中性子線による環境汚染重金属元素の非破壊超高感度絶対量分析

利用中子束对环境污染重金属元素进行无损超灵敏绝对定量分析

• 批准号: 16658129
• 负责人: 中西 友子
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16658129/
• 关键词: 放射化分析; 即発ガンマ線分析; 非破壊分析; 多元素同時分析; JRR-3M; 重金属; ダイズ; 重金属動態

昨年まで放射化分析手法について各元素の検出感度ならびに試料調整法などについての検討を行った。そこで、本年度は汚染土壌に生育した作物(ダイズ)について汚染土壌の濃度ならびに作物中への重金属移行について、放射化分析法を用いて測定を行った。照射は日本原子力研究機構のJRR-3M原子炉を用い、短時間ならびに長時間照射により多元素を同時に絶対測定した。これから環境規制がより厳しくなると予想されているCdについて、汚染土壌中のCd濃度を変化させ、特に可食部におけるCd蓄積ならびに他の元素との関係をおこなった。また、通常、金属の分析手法として用いられているICP-AESでは検出できないNaとKの定量性の確認、検出される重金属の感度についても検討も行った。さらにダイズの34品種を用い、汚染土壌(つくばで採取)からの植物への移行について調べた。その結果、植物体中に含まれる品種別にはスズユタカのCd蓄積が最も高く、サチユタカのCd蓄積傾向は低かった。Cd汚染土壌が植物中の元素濃度に与える影響を検討したところ、Mnのみ負の相関性が認められた。4段階にCd濃度を設定した土壌を用い、生育段階におけるCdの蓄積量を調べたところ、スズユタカは全ての組織でサチユタカの約2倍Cdが蓄積され、種子中のCd濃度はスズユタカはCd0.1ppm土壌で生育させたもののみ0.2ppmを下回ったが(約0.17ppm)、サチユタカはCd0.4ppm土壌で生育させたものでも0.2ppmを下回っていた(約0.18ppm)。MgのCd障害緩和作用は10mMのMgを添加した場合約60〜70%の緩和効果が認められた。pH4.5から6.5に上昇すると地上部へのCd移行量が減少するが^<15>Oを用いた実験により水の地上部への移行が減少する傾向がみられた。これらの研究を通して、放射化分析法による環境汚染元素が多元素同時に高感度で絶対測定できることが示された。

直到去年，我们研究了活化分析方法的各元素的检测灵敏度和样品制备方法。因此，今年，我们针对在污染土壤中生长的作物（大豆），采用活化分析法来测量污染土壤的浓度以及重金属向作物中的转移情况。照射是使用日本原子能机构的JRR-3M核反应堆进行的，并使用短期和长期照射同时测量多种元素。针对未来环境法规预计会更加严格的Cd，我们改变了污染土壤中的Cd浓度，并调查了可食部分中Cd的积累及其与其他元素的关系。我们还确认了通常用作金属分析方法的 ICP-AES 无法检测到的 Na 和 K 的定量性质，并检查了检测到的重金属的灵敏度。此外，我们使用 34 个大豆品种，研究了从受污染的土壤（在筑波收集）到植物的转移。结果表明，Suzuyutaka 植株体内 Cd 累积量最高，Sachiyutaka 累积 Cd 趋势最低。在研究镉污染土壤对植物元素浓度的影响时，发现只有锰呈负相关。当我们使用在四个阶段设定Cd浓度的土壤调查每个生长阶段的Cd积累量时，铃丰在所有组织中积累的Cd大约是幸丰的两倍，并且铃丰种子中的Cd浓度为Cd0。只有在1ppm土壤中生长的Cd低于0.2ppm（约0.17ppm），但即使在Cd 0.4ppm土壤中生长的幸丰也低于0.2ppm（约0.18ppm）。当添加10mM Mg时，Mg对减轻Cd损伤的效果约为60-70%。当pH从4.5增加至6.5时，转移至地上部分的Cd量减少，但使用^ 15 O的实验显示水转移至地上部分的趋势减少。通过这些研究表明，利用活化分析方法可以同时测量环境污染元素，且灵敏度高且绝对测量。

项目成果

Influence of Mercury on Soybean Plants(Glycine max L.)at Low pH

低pH值下汞对大豆植株(Glycine max L.)的影响

• 发表时间: 2005
• 期刊: Soil Science and Plant Nutrition Vol.51 No.5
• 作者: Haruhiko MARUYAMA;Rui KANO;Toshihiro WATARI et al.;Ohya.T. 他;Iikura.H. 他;Nihei.N. 他
• 通讯作者: Nihei.N. 他

Cadmium Effect on an Elemental Profile in the Edible Part of Soybean Plants Revealed by INAA

INAA 揭示镉对大豆植物可食用部分元素分布的影响

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Radioanalyitical and Nuclear Chemistry Vol.264 No.2
• 作者: Haruhiko MARUYAMA;Rui KANO;Toshihiro WATARI et al.;Ohya.T. 他;Iikura.H. 他
• 通讯作者: Iikura.H. 他