Vol.3 No.4 2010

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シンセシオロジー 研究論文−281−Synthesiology Vol.3 No.4 pp.281-291(Nov. 2010)1 はじめに私達の周りには、どのような元素がどのくらいの濃度で存在しているのだろうか。こんな基本的なことがこれまでなかなか分からなかった。これを視覚的に一目で分かるようにしたのが地球化学図である。たとえば今問題になっている土壌汚染や海洋汚染を議論する上で、ヒ素や水銀、カドミウム等の有害元素の分布が分かれば大きな手がかりとなる。ここでは地球化学図とは何か、著者らが日本の地球化学図をどのように計画して作成したかを述べ、さらにそれがどのように活用されているかを述べる。2 地球化学図の目的と背景2.1 地球化学図とは地球化学図とは、地表(地殻の表層)における元素の濃度分布図のことである。図1に元素の濃度分布がどのような要因で決まっているかを示した。最も重要なのは、その地域にどのような岩石や堆積物が分布しているかであり、これが自然のバックグラウンドである。その上に、人為的な影響である工業や農業等の産業活動や人々が活動する都市からの排出物が付加され、全体の元素濃度分布はこれらの合計となる。すなわち、汚染を考える場合には自然のバックグラウンドとの比較で考える必要がある。2.2 地球化学図作成の目的地球化学図作成の目的は大きく分けて二つ考えられる(図1)。一つ目は、日本の国土の地球化学基本情報を提供することである。地表における元素の分布と移動に関する情報は、岩石の成因や日本列島の成り立ち等地球科学のあらゆる議論の基盤となるデータである。どこにどのよ今井 登日本全土における海と陸の元素分布を調査し、日本の地球化学図を初めて作成した。これにより日本列島の海と陸のバックグラウンド値が明らかになり、陸から海への元素の連続的な流れを知ることができるようになった。地球化学図作成に用いた試料は、陸では河川堆積物3,024個、海では海底堆積物4,905個で、分析した元素はヒ素、水銀、カドミウムなどの有害元素を含む53元素である。この研究では、特定の地域で確立した方法を適用し、現実的な実施可能性を考慮した発想の転換により一挙に全国カバーへの展開を実現し、陸域から海域、さらに土壌へと対象を拡大している。地球化学図は、人間・産業活動による土壌や海底堆積物の汚染の評価にも使用される。また、結果は出版やweb公開により、社会的なインパクトを与えている。本稿では、日本の地球化学図を作成するために採った研究シナリオを述べ、次に試料採取から試料処理、化学分析・元素濃度測定、地図作成、データ公開に至る一連の研究プロセスを述べる。日本全土の元素分布の調査とその活用− 陸と海を統合した地球化学図の作成 −Noboru ImaiInvestigation of the distribution of elements of the whole of Japan and their applications- Geochemical map of land and sea of Japan -A geochemical map of the whole of Japan has been drawn for the first time by surveying the distribution of elements in land and sea throughout Japan. This map revealed the natural background of the elements distribution and allows us to know the continuous flow of elements from land to sea. The samples used in this work are 3024 riverbed sediments and 4905 seabed sediments and 53 elements including toxic elements of As, Hg, Cd, etc. have been analyzed. In this research, a new survey method has been established for a certain district at first and then it has been applied to the whole of Japan with modification taking realistic operability into consideration, and the object has been extended from land, sea to soil. The geochemical map is also used for evaluating the pollution of soils and marine sediments resulting from human and industrial activities. The results have been made public through publication and website and have had various social impacts. In this paper, the research scenario adopted to compose the geochemical map of Japan is first described, then a series of research processes are described starting from material sampling and treatment chemical analysis, measurement of element concentration, composition of geochemical map to data release.キーワード:地球化学図、元素分布、有害元素、土壌汚染、環境汚染Keywords:Geochemical map, distribution of elements, toxic elements, environmental pollution産業技術総合研究所 地質情報研究部門 〒305-8567 つくば市東1-1-1 つくば中央第7Institute of Geology and Geoinformation, AIST Tsukuba Central 7, 1-1-1 Higashi, Tsukuba 305-8567, Japan E-mail: Original manuscript received May 13, 2010, Revisions received September 4, 2010, Accepted September 8, 2010

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