New development of dynamics and characterization dissolved organic nitrogen in freshwater environments by molecular weight fractionation using nanofiltration

利用纳滤进行分子量分级，淡水环境中溶解有机氮动力学和表征的新进展

基本信息

批准号：
21K12232
负责人：
早川和秀
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Lake Biwa Environmental Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

DONの定量法として、ナノ濾過膜による限外ろ過法を用いた方法の開発を進めてきた。前年度に判明したナノ濾過膜が急速に劣化する現象に対して検討を重ねた結果、膜ではなくポンプの脈動および流路に問題がみつかった。そのため、脈動をおさえるダンパーを装着したろ過システムへと改善した。また、使用するナノ濾過膜およびろ過プロトコルも見直し、0.6k Daのナノ濾過膜を用いた新たなプロトコルを開発した。これにより、ろ過時間や精度が大幅に改善されて、ルーチンの分析が可能となった。改善されたろ過システムを用いて、琵琶湖水を30kDa, 0.6kDaで分画し、高分子量、中分子量、低分子量とする測定を行った。各画分の溶存態有機窒素（DON）は溶存態全窒素量に対して、高分子量で10%、中分子量で43％（n = 5）を占めた。琵琶湖水では、硝酸態窒素が夏季に枯渇する現象があり、全窒素に占めるDONの割合が増えていると考えられた。低分子量の解析を残しているため、全体像の考察にはまだ至っていない。湖水のDON化学組成について調べるため、大量の湖水（約40L）をナノ濾過膜で回収濃縮した試料のCE-TOFMS分析を行った。その結果、各種アミノ酸のほかヌクレオシド、アミン類などが検出された。その特性を評価するには、試料の回収率がまだ十分でなく、検出数も充分でない。そのため、回収率を上げる前処理の検討を行う必要がある。

我们一直在开发一种使用纳滤膜进行超滤来定量 DON 的方法。针对前一年发现的纳滤膜快速劣化的现象，经过反复调查，发现问题并非出在膜上，而是出在泵的脉动和流路上。因此，对过滤系统进行了改进，添加了阻尼器来抑制脉动。我们还回顾了所使用的纳滤膜和过滤方案，并开发了一种使用 0.6 kDa 纳滤膜的新方案。这极大地提高了过滤时间和准确性，使常规分析成为可能。使用改进的过滤系统，将琵琶湖水分为 30kDa 和 0.6kDa，并测量高、中、低分子量。各组分中溶解有机氮（DON）占总溶解氮量的10%（高分子量）和43%（中分子量（n = 5））。琵琶湖水中，夏季存在硝态氮消耗的现象，认为总氮中DON的比例增加。由于仍对低分子量进行分析，因此尚未考虑整体情况。为了调查湖水中的 DON 化学成分，我们对收集并使用纳滤膜浓缩的大量湖水（约 40 L）进行了 CE-TOFMS 分析。结果，除了各种氨基酸之外，还检测到核苷和胺。样品回收率仍不足，检测数量不足以评估其特性。因此，有必要考虑预处理以提高回收率。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Biodegradation kinetics of different molecular-size classes of freshwater dissolved organic matter during long-term incubations

长期培养过程中不同分子大小类别的淡水溶解有机物的生物降解动力学

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yamaguchi; Y. T.; Shimotori; K.; Imai; A.; Okazaki; Y.; Ohara; T.; Nakamura; M.; Hichiri; S.; Okamoto; T.;Hayakawa K.
通讯作者：
Hayakawa K.

発生ガスMS法及び熱分解GCMS法による湖内有機成分解析

利用生成气MS法和热解GCMS法分析湖中有机成分

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
百合藤桃加;鵜野心歌;早川和秀;山口保彦;布施泰朗
通讯作者：
布施泰朗

蛍光X線分析法による琵琶湖におけるリン含有粒子状物質の迅速動態解析

利用 X 射线荧光分析快速动态分析琵琶湖含磷颗粒物

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
藤原茉那; 布施泰朗; 山口保彦; 早川和秀
通讯作者：
早川和秀

Biodegradation kinetics and molecular-size distribution of freshwater dissolved organic matter during long-term incubations

长期培养过程中淡水溶解有机物的生物降解动力学和分子尺寸分布

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yamaguchi; Y. T.; Shimotori; K.; Imai; A.; Okazaki; Y.; Ohara; T.; Nakamura; M.; Hichiri; S.; Okamoto; T.;Hayakawa K.
通讯作者：
Hayakawa K.

膜ろ過法による湖沼における溶存有機物の分画の新たな展開

膜过滤法分离湖泊沼泽溶解有机物的新进展