東シナ海上空および中国における航空機観測により、捕集したエアロゾルの化学成分を検討した。硫酸イオン（SO4)、硝酸イオン（NO3)、アンモニウムイオン（NH4)、およびカルシウムイオン（CA)の間の相関を検討したところ、大規模発生源である中国においてはSO4, NO3とNH4,CAはいずれも良い相関があるが、東シナ海上空では、SO4とCA、NO3とNH4の間には相関が見られなかった。

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中国・日本を含むアジア域は北太平洋における汚染物質の主な排出源であり、西部北太平洋上の大気組成を大きく変えている要因である。化石燃料の燃焼に起因する汚染物質の大気輸送はこの地域の気象や気候に影響を及ぼす可能性が指摘されている。しかし、航空機を使ったエアロゾルの化学組成の研究は限られていた。本研究では、2002年12月25日から2003年1月6日にかけて、上海から青島にかけての中国沿岸部で双発の航空機を用いてエアロゾル試料を高度別（500, 650-800, 1000, 2000, 1620-2800, 3000m）にて採取し、水溶性の有機物（低分子ジカルボン酸、ケトカルボン酸など）と無機成分（主要イオン、微量金属）の測定を行った。発表では、ジカルボン酸、主要イオンなどの高度別分布などについて報告する。

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黄砂時期のエアロゾルを採取し、その中の脂肪酸分布、分子レベル炭素同位体比、分子レベル放射性炭素同位体比を測定した。脂肪酸分布はC₁₆脂肪酸が最も多く、C₁₈, C₂₄と次ぐ。炭素同位体比は-31から-21‰で、陸上高等植物由来は軽い。D¹⁴Cは-97から+123‰まで変化し、炭素数が増すにつれて古い値を示した。概算で黄砂の寄与は10から20%と推測された。

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大気中の放射性炭素の分析法について報告する。

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1991年から2003年までの間、札幌において大気エアロゾルをハイボリュームエアーサンプラーにより採取した。この期間における主要化学成分の長期にわたる変動の傾向を考察する。また、金属元素等も測定し、黄砂の飛来現象についての観測結果についても報告する。

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自動航走と定点維持可能な無人海洋大気観測艇「かんちゃん」（SCOOP）を戦略的基礎研究「海洋大気エアロゾル組成の変動と影響予測」 (VMAP) の一環で開発した。本研究では、2001年8月26-31日と12月3-8日に八丈島近海で行われたSCOOP -0102並び-0103次航海での連続大気観測の結果について考察した。
塩素損失反応を引き起こすのは、主に硫酸塩と硝酸塩である事が知られている。また、硝酸の反応の高さから塩素損失反応に硝酸塩の反応は無視できないとされている。しかしながら、観測の結果から微小粒子(<2.5um)ではnss-SO₄^2-が塩素損失反応の主体となっていること、NO₃^-の寄与が小さく、NO₃^-自体海塩と反応せず、ただ吸着している可能性が高いことが明らかとなった。

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大気中エアロゾル中の水溶性有機態窒素の重要性が指摘されているが、その測定例は非常に少なく、発生源や挙動などほとんど分かっていない。特に東アジア大陸の影響を強く受ける西部北太平洋においては、その報告例がない。海洋大気中の水溶性有機態窒素の時空間分布や粒径分布の情報を得るために、船舶によって、エアロゾルを捕集し、水溶性有機態窒素とアミノ酸の分析を行った。人為起源の影響を強く受けている時、アミノ酸は微小粒子中に多くが存在しており、長距離輸送されることが予測される。また、無機態窒素と比較すると、約1%と非常に小さな割合であった。今後、水溶性有機態窒素とアミノ酸のさらなる分析を行い、季節変動や窒素化合物としての重要性など検討を加えていく。

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陸上高等植物に由来するテルペノイド（HPT）は、植物の種類によって異なる構造を持つことが知られていて，海洋堆積物などに含まれる有機物の起源をより限定することが可能となり、さらに、陸源物質の海洋への輸送の供給源や後背地を特定するための有用なバイオマーカーになり得ると考えられる。本研究では北西太平洋日本沖において得られた表層堆積物とコアから、深海へ輸送されるHPTの種類とそのフラックスを復元し、それらの過去の大気輸送系の復元や古気候学研究への適用性、信頼性について検討した。

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人間は、地下資源の利用と共に地球表層環境を大きく改変し、現在多くの環境問題に直面している.アラユルニウム計画以降、分析技術は格段に進歩し、その結果、地圏の元素・同位体情報は全球規模で概観できるまでに蓄積されつつある.講演では、地圏の化学情報を指紋と見なし、それを基に地球表層を構成する各圏や圏相互における元素の動きを追跡する例を紹介しながら、アラユルニウム情報の地球環境問題への展開と可能性を考える.

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岩石およびその構成鉱物を純水に浸し、溶け出す元素および放射起源同位体を定量した。その結果、長石および黒雲母から水への元素の溶出は、アラユルニウム研究で見いだされた、パラボラの下部に位置する元素（マグマから結晶に取り込まれにくい元素）ほど大きいこと、⁸⁷Rbが⁸⁷Srに壊変しても、娘の⁸⁷SrはRbと同じ溶出挙動をしめすこと、すなわち元素の溶脱における結晶構造規制、が確認された。

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環境科学において全元素化学（アラユルニウム）を行う場合には、単一の手法で全ての元素分析を行う事はほぼ不可能であり、必要に応じて複数の分析法を組み合わせる必要がある。

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高エネルギーイオンビームを用いて甲府花崗岩体の熱水脈の流体包有物の組成を分析し，熱水流体移動の際の組成変化を追跡した。その結果，流体の上昇に伴う沸騰現象によって、流体中の塩濃度及び金属元素濃度は著しく増加したことが分かった。この増加は金属鉱床形成に重要なだけでなく，花崗岩地域に放射性廃棄物の地下処分場を作る際の重要な検討課題となる。

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ここでは「アラユルニウム」計画の端緒野一つであった単斜輝石とケイ酸塩メルト間の希土類元素分配係数について新解釈を提起し，この分配係数の今日的重要性について議論する．

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遷移金属安定同位体の宇宙生物地球化学は、昨今のネイチャー・サイエンスに出版される論文の数から明らかなように、最近非常に大きな注目を集めている。現在は安定同位体地球化学の「ビッグバン」のごく初期である。　変成作用の影響をあまり受けず、微生物が絡むプロセスにおいて大きい同位体分別を受ける遷移金属安定同位体は、新たなバイオマーカーや環境指標として特に大きな注目を集めている。本講演では、遷移金属安定同位体の宇宙生物地球化学レビューを行い、将来の展望を述べる。

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同位体組成は、同位体間の物理化学的違いに起因する同位体効果を反映して変動する。この変動を利用することにより試料が形成された環境を推定することが可能である。水素、炭素、窒素などについては天然の同位体組成やそれぞれの物理化学反応における同位体分別係数が測定されているため、古環境の推定や物質の循環過程を探る上で、地球化学に応用されている。これに対し鉄・亜鉛といった質量数の大きい元素は、同位体間の相対質量差が小さいため同位体組成変動が小さく、主として分析の難しさから地球化学的応用が遅れていた。しかし、最近の分析化学の進歩、特にMC-ICP-MSの実用化により、高精度同位体分析が難しかった元素についても、高精度同位体分析が可能になり、重元素を用いた安定同位体地球化学的な応用が進みつつある。本発表では、アラユルニウム地球化学の精神にのっとって重元素の安定同位体地球化学の可能性について議論をおこなう。

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質量分析計や実験方法の進歩に伴い、惑星物質の年代は数百万年（あるいはそれ以下）のタイムスケールでの議論が可能になりつつある。なかでも鉛の同位体を使った年代測定は初期太陽系物質の“絶対年代”を精度良く求めるための有効な手段である。この発表では私が最近行った始源的隕石のPb同位体分析の例をあげながら、初期太陽系物質のPb同位体分析の現状と将来の可能性について議論する。

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惑星固体物質の成因は化学組成の変化を用いた元素組織学により主に議論されてきた。最近のその場局所同位体分析は同位体による組織学を構築できるレベルにまで進歩しつつある。そもそも同位体組織と元素組織は整合的であるべきだが，太陽系最古の物質といわれるCAIにおいて元素組織学による成因と同位体組織学による成因が甚だしい不一致を示すことが少なくない。本発表では固体物質の成因の完全理解のためにすべての元素とその同位体の分析と解析をどのように活用すべきか，その指針を論じたい。

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Dynamics and chemical nature of fluorescent dissolved organic matter (FDOM) were investigated in two river waters. DOC monthly and temporarily varied in the two river waters. The FDOM in the river waters identified three characteristic fluorescence peaks, indicating the occurrence of fulvic acids (peak F), fluorescent whitening agents (peak W), and protein-like substances (peak T). The FDOM in upstream and Ohta downstream contained the peaks F and T whereas Kurose downstream waters contained the peaks W and T. The ratio of fluorescence intensity for peak F or W with DOC (FI/DOC-index), diurnal variations and photo irradiation experiments for FDOM indicated that the chemical properties of FDOM in the Kurose downstream are different with those in the Kurose upstream and Ohta river waters.

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長野県内の性格の異なる湖沼水約100_リットル_から，タンジェンシャルフロー限外ろ過により，分画分子量1,000以上の有機物(HMW-DOM)を数十_から_数百mg分離し，その化学的特性について比較検討を試みた．有機炭素換算でDOCの30-70%に相当する有機物が固体試料として分離された．炭素・窒素の安定同位体比では，富栄養湖で重く中栄養，腐植栄養で軽い傾向を示した．またC/N原子比では，富栄養湖で低く，腐植栄養湖で高くなり，HMW-DOMの起源もそれぞれの湖沼の湖内生産力に依存して変動することを示唆した．一方脂質組成においては，炭素数29のstigmasterolが卓越するという特徴的な側面が見られた．

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これまで六甲花崗岩地域における河川水の主要成分については数多くの報告があり、岩石からの溶出との関連について検討されてきた。しかしながら、河川水の溶存成分と岩石の風化や土壌との関係、また、希土類元素などの微量元素についての理解は十分ではない。本研究では、六甲花崗岩地域の河川水および土壌をサンプリングし、河川水中の主要成分および微量元素を測定した。また、土壌中に含まれる粘土鉱物の同定を行い、河川水と岩石・土壌との関係について検討した。

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長野県には多様な地質が存在する。人間影響のない河川上流域では、河川水のイオン濃度が地質によって大きく影響される。そのため、さまざまな地質条件が河川水の化学組成に現れる。実際、長野県内の河川上流域のイオン組成を詳しく調べると、多様性に富むことがわかった。本報告では、長野県内の河川上流域のイオン組成が、地域によってどのような特徴を持っているのか紹介する。他方、岩石からのイオンの溶出には、二酸化炭素が大きな役割を果たしている。このことから、二酸化炭素を通気して、岩石からのイオンの溶出実験を試みた。今回は、花崗閃緑岩の溶出実験の結果を報告する。

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近年世界の様々な地域から報告されている天然由来のヒ素による地下水汚染について、世界で最も規模の大きなヒ素汚染地域であるバングラデシュを対象に調査を行った。調査地域は首都ダッカの南東25kmに位置し、非常に顕著な汚染地域であるSonargaon地域である。雨季、乾季の二回にわたって地下水のサンプリングを行い、その化学・同位体組成を調べた。これらの結果から考察されるヒ素汚染地下水の形成機構について説明する。また汚染の季節的変化についても言及する。

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核燃料サイクル開発機構は、東濃地域において実施した研究結果から、東濃地域における花崗岩深部地下水質はNa-HCO3型であることを提示し、その深部地下水の物理化学特性（pH・Eh）の支配要因の解析を実施してきた。しかしながら、瑞浪超深地層研究所内およびその近傍に掘削された観測孔から、堆積岩中の明世累層と土岐夾炭累層の境界付近から下層の花崗岩も含めNa-HCO3型ではなく、Na-Cl型の地下水が存在することが明らかになってきた。そこで本研究では、瑞浪超深地層研究所周辺における地下水のpHと酸化還元電位等に着目しNa-HCO3型とNa-Cl型地下水の差異について考察を行ったので報告をする。

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　シリアのシルクロード最西端のオアシス都市パルミラにおいて地下墳墓から見出された多数の人骨と歯には、高フッ素症の兆候が認められた。冬季に地中海からの水蒸気がレバノン山脈に雨をもたらし、それが地下水となってパルミラで湧出しオアシスをつくる。乾燥地域であるパルミラでは、水の蒸発に伴い溶存成分が濃縮される。パルミラ地域のカナートと、湧泉、浅井戸、深井戸あわせて13の天然水試料について分析を行ったところ、この地域に石灰岩が分布するために、カルシウムイオン濃度が高かった。また、フッ化物イオン濃度は0.3から3.0 ppmであり、ホタル石の溶解平衡によりフッ化物イオン濃度が制御受けていることがわかった。今から約二千年前においても、古代パルミラの人たちは3.0 ppmを超えることはないが、高フッ素症が発症するようなフッ素高濃度の水を飲用としていたものと推定される。古代パルミラ人の歯のフッ素濃度についても議論する。

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富山県西部、庄川扇状地の地下水と周辺を流れる庄川・小矢部川について、その硝酸イオンの窒素同位体比を測定した。その結果、地下水の窒素同位体比の多くは３_から_４‰の範囲にあり、水田の肥料がその起源と考えられた。河川水の場合、庄川は‐２_から_‐１‰とほぼ自然起源であったが、小矢部川では最上流部の-2‰から最下流部の４‰へと上昇し、流域からの農業用水や生活排水の流入がうかがわれた。

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地下水は我々の日常生活においても重要な位置を占めることから，その流動系を知ることは重要である．また大規模な地震が起こった場合，その流動系になんらかの変化がみられることがある．本年会では，1995年兵庫県南部地震，2000年鳥取県西部地震などを例にとり，その前後で採取された地下水の，異なる地球化学的挙動をとる出来るだけ多くの元素に注目した化学組成および同位体組成の経時変動を探った．その結果から，地殻表層部の地下水を取り巻く環境，およびその変化について議論する．

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核燃料サイクル開発機構が北海道北部の幌延町において実施している幌延深地層研究計画では，地表から地下深部における地質環境特性の把握やモデルの構築を行うためのボーリング調査を実施している。地下水の地球化学特性は，地下水流動特性や滞留時間などに関する知見を得る手法として有効であり，その適用事例も多い。本件では，平成13年度より実施してきたボーリング調査により得られた，地球化学的な結果をもとに，本地域の地下水流動場の推定を行ったものである。

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バクテリア細胞表面と水の間の希土類元素の分配を調べた．その結果、バクテリア細胞表面に対して中希土で極大を持ち、重希土側で大きく増大する分配パターンが得られた．希土類元素と様々な配位子との錯生成定数からこのパターンを検討した結果、バクテリアの細胞表面に存在するカルボキシル基とリン酸基との錯生成を仮定することで、この分配パターンが説明できることが分かった．またこの特徴あるパターンが天然のバクテリア相で見られるかどうかを確認するために、長野県中房温泉のバイオマット中の希土類元素存在度を調べたところ、実験室系での結果を再現したパターンが得られた．この結果は、希土類元素パターンが堆積物中の過去のバクテリア活動の指標になる可能性を示している．

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過去に発生したシベリアなどの森林火災の情報を得るために、カムチャツカ半島ウシュコフスキー火山で掘削されたアイスコア中のバイオマス燃焼トレーサーであるレボグルコサンやリグニン分解生成物の分析を行った。

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最終氷期極大期に相当する過去約2万年前前後のカトマンズ盆地周辺の乾湿変動を復元するため、乾燥時に頻発すると考えられている山火事起源の有機化合物である多環式芳香族炭化水素類(PAHs)に着目し、乾湿変動の検出を試みた。

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堆積物中に含まれる脂質化合物は様々な化学的形態をとって存在することが知られている。しかし、現在広く用いられている脂質化合物の抽出法では、様々な化学的形態を考慮されずに脂質化合物が得られ、各々の化学的形態が持つであろう多くの情報は渾然一体となって見分けがつかなくなっている可能性がある。そこで本研究では、モンゴル・フブスグル湖のX106コアを対象に、堆積物中の脂質化合物をFree、Ester、及びBoundの異なる化学的形態に分け、各形態別に個々の脂質化合物が持つ気候・環境変動の情報を引き出すことを試みた。そして、堆積物中の脂質化合物を化学的形態別に分けて気候・環境変動を読み解くことの可能性について検討した。

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バイカル湖集水域のフブスグル湖の湖底堆積物コア中の有機成分を測定し，最終氷期以降の環境変動の推定を行った．これらの結果より，過去3万年〜1.5万年は寒冷で，約1.3万年前からは急激に温暖化が進行し，約1万年前〜現在は温暖な時期であること示された．ヤンガードリアスイベント，気候最良期などが明瞭に示された．

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KR02-15航海でとられた三陸沖コア(40N, 143E, 水深2215m)の有機炭素量、全窒素、アルケノン分析を行った。コア試料は、均質な珪藻粘土からなり、約3万年まで達していた。コア試料最上部のアルケノンから見積もられた水温は14.5度であった。これは、現在のブルーム時期である6月に相当する水温であり、求められた水温が現場の水温を正確に反映しているものといえる。最終氷期最寒期の水温は9.5度と現在に比べて、約5度低かった。また、後氷期においては、約2-3度の水温変動がみられた。これは安定していたと考えられている後氷期においても、緩やかな環境変動があったことを示唆しているといえる。

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2000年のODP Leg 190において四国沖南海トラフから採取されたコアのうち，Site 1175, 1176, 1178の三本について無機，有機地球化学分析を行った．南海トラフ付加体中における物質の移動や循環には，微生物が重要な役割を果たしていることが予想される．今回の研究では真正細菌のバイオマーカーかであるホパノイドに注目し，その異性体比と炭素同位体組成から，起源や炭素循環と密接に関係するメタン代謝との関わりについて検討した．

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堆積物中の有機物を取り出すことなく解析すると原材料や堆積環境について特殊な情報が得られる。堆積物中の有機物を顕微鏡で直接解析する場合には、従来から可視光を用いた形態観察並びに蛍光による観察が行われてきた。これらの観察にＩＲによる官能基分析の結果が加味されると解析のための情報量が格段に増加すると考えられてきたが、測定には原理的な困難が伴った。演者らは、最近開発された顕微ＡＴＲ／ＦＴ-ＩＲ法により、堆積物中の有機物を直接解析したので報告する。

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異なるタイプの土壌上に成立する森林における化学元素の挙動を調べ、中でも酸性土壌が溶存有機物や金属イオンの流出にどんな影響を及ぼしているかを明らかにすることを目的にしている。調べられた土壌は沖縄島に産する島尻マージ（石灰岩上）、ジャーガル（泥灰岩上）、国頭マージ（千枚岩上）であった。測定したのは全炭素、全窒素、全リン、DOC、土壌pH、金属イオンなどであった。その結果、1）土壌pHは島尻マージとジャーガルでは5.84-7.81であったのに対し、国頭マージでは3.41-4.99であった。栄養塩類は島尻マージ＞ジャーガル＞国頭マージの順であった。DOC濃度も土壌の影響を受けた。Cd、Ni、Znなど重金属は国頭マージで高濃度だったのに対し、Ca、Mgなどは島尻マージとジャーガルで高濃度であった。これらの結果を基に、上記目的に対する議論を展開したい。

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　これ迄の報告を総合すると、哺乳類や鳥類などの排泄物の影響を強く受けてない自然環境に認められる5β-stanolは、メタン発酵が起こるほど強い還元的環境下でのみstenolからstanolへの水素添加反応によって、生成すると考えられている。本研究では、5β-stanolが、その様な強還元環境を示す有力なBiomarkerとなりうるか否かを、堆積環境が異なる8地点の堆積物における存在分布を基に検証することを目的とした。それに際し、まず微量の５β-stanolを感度良く測定できる分析法の改良・開発を行い、上記の検討を行った。

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phytolやsterolは環境試料中に広くに存在するbiomarkerであり、これまで多くの研究で古環境解析の指標として用いられてきた。しかし、これらのbiomarkerについて、同位体証拠に基づいた詳細な起源生物の特定は、ほとんどなされていない。本研究では、榛名湖（群馬県）堆積物中のphytol, sterolの炭素・水素同位体比を、湖周辺の陸上植物や湖内の水生植物・プランクトンとものと比較し、これらのbiomarkerの詳細な起源を明らかにした。

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　北海道北部中川町の上部白亜系大曲層に産出するメタン酸化起源炭酸塩岩に吸着された炭化水素ガスを抽出し、成分組成、炭素同位体比を測定した。この炭化水素ガスは、通常の微生物起源、熱分解起源の炭化水素ガスと異なり、炭化水素の炭素数が大きくなるほど炭素同位体比が大きくなる傾向を示した。このような炭素同位体比異常をもつ炭化水素ガスの起源について考察を行った。

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古第三紀の暁新世と始新世の境界（約55Ma）には，海底下のメタン水和物が不安定となり，海底に噴出し，急激な地表温暖化が進行したとされる．本研究ではODP Leg. 208, Site 1263の同境界付近の堆積物から抽出した長鎖ノルマルアルカン(n-C_{29, 31})の炭素同位体比を測定した結果，イベント前と直後の堆積物に見られた両アルカンの炭素同位体比の差(0.5-1.0パーミル)が，イベント後一定期間を経てほぼ0パーミルとなり，更にある期間経過後にまた元の同位体比の差に復活することを確認した．このことは，陸上植生がCO₂分圧の高い期間に限って撹乱されたことを示唆する．その撹乱はイベント開始と同時ではなく，ある反応時間を要したことが明らかになった．

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粘土鉱物へのホウ素吸着に伴う同位体効果を、高圧（20_から_30MPa）クロマトグラム法により実測した結果、ホウ素の軽い同位体（10Ｂ）が粘土鉱物中に選択的に濃縮することが分かった。また実験から計算された同位体分離係数の値から、粘土鉱物中に取り込まれたホウ素の約80％が3配位のオキソ酸構造であった可能性があることを示した。常圧下での実験ではホウ素が4配位構造として取り込まれていると考えられており、ホウ素同位体効果の圧力依存性は現在のところすべての圧力範囲で無視されている。しかしホウ素同位体効果への圧力依存性があるとすると、同位体化学種間でのモル体積差が生じている可能性を示唆することとなり、同位体分配係数が圧力をも考慮した関数であることを意味することとなる。

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ホウ素同位体交換反応(¹⁰B(OH)₃+¹¹B(OH)₄^-=¹¹B(OH)₃+¹⁰B(OH)₄^-)の平衡定数(K_B)は、真空中での計算値としてK_B=1.0194(25 ℃)が報告されている。しかし水溶液中において、K_Bはポリホウ酸イオンの生成や水和の影響を受けていると考えられる。
本研究はホウ酸塩鉱物を合成し、その同位体分別を測定した。さらに結果を二相分配理論に基づいて解析してK_Bを求め、既報値と比較した。

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大分佐伯で採取したP-T境界のチャート，ブラックシェールについてRe-Os同位体を測定した。P-T境界直前でOs同位体比は当時の海水の定常状態の同位体比に比べて大きく下がる傾向が見られ，地球規模で起きたイベントの存在を示唆する。これは大規模な隕石衝突よりも，大規模海底火山活動によるマントルからの供給が大きくなったためであると考えられる。

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　炭酸カルシウムの生成過程では、海水中に含まれているSrを始め、Na、Clなどの主要成分、その他様々な微量元素が炭酸カルシウム中に取り込まれるため、石灰岩中のこれらイオンや元素の含量あるいはその量比は石灰岩の生成した当時の海水の組成を反映している可能性がある。　２価の重金属イオンの中でも、カドミウムはイオン半径（109pm）がCaイオン(114pm)と非常に近い。そのため炭酸カルシウム中のCaイオンを置換し、結晶格子中に取り込まれるとそのまま保持される可能性が高い。これまでの研究で本邦の古生代及び中生代石灰岩のCd含量は石炭紀、二畳紀及び三畳紀で高く、それ以外の地質年代では低い傾向が見られた。この傾向が汎世界的な現象かを明らかにするため、イラン各地から採取した炭酸塩岩のCdを定量した。

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　鍾乳石やトゥファのような年単位の縞状構造を持つ陸域炭酸塩堆積物は、地球規模、あるいは局地的な過去の環境情報の変遷を保存するよい記録媒体となる。環境情報の抽出のためには試料の絶対年代の決定が必須である。顕微分光法による試料の測定の結果、秋吉台と平尾台の石筍には紫外線を照射することによりそれぞれ26.4 μm、23.8 μmの蛍光バンドを持つことがわかった。トゥファにはそれぞれ0.5 mm、0.1から2 mmの幅で存在した。これらの石筍、トゥファの主な蛍光源はフルボ酸である。蛍光バンドは生物活動の季節変化がフルボ酸の濃度変化として現れるため年縞に相当すると考えられる。平尾台のトゥファを用いて行った¹³⁷Csのガンマ線測定結果は、２つの¹³⁷Csのピークの存在を示唆した。炭酸塩堆積物の年縞の計数結果からは、ピークは1945年付近および1950後半から60年代に相当することがわかった。

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１９９５年に琵琶湖中央部の水深６７mで採取された１０mから１５m長の3本のピストンコアからそれぞれ約１００個を分取した堆積物について、ICP発光分析と放射化分析を併用して化学分析を行った。また、粒度別に分けた試料についても分析した。日本での気候の激変が予想されている一万５千年前（ベーリング期の開始）や3万年前（酸素同位体比ステージ２と３の境界）などにTh/Sc比やヒ素含有量のスパイク状の増大が認められた。以前、琵琶湖ボーリングコア試料中のTh/Sc比の値は氷期ム間氷期のサイクルに同期して変動すると報告した。粒度別に分けた試料の分析の結果、Th/Sc比の低い風成塵の降下量の変動よりも、重鉱物の混入量の変動による影響の方が多いという結果が出たので、Th/Sc比の値は降水量の増大を意味しているのではないかと仮説を立てている。そこで、４万年分のコアをもっと高い時間分解能で解析している。

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本研究では、石灰質ナンノプランクトンの生産量が主に表層水の栄養塩濃度に支配されている湧昇流海域と、主にその温度変化に支配されている北大西洋の非湧昇流海域の第四紀深海底コアを用いて、それら堆積物の窒素同位体比と石灰質ナンノ化石量の変動パターンの比較を行った。両地域のこれらの変動パターンは、共に正の相関関係を示し、深海底コアの窒素同位体比の変化が普遍的な表層水中の硝酸塩の消費過程を反映する可能性を報告する。

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宮城県・鳴子温泉のバクテリアマット中脂肪酸の炭素・水素同位体比を分子レベルで解析した。C_16:1脂肪酸を主とする炭素同位体比が約-37パーミル、水素同位体比が約-170パーミルのグループと、C_20:1脂肪酸を主とする炭素同位体比が約-0.5パーミル、水素同位体比が約-470パーミルのグループの大きく２つに分かれた。バクテリアマットの全有機炭素同位体比は-17.7パーミルであることから、極端に炭素同位体比が重いC_20:1脂肪酸のグループは逆TCAサイクルによる炭素固定経路をもつ水素酸化バクテリア由来と考えられる。一方、C_16:1脂肪酸のグループはイオウ酸化バクテリア由来と考えられる。

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メタンハイドレートや天然ガス田における微生物によるメタン生成に関しては、主に二酸化炭素還元と酢酸分解の２つの経路が重要である。両者は、メタンの安定同位体比の分布によって識別できると考えられているが、矛盾するデータもあり、その有効性が疑われている。そこで我々は、メタンの生成経路と安定同位体比の関係を実験的に再検討する必要があると考えて、メタン生成菌を培養して同位体比分別を評価することを研究目的としている。今回は、二酸化炭素還元型のメタン生成菌を純粋培養した場合と、バクテリアと共生培養した場合とで水素同位体比分別を評価したので紹介する。

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