XAFS法を用いた酸化還元過程の解明に基づくアンチモンの環境地球化学

基于 XAFS 方法阐明氧化还原过程的锑环境地球化学

基本信息

批准号：
07J05430
负责人：
光延聖
金额：
$ 1.15万
依托单位：
University of Shizuoka (2008)Hiroshima University (2007)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J05430/
关键词：
アンチモン XAFS バクテリア

项目摘要

我々はアンチモンの表層環境での挙動、とくに様々な酸化還元環境での水-土壌分配挙動を明らかにしてきた。これまでの研究から、アンチモン(Sb)は土壌中の水酸化鉄に取り込まれること、還元的環境では溶出しやすいヒ素とは異なりSbは固相に吸着しやすいことがわかっている。この結果のうち、還元的環境で、Sbがより固相に分配されることは未解明か知見であり、更なる研究が必要であった。本年度は還元環境下でのSbの挙動を明らかにするために、還元能を有する鉄水酸化物鉱物green rustによるアンチモンの還元実験を行なった。その結果、green rustはSb(V)に対し還元能をもち天然環境中でSbの還元剤となり得ることがわかった。また、green rustとSbの相互作用について以下のような知見が得られた、(i)Sb(V)はgreen rustと内圏型と外圏型の両方の吸着錯体を生成する、(ii)そのうち内圏型の吸着錯体が主要な錯体種である、(iii)Sb(V)の内圏吸着錯体によって準安定相であるgreen rustの安定性が上昇する。この研究成果は環境化学分野のリーディング雑誌であるEnvironmental Science&Technoiogy誌に掲載が決定している。またアンチモンと還元剤との相互作用だけではなく、還元環境下でのアンチモンの固液分配挙動を明らかにするため、バクテリアを用いて室内実験系をスタンフォード大学のScott Fendorf研究室で習得した。

我们已经确定了在表面环境中的锑的行为，尤其是在各种氧化还原环境中的水土壤分布行为。先前的研究表明，锑（SB）被掺入土壤中的氢氧化铁中，与砷不同，砷很容易在还原性的环境中洗脱，SB很容易被吸附到固相中。在这些结果中，尚不清楚或发现SB在还原环境中分布更多地分布在固相中，并且需要进一步的研究。今年，为了阐明SB在还原环境中的行为，我们进行了一项实验，使用氢氧化铁矿物绿色锈病减少锑，该绿色生锈具有降低的能力。结果，发现绿色生锈具有减少SB（V）的能力，并且可以成为自然环境中SB的减少剂。此外，已经在绿色锈与SB之间的相互作用方面获得了以下发现：（i）SB（v）同时产生内部和外部球体类型的吸附复合物，（ii），（ii），内部球体类型的广告化合物是主要的复杂物种，是主要的，（iii）内部的属性，均可体现SB（v v）的繁殖阶段。这项研究的结果已决定发表在《环境科学与技术学》上，这是环境化学领域的主要杂志。此外，为了阐明在减少环境中锑的固定液分配行为，不仅是锑和还原剂之间的相互作用，实验室实验系统是在斯坦福大学的Scott Fendorf实验室使用细菌获得的。