行・蓄積機構の解明に繋がり、また近年着目されている環
境中のプラスチックごみのこれらへの寄与も検討する。したがって本件中は、PAH類による環境汚染の理解とその低減に寄与し得ると考えられる。

※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 3（共同研究）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
共同研究

成果報告書

（ふりがな）

ツジ ヒロアキ

申請者氏名

辻

所属・職名

広島大学大学院生物圏科学研究科博士課程後期二年

提出年月日

浩明

令和 2 年 1 月

28 日

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分☐ 重点共同研究☐ 一般共同研究
 若手研究者育成共同研究

研究分野

 環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究☐ 環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究☐ 生態系と人間社会の共生に関する研究☐ 地域環境の将来予測に関する研究☐ 持続可能な社会創成に関する研究

研究課題

瀬戸内海の海底堆積物中多環芳香族炭化水素(PAH)の分布

研究実施
期間

センター
教員

一般枠
☐国際枠

研究期間
単年
☐複数年(２年)新規☐継続2019 年 4 月 1 日～ 2020 年 3 月 31 日

長尾誠也教授、落合伸也助教授

1

様式 3

氏

申請者

辻

名

所

属

職名／
大学院生・
学部生は利
用時の年次
博士課程
後期二年

分担内容

研究組織

浩明

広島大学

試料採取、PAH 分析

秋吉 雄大

広島大学

学部四年

試料採取、PAH 分析

竹田 一彦

広島大学

准教授

試料採取

岩本 洋子

広島大学

准教授

試料採取

佐久川 弘

広島大学

特任教授

試料採取

分担者

※

申請時の分担組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。
物質名

形態（形状）

試料数

申請書に記載した試料

210Pb

海底堆積物（泥）3 地点×7～15 層程度分析した試料

210Pb

海底堆積物（泥）瀬戸内海 4 地点
×6～12 層

分析試料

研究目的・
期待される
成果

本研究は発癌性を有する環境汚染物質である多環芳香族炭化水素（PAH）に着目し、海底堆積物における PAH の濃度を測定することで瀬戸内海における PAHの水平および鉛直分布を調査することを目的とする。また、日本における PAH に
ついては環日本海域である大陸からの長距離輸送が一つの起源だと考えられており、環日本海域を調査した金沢大学の早川らの PAH 組成と比較し、瀬戸内海において大陸からの越境型汚染の影響があるか検討を行う。さらに、瀬戸内海の柱状堆
積物中の PAH 濃度測定と共に、柱状堆積物各層試料の年代を 210Pb 法により測定することで、海底堆積物中 PAH の経年変化を推定する。世界最大の PAH 排出国と言われている中国では石炭燃焼由来の PAH がヒトの発癌リスクに大きな影響を与えている。近年、日本において原子力発電の代替として火力発電の需要が高まっている。海底堆積物中の PAH 濃度を測定することにより、化石燃料消費量の推移を評価することが可能になると期待される。

※申請書に記載した事項を要約して下さい。

2

様式 3

利用・研究
実施内容・
得られた成
果

2018 年 12 月 15 日～12 月 16 日の期間、広島湾の 6 地点において表層堆積物試料を採取した。2019 年 2 月 28 日～3 月 3 日の期間、瀬戸内海東部海域（大阪湾、紀伊水道、燧灘）の 8 地点において柱状堆積物試料および表層堆積物試料を採取した。また、2019 年 7 月 8 日～7 月 12 日の期間、瀬戸内海西部海域（伊予灘、周防灘、別府湾、豊後水道）の 10 地点において表層堆積物試料を採取した。試料採取は全て広島大学附属練習船豊潮丸を利用し、柱状堆積物は不撹乱柱状採泥器 HR 型（離合社）を用いて、また表層堆積物はスミス・マッキンタイヤ採泥器を用いて行った。柱状堆積物は船上で 2 cm ごとに裁断し各層の試料を別々の容器に入れ冷凍保管した。広島大学の実験室にて、採取した堆積物試料を真空凍結乾燥し PAH を抽出して堆積物中のPAH 濃度を求めた。測定対象の PAH は、米環境保護局の優先取組物質とする 16 種の PAH および Benzo[e]pyrene の 17 種とした。また、柱状堆積物各層試料の 210Pb
測定は、金沢大学環日本海域環境研究センター低レベル放射能実験施設で行った。
上記の堆積物試料の表層部分における PAH 濃度は 14.6～1160 ng g－1 dw、平均値
198 ng g－1 dw となった。最も PAH 濃度が高かったのが別府湾、次いで大阪湾、最も低かったのが豊後水道、次いで伊予灘における堆積物試料であった。
2019 年 7 月に採取した瀬戸内海 4 地点（燧灘 1 地点、大阪湾 2 地点、紀伊水道 1地点）分の柱状堆積物試料の 210Pb 濃度を測定した結果、2 地点（燧灘 1 地点、大阪
湾 1 地点）の堆積年代が推定できた。しかし、残り 2 地点（大阪湾 1 地点、紀伊水道
1 地点）ではコアの下層部分において 210Pb 濃度が減衰しておらず堆積年代は推定できなかった。堆積年代が求められなかった 2 地点においては生物攪乱などによる鉛直混合が起きた可能性が考えられる。年代を推定できた燧灘では堆積速度 0.381 g cm－
2 yr－1、柱状堆積物最下層試料の下端の年代が 1991 年と推定された。年代を推定できた大阪湾北部～中央部にかけての地点においては堆積速度 0.320 g cm－2 yr－1、柱状堆
積物最下層試料の下端の年代が 2001 年と推定された。
燧灘の 1992 年頃～2018 年頃における PAH の経年変化からは 2010 年頃に PAH 濃
度のピークがわずかに認められた（286 ng g－1 dw）ものの、推定された堆積期間を通して PAH 濃度はほぼ一定であることがわかった。大阪湾の 2002 年頃～2018 年頃における PAH の経年変化から、最下層の PAH 濃度が最も高く（452 ng g－1 dw）、2002
年頃から 2018 年頃にかけてやや減少したことがわかった。

※1,000 字以上で具体的に記述して下さい。

見込まれる
成果物

原著論文（執筆中）
口頭発表
H. Tsuji, W. A. Jadoon, Y. Nunome, H. Yamazaki, K. Takeda H. Sakugawa (July,2019) Distribution and Source Estimation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons
in the Coastal Sediment Cores from Seto Inland Sea, Japan. Asia Oceania
Geosciences Society 16th Annual Meeting, Singapore (Suntec Convention andExhibition Centre)
卒業論文
秋吉雄大（主指導教員:竹田一彦），瀬戸内海の海底堆積物中の多環芳香族炭化水素（PAHs）の濃度測定，広島大学総合科学部総合科学科，2020 年 3 月（予定）
博士論文
辻浩明（主指導教員:竹田一彦），瀬戸内海の海底堆積物中多環芳香族炭化水素（PAHs）の分布，広島大学大学院生物圏科学研究科環境循環系制御学専攻，2021 年 3 月（予定）※原著論文発表、レビュー等原著論文以外による発表、口頭発表、卒業論文・修士論文・博士論文等の予定について記載して下さい。成果が出た場合は、別途事務局に報告して下さい。

3

様式 3

様式 4（研究集会）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
研究集会（ふりがな）

こ

びん

申請者氏名

胡

敏

所属・職名

成果報告書

提出年月日

令和

2年

4 月 30 日

北京大学 環境科学与工程学院・教授

連絡先住所

FAX

TEL

E-mail

申請区分

研究分野
区分

研究集会名称

開催場所

☐

一般枠

☐ 新規

 国際枠

☐ 継続



☐



東アジア地域の環境保全における中日協力のあり方

中国 北京市（北京大学 環境棟 B110 会議室）

開催日

2020 年

計
参加者人数

環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究
環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究
生態系と人間社会の共生に関する研究
地域環境の将来予測に関する研究
持続可能な社会創成に関する研究

1月

7日

12 名

内訳：本学（教職員 4 人、学生 0 人）
他大学・研究機関（教職員・研究者 6 人、学生 2 人）
一般等（ 0 人）1

様式 4

得られた成果

東アジア地域の環境に大きな変化をもたらした事例としては，日中両国の高度成長期が挙げられる。日本では 1954 年から 1973 年までの約 20 年間（年平均成長率：10％以上），中国では 1978 年から 2012 年までの約 34 年間（年平均成長率：9.8％）であった。経済産業の高度成長が国民の生活を豊かに導いた反面，エネルギー，とりわけ化石燃料の大量消費に伴って非意図的に生成した化学物質はヒトの健康が脅かされ，その結果，日本では四日市喘息や水俣病などの公害問題が起こっていた。一方，中国では，PM2.5 に代表される大気汚染物質の濃度が高い中，ヒトへの健康リスクとの因果関係は未だに不明な点が多く残されているにも関わらず，水環境や土壌環境についても，調査は不十分であることが指摘されている。このような背景の中，日中両国の専門家
並びに若手研究者同士は，東アジア地域の環境保全のために，密接に連携することが不可欠である。従って，本研究集会では，日中両国の環境汚染の現状を示しながら，今後の協力のあり方について，より具体的に議論することを目的とした。
集会では，日中両国計 8 名の研究者より，エアロゾルのサイズ別による氷核形成への影響，大気汚染物質の健康影響，重金属及びタンパク質とエアロゾルとの相互作用，
バイオ細胞系及び動物を用いた大気汚染物質のリスクと曝露評価など，他分野において最新の研究成果が報告された。さらに，本センター輪島測定局における越境エアロゾルの共同観測について合意に至った（共同利用・共同研究：20017）。

氏 名

申請者

所

属

職名／
大学院
生・学
部生は
実施時
の年次

分担内容

研究組織

胡

敏

北京大学

教授

総括

呉

志軍

北京大学

教授

報告者

郭

松

北京大学

教授

報告者

陸

思華

北京大学

魏

永杰

楊

小陽

分担者

准教
参加者
授
中 国 環 境 科学 研 究 准 教
報告者
院
授
中 国 環 境 科学 研 究
教授 参加者
院

長尾

誠也

金沢大学

教授

報告者

福士

圭介

金沢大学

教授

報告者

本田

匡人

金沢大学

助教

報告者

金沢大学

准教
報告者
授

唐

寧

※申請時の研究組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。

2

様式 4

様式 4（研究集会）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
研究集会

成果報告書

（ふりがな）

V. B. ロバノフ

申請者氏名V. B. Lobanov

所属・職名

ロシア科学アカデミー極東支部

提出年月日

令和２年 １月 １７日

V.I.II’ichev 太平洋海洋研究所

連絡先住所

TEL

FAX

E-mail

申請区分

研究分野
区分

研究集会名称

開催場所

 一般枠

 新規

☐

☐ 継続

国際枠


☐

☐
☐
☐

Understanding present environmental situation of marginal sea

金沢大学

開催日

令和元年

計
参加者人数

環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究
環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究
生態系と人間社会の共生に関する研究
地域環境の将来予測に関する研究
持続可能な社会創成に関する研究
複数の研究分野に跨がり推進する学際的研究

１２月

１６日

１５ 名

内訳：本学（教職員４ 人、学生
７ 人）
他大学・研究機関（教職員・研究者
４ 人、学生
一般等（
人）

1

人）

様式 4

得られた成果

本研究集会は、日本海において表層海流の動きにより越境汚染物質がどんな滞留時間で移動するのか、水塊の移動中での懸濁粒子との吸着性、粒子の海洋
表層から深層への沈降に伴う移動といった基本的なパラメータを収集し、越境汚染物質の移動性を総合的に解析することを目的に開催した。研究集会では、
環日本海域環境研究センターが進める研究成果について報告された。また、日本の研究者では観測が難しいロシア側の最新に知見がロシア科学アカデミー
極東支部・V.I.II’ichev 太平洋海洋研究所より報告され、日本海全域の最新情報を共有する事が出来た。また、今後の研究の方向性について議論を行い、令和2 年度に継続した共同研究を実施することで意見が集約された。

氏 名

申請者

V.LobanovT. Tiaschenko
T. Chizhova

分担者
A. Charkin
P. Semkin

長尾誠也
井上睦夫
落合伸也
松中哲也
唐

寧

鈴木信雄
関口俊男
安東宏徳
下谷豊和
広橋教貴
西崎政則

所

属

ロシア科学アカデミー極東支部・太平洋海洋研究所
ロシア科学アカデミー極東支部・太平洋海洋研究所
ロシア科学アカデミー極東支部・太平洋海洋研究所
ロシア科学アカデミー極東支部・太平洋海洋研究所
ロシア科学アカデミー極東支部・太平洋海洋研究所

金大・環日本海域環境研究センター
金大・環日本海域環境研究センター
金大・環日本海域環境研究センター
金大・環日本海域環境研究センター
金大・環日本海域環境研究センター
金大・環日本海域環境研究センター
金大・環日本海域環境研究センター
新潟大学・佐渡臨海実験所
新潟大学・佐渡臨海実験所
島根大学・隠岐臨海実験所
島根大学・隠岐臨海
実験所

2

職名／
大学院
生・学
部生は
実施時
の年次

分担内容

所長

研究集会の運営

室長

研究集会の運営

研究員

研究集会の運営

研究員

研究集会の運営

研究員

研究集会の運営

教授

研究集会の運営

准教授

研究集会の運営

助教

研究集会の運営

助教

研究集会の運営

准教授

研究集会の運営

教授

既存データの整理

助教

既存データの整理

教授

既存データの整理

助教

既存データの整理

教授

既存データの整理

技 術
職員

既存データの整理

様式 4

原田浩太朗
佐々木一樹
藤田充司
花木祥太郎
竹原亮成

石川県水産総合センタ―

金大・大学院自然科
学研究科
金大・大学院自然科
学研究科
金大・大学院自然科
学研究科
金大・大学院自然科
学研究科

技師

既存データの整理

M2

既存データの整理

M2

既存データの整理

M1

既存データの整理

M1

既存データの整理※申請時の研究組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。

3

様式 4

Understanding Present Environmental Situation of Marginal Sea
Date and time: 16 December 2019 13:30-20:00
Place: Meeting Room at Natural Science Library, Kakuma Campus, Kanazawa University
Organizer: Institute of Nature and Environmental Technology, Kanazawa University
13:00-13:40 Reception
13:40-13:45 Opening remarks
Director of the INET, Kanazawa University S. Nagao
13:45-15:05 Oral session I
13:45-14:30
Developing international collaboration in the Japan Sea: past achievements and future challenges
Director & Dr. V. Lobanov V.I.Il’chev POI, FEBRUS
14:30-15:05
Hypoxia in the Razdolnaya River Estuary (Amursky Bay, Sea of Japan)
Dr. Pavel Semkin V.I.Il’chev POI, FEBRUS
15:05-15:25 Coffee break
15:25-16:55 Oral session II
15:25-15:55
Yearly variations of air pollutants at Kanazawa University Wajima Air Monitoring Station (KUWAMS),a background site in Japan
Miss Xuan Zhang
Kanazawa University
15:55-16:25
Spatial distribution of PAHs concentration in seawater from Nanao Bay, 2019
Mr. Rodorigo Jose Mundo Kanazawa University
16:25-16:55
Distributions of radiocesium and radium in the Sea of Japan
Dr. Mutsuo Inoue Kanazawa University
16:55-18:00 move to Hotel Trusty Korinbo meeting room
18:00-19:50 Discussion
19:50-20:00 Closing remarks Director of the V.I.Il’chev POI, V. Lobanov

4

様式 4

様式 4（研究集会）

２０１９年度金沢大学環日本海域環境研究センター
研究集会

成果報告書

（ふりがな）

シライワ タカユキ

申請者氏名

白岩 孝行

所属・職名

北海道大学低温科学研究所・准教授

提出年月日

令和 2 年

3月

31 日

連絡先住所

TEL

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E-mail

申請区分

研究分野
区分

研究集会名称

☐

一般枠

☐ 新規

☐

国際枠

☐ 継続

☐
☐
☐
☐
☐

環境汚染や環境変化の検知とその要因に関する研究
環境変化が健康に及ぼす影響に関する研究
生態系と人間社会の共生に関する研究
地域環境の将来予測に関する研究
持続可能な社会創成に関する研究

陸起源物質が沿岸海洋に及ぼす影響評価

開催場所

しいのき迎賓館 セミナールーム A

開催日

2020 年 3 月 23 日〜 3 月 24 日

計 11 名
参加者人数

内訳：本学（教職員 3 人、学生人）
他大学・研究機関（教職員・研究者 8 人、学生
一般等（
人）

1

人）

様式 4

添付のプログラムを作成し、実施予定であったが、コロナウィルスの蔓延により、大事をとって研究集会を中止させていただきました。

得られた成果

氏 名
申請者

白岩孝行

所

属

北海道大学低温科学研究所

三寺史夫

研究組織

西岡純

分担者

芳村毅

准教授

北海道大学低温科学研究所

准教授
助教

北海道大学大学院地球環境研究院

准教授
准教授

大西健夫

岐阜大学応用生物科学部

准教授

楊

東京農工大学

教授

宗興

長尾誠也
井上睦夫

分担内容

教授

的場澄人
山下洋平

職名／大学院
生・学部生は実施時の年次教授
金沢大学・環境日本海センター

落合伸也

准教授
助教

※申請時の研究組織を変更して許可を受けた場合は、変更後の組織を記載して下さい。

2

様式 4

金沢大学

環日本海研究センター共同研究「陸起源物質が沿岸海洋に及ぼす影響評価」
日時：2020年3月23日 15:00 - 3月24日 12:00
場所：しいのき迎賓館

セミナールームA

http://www.shiinoki-geihinkan.jp/index.html
プログラム
3月23日（月）15:00-17:30

セッション1（別寒辺牛川〜北太平洋）

15:00-15:10 共同研究の開催にあたり

白岩孝行・長尾誠也

15:10-15:40「別寒辺牛川から厚岸湖への河川流出量の見積もり」
丁曼卉・白岩孝行
15:40-16:10「別寒辺牛川から海域への鉄の輸送過程」
加藤寛己・伊佐田智規・黒田寛・白岩孝行・
長尾誠也・西岡純・山下洋平・芳村毅
16:10-16:40「沿岸親潮水の栄養物質環境を決めるオホーツク海」
西岡純・黒田寛・鈴木光次
16:40-17:10「沿岸親潮水中の淡水の起源推定」
山下洋平・西岡 純
17:10-17:30 討論
18:00 懇親会
あまつぼ 柿木畠店〒920-0999 石川県金沢市柿木畠４−７

3月24日（火） 9:30-12:00
9:30-10:00

076-221-8491

セッション2（日本海および周辺海域）「熊木川における粒子態有機物の移行挙動」
長尾誠也

10:00-10:30 「七尾湾堆積物の放射性核種・磁化特性から見た熊木川流域の土
砂流出イベント」

落合伸也

10:30-11:00「Cs-134からみた日本海をめぐる物質循環」
井上睦夫
11:00-11:30「温暖化が伊勢湾流域圏における流出および窒素負荷量におよぼす影響の評価」

大西健夫

11:30-12:00「沿岸海洋に影響を及ぼす陸起源物質はどこでどのように生産されるか？」楊宗興