130K（環境・地球科学）
PF-10A／2014G173

層状希土類炭酸塩鉱物，木村石とロッカ石の積層構造
The crystal structures ofkimuraite-(Y) and lokkaite-(Y)宮脇律郎１、門馬綱一１、松原聰１、田原岳史 2、中井泉 2、武内浩一 3
1 国立科博、2 東京理科大、3 長崎県窯業技術セ
希 土 類 元 素 の 含 水 炭 酸 塩 鉱 物 ， 木 村 石 [kimuraite-(Y),Y2Ca(CO3)4•6H2O: 直方晶系, I2cb, a = 9.2673(7), b = 24.0435(2), c =6.0537(2) Å, V = 1348.88(11) Å3, Z = 4] と ロ ッ カ 石 [lokkaite-(Y),Y4Ca(CO3)7•9H2O: 直方晶系, C2mb, a = 9.242(4), b = 39.328(18), c =6.110(2) Å, V = 2221.0(16) Å3, Z = 4]の結晶構造を解析した。それぞれ
1215 と 3284 の独立反射の単結晶回折強度データを用い，チャージフリッピン
グ法により構造モデルを探り，ラセミ双晶を考慮して精密化を行い，解析は R
値が 0.0354 と 0.0565 に収斂した。
木村石とロッカ石の結晶構造は，その格子定数の関係から予想されてように，平面的な Ca 層と波板状の Y 層の２種類の層の積層により成り立っている。
Y 層は，テンゲル石[tengerite-(Y), Y2(CO3)3·nH2O]の結晶構造の Y 層と同じ構造で，Y は９つの O に配位され YO9 多面体を成し，稜ならびに頂点を共有して波板状の層構造を構築している。一方 Ca 層の Ca は炭酸塩イオンと水分子の O により 8 配位されている。このたびの構造解析で，木村石の-Y-Ca-Y-Ca-積層とロッカ石の-Y-Y-Ca-Y-Y-Ca-積層が明らかにされ，テンゲル石の-Y-Y-積層との関連が証明された。類縁の肥前石[Hizenite-(Y),Ca2Y6(CO3)11·14H2O] の 積 層 と し て ， そ の 格 子 定 数 と の 関 係 か ら ，-Y-Y-Ca-Y-Ca-Y-Y-Ca-Y-Ca-や-Y-Ca-Y-Y-Ca-Y-Y-Ca-Y-Ca-などが推測される。
一般に Y 鉱物はイオン半径が同等の小さめな重希土に富むが，木村石な
どは Y 鉱物にもかかわらずやや大きい軽希土の Nd がランタノイドの中で卓越する特徴を見せる。今回の解析で，Ca 層では Ca の一部が Nd に置換されていることが示された。Nd が Y 席ではなく，イオン半径の近い Ca 席に受け入れたことは，結晶化学的な興味深い。

131K（環境・地球科学）
PF-BL13A

軟 X 線顕微鏡（STXM）による微生物—代謝生成物境界での鉄化学状態の調査
Investigation of the chemical speciation of iron at
the bacteria-metabolite interface using STXM
菅大暉 1、菊池早希子 2、武市泰男 3,4、宮本千尋 5、井波暢人 3、
間瀬一彦 3,4、小野寛太 3,4、宮原正明 1、高橋嘉夫 3,5（1 広島大・院理、2 海洋研究開発機構、３KEK-PF、4 総研大、5 東京大・院理）【はじめに】 微生物は 500 nm～2 µm ほどのサイズであり、その観察には顕微的手法が必須である。 顕微的手法には可視光・X 線・電子線・中性子など
様々な光源が利用され、元素分布・微生物の内部構造などが調べられている。
しかしながら、STXM による微生物観察は日本でほとんど行われていない。本
研究では X 線顕微鏡の一つである走査型透過軟 X 線顕微鏡（STXM）を用いて、鉄沈殿物の一つである微生物起源水酸化鉄（Bacteriogenic iron oxides:BIOS）中の微生物を対象として鉄など 3 元素の化学種解析を行った。
【目的・実験】 本研究では、PF で独自開発されたコンパクト STXM を利用して微生物試料の観察を行い、微生物観察手法の確立と、微生物-鉄沈殿物間での鉄化学種を確認することを目的とした。試料として、広島大学ぶどう池で採取した BIOS（水酸化鉄・微生物・微生物代謝生成物から成る）を対象とした。
採取した BIOS をぶどう池の環境に復元するため再懸濁させた後、Si3N4 製グ
リッドの膜部分（厚さ 50 nm）に添加・風乾したものを測定した。
【結果・考察】 STXM による炭素のマッピングと NEXAFS により、BIOS 試料
中から微生物由来のフィラメント状代謝生成物（sheath）に接触している微生物を発見した。また、酸素の NEXFAS からも微生物であることを確認した。さらに、微生物や Sheath の炭素官能基組成は既報結果と整合的であった。続けて得た鉄マッピングは、微生物部分で炭素マッピングと相関を示した。一般に、
細胞内の鉄濃度は 0.5 µM 以下であり、透過 X 線では検出できない。ゆえに、この検出は微生物の細胞外多糖（EPS）に鉄が捕獲されていることに起因していると考えられる。また（１）微生物、（２）微生物-Sheath 境界、（３）Sheath のそれぞれから得た鉄-NEXAFS は、鉄鉱物種がいずれもフェリハイドライトである
ことを明らかにした。さらに微生物から Sheath に向かうほど Fe(III)のピーク（710.5 eV）が高くなる一方で、Fe(II)のピーク (708.6 eV) の高さが減少していることも示した。Fe(II)と Fe(III)の逆相関は、この微生物が鉄の化学状態を変化させている可能性を示唆している。
本研究を通し、コンパクト STXM による微生物観察手法を確立することが出来た。また、微生物-鉄沈殿物間での鉄化学種がフェリハイドライトであることを確認し、その化学状態が微生物の作用により変化していることを確認した。

132K（環境・地球科学）

 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 PH7DL:9C2}|yxw{ PZRaO<tDYRaO< ,1v2) .(u#2
Structure refinements and temperature dependenceson perovskite-type ferroelectric PbTiO3 and BaTiO3
2 t-t t/&!t " =t&2 +22 %*$t2  t2 z~'t=2 0'2
R]dg]iYkli]7mYiaYZc]2 jae_c]7[ipjkYc2 U7iYp2 \a^^iY[kafe2 jkl\p2 f^2 jpek`]ka[^]iif]c][kia[2 DYRaO<2 Ye\2 PZRaO<2 g]ifmjbak]2 nYj2 [Yiia]\2 flk2 ae2 k`]2 na\]2k]dg]iYkli]2 iYe_]2 ;BAsB;A2 K82 Qae_c]7[ipjkYc2 U7iYp2 \a^^iY[kafe2 ]og]iad]ekj2n]i]2 g]i^fid]\2 Zp2  [ai[c]7\a^^iY[kfd]k]i2 Ye\2 jpe[`ifkife2 iY\aYkafe2 Yk2
DL7:9C62 PH62KGK2W:X82 2 HaeYc2i]caYZacakp2^Y[kfij2[fem]i_]\2jdffk`cp2kf2Yifle\2;7=382 R`]2 kiYejakafej2 ^ifd2 Y2 k]kiY_feYc2 4P=dd52 kf2 Y2 [lZa[2 4Pd<d52 g`Yj]j2`Ym]2Z]]e2i]m]Yc]\2e]Yi2=:<2Ye\2@><2K2ae2DYRaO<2Ye\2PZRaO<62i]jg][kam]cp8
R`]2 q7[ffi\aeYk]j2 ^fi2 Ra62 O:2 Ye\2 O;2 Yi]2 YggifY[`]\2 q]if2 nak`2 ae[i]Yjae_2k]dg]iYkli]2Ye\2k`]2\aj[fekaelflj2[`Ye_]j2[Ye2Z]2_l]jj]\2Yk2k`]2kiYejakafe2
gfaekj82R`]2i]cYkam]2\ajgcY[]d]ek2f^2k`]2DY2Ye\2PZ2Ykfdj2[Yeefk2Z]2a_efi]\2^fi2 k`]2 [fekiaZlkafe2 kf2 k`]2 jgfekYe]flj2 gfcYiaqYkafe82 Je2 k`]2 Y[]ekia[2 P=dd2
jpdd]kip2 _iflg62 k`]2 \a^^]i]e[]2 ae2 i]cYkam]2 \ajgcY[]d]ek2 Z]kn]]e2 PZ2 Ye\2 O2
Ycfe_2k`]2[7Yoaj2aj2dl[`2cYi_]i2k`Ye2k`Yk2Z]kn]]e2Ra2Ye\2O2ae2PZRaO<82R`aj2k]dg]iYkli]2\]g]e\]e[]2aj2\a^^]i]ek2^ifd2k`Yk2ae2DYRaO<2W;X82
Je2PZRaO<62k`]2\]maYkafe2^ifd2k`]2cae]Yi2[`Ye_]j2ae2F]Zp]7TYcc]i2^Y[kfij2
Ye\2 Zfe\ae_2 \ajkYe[]j2 ae2 k`]2 k]kiY_feYc2 g`Yj]j2 [Ye2 Z]2 aek]igi]k]\2 Yj2 Y2gi][lijfi2 g`]efd]efe2 Z]^fi]2 k`]2 g`Yj]2 kiYejakafe82 FajkliZYe[]2 f^2k]dg]iYkli]2^Y[kfi2S]h2^fi2O2aj2fZj]im]\2ae2k`]2ma[aeakp2f^2kiYejakafe2gfaek2n`ac]2
S]h2mYcl]j2^fi2PZ2Ye\2Ra2Yi]2[fekaelfljcp2[`Ye_ae_2nak`2ae[i]Yjae_2k]dg]iYkli]82
R`]2O2jak]2ae[cl\]j2k`]2[c]Yi2[fe^a_liYkafeYc2\ajfi\]i2ae2k`]2[lZa[2g`Yj]82R`]2
gfcYi2cf[Yc2gfjakafeYc2\ajkfikafej2i]dYae2ae2k`]2[lZa[2g`Yj]2Ye\2Yi]2i]_Yi\]\2Yj2
k`]2[Ylj]2f^2k`]2gYiY7]c][kia[akp82R`]2]jkadYk]\2mYcl]j2f^2F]Zp]2k]dg]iYkli]2
rF2^fi2PZ2Ye\2Ra2Yi]2:>=2Ye\2=?@2K2ae2k]kiY_feYc2g`Yj]2Ye\2\][i]Yj]2;;32ae2
k`]2 `a_`2 k]dg]iYkli]2 g`Yj]82 G^^][kam]2 gfk]ekaYcj2 ^fi2 PZ2 Ye\2 Ra2 [`Ye_]2
ja_ea^a[Yekcp2Ye\2Z][fd]2jf^k2Y^k]i2k`]2g`Yj]2kiYejakafe82
2
W:X2 C82 Vfj`aYjY62 C82 NYbYkjlbY62 M82 OblZ]2 Ye\2 R82 KYkjliY62 C[kY2
EipjkYccf_iYg`a[Y2Q][kafe2D62;9:<62?B62>=:7>=?
W;X2 2 R82NYbYkYea62C82Vfj`aYjY62C82NYbYkjlbY62R82IaiYkfbf62R82MYj`adf62M82OblZ]2
Ye\2Q82QYjYba62C[kY2EipjkYccf_iYg`a[Y2Q][kafe2D62Y[[]gk]\82

133K（環境・地球科学）
PF-BL4A、PF-BL9A、PF-BL12C都市化したマジュロ環礁において濃集していた元素の起源
Origin of enriched elements that have been emitted
after the modern urbanization of Majuro Atoll伊藤理彩１、山口徹２、高橋嘉夫１
１ 東京大学大学院理学系研究科、２ 慶應義塾大学文学部
環礁は人類の居住には厳しい環境であるが、マジュロ環礁内で面積が最大の島、ローラでは、過去 2000 年前から人間活動が始まったことが先行研究(Yamaguchi et al., 2009)により報告されており、現在も居住は続いている。居住の形態は近代化に伴い大きく変化し、島内の移動には自動車が頻繁に用いられるようになった。しかし、この大きな生活様式の変化が、島の土台となっている堆積物にどのような影響を与えるかについては不確かな部分が多い。
そこで本研究では、堆積物中の元素濃度の鉛直分布を調べ、人為的影響で増加したと考えられる元素の化学種同定やそれらの起源推定を行った。本研
究では研究対象地として、ローラの他に、北方に位置する離島であり、人為的影響が少ないと考えられるカラリンも比較対象地として分析を行った。
分析の結果、深度 50 cm 付近から上部に堆積物の色が黒色化し、亜鉛(Zn)、
銅(Cu)、鉛(Pb) などの有害元素、鉄(Fe)、全有機炭素(TOC)の濃度上昇がみられた。マグネシウム(Mg)のみ上層付近に近づくにつれ、濃度の減少がみられた。XAFS によりこれら元素の化学種解析を行ったところ、Mg では全層とも
calcite 中の Mg に一致し、堆積物中の Mg は、ほとんど有孔虫に由来するものであることがわかった。XRD から、ローラ、カラリンともに Magnesian calcite が上層部で減少していることが分かり、これが上層部で Mg が選択的に溶解した原因である可能性が示唆された。X 線マイクロ CT からも、上層部の有孔虫内の空隙率が大きくなることが確認された。Fe の化学種はフェリハイドライトであった。Zn はバルク解析と粒子ごとの解析では異なる結果を示すことが分かり、バルク試料は Calcite と共沈したものとフィッティングが一致した。一方、µ-XANES からは、局所的に ZnO や ZnS からなる Zn 濃集粒子が存在し、これらはタイヤ磨耗起源である可能性が高いことが分かった。環礁が水の流出入の影響を受けやすい多孔質の地盤にもかかわらず、上層部に重金属元素が濃集・固定していた原因として、フェリハイドライトや腐植物質への吸着・錯生
成が考えられる。またリン(P)はフィッティングの結果、アパタイトと有機リンの混合物であると考えられることから、生物由来である可能性が高い。
上記から分かる通り、マジュロ環礁の堆積物は、元はほぼ完全に炭酸カルシウムからなり重金属類が殆ど含まれていないため、近代化による人為的影
響による元素の放出量や化学形を調べる上で有効な研究対象といえる。

134K（環境・地球科学）

 z z z z z z ~ zCKÇËÃW­GOI ¾µÆÌÊÑÒ ´¤ÀCKÇËµÆÌÊµ  ´½À(R7hAz
Chemical state analysis of chromium on persimmon
gel adsorbed from aqueous chromium (VI) solution
using persimmon gel by XAFSZs? ÓyXS4 z
8/&vÎ/ÎFDÕVQ(/(z2]`,±¶6VQ¼CKÇËÃW­_µu.ÄÅÍµGa ¾µwÃÈÏÉ²¨°]`Ãe®°¢­z@[g±¶CKÇËÃW¨­ÆÌÊ|}w²¿n¹Á­ÆÌÊµ(37´¯°  AcBÃº°!©ÀzCKÇËÃW­ÆÌÊÑÒw´¸©  µ5x´¯° z~ ´°Ej¨­CKÇË´½ÀÆÌÊÑÒµwt¶  µ<²²»´#¨­¡¬µwt¶ z ´°» {^1±¿CKÇË¶ÆÌÊÑÒµw²¨°¶¹¿p±¶³¦²¡Â ®­¹­z  ´°¶ÆÌÊÑÒÃ £w±¢ª¦µ¦²¶Ô±µÆÌÊÑÒµw¶ÆÌÊÑÒ²¨°eÂÁ°¿OI±q §Á­ÆÌÊÑÒ¡CKÇË´\§ÁÀ¦²¶³¦²¡Â ®­zÆÌÊ|}z wtµb>%µN*´¯°¶OIµ' A²ÆÌÊÑÒµ 1A´°¹­CKÇËµÆÌÊµ(37´¯°  AÃe®­¬µcBOIµÆÌÊ¶   ´·¸0f´
o¨°À¦²¹­CK´\§Á­ÆÌÊÑÒ¶   ´ÆÌÊÑÒ´q §Á°À¦²¡Â ®­zÆÌÊÑÒw´½¸©ÆÌÊÑÒP1µ5x´¤Àwt´¯°¶OIµ' A²ÆÌÊÑÒµ 1A´°¹­CKÇËµÆÌÊµ(37´¯°  AÃe®­¬µcBOIµÆÌ
ÊµwTÑÐÒ¶P1µ<²²»´M-©À¡CKÇËrt­¿µw
t¶P1µ<²²»´#©À¦²¡Â ®­CK´w§Á­ÆÌÊµ  N*µhAcB ¾  µOI²9i§«­"¶\§Á­ÆÌÊÑÒ¶) ´ÇË±ÆÌÊÑÒ´q §Á°¿; µÆÌÊOI±U¨­"¶ÇËµÆÌÊÑÒ¡P1
<²²»´#©À²d¾Á­z³ ´¤À  N*¶&L+$´¹­ ´¤À  N*¶mH=:´k´³®­JlY¨¥Àz

135K（環境・地球科学）       ¯©§« ¨¯©§«¢¦G 8  ² y  Q ê g Ä Ó ă î ó Ā ò ö (Pteris vittataL.)
ÛÇÌæõĆĈoWVÜ K
Study on accumulation mechanism for selenium
in Chinese brake fern (Pteris vittata L.)
by Synchrotron Radiation X-ray analysisL¿ K3PW25 :5 e-5nd)¿UcÜfc5iW}êgÏÖ(0ÜM7tê'Ï¿ZS(0ê]ÐæDÁþëíúĆĂùìîĊòĄĈÂÉ\kÎçÖÄæÀõĆĈ
±´ÝXBÉË¿(0ZScØÏÖÎçÖÄæI×¿UcÛÇÄ
ÖA@t×ÃæÀUcÛÇÄÖõĆĈÝ¿ÛõĆüĂ÷ïûĈ±´¬´¹âĂ÷ąõĆüòôøíĈ¬´±´¨º¸ÚÙÜMWcØÏÖ#ĉ4)ÏÖÄ
æÍØÉm&ÎçÖÄæÀ  ;ÛăîóĀòö(Pteris vittata L.)Éýt¦¸ê£ Èä¡ ÛÏÖ¿zbÛoÐæÍØÉ,%Îç¿õĆĈÛÕÄÖáTÛ1ËoÐæÍØÉÎçÖÄæÉ¿ÑÜoWVÜuÝKäÈÛÚÔÖÄÚÄÀÑÍ×Nlp×Ý¿ăîóĀòöÛ ­³ ±´®¢ ê^Ï¿G8 ² yQÛãæ ±´ oWVÜ KêkiØÏÓÀ£¶¶µ±´¾ê^ÏÓØÍè¿¢ J>ÛÝT×s £¶¶µ Ü ±´ ÉoÏÖÄÓÀßÓ¿*Üĉzb×Ý^JHÉ.ÆÖÄËÛÕçÖ`<ÛÚå¿¢ J>×Ý×s  ¶¶µ zb×s ¤£¶¶µ ØÚÔÓÀßÓ¿±´ª $q ²¦©± ôÿðúą_6ÜwRÈä¿ åßçÓ ±´¾ÜÉõĆüĂ÷ïûĈ±´¬´¹âĂ÷ąõĆüòôøíĈ¬´±´¨º¸ÜãÅÚ ±´¼ÞØÎçÖÄæÍØÉmÎçÓÀ±´¼Ü4)"ÝTÛÇÄÖËÚÔÖÇå¿ăîóĀòöÛÇÄÖ¿±´ ê åàÜaXWVÉéÔÖÄ
æ!}BÉm&ÎçÓÀI¿±´¾^ ¥ J>ÜăîóĀòöÜ »²°©
íĂĊóĈñÜwR¿TÜq×Ýj9Üu|/ÛõĆĈÉ1ËoÎç¿T
Ü+×ÝxrOÛõĆĈÉ1ËoÎçÖÄÓÀßÓ¿ØzbÛÇ
ÄÖxrOÛõĆĈÉ1ËoÎçÖÄæÍØÉéÈå¿fÊÓßßÜz
bÜíĂĊóĈñ×Ý¿~Û[ÔÖõĆĈÉoÏÖÄÓÀÍÜãÅÛ¿ăîóĀòö × ±´ ÝxrOêvhÏÖ*ß×ĉoÎçÖÄæÀă
îóĀòöÛÇÄÖ¿ýtÝ ¦¸½ØÏÖÛ¿ðćāÝ ¨·½ØÏÖTÛ¿ÑçÒçH ¶¶µ oÏÖÄæÍØÉ,%ÎçÖÄæÀÍçäØYÐæØ¿±´ÜoÝiÛ ÄÍØÈäTÜ$ÛÇÄÖ äÈÜEBâ?
WVÉÄÖÄæ!}BÉ{ÆäçæÀ>Ý¿±´ ÜuÚ5=CÜKêkFÏÖÄæÀ 

136K（環境・地球科学） Æ Æ Æ Æ Æ Æ ÊÌÈÉËÆ

¹»A*`Dpééàíé1

;e«ÆCharacterization for heavy metals in waste liquidl:!FěE©

ěcb,Ç!£8¿4éàíÍB2Ujï>ÃDpçæéUj÷o ÛãÕñ4è
UÝóÙåê'fäÑóÖÍÙéèê/4èSXÛãÒà
÷.&ěxÛÍ=é ;Oé}´è§ÛàÏ®¤ÐÖ8ºèÚôãÒóÎUj÷TãóåÒÓ¦zéàíèÍ8×çăąĊ÷¨Ûãáà®¤÷ÒÍßô÷ëà4èSXÚÞóyäÍ~é[mêÍüčėÿĜăąĊ÷
58ÚÞç²¢÷4èÔóy÷*øäÒóÎßÙäÍbä
êÍ¹»Aè?ÝóÅÒÀ$÷`ÛÍâ§Úôà®¤é÷_@¾èPÔóÙåéä×óZÛÒUjmé¼÷e«ÛàÎÆ bäêÍąĈĚĘą§é¤ÚÜ÷°áãQÛà¸Ďąévp÷Ĕĉ
ėDpåÛàÎÙôè?ÛãÍúýĚVmÍj¸ }khmÍĐûĕúĊm÷
Òã¹»AÀ$÷®ìàÎëàÍ®¤é ^åÛãÂ-Dd}÷|ÛãÛÍ¹»AéjÕñéÀ$ěMěăąĊěWMěÀ$ēþČĆĒěvªMènÛãiµ÷¦áàÎúýĚVmäêÍĄĂéÄ÷+ åÛãÒà(Trial A)ÎëàÍj¸}khm(Trial B)åĐûĕúĊm(Trial C)é31tåÛãÍùĄĖé±g÷{OÛ CaO è6ÔãÕñj÷ÔãJà Ca(OH)2 ÷ÒàÎ»AéÀ$êIéwìpé»AxC÷#:+mä=ºÛãÛàÎëàÍ
O}é ;GN÷\ñÕèÝóàíèÍõ¶kh}è?Ûã X .RåXAFS s=÷¦áàÎXAFS s=ê BL-12C ä MSSD ÷Òà¥ĔĜċä¦áàÎ
Trial A êÍMåWéMê¯ä×àÖÍÀ$Ö¬=juè·ÛçÕáàÎTrial B èâÒãêÍ"èj¸ }åÛãkhÚÞóéìäÑ
óàíÍMěWMěÀ$ěăąĊåîè¡9äÑáàÖÍ OÛàj¸}ê<=äÍjï¸èvªÝóåÒÓfyÖÑáàÎ_Iè Trial C äêÍM ÷JóÙåÖä×àéäÁÖ)ÛÍßékh}ê<=ä¸èîvªÛçÕáàÙåÕñÍĝâéäêÙé[mÖ_î¡ÒåYÛàÎ%L¶äÍDpé¹»AÖæéðÓç ;6 ÷ãÒóÕ÷e
­ÝóàíèÍrCě%L]½÷6 ÚÞã÷¦ÒÍkh O}è?Ûã XAFS és=÷¦áàÎkh O}ê räêM÷ÚçÒîéÖ7ØÍÅräêÝîéÖJñôàÖÍXAFS èðòÍ êĘďċĀęĄúĊ
(!-FeOOH)ÍI êĘďċĀęĄúĊåđāčćúĊéq(}äÑóÙåÖöÕ
áàÎÂ-Dd}÷ÛçÖñĐûĕúĊmèðò¹»A÷v ÝóbmêÍK0äÕâ 4²¢çDd}måÛãÍ è³ÝóÙåÖaHÚôàÎ

137K（環境・地球科学）¦£

=|P uY­»¶¶·²º®×c@ « eIxpD
Single-crystal X-ray diffraction study of a newmineral bunnoite
MF!w ¿}d ¿(h4z ¿V.{~  C!ïP6Z¿ ^\$P¿ 8"!$ÃÑÒV.ÖÛÐÒÉßÎ¿XWi-×{ëîäî|0ÃÜS ÊÎáãéíY³¬º·¹®²º®ó¤¶´¨²¥¥  ÔÉßÞ|Pà HrÊÎcE¿c@IxÔ$b9ÄUÕÞ=]ÓÁÞÈÔÄ?ÊÎÀ=]×$ÖØuy[ñò×àÂÎÏÅ¿uY»¶¶·²º® ÔÊÎÀuYØ /  A  >Ö=|P×:tàÇÎñ¡¤òÀ DÖÛÐÒ5ÜßÎ
b
9
2
Ø




¤¶ ¤°® ® ¾´® ¾¨²´¾¥¥  ÔÕÝ¿R7$2Ø ¤¶´¨²¥¥  ÔlÉßÞÀ
uY×c@IxØ¿¦£ ÖsgÉßÎv « e;qÔ&'`mg§¡¢© §«¡¨ ¼²º± ª¬¹² ¤¬½ÖÛÞc@ « e;ÖÛÝK%ÊÎÀÌ
ßÍß×mgÓ_)ÉßÎG#%<Ø¿        Å !   !   "  !    Å3¦£           Å !   !   "  !    Å3 ª¬¹² ¤¬½ÓÁÞÀ31N%Ø ª¬¹²¤¬½ ÓkÐÎñ#µ¬½!¿*< ¿Q^*< ¿²¶ºòÀ±¬¹°®
¯´²¸¸²¶° LÖÛÝJa×Ò×åâéÄ+ ÉßÎÀIx_)ÖØ¨ £«£ àTÂ¿ ·!   ¼ ¬´´    ¥   ×c
Eà5ÎÀuYØÈßÙÓÖXÜßÒÂÕÂ=o×IxÓÁÞÄ¿uYÔáãéíY×c
@IxÖØ×OÓ6ÄtÚÜßÞÀ æðéÔæðé×,Ix¿ æðé Ó Øn<ÄcÊÎ ¯¹¬°µ®¶º àI9ËÞ¿ æðé Øj BÊÎ×çéìâêbfÔÌßàÑÕÆ
èâëðÃÜÕÞÀ

138K（環境・地球科学）
BL-12C

土壌中におけるヒ素化合物の吸着挙動
Adsorption behavior of arsenic compounds in soils
田中雅人、高橋嘉夫
東大院理【はじめに】土壌中には、粘土鉱物、金属（水）酸化鉱物などの鉱物や腐食物
質などの有機物が存在し、それらと有害元素化合物の相互作用が土壌‐水間の有害元素の分配挙動を決めると考えられる。例えば、土壌中の鉄・アルミニ
ウム水酸化鉱物は、ヒ素化合物の吸着能が高く、有機物は鉱物表面を覆うことでヒ素の鉱物への吸着を阻害する一方で、吸着媒としてもはたらくことが知られている。従って、土壌中における有害元素の移行挙動を理解するためには、鉱物への吸着挙動に加えて、有機物の影響も調べることが重要である。
本研究では、土壌中におけるヒ素の吸着挙動を理解するために、土壌試料へのヒ素化合物の吸着実験を行い、吸着量を調べるとともに、XAFS 測定を行い、土壌中の鉱物への吸着分配および有機物による吸着への影響を調べた。
【実験】土壌試料（黒ぼく土、グライ土、鹿沼土）に対してヒ酸、メチルアルソン酸(MMA)、ジメチルアルシン酸(DMA)、フェニルアルソン酸(PAA)およびジフェ
ニルアルシン酸(DPAA)水溶液をそれぞれ加え、25℃で 24 時間振とうした。また、有機物を除去するために過酸化水素で処理した土壌試料についても同様に実験を行った。ヒ素化合物を吸着させた土壌試料について BL-12C にて As
K-edge XAFS 測定を行った。また、ICP-MS を用いて水溶液中のヒ素濃度を測定し、吸着量を求めた。
【結果・考察】ヒ素化合物を吸着させた土壌試料の As K-edge EXAFS スペクト
ルには、同様の吸着実験を行ったフェリハイドライト（Fe 水酸化鉱物）およびギブサイト（Al 水酸化鉱物）のスペクトルの特徴が見られ、ヒ素化合物は主に土壌中の Fe/Al 水酸化鉱物に吸着していることが示唆された。さらに、土壌試料の EXAFS スペクトルをフェリハイドライトおよびギブサイトのスペクトルを用いてフィッティングを行い、土壌中における Fe/Al 水酸化鉱物への吸着分配を見積もった。その結果、土壌中の有機炭素・窒素の含有量が多いほど、Fe/Al 水
酸化鉱物への吸着分配は Fe/Al 含有比からずれる傾向がみられた。有機物を除去した土壌試料では、ヒ素化合物の吸着量が増加する傾向にあり、有機物がヒ素化合物の鉱物への吸着を阻害していることが示唆された。しかし、その土壌試料においても、Fe/Al 水酸化鉱物への吸着分配は Fe/Al 含有比を必ずしも反映しておらず、化合物による鉱物への吸着選択性があることが示唆
された。

139K
（環境・地球科学）
MLF-BL19

中性子回折法と AE 信号測定を用いた岩石材料の変形機構の検討
Investigation of rock deformation mechanism using
neutron diffraction and AE signal measurement
阿部淳・（一財）総合科学研究機構 東海事業センター
化石燃料や地熱エネルギーなどの地下資源開発、あるいは高レベル放射性廃棄物の地層処分のような地下構造物を建設するためには岩石材料の力学的特性を理解する必要がある。石油開発の現場では掘削した井戸の崩壊が度々問題になり、地下構造物の建設の際には周辺岩盤の強度および長期安定性を評価しなければならない。そこで、岩石材料の変形・破壊メカニズムを理解するために、J-PARC/MLF の BL19 工学材料回折装置において、中性子回折法を用いた岩石材料のひずみ測定を行ってきた。
本手法によって、ひずみゲージを用いた従来のひずみ測定手法では得られない情報が得られるようになり、岩石材料内部のひずみ量や鉱物相毎のひずみ量を評価できるようになった。しかしながら、岩石材料がマクロに変形するメカニズムを解明するには、回折法から求まる格子ひずみだけでなく、鉱物粒子の滑りや破壊も評価する必要がある事が明らかになった。そこで、これらの動的な現象に伴って生じる弾性波（AE:アコースティックエミッション）を測定し、信号解析することが有効であると考え、中性子回折パターンと AE 信号の同時測定システムを開発した。
石油や天然ガスの主要な貯留岩である砂岩あるいは石灰岩を一軸圧縮しながら、中性子回折法を用いたひずみ測定と AE 信号測定を行った。その結果、結晶格子中にひずみが蓄積する様子と滑りあるいは微小き裂の発生に伴うとみられる AE 信号が計測された。AE 信号特性は岩種によって異なる結果となり、砂岩内部では滑りが卓越し、一方で、石灰岩では微小き裂が発生している事が示唆された。このことから、ひずみが蓄積するメカニズムは岩種によって異なり、ひずみ測定に AE 信号同時測定を組み合わせることでそれが解
析可能になると言える。
ポスター発表では、これらの実験結果の詳細と岩石中にひずみが蓄積するメカニズムを検討した結果を述べるとともに、AE 信号測定手法およびデータ解析手法の高度化に関する現状も述べる。