hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イラン:ポスト・ホメイニー体制の権力構造と宗教政治の変容

・「現実派」の宗教指導部の権力基盤や、それぞれの内政・外交上のイデオロギーや活動の比較検討、また支持勢力の問題、さらに反体制勢力の動向などを解明し、体制の安定度やその発展の見通しなどの問題を解明した。イランでは、2000年2月に総選挙が実施されたが、79年革命後の混乱やイラン・イラク戦争などの過程で権威主義的支配によって大衆動員が図られた頃とは違って、改革を唱えるハタミ大統領の下で自由化が明かに進展するようになった。選挙で、保守派はテへラン選挙区で一議席も獲得できないなど惨敗を喫したが、しかしハメネイ最高指導者を頂点として護憲評議会、革命防衛軍、警察を支配するなどイランの権力中枢を依然として掌握し、またバザール商人など経済界の支持を得ている。護憲評議会は、改革勢力が優勢となった議会が立法を行ってもそれに拒否権を行使することができ、最高指導者は護憲評議会のメンバー12人のうち6名や、また司法長官、さらに正規軍や革命防衛軍の司令官を任命できる。ハメネイ最高指導者がその任にある限りこれらの機関の保守派支配は容易に崩れそうになく、イランの宗教政治は、改革勢カが総選挙で躍進しても、保守派・改革派のせめぎ合いによる権力構造が当面続くことは明らかである。また、イランの対周辺諸国外交が内政に及ぼす影響も考察したが、その成果は『中央アジア資源戦略』(時事通信社、1999年9月)にまとめた。平成11年度もインターネットによる情報蒐集、情報の整理についてアルバイトを活用した。研究のとりまとめを行った平成12年度は、引き続き文献・資料の蒐集、インターネットによる情報の獲得などを行い、以下のような成果を得た。イランでは1989年に、革命後最高指導者であり続けたホメイニーが他界すると、彼がもっていた宗教的・政治的権威の空白ができた。その結果、イスラーム共和国の最高指導者は、必ずしも宗教の上で最高権威でなくなり、宗教的最高権威と政治的指導者を切り離す動きが現れた。ホメイニーのカリスマ性が消滅すると、イスラーム革命の原理を忠実に、頑なに守ろうとする「保守派」と、政治・社会の改革を考える「改革派」の競合や対立が次第に表面化するようになった。1997年の大統領選挙の際に、「法の下での自由の拡大」を唱えるムハンマド・ハータミーが当選したことは、ハーメネイー最高指導者をはじめとする保守派主導の政治に対する国民支持の低下を表すものであった。イランでは、ハータミーなど改革勢力に対する青年層や婦人たちの支持が増大していったが、それは2000年2月の総選挙で改革勢力が大躍進を遂げたことにも如実に示され、この選挙で一層の自由を求める若者や女性たちの声は、改革勢力の主張や活動を勢いづけるものであった。しかし、保守派は依然として、最高指導者のポスト、護憲評議会、司法、警察、軍隊を掌握し、保守派にとって不都合な立法を封じる動きを繰り返し行い、イランの改革は十分に進まないままである。1979年の革命によって成立したイスラーム共和国は、イスラーム法による神の主権と、「国民の意思」という二つの原理を折衷した。その相克によって生じる矛盾をいまだにイスラーム共和国体制は乗り越えることができないでいる。
局所細菌フローラの活動性による早産発症の制御システムの解明

細菌感染と早産の関連については、その詳細なシステムについては明らかではなく、早産自体の予測や治療についても確立されたものはありません。子宮周囲の細菌叢と早産に関連した研究では細菌の種類に着目したものは散見されますが、細菌の機能的な意義については研究されていません。本研究では細菌が早産にどのように関わっているのかを明らかにすることで、主に早産の予測や予防法の確立に寄与することを目的としています。
ハイブリッドFRP主桁の高度化,および,床版・床組構造の合理化に関する研究

FRP(繊維強化プラスチック)橋梁は,一般に,材料コストが高く,たわみ制限が構造設計で支配的となることから,本研究では,経済性に優れるFRP桁の高剛性化,大断面化を提案した.また,合理的な床組構造を,独特の接合方法を含めて開発し,その妥当性を実験によって確かめた.さらに,それらの実用化のために,桁橋形式と斜張橋形式の跨線人道橋の試設計を行って,その有用性を示した.FRP(繊維強化プラスチック)橋梁は,一般に,材料コストが高く,たわみ制限が構造設計で支配的となることから,本研究では,経済性に優れるFRP桁の高剛性化,大断面化を提案した.また,合理的な床組構造を,独特の接合方法を含めて開発し,その妥当性を実験によって確かめた.さらに,それらの実用化のために,桁橋形式と斜張橋形式の跨線人道橋の試設計を行って,その有用性を示した.本研究(2224年度)は、FRP橋梁のさらなる普及・発展を目指したもので、材料コストが高く、たわみ制限による使用性の照査が構造設計では支配的となることから、既に開発した経済効率に極めて優れるハイブリッドFRP主桁の高剛性化、大断面化を提案するとともに、合理的な床版・床組構造を独特の接合方法を含め提案し、これらの実用化を目的に構造性能を検証し、実現性の高い線路上空通路のための桁橋形式と斜張橋形式の跨線橋の試設計も行って、設計の自由度や経済性・施工性、および、長支間化や適用範囲の拡大に及ぼす効果を確かめるものである。22年度は、3研究項目のうちの最初の項目1)ハイブリッドFRP主桁の高度化に関する研究を実施し、以下の成果を挙げた。(a)I形断面成形材のフランジ外縁に高弾性率のCFRP引き抜きプレートを接着接合することによるハイブリッドFRP主桁の高剛性化を提案して、実用性を検討した。まず、両者が合成断面を形成するとし、断面構成、樹脂と強化繊維の組成、積層数、接着部位(両フランジまたは引張側フランジのみ)を変えて材料設計を行うとともに、適用範囲を明らかにするため、接着断面剛性をパラメトリックに試算した。そして、試算結果に基づく実大部分模型を用いた曲げ載荷実験を行い、構造設計で支配的なたわみ剛性とともに、曲げ耐荷力と終局挙動を明らかにした。(b)引き抜き可能断面積に限界があるI形断面成形材を上下に重ね、フランジ面を接着接合して合成することによるハイブリッドFRP主桁の大断面化を提案して、実用性を検討した。まず、接合面の2面せん断模型を製作し、押し抜きせん断試験を行って、接着接合構造のせん断耐荷力を把握した。そして、接着接合構造のせん断耐荷力が十分であったことから、実大部分模型を製作し、曲げ載荷実験を行って、断面性能としての平面保持特性、たわみ剛性(曲げ・せん断剛性)とともに、曲げ耐荷力と終局挙動を明らかにした。本研究(2224年度)は、FRP橋梁のさらなる普及・発展を目指して、既に開発した経済効率に極めて優れるハイブリッドFRP主桁の高剛性化、大断面化を提案するとともに、合理的な床版・床組構造を独特の接合方法を含め提案し、実用化を目的に構造性能を検証し、実現性の高い線路上空通路のための跨線橋の試設計も行って、設計,施工に及ぼす効果を確かめるものである。23年度は、3研究項目のうち下記の2項目の研究を実施し、以下の成果を挙げた。研究項目2)主桁と横桁の剛結による床組構造の合理化ハイブリッドFRP主桁と完全剛結して、GFRP横桁に横構の役割も果させて簡素化し、極めて合理的で補強効果も期待できる折曲げ板の内側コーナー部添接板を用いることによる床組構造の合理化を提案して、実用性を検討した。まず、骨組解析により各部の荷重分担率などを把握した後、FEM解析を行って、補強効果を含め応力の伝達特性を明らかにするとともに、添接板の板厚や形状・配置等の接合部の構造詳細を試算した。さらに、プロトタイプモデルの製作と適切なジグの工作を行い、耐荷力実験、および、曲げ・ねじり載荷実験を実施して、M-θ関係や、荷重分配効果、耐荷力および終局挙動を明らかにし、構造性能と施工性を検証した。研究項目3)実際の設計,施工に及ぼす効果の検証実現性の高い線路上空自由通路のための跨線橋として、桁橋形式と斜張橋形式の歩道橋の試設計を、各種パラメータを変え、たわみ、応力度、振動使用性を照査して行い、構造設計・材料製作の自由度や、長支間化の可能性、および、施工性、経済性(LCCを含む)等を検討することにより、本研究で提案し、実用性が確かめられる各技術が実際の設計、施工に及ぼす効果を具体的に検証した。本研究は,22年度に,研究項目1)ハイブリッドFRP主桁の高度化(高剛性化,大断面化)の検討を開始し,23年度に,研究項目2)床組構造の合理化,および,研究項目3)設計,施工に及ぼす効果の検証に着手した.24年度には,研究項目2),3)で残された研究を実施して,以下の成果を挙げた.研究項目2)主桁と横桁の剛結による床組構造の合理化ハイブリッドFRP主桁とGFRP横桁を完全剛結して,GFRP横桁に横構としての機能も付与することで,より合理的な接合方法を提案した.

FRPの剛性を補うために,鋼添接板を採用し,立体的な折曲げ板とすることで,床組構造の合理化を提案して,実用性を検討した.まず,骨組解析により各部の荷重分担率などを把握した後,FEM解析を行って,補強効果を含め応力の伝達特性を明らかにするとともに,連結構造の試設計を行った.次に,接合方法を変えたプロトタイプモデルを製作して,面内・面外方向の載荷実験を行うとともに,面外方向に対する耐荷力実験を行って,剛結性能や,耐荷力および終局挙動を明らかにし,構造性能と施工性を検証した.さらに,大断面化に対する合理的な連結構造として,高力ボルト接合に接着接合を併用した接合方法を提案し,縮小した部分模型の曲げ載荷実験を行って,十分な安全性を有することを確かめた.研究項目3)実際の設計,施工,耐久性に及ぼす効果の検証線路上空自由通路のための跨線橋として,桁橋形式と斜張橋形式の歩道橋の試設計を,各種パラメータを変え,使用性,安全性の照査を行って,長支間化の可能性,および,施工性,経済性等を検討することにより,本研究で提案し,開発した要素技術が,実際の設計,施工に及ぼす効果を総合的に評価した.さらに,提案した,接着接合を併用した接合方法については,接合部を有する試験片の暴露試験を開始し,長期耐久性を検証している.研究項目2)主桁と横桁の剛結による床組構造の合理化に関する研究の解析的検討はすべて終えているが、実験的検討については、一部の実験が残された。したがって、研究項目3)実際の設計,施工に及ぼす効果の検証に関する研究についても、実際の設計,施工に及ぼす効果の十分な検証にまでは至っていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。試験体等はすべて作成済みのため、最終の24年度には、残されたすべての実験を早期に終え、本研究で提案する各技術が、実現性の高い線路上空自由通路のための跨線橋の実際の設計,施工に及ぼす効果を、桁橋形式と斜張橋形式について十分に検証するととともに、本研究課題の研究の総合評価とまとめとして、設計の自由度の高さや、長支間化、および、適用範囲の拡大の可能性を含め、優れた実用性を確かめるために、総合的な評価と研究のまとめを行う。
雪情報システムによる津軽地方の降雪観測と短期予報への応用

本研究では雪情報システム,各種気象観測機器,レ-ザ-等による降雪観測と併せて,既存のアメダスデ-タ,高層気象デ-タ,衛星画像などの解析を行った.このうち観測的研究については現在まだ実施中であるので,その他の解析によって得られた研究成果を以下に列挙する.(1)津軽地方の降雪と風向との密接な関係が明らかになった.例えば,鰺ケ沢の風向が南西の場合には津軽半島中部・北部に,西風の場合には五所川原,青森,野辺地を結ぶライン上に,北西風の場合には津軽平野中部・南部に多量の降雪が観測される.これらはいずれも局地的な風の収束帯を伴っている.(2)青森市内北西部の降雪は南部とかなり異なった降り方をしている.南部の降雪量は気温だけでなく気温の高度差(大気の不安定度の指標)と非常に良い相関があり,気温の高度差が降雪量予測のための重要なパラメ-タ-であることがわかった.(3)12時間前までの高層気象デ-タ(秋田及びウラジオスト-クの気温,等圧面高度,気温の高度差など)を用いて,青森市の日降雪量の予測式を導いた.事後予測の精度は±11cmである.(4)秋田の9時および21時の高層気象デ-タを用いて地吹雪指数の予測式を導き,地吹雪の予報が高い精度で可能であることを実証した.(5)日本列島における冬季の降水量のメソスケ-ルの特性を調べ,日本海小低気圧と降水量との関係などを明らかにした.(6)岩木山麓における長年の積雪断面観測デ-タを整理して山地での積雪特性を明らかにするとともに,札幌,新庄,長岡,富山での積雪との比較研究を行った.本研究では雪情報システム,各種気象観測機器,レ-ザ-等による降雪観測と併せて,既存のアメダスデ-タ,高層気象デ-タ,衛星画像などの解析を行った.このうち観測的研究については現在まだ実施中であるので,その他の解析によって得られた研究成果を以下に列挙する.(1)津軽地方の降雪と風向との密接な関係が明らかになった.例えば,鰺ケ沢の風向が南西の場合には津軽半島中部・北部に,西風の場合には五所川原,青森,野辺地を結ぶライン上に,北西風の場合には津軽平野中部・南部に多量の降雪が観測される.これらはいずれも局地的な風の収束帯を伴っている.(2)青森市内北西部の降雪は南部とかなり異なった降り方をしている.南部の降雪量は気温だけでなく気温の高度差(大気の不安定度の指標)と非常に良い相関があり,気温の高度差が降雪量予測のための重要なパラメ-タ-であることがわかった.(3)12時間前までの高層気象デ-タ(秋田及びウラジオスト-クの気温,等圧面高度,気温の高度差など)を用いて,青森市の日降雪量の予測式を導いた.事後予測の精度は±11cmである.(4)秋田の9時および21時の高層気象デ-タを用いて地吹雪指数の予測式を導き,地吹雪の予報が高い精度で可能であることを実証した.(5)日本列島における冬季の降水量のメソスケ-ルの特性を調べ,日本海小低気圧と降水量との関係などを明らかにした.(6)岩木山麓における長年の積雪断面観測デ-タを整理して山地での積雪特性を明らかにするとともに,札幌,新庄,長岡,富山での積雪との比較研究を行った.
抗アクアポリン4抗体陰性視神経脊髄炎における新規自己抗原の解析

本研究は,抗AQP4抗体陰性の視神経脊髄炎における新規自己抗原の解析を目的に,その臨床病態およびT細胞系の検討を行ない,新たな特異的抗原の発見を目的とする.我々は,神経系の主要な臨床症状である慢性頭痛について検討し,抗AQP4抗体陰性症例は,抗AQP4抗体陰性症例と比較し,前兆のある片頭痛が有意に少なく,臨床症状に差異があることを報告した.さらに補体系の検討では,抗AQP4抗体陽性症例及び抗AQP4抗体陰性症例との比較において,抗AQP4抗体陰性OSMSでは,抗AQP4抗体陽性症例ほど再発期の血清補体値上昇を認めないが,抗AQP4抗体陰性MSよりも上昇を認める症例が多く,両者の中間的な性格をもつことを明らかにした.さらに,抗AQP4抗体陽性および陰性症例の末梢血単核球細胞および脳脊髄液を用い,スーパー抗原あるいはPMAおよびIonomycinで刺激し,IFN-γ,IL-4,IL-9,IL-17をcytokinesecretion assay法およびflow cytometry法を用いて分析し,各々の主要産生細胞であるヘルパーT1細胞,ヘルパーT2細胞,ヘルパーT9細胞,ヘルパーT17細胞のTh細胞動態測定した.現在までに,多発性硬化症患者1名において,MOG特異的反応性T細胞の増殖を確認している.さらに,細胞内サイトカイン測定法による測定,ケモカイン受容体の測定を行い,様々な角度からTh細胞の動態,すなわち抗原特異的T細胞の存在を検討中である.以上,新規自己抗原の同定までは至っていないが,抗AQP4抗体陰性視神経脊髄炎では,補体系における病態は多発性硬化症および抗AQP4抗体陽性視神経脊髄炎の中間的な病態に位置しており,異なる一群である可能性を,本研究で示した.本研究は,抗AQP4抗体陰性の視神経脊髄炎における新規自己抗原の解析を目的に,その臨床病態およびT細胞系の検討を行ない,新たな特異的抗原の発見を目的とする.我々は,神経系の主要な臨床症状である慢性頭痛について検討し,抗AQP4抗体陰性症例は,抗AQP4抗体陰性症例と比較し,前兆のある片頭痛が有意に少なく,臨床症状に差異があることを報告した.さらに補体系の検討では,抗AQP4抗体陽性症例及び抗AQP4抗体陰性症例との比較において,抗AQP4抗体陰性OSMSでは,抗AQP4抗体陽性症例ほど再発期の血清補体値上昇を認めないが,抗AQP4抗体陰性MSよりも上昇を認める症例が多く,両者の中間的な性格をもつことを明らかにした.さらに,抗AQP4抗体陽性および陰性症例の末梢血単核球細胞および脳脊髄液を用い,スーパー抗原あるいはPMAおよびIonomycinで刺激し,IFN-γ,IL-4,IL-9,IL-17をcytokinesecretion assay法およびflow cytometry法を用いて分析し,各々の主要産生細胞であるヘルパーT1細胞,ヘルパーT2細胞,ヘルパーT9細胞,ヘルパーT17細胞のTh細胞動態測定した.現在までに,多発性硬化症患者1名において,MOG特異的反応性T細胞の増殖を確認している.さらに,細胞内サイトカイン測定法による測定,ケモカイン受容体の測定を行い,様々な角度からTh細胞の動態,すなわち抗原特異的T細胞の存在を検討中である.以上,新規自己抗原の同定までは至っていないが,抗AQP4抗体陰性視神経脊髄炎では,補体系における病態は多発性硬化症および抗AQP4抗体陽性視神経脊髄炎の中間的な病態に位置しており,異なる一群である可能性を,本研究で示した.多発性硬化症(MS)は,自己抗原反応性T細胞が何らかの機序で活性化され,髄鞘形成に関わるミエリン蛋白であるmyelln basic protein (MBP), myelin ohgodendrocyte glycoproIein (MOG), myelin proteolipld protein (PLP)などに対して自己免疫反応を起こし,脱髄を惹起する炎症性脱髄性疾患である.近年,視神経および脊髄に病変を主とする脱髄性疾患であるnyuromyelitis optica (NMO)に,水チャネルであるアクアポリン4 (AQP4)に対する抗体が発見された.さらに,アジア人で多い視神経脊髄型MS (OSMS)でも同様に,抗AQP4抗体が高率に認められた.しかし,視神経および脊髄が病変の主体であるにも関わらず,抗AQP4抗体が陰性の症例も存在し,両者の同異性が議論されている.本研究は,抗AQP4抗体陰性の視神経脊髄炎における新規自己抗原の解析を目的に,その臨床病態およびT細胞系の検討を行ない,新たな特異的抗原の発見を目的とするものである.現在までに我々は,神経系の主要な臨床症状である慢性頭痛について検討し,抗AQP4抗体陰性症例は,抗AQP4抗体陰性症例と比較し,前兆のある片頭痛が有意に少なく,臨床症状に差異があることを報告した.さらに補体系の検討では,抗AQp4抗体陽性症例及び抗AQp4抗体陰性症例との比較において,抗AQp4抗体陰性OSMSでは,抗AQp4抗体陽性症例ほど再発期の血清補体値上昇を認めないが,抗AQP4抗体陰性MSよりも上昇を認める症例が多く,両者の中間的な性格をもつことを報告した.現在我々は,抗AQP4抗体陽性および陰性症例の末梢血単核球細胞および脳脊髄液を用い,スーパー抗原で刺激し, IFN-γ, IL-4, IL-17をcytokine secretion assay法およびflow cytometry法を用いて分析し,各々の主要産生細胞であるヘルパーT1細胞,ヘルパーT2細胞,ヘルパーT17細胞のTh細胞動態を確認中である.

現在までに健康コントロールで施行,上記分析法による適切なサイトカイン産生を確認したところである.今後さらに, MBP, MOGなどの髄鞘蛋白を抗原として暴露し,そのTh細胞動態に与える影響を,各々の症例群ごとに比較することにより,特異的自己抗原に反応するT細胞系の検出を試みる予定である.多発性硬化症(MS)は,自己抗原反応性T細胞が何らかの機序で活性化され,髄鞘形成に関わるミエリン蛋白であるmyelin basicprotein (MBP), myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG), myelin proteolipid protein (PLP)などに対して自己免疫反応を起こし,脱髄を惹起する炎症性脱髄性疾患である.近年,視神経および脊髄に病変を主とする脱髄性疾患であるnyuromyelitis optica (NMO)に,水チャネルであるアクアポリン4(AQP4)に対する抗体が発見された.さらに,アジア人で多い視神経脊髄型MS(OSMS)でも同様に,抗AQP4抗体が高率に認められた.しかし,視神経および脊髄が病変の主体であるにも関わらず,抗AQP4抗体が陰性の症例も存在し,両者の同異性が議論されている.本研究は,抗AQP4抗体陰性の視神経脊髄炎における新規自己抗原の解析を目的に,その臨床病態およびT細胞系の検討を行ない,新たな特異的抗原の発見を目的とするものである.我々は,神経系の主要な臨床症状である慢性頭痛について検討し,抗AQP4抗体陰性症例は,抗AQP4抗体陰性症例と比較し,前兆のある片頭痛が有意に少なく,臨床症状に差異があることを報告した.さらに補体系の検討では,抗AQP4抗体陽性症例及び抗AQP4抗体陰性症例との比較において,抗AQP4抗体陰性OSMSでは,抗AQP4抗体陽性症例ほど再発期の血清補体値上昇を認めないが,抗AQP4抗体陰性Msよりも上昇を認める症例が多く,両者の中間的な性格をもつことを明らかにした.さらに,抗AQP4抗体陽性および陰性症例の末梢血単核球細胞および脳脊髄液を用い,スーパー抗原あるいはPMAおよびIonomycinで刺激し,IFN-γ,IL-4,IL-9,IL-17をcytokine secretion assay法およびflow cytometry法を用いて分析し,各々の主要産生細胞であるヘルパーT1細胞,ヘルパーT2細胞,ヘルパーT9細胞,ヘルパーT17細胞のTh細胞動態測定した.現在までに,多発性硬化症患者1名において,MOG特異的反応性T細胞の増殖を確認している.さらに,細胞内サイトカイン測定法による測定,ケモカイン受容体の測定を行い,様々な角度からTh細胞の動態,すなわち抗原特異的T細胞の存在を検討中である.以上,新規自己抗原の同定までは至っていないが,抗AQP4抗体陰性視神経脊髄炎では,補体系における病態は多発性硬化症および抗AQP4抗体陽性視神経脊髄炎の中間的な病態に位置しており,異なる一群である可能性を,本研究で示した.
東日本大震災の津波災害が岩手県沿岸地域住民に及ぼす健康影響の定量化に関する研究

東日本大震災により岩手県各市町村が受けた浸水被害について、日本地理学会による津波被災マップから地点別に浸水状況を確認、人口動態調査結果とあわせて市町村別に浸水人口割合を推定した。震災前後の死亡統計および脳卒中罹患統計との関連を検討したが浸水人口割合の特に大きい3町村、また、次に大きい4市で共通する傾向はみられなかった。岩手県北・沿岸の二戸・久慈・宮古保健医療圏(人口約23万人)を対象に平成14年に開始した岩手県北地域コホート研究では初回調査で収集した様々な要因とその後の死亡・罹患情報との関連を検討している。要因情報の一つとして町字単位に標高・土地利用などの情報を測定し、結果情報との関連を検討している。今回、東日本大震災の発災を受け、同情報に国土地理院の2万5千分の1浸水範囲概況図及びデジタル標高地形図を用いて既入力箇所について津波のあり・なし・境界に分類し入力した。また、コホート対象外の釜石・気仙保健医療圏については、行政区毎に地域の浸水状況を入力した。このとき、行政区は相当の面積を持つことから、地形図およびgoogle mapを参照し、行政区内の人口分布を推定して浸水割合を推定した。今後、これらの情報を統合し、地域毎の人口および昼間人口を分母とする浸水人口率を算出することとした。岩手県北・沿岸の3保健医療圏(二戸・久慈・宮古)を対象とし、地域住民26,469人からなる岩手県北地域コホート研究においては、開始当初に初回調査で収集した様々な要因とその後の死亡情報(死亡の有無および死因)・罹患情報(脳血管疾患・心疾患)との関連を検討している。要因情報の一つとして、町字単位の住所情報毎に標高・土地利用などの情報を測定し、結果情報との関連を検討している。今回、東日本大震災の発災を受け、同情報に国土地理院の2万5千分の1浸水範囲概況図及びデジタル標高地形図を用いて、既に入力した1,957地点について津波の有無を判別し、津波あり・なし・境界に分類して入力した。また、対象保健医療圏内でコホート参加者がいない地区のため標高・土地利用などの測定を行っていなかった地区について、他地区となるべく同様の密度となるように町字単位に選定した地点173か所について、国土地理院の標高データ及び土地利用図、地図ソフトウェアを用いて中心地標高、主要なランドマークまでの距離、土地利用状況を測定した。コホート対象外の県南沿岸部については、資するデータの収集を行うとともに、データセットとして必要なデータについて検討した。コホート対象外の地域では、個人を追跡するコホート研究内の地域とは異なり、結果情報(死亡情報・罹患情報)が行政区単位以下では得られないため、今後のデータリンケージおよびデータ利用の実際から、地区への負担の簡便な指標として人口および昼間人口を分母とする浸水人口率を想定し、これが算出できるように地理情報の収集を行うこととした。今回、東日本大震災の発災を受け、同コホート対象地域及び対象地域外の釜石・気仙保健医療圏について、国土地理院の2万5千分の1浸水範囲概況図及びデジタル標高地形図、google map及びストリートビューを用いて行政区毎に津波浸水状況を推定し、国勢調査による居住人口及び昼間人口から市町村毎に浸水人口割合及び浸水昼間人口割合を算出した。震災により地域に加わった負荷として直接的な指標と考えられる震災死亡数や浸水人口割合、また、間接的な指標として震災後の全死亡率、循環器疾患死亡率及び罹患率、震災関連死亡数、浸水昼間人口割合などが挙げられる。今回求めた浸水割合では大槌町(人口70.7%,昼間人口72.4%)、山田町(60.0,61.4)、陸前高田市(34.9,41.9)、大船渡市(26.4,31.7)、宮古市(18.6,27.4)、釜石市(18.6,21.9)の順に高かった。死亡統計では山田、宮古、釜石でH24年も粗死亡率高値の傾向が続いていたが大槌では震災前と比べて減少していた。岩手県および岩手県医師会による脳卒中罹患統計においても2011年震災後の脳卒中の年齢調整罹患率は山田で対前年比61%増となったが浸水人口割合の高い他地域ではむしろ減少していた。同地域にて行われている地域疾病登録情報は当該年度分が公表されたところであり、今後の同報告およびコホート調査結果と照合してさらに検討を進めて公表する。医歯薬学県南の保健医療圏については行政区単位毎に浸水状況を判定して浸水率を推定することとしたが、地形図およびgoogle mapを閲覧して浸水地域にあった家屋の分布状況の判定に相当の時間を要した。現在データの入力およびデータセットの作成を行っている。コホート対象内地域における新規地理データ読み取り作業が予想よりも測定点数が増加したために時間を要しコホート対象外地域の地理データ測定が進まなかった。

また測定結果を視覚的に表示する図示ツールの検討についても進まなかった。コホート対象内地域および対象外地域それぞれについて発災前後の国勢調査情報、死亡情報、罹患情報を収集する。特に岩手県地域脳卒中登録事業による脳卒中罹患情報については震災年の報告書が平成26年6月発行予定となっており結果情報として利用可能である。さらに震災年後の罹患状況について統計情報の利用申請を行って浸水状況との関連を検討する。岩手県心疾患発症協議会の行う心疾患発症登録(心筋梗塞・心不全・急性死)についても統計情報の利用申請を行う。これらにより震災前後での地域への健康負荷と浸水状況との関連を検討する。また、入力されたデータを視覚的に図示し、結果の還元に努める。コホート対象外地域について国勢調査情報とリンケージする行政区に区分し、浸水地域では必要に応じて細分化したうえで津波情報を判別する。コホート対象内地域および対象外地域それぞれについて、発災前後の国勢調査情報および死亡情報、罹患情報を収集する。リンケージして得られた結果の妥当性について検討する。また図示ツールの検討を行う。コホート対象地域外において入力すべき地理情報についての検討が遅くなり、実作業開始が遅れたため人件費の支出が当初予定より少なくなった。県南地区について浸水状況の確認を当初行った県北地区と比較してより詳細に読み取って推定した。このため今年度では県北地区について浸水状況を再度、詳細に確認する。このため人件費および地理資料費を要する。またデータの図示について検討・開発する。浸水状況および地理情報の確認と入力に相当の時間を要することから作業者の人件費を支出する。また、解析および図示ツールとして地理ソフトウエアを要する。
高性能溶射皮膜を応用したフレッティング疲労特性の改善に関する基礎的研究

昨年度に引き続き,高速フレーム溶射(HVOF)によるWC-Co溶射鋼のフレッティング疲労特性に関する実験的研究の一環として,主に,接線力(摩擦力)の影響と,基材硬さの影響の2点について基礎的な検討を行った.(1)接線力の影響について数種類の大きさの接触片を用いることで,同応力振幅条件においても接線力を変化(制御)させたフレッティング疲労試験を行った.その結果,いずれの応力レベルにおいても,溶射材のフレッティング疲労寿命は,サイズの大きな接触片を用いた場合の方が短寿命となった.これは,接線力の大きさが接触片のサイズに依存した結果であり,この傾向は,未処理材の場合と同様であった.また,接触片の大きさの違いによるフレッティング疲労寿命・強度の差違(割合)は,溶射材,未処理材いずれの場合も,ほぼ接線力の大きさの差違(割合)と同程度であり,溶射材においても,未処理材同様にフレッティング疲労寿命・強度は,接線力の大きさによってほぼ一義的に決定されること等が明らかとなった.(2)基材硬さの影響についてこれまでの実験結果(Hv=300)と比較検討するため,より硬い基材(同500)に,同様のWC-Coを溶射した試験片を用いてフレッティング疲労試験を行った.基材硬さが500の場合のフレッティング疲労寿命・強度は,基材硬度300の場合のそれらに比べ若干向上する傾向を示した.一方,基材硬度500の場合,溶射処理によりフレッティング疲労強度が120%170%程度に向上し,その程度は基材硬度300の場合とほぼ同程度であった.これは,溶射材と未処理材の接線力の大きさの差違(割合)が,基材硬さの違いに対して顕著な違いを示さなかったことに起因した結果である.したがって,基材硬度が300500程度の範囲であれば,WC-Co溶射により良好なフレッティング疲労特性の改善が得られることが明らかとなった.フレッティング疲労は,各種の機械構造物の接触部で発生するわずかな表面損傷を起点とする疲労破壊過程であり,機器の疲労寿命を著しく低下させることから,設計上あるいは安全性確保の観点より重要な検討項目となっている.当該研究者は,これまでに高速フレーム溶射(HVOF)を用いたWC-Co溶射が,フレッティング疲労特性の向上に,極めて有効であることを明らかにした.しかしながら,例えば,溶射層内あるいは溶射層と基材との界面におけるフレッティング疲労き裂進展のメカニズムなど,力学的、材料学的ともに未だ不明な点が多い.そこで,本研究では,これら不明な点を明らかにすることを最終目標とし,今年度はその第一段階として,新しい機構によるフレッティング疲労試験装置((1))と,溶射材の疲労き裂進展試験が行える試験装置((2)),二つの試験装置の試作を試みた.試作した試験装置の概略は以下の通りである.(1)新たなフレッティング疲労試験装置((1))では,接線力や接触面圧など,フレッティング疲労特性に大きな影響を与える力学的因子を個別に制御・計測することができる.これは従来のフレッティング疲労試験方法では実現不可能であった新たな試験方法であり,これにより各種の力学的因子を独立因子として制御計測できる構造となっている.(2)試作した疲労き裂進展試験装置((2))は,溶射層内および溶射層と基材の界面を進展する(フレッティング)疲労き裂の進展状況を,試験中リアルタイムで観察・計測できることを念頭に置き,可能な限り薄型の試験片を用いてフレッティング疲労状態のまま,き裂の観察が行える構造になっている.(3)これらと平行して,(1)および(2)の試験装置を組み込むベースとなる油圧サーボ疲労試験機の性能確認試験を兼ねた疲労試験を行ったところ,いずれの試験装置も,研究目的達成のために十分な性能を有していることが明らかとなった.本年度は,当該研究者がこれまでに得ているWC-Co溶射Ni-Cr-Mo鋼のフレッティング疲労特性について,その検証試験等を行い主に下記のような知見を得た.(1)WC-Co溶射鋼におけるフレッティングき裂の発生について一般に,溶射等のコーティングを行っていない通常の金属材料の場合,フレッティングき裂は接触端部において発生・進展する.溶射材では接触表面近傍に溶射層と基材との界面が存在するため,ここがき裂発生の起点となることが危惧される.そこで,溶射材のフレッティング損傷部の詳細な観察を行い,き裂の発生のようすなどを検討した.その結果,WC-Co溶射材においてもフレッティング疲労き裂は溶射層表面の接触領域端部付近において発生していることが明らかとなり,溶射層と基材の界面は,き裂の発生に対しては大きな影響を及ぼさないことがわかった.また,き裂の発生時期は,未溶射材のそれに対して,溶射材では数十%程度遅延していることが明らかとなり,このことが溶射材におけるフレッティング疲労寿命向上の要因であることがわかった.(2)WC-Co溶射鋼のフレッティング疲労特性における基材硬さの影響について未溶射金属材料の場合,一般に供試材の硬度が高いほど疲労強度が高くなるが,フレッティング疲労においては,通常疲労の場合ほど供試材の硬度の影響は大きくない.しかしながら,WC-Co溶射材においても同様の結論が得られるのか否かは明らかとなっておらず,これを明らかにすることは機器の設計上重要な検討項目である.

そこで従来の硬度よりも硬い基材を用いた溶射材のフレッティング疲労試験を行い,現在までに溶射材の結果を検討する際に基礎データとなる未処理材のフレッティング疲労特性を明らかにしつつある.また,溶射材を用いたフレッティング疲労試験も引き続き検討に入っており,次年度前半にはその結果が明らかになる予定である.昨年度に引き続き,高速フレーム溶射(HVOF)によるWC-Co溶射鋼のフレッティング疲労特性に関する実験的研究の一環として,主に,接線力(摩擦力)の影響と,基材硬さの影響の2点について基礎的な検討を行った.(1)接線力の影響について数種類の大きさの接触片を用いることで,同応力振幅条件においても接線力を変化(制御)させたフレッティング疲労試験を行った.その結果,いずれの応力レベルにおいても,溶射材のフレッティング疲労寿命は,サイズの大きな接触片を用いた場合の方が短寿命となった.これは,接線力の大きさが接触片のサイズに依存した結果であり,この傾向は,未処理材の場合と同様であった.また,接触片の大きさの違いによるフレッティング疲労寿命・強度の差違(割合)は,溶射材,未処理材いずれの場合も,ほぼ接線力の大きさの差違(割合)と同程度であり,溶射材においても,未処理材同様にフレッティング疲労寿命・強度は,接線力の大きさによってほぼ一義的に決定されること等が明らかとなった.(2)基材硬さの影響についてこれまでの実験結果(Hv=300)と比較検討するため,より硬い基材(同500)に,同様のWC-Coを溶射した試験片を用いてフレッティング疲労試験を行った.基材硬さが500の場合のフレッティング疲労寿命・強度は,基材硬度300の場合のそれらに比べ若干向上する傾向を示した.一方,基材硬度500の場合,溶射処理によりフレッティング疲労強度が120%170%程度に向上し,その程度は基材硬度300の場合とほぼ同程度であった.これは,溶射材と未処理材の接線力の大きさの差違(割合)が,基材硬さの違いに対して顕著な違いを示さなかったことに起因した結果である.したがって,基材硬度が300500程度の範囲であれば,WC-Co溶射により良好なフレッティング疲労特性の改善が得られることが明らかとなった.
生体内における亜鉛代用金属としてのコバルトの挙動

8週齢のICR系オスマウスに亜鉛欠乏餌、対照餌、コバルト強化亜鉛欠乏餌または銅強化亜鉛欠乏餌および超純水を与えて対照飼育を行い、それらマウスの血清並びに臓器および組織中の微量元素の定量をPIXE分析法および機器中性子放射化分析法により行った。その結果、銅は亜鉛欠乏に対して何らの影響を及ぼさないが、コバルトは食餌中の亜鉛欠乏によって低下したすい臓中の亜鉛濃度を回復させる働きをすることがわかった。亜鉛欠乏餌を用いてマウスを飼育した場合、すなわち、マウスを亜鉛欠乏状態に陥らせると亜鉛欠乏期間に応じて、骨中の亜鉛濃度が低下していった。このことは、微量元素等を備蓄していると考えられる骨から肝臓、腎臓などといった他の臓器・組織に亜鉛が供給されていることを示していると思われる。しかしながら、すい臓については亜鉛欠乏餌での飼育を開始してから1週間で亜鉛濃度が大きく低下し、それ以降は亜鉛濃度の低下は見られなかった。一方、他の元素について調べてみると分析したすべての臓器および組織でコバルト濃度が上昇していた。そこで、このコバルトが不足した亜鉛の代わりとして機能する可能性があるのではないかと考え、亜鉛欠乏餌の原料にコントロール食に含まれる亜鉛と等モルになるような量のコバルト(塩化コバルト)を添加した飼料および亜鉛やコバルトと同様に2価の陽イオンとなる銅(硫酸銅)を当量添加した比較飼料を調整してマウスの飼育を行った。1週間および3週間の飼育の後、臓器および組織の摘出を行った。血清については荷電粒子励起X線発光(PIXE)分析法により、また、臓器および組織については機器中性子放射化分析法(INAA)により分析を行った。その結果、食餌中の銅を強化した場合であっても血清あるいは臓器中の銅濃度に変化は認められなかったが、コバルトを強化した場合には通常の亜鉛欠乏餌で飼育した場合に比べて、すべての臓器および組織において桁違いの濃度増加が見られ、亜鉛欠乏時においては、より積極的にコバルトの取り込みが行われることが証明された。また、食餌中のコバルトを強化した場合には、通常の亜鉛欠乏餌あるいは亜鉛欠乏餌に銅を添加した飼料で飼育したマウスと比較して、すい臓中の亜鉛濃度が有意に上昇していた。このことは、亜鉛欠乏状態からの回復にコバルトが何らかの役割を果たしていることを示しているものと考えられた。亜鉛を欠乏させた飼料および純水を与えて飼育したマウスの各臓器・組織について、機器中性子放射化分析法を用いた多元素同時分析を行うと、肝臓や腎臓などの多くの臓器や組織では亜鉛濃度の低下はほとんど見られないが、骨中の亜鉛の濃度は亜鉛欠乏餌で飼育する期間が長くなるにつれて低下していた。また、すい臓中の亜鉛濃度は1週間の飼育で低下した後、欠乏餌による飼育期間が長くなっても、一定量の亜鉛濃度は保たれたままであった。一方、コバルト濃度については、分析対象とした全ての臓器および組織において増加していた。このコバルト濃度増加の原因として、亜鉛タンパク質の亜鉛と他の金属、特にコバルトとの置換を考え、亜鉛欠乏餌およびそれに亜鉛(炭酸亜鉛塩基性)を添加した飼料の他に、コバルト強化飼料および銅強化飼料を調製し、これらを用いてマウスを飼育することにより、食餌中の亜鉛が欠乏した場合に、亜鉛と同じく2価の陽イオンとなりうるコバルトや銅が亜鉛の代用となりうるかどうかについて検討した。まず、飼育飼料として、亜鉛を欠乏させた飼料の添加するコバルトおよび銅としては、毒性も考慮し、塩化コバルトおよび硫酸銅を用いることとした。亜鉛欠乏餌、亜鉛欠乏餌(コバルト添加)、亜鉛欠乏餌(銅添加)および対照餌(亜鉛添加餌)の4種の飼料および純水を与える対照飼育実験を行い、各群の成長の様子を観察したところ、コバルト添加餌および銅添加餌を与えたマウスについては、亜鉛欠乏マウスと同様の成長障害が認められた。このことは、細胞分裂または細胞の成長にかかる亜鉛タンパク質については、コバルトあるいは銅は代用金属とはなり得ない可能性が高いことを意味するが、金属強化による別種のタンパク質の誘導までに時間がかかる可能性等も考慮し、各臓器中の微量元素濃度の定量を行うための分析試料の作製まで行った。研究代表者による以前の研究結果で、亜鉛欠乏状況下においては銅の増加が認められる臓器もあったことから、亜鉛の代用となりうる金属として、コバルトに加えて銅についても検討することとし、そのために必要な試料の調製を行うことができた。必要な供試動物を得てその成長を見ることができたとともに、必要な分析試料を確保することができた。金属元素の分析については若干の遅れが生じているが、これは、当初利用を予定して利用申請を行っていた研究用原子炉(日本原子力研究開発機構)が東日本大震災の影響により運転ができない状況になったためである。これに関しては、他の研究用原子炉(京都大学原子炉実験所)の利用および当初の計画以外の試料についても他の分析方法(PIXE分析法)を用いて対応することが可能となったため、おおむね順調に進展しているといえよう。さらに、分析については、当初予定していた臓器および組織に加えて、骨髄についても検討することとした。

当初は、食餌中の亜鉛を欠乏させた場合であっても、試験管レベルでは亜鉛結合タンパク質中の亜鉛と容易に置換して酵素活性を失わない性質をもったコバルトを添加させることにより、成長障害も含めた多くの亜鉛欠乏症状を抑制させることができるのではないかと考えていた。しかしながら、実際には、亜鉛欠乏餌にコバルトを添加した飼料でマウスを飼育した場合には、少なくとも外観上の成長障害は抑制されなかった。しかしながら、タンパク質を介した微量元素間の相互作用が亜鉛以外の微量元素の濃度に反映されることが予想されるために、各臓器および組織中の微量元素濃度を多元素同時定量法として原子炉熱中性子照射による機器中性子放射化分析を行う。特に、食餌中の亜鉛が不足したことを鋭敏に反映するすい臓および骨について中心に行う。また、成長障害について、細胞分裂の抑制によるものかどうかを検討するために、造血幹細胞を含む骨髄についての分析を行う。この分析は、試料量が少ないことから、荷電粒子励起X線分析(PIXE分析)法を適用する予定である。平成23年度には、平成23年3月11日に発生した東日本大震災の影響により、当初利用を予定していた日本原子力研究開発機構東海研究所(茨城県東海村)の研究用原子炉の運転ができず、分析計画の変更を余儀なくされ、分析にかかる次年度繰越額が生じた。震災の影響は平成24年度まで続く見込みであるが、平成24年度に他の研究用原子炉(京都大学原子炉:大阪府泉南郡熊取町)を利用することで対応する。また、新たに分析することになった骨髄の試料については、当初から利用予定施設所であった日本アイソトープ協会仁科記念サイクロトロンセンター(岩手県岩手郡滝沢村)での分析試料数を増加させることで対応する。次年度の研究費については、平成24年度に請求する研究費とあわせて、これらの施設を利用した研究の遂行に使用する。
シロイヌナズナにおける病原菌耐性と植物形態形成を結ぶ遺伝子経路の探究

acl1-1変異部位特定の為に行っていた分子マッピングにおいて、広範囲での組換え体が出現しないという問題点を解決するために、acl1-1染色体における異常を探した結果、acl1-1変異とは別にacl1-1染色体上に逆位が存在していた事を突き止めた。この逆位の発見により、実は今まで観察していたオリジナルのacl1-1株の表現型が、逆位によりエンハンスされていたという事がわかった。そこで、逆位によって逆位周辺の遺伝子発現の変化の解析、およびオリジナルの逆位を持つacl1-1変異体と逆位を持たない新規に単離したacl1-1変異体の表現型の比較について学術研究誌にまとめた。また、この逆位の発見、そしてacl1-1表現型との分離は、ACl1遺伝子の単離という問題の解決の糸口としても非常に有用性の高いものであったと考えている。温度によるacl1遺伝子発現の解析は、RT-PCRを用いたいくつかの重要な遺伝子の解析を行った。また、温度だけではなく、同じくacl1植物形態に影響を与える窒素条件を変化させた場合の発現に関しても解析を行った。その発現変化は植物形態との相関性が高く、今度、病原菌耐性と植物形態の間を結ぶような遺伝子経路を探究するにあたってのヒントであり、定量的あるいは網羅的な解析へと発展させるにあたっての方向性を提示したものであったと捉えている。他の病原菌耐性遺伝子変異体との多重変異株の作製により、PAD4がacl1形態異常に必須である事も確認できており、病原菌耐性経路でのacl1機能を指示するデータとして重要となってくると考えている。
軟弱粘土の高温環境下での挙動究明に関する総合的研究

本研究では、高温環境下におかれた軟弱粘土の挙動を解明するとともに、高温環境下におかれた軟弱地盤で生じる様々な工学的な問題を解決するために、次の4項目を中心に研究を行なった。(1)当該テーマに関連する国内・外の既往の研究内容を詳細に調査する。(2)主として従来から用いられている土質試験法を利用し高温環境下の軟弱粘土の巨視的挙動を明らかにするとともに、その原因となる粘土粒子の微視的構造を究明する。(3)粘土の年代効果について、そのメカニズムを解明するとともに、年代効果を持つ粘性土の室内再現方法及び再現効果の評価方法を検討する。(4)温度履歴を受けた自然粘性土地盤に関し、温度履歴の程度及び地盤の変形・強度特性に及ぼす影響を調査・解析する。具体的には、生石灰杭打設地盤、廃棄物周辺地盤、ごみ埋立地盤、温泉地帯地盤などである。既往の研究調査では、関連する約300件の文献を調査・分析した。これらの文献は、キーワードを中心に検索が可能なように整理したが、同時に、様々なソフトウェアで文献検索が自由に行えるように、文献データをテキストファイルに収録しデータベースの構築を行った。高温環境が粘性土の諸特性に及ぼす影響についての研究では、粘性土の圧密挙動への影響を中心に検討を進めるとともに、間隙水の化学分析や土の微視構造の究明を試みた。不撹乱自然粘土の年代効果についての研究では、年代効果メカニズムの検討を行った後、その年代効果を室内で再現する方法として、高温で再圧密する方法と化学的固結物質を混合する方法を検討し、さらに年代効果再現の評価方法を研究した。軟弱粘土の高温環境下での挙動究明研究を、以下に示すとおり4つのグループに分かれて行った。グループ(1)「マクロレオロジーからのアプローチ」:このグループは、従来からの土質試験を用いて高温環境下での軟弱粘土の巨視的挙動を明らかにする研究を行った。まず粘性土の力学特性に及ぼす熱履歴の基本的な影響を明らかにするため、圧密特性とせん断特性に及ぼす熱履歴の影響を中心に実験的に研究した。〔清水,藤原〕グループ(2)"「ミクロレオロジーからのアプローチ」:このグループは、グループ(1)で得られた高温環境下での軟弱粘土の巨視的挙動の原因となる粘土粒子の微視的構造を明らかにすることを目標に研究を進めた。〔風間,森脇〕グループ(3)♯「物理化学的側面からのアプローチ」:このグループは、グループ(2)で観察された粘土粒子の微視的構造がどのようなメカニズムによって生成されるかを物理化学的側面から究明すべく検討を進めた。〔東畑,赤木〕グループ(4)\「工学的な適用へのアプローチ」:このグループは、グループ(1)から(3)で得られた研究成果を統合するとともに、実務面への適用性を検討している。〔足立,藤木,土田〕以上の各グループの研究は、ほぼ計画に従って進行しており、3回の研究検討会(H6年9月,11月,H7年2月)において、各グループの成果交換と討議を行い、さらに平成7年度の研究内容を検討し、完成年度となる平成7年度の研究を鋭意推進する予定である。本研究では、高温環境下におかれた軟弱粘土の挙動を解明するとともに、高温環境したにおかれた軟弱地盤で生じる様々な工学的な問題を解決するために、次の4項目を中心に研究を行なった。

(4)温度履歴を受けた自然粘性土地盤に関し、温度履歴の程度及び地盤の変形・強度特性に及ぼす影響を調査・解析する。具体的には、生石灰抗打設地盤、廃棄物周辺地盤、ごみ埋立地盤、温泉地帯地盤などである。既往の研究調査では、関連する約300件の文献を調査・分析した。これらの文献は、キーワードを中心に検索が可能なように整理したが、同時に、様々なソフトウェアで文献検索が自由に行えるように、文献データをテキストファイルに収録しデータベース構築を行った。高温環境が粘性土の諸特性に及ぼす影響についての研究では、粘性土の圧密挙動への影響を中心に検討を進めるとともに、間隙水の化学分析や土の微視構造の究明を試みた。不撹乱自然粘土の年代効果についての研究では、年代効果メカニズムの検討を行った後、その年代効果を室内で再現する方法として、高温で再圧密する方法と化学的結物質を混合する方法を検討し、さらに年代効果再現の評価方法を研究した。
酸化剤と鉄の混合物中を伝ぱする反応帯における重金属の安定化に関する研究

重金属類を廃棄する際には,地下水などの汚染を引き起こさないように安定化処理を行っている。鉄の酸化物のフェライト中に重金属類を水溶液中で取り込む処理法が開発され,用いられている。この形式の処理では,重金属の濃度2000ppmが上限となっており,濃厚な重金属類の場合には希釈し処理している。燃焼反応を用い,鉄を酸化させ,共存重金属類と共にフェライトを形成させることができれば,高温の反応帯で高濃度の重金属類をフェライト中に取り込むことが期待できる。本研究では,鉄粉と酸化剤の混合物を用い,高温での反応帯の挙動と燃焼成生物を調べた。酸化剤には,重金属を含まない固体酸化剤の中で鉄粉と混合可能な硝酸カリウムを選定し用いた。反応帯の挙動をCCDカメラで,温度を直径50ミクロンの白金-白金ロジウム熱電対で計測した。反応帯は混合物中を2mm/Sから0.5mm/Sの速度で伝ぱし,反応帯の最高温度は1600°Cに達した。反応生成物をX線回折分析装置を用い分析した。鉄粉と酸化剤の混合比を変化させると生成物の組成が変化することが観察された。酸化剤を理論混合比の八分の一以下に減らすことによって,フェライトを安定に生成させることができた。これは,フェライトの結晶構造安定な酸化物組成比が温度に依存ためであることが示された。クロムをモデルとした実験で,8%のクロムを含む混合物で99%がフェライトに取り込まれることが確かめられた。酸化剤の量が少ない条件では,発熱の起きる領域の幅が増加していることが観察された。この領域では,空気中から酸素が供給されていることが,成生物の質量変化から明らかになった。
河川から沿岸への物質輸送量解読により評価する海洋物質循環系への栄養塩インパクト

北海道から中部、四国地域の代表的河川として、十勝川、安部川、仁淀川、四万十川など7河川の調査を行い、農業地帯、人工集中地域、未汚染地域での河川由来栄養塩の特徴と、それがもたらす沿岸生物生産への影響を研究し、以下の結果を得た。1)十勝川による栄養塩負荷は、2005年6月から9月の増水期でDIN、DIPの供給フラックスはそれぞれ1.3 mol/m2/ yr、0.009 mo1/m^2/yrとなった。これらが沿岸海域で全て消費しつくされるとすると、レッドフィールド比による炭素換算で8.4 molC/m^2/ yr程度を固定することとなる。これは、親潮海域での年間基礎生産(12.2 mol C/m2/yr)の7割に相当する大きな寄与と見積もられた。2)十勝川から沿岸海域に輸送されたDIN、DIP、Siの年間輸送量はそれぞれ、690、4.0、2740 ×10^6 mo1と見積もられた。その結果、海洋へ輸送された栄養塩の元素比は、N/P比=176.6、Si/N比=4.0、Si/P比=700となり、この栄養塩組成は、十勝沿岸では珪藻類の増殖に有利であると示唆された。3)台風などに伴う大雨イベントでは、特に窒素の輸送に大きな影響を与え、わずか1週間で年間輸送量の約8%にあたるDINが輸送されることもあることがわかった。4)融雪期や季節変化が定常的な状況での河川からの流出栄養塩は、沿岸での生物生産の3-4割に相当する寄与をするが、陸起原有機物からなる粒子状の炭素は大雑把にその10分の1以下、粒状有機物のNは約半分の生産に相当すると推定した。5)静岡の一級河川では,硝酸濃度は,2798 μMと比較的低濃度だったのに対し,二級河川では82504 μMと高濃度で変化も大きかった。リン酸塩濃度は0.219.2μM、ケイ酸塩濃度は109413 μMの範囲であり,これら栄養塩濃度と組成の特徴には,流域面積の違いに加えて,そこでの土地利用の違いや都市化の差異が影響していることを見いだした。今年度は、十勝川、河口、大陸棚斜面にかけての沿岸、北西太平洋親潮海域で集中的に観測を行った。観測は、北海道大学水産学部おしょろ丸、うしお丸、および漁船を用いた。沿岸観測線を設け、海水および堆積物の採取と分析を行った。十勝沖では沿岸と、外洋域2カ所でのセディメントトラップ繋留による沈降粒子の捕捉実験を実施した。十勝川からの陸生有機物の分布を評価するために、十勝沿岸の大陸棚斜面上の表層堆積物を用いて有機炭素、窒素、CN同位体の分析を行った。その結果、有機炭素の堆積フラックスは大陸棚1000m深付近で最も高く1.4%程度の濃度があった。C/N比は十勝川河口付近でもっとも高く、陸起原有機物の堆積率を示唆していることが、炭素同位体分析の結果からも裏付けられた。