堆積岩系深部地下水中の天然有機物の起源と金属イオンとの反応性評価

Origin of dissolved organic matters in deep groundwater of marine deposits and its implication for metal binding

斉藤 拓巳*; 西 柊作*; 佐藤 颯人*; 宮川 和也   ; 天野 由記   ; 別部 光里*

Saito, Takumi*; Nishi, Shusaku*; Sato, Hayato*; Miyakawa, Kazuya; Amano, Yuki; Beppu, Hikari*

高レベル放射性廃棄物処分において、地下水中の溶存有機物(DOM)は放射性核種と錯生成することでその移行挙動を大きく変える。特に表層環境のDOMに対しては、金属イオンとの結合を多様な環境条件下で表すことのできるモデルが提案されている。そうしたモデルを地層処分の安全評価で使用するためには、深部地下環境のDOMと核種の結合反応を評価し、表層環境のDOMと比較することで、両者の類似点や相違点を理解することが必要である。本研究では、DOMの蛍光が金属イオンと結合することで消光されることに着目し、DOMを含む堆積岩系の深部地下水として幌延深地層研究センター地下施設から得られた地下水にユーロピウムを添加する消光実験を行い、得られた励起蛍光マトリクスに対して多変量解析法の一つであるParallel Factor Analysis(PARAFAC)を用いて、結合反応に寄与するDOMの蛍光成分を特定した。その結果、起源の異なる4つの蛍光性DOMの存在が明らかになり、それぞれ海洋の腐植様物質、2種類の表層環境由来の腐植様物質、トリプトファンの蛍光特性を有するタンパク質に相当することが示唆された。また、海洋の腐植様物質に相当する成分は、特にEuとの反応性が低いことが明らかになった。

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