共同研究・競争的資金等の研究 - 児玉谷　仁

海水中の硝酸イオン・亜硝酸イオンの簡易で高感度な測定システムの開発(継続2）

2025年4月 - 2026年3月

ソルト・サイエンス研究振興財団  一般公募研究 

コメのメチル水銀汚染リスク評価：土壌環境・化学組成・無機水銀形態が及ぼす影響

研究課題/領域番号：24H00782  2024年4月 - 2028年3月

日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

児玉谷 仁, 山本 正浩, 高木 善弘, 武内 章記, 一谷 勝之, 神崎 亮, 冨安 卓滋

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配分額：47970000円 （ 直接経費：36900000円 、 間接経費：11070000円 ）

海水中の硝酸イオン・亜硝酸イオンの簡易で高感度な測定システムの開発(継続）

2024年4月 - 2025年3月

ソルト・サイエンス研究振興財団  一般公募研究 

鹿児島湾海底熱水活動とメチル水銀およびジメチル水銀の生成挙動

研究課題/領域番号：23K18549  2023年6月 - 2026年3月

日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

児玉谷 仁, 冨安 卓滋

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配分額：6370000円 （ 直接経費：4900000円 、 間接経費：1470000円 ）

鹿児島湾における温度躍層の形成とメチル水銀生成の関係

2023年4月 - 2024年3月

サンケイ科学振興財団  研究助成金 

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担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

海水中の硝酸イオン・亜硝酸イオンの簡易で高感度な測定システムの開発

2023年4月 - 2024年3月

ソルト・サイエンス研究振興財団  一般公募研究 

信頼性の高い下水飲用再利用を実現するオンライン水質管理手法の日米共同開発

研究課題/領域番号：22KK0061  2022年10月 - 2025年3月

日本学術振興会  科学研究費助成事業  国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

藤岡 貴浩, 児玉谷 仁, 竹内 悠

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配分額：20150000円 （ 直接経費：15500000円 、 間接経費：4650000円 ）

ジメチル水銀測定システムの確立と鹿児島湾海水における挙動調査

2022年4月 - 2023年3月

サンケイ科学振興財団  研究助成金 

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資金種別：競争的資金

配分額：400000円

水処理システムにおける有機窒素化合物の網羅的モニタリング法の開発

研究課題/領域番号：21K18753  2021年7月 - 2023年3月

日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)  挑戦的研究(萌芽)

児玉谷 仁

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配分額：6370000円 （ 直接経費：4900000円 、 間接経費：1470000円 ）

本研究は，水中に存在する有機窒素化合物を紫外線照射により硝酸イオンまで酸化し、さらに硝酸イオンへの紫外線照射から、強い酸化力を持つペルオキシナイトライトを生成させ、ペルオキシナイトライトの高感度検出法として知られるルミノール化学発光検出法と組み合わせることで、窒素原子を含む化合物を高感度検出する手法の確立を目的としている。
本年度は、硝酸イオンからペルオキシナイトライトへの変換について共存物質の影響、紫外線照射時のpHの影響などを確認した。特にハロゲンイオンの存在が変換率を低下させることを確認した。これらの結果を元に硝酸イオン・亜硝酸イオン測定法（イオンクロマトグラフィーオンライン紫外線照射ルミノール化学発光検出法）を確立し、海水中の硝酸イオン、亜硝酸イオン測定に利用した。
また、アルキルアミン類、尿素、硝酸エステル類を試料として、紫外線照射によるペルオキシナイトライトへの変換について評価を進めた。ペルオキシナイトライトへの変換率は尿素で約20%、ジメチルアミンで約10%となり、分子内の窒素原子数に対応した変換率が得られている可能性が確認された。
ペルオキシナイトライトへの変換率を検討した有機窒素化合物の中で、硝酸メチルが高度水処理プラントにおいて処理された再生水に存在していることが報告されていることから、硝酸メチルについて先行して測定法の確立を進めた。結果、硝酸メチルへの紫外線照射により8%ほどがペルオキシナイトライトに変換されることを確認し、他測定条件を最適化したところ、sub-nMの硝酸メチルの測定が可能な測定法を確立できた。今後、水処理プラントで得られた試料水の測定を進める予定である。

コメのメチル水銀汚染リスク低減のための土壌環境評価法の検討

研究課題/領域番号：21H03621  2021年4月 - 2024年3月

日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

児玉谷 仁, 山本 正浩, 武内 章記, 一谷 勝之, 神崎 亮, 冨安 卓滋

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配分額：17550000円 （ 直接経費：13500000円 、 間接経費：4050000円 ）

鹿児島大学農学部付属農場の1枚の水田（土壌総水銀濃度：0.2 mg/kg）を利用し、遺伝子的に大きく異なるコメの品種（WRC系統59品種）を育て、各品種の玄米に含まれる水銀濃度を測定した。この結果、最高 7.1 ng/g 最低1.7 ng/g （平均値 3.2 ng/g, 中央値 3.0 ng/g, n = 59）となり、同一土壌で育成した稲であっても品種によって含まれる水銀濃度が異なることを確認した。一方、水銀汚染土（水田土壌に2015年に10 mg/kgとなるように水銀イオンを添加し、毎年稲の栽培に利用している土壌、土壌総水銀濃度：8 mg/kg）を利用し、予備的に選ばれた5品種についてポット栽培を行った。2週間に一度、土壌を採取し、土壌のメチル水銀濃度の変化および稲に含まれる水銀量を測定した。玄米の水銀濃度は、日本晴（WRC1）で0.25 mg/kg となり、含まれる水銀のほとんどがメチル水銀であることを確認した。土壌のメチル水銀濃度が、湛水から1ヵ月程度で最大（約0.1 mg/kg）となり、徐々に低下していくこと、一方、稲は品種により出穂までの育成期間やバイオマスが大きく異なることから、土壌メチル水銀の影響を受けやすい、受けにくいの差が生じ、玄米の水銀濃度に品種差が生じている可能性も示唆された。
土壌におけるメチル水銀生成と、存在する無機水銀形態の関係を明らかにするため、土壌に含まれる無機水銀形態を簡易に分析する手法について検討を進めた。様々な水銀汚染地域で得た土壌試料を利用し、加熱温度を段階的に変化させつつ、気化する水銀量を評価することで、存在する水銀形態の判別を試みた。試料によっては特徴的な結果が得られたが、気化温度と水銀形態の関係は明確には確認できなかった。今後、試料数を増やしつつ、存在形態別分析法として一般的に用いられている逐次抽出法と比較していく予定である。

ニトロソアミン測定

2020年5月 - 2020年7月

民間企業  一般受託研究 

ニトロソアミン測定

2019年11月 - 2020年3月

民間企業  一般受託研究 

逆浸透膜透過性物質のオンラインモニタリング法の開発

2019年10月 - 2021年9月

クリタ・水環境科学振興財団  国内研究助成 

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資金種別：競争的資金

鹿児島湾海底火山活動によって放出される水銀及びセレンの環境動態

研究課題/領域番号：19H01168  2019年4月 - 2023年3月

日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(A)  基盤研究(A)

冨安 卓滋, 松山 明人, 児玉谷 仁, 神崎 亮, 幅野 明正, 小針 統, 本村 浩之

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担当区分：研究分担者 

配分額：45760000円 （ 直接経費：35200000円 、 間接経費：10560000円 ）

2019年6月に、スロベニアからミレナホルバット博士を招聘して、キックオフミーティングを開催し、今後の共同研究について打ち合わせを行った。鹿児島湾における海水及びプランクトン試料採取は、海底噴気熱水活動が存在する湾奥部と対照地点となる湾中央部において、鹿児島大学付属練習船南星丸にて4月18日、6月3日、8月5日、10月18日、11月28日及び2月17日に実施した。（8月と2月は、悪天候のために湾中央部での試料採取は行えなかった。）また、南星丸から網を出し、魚試料の採取を行った。調査では、各地点においてCTDロゼット式採水器を用いて、pH、溶存酸素量、水温の鉛直変化を追跡しつつ、深度別に海水試料を採水した。テフロンボトルに入れて持ち帰った海水試料を用いて、原子状水銀、反応活性水銀の測定を測定したのち、0.45 umのメンブレンフィルターを用いてろ過を行い、懸濁物質中水銀及び溶存態総水銀を測定した。プランクトン試料は、目開き0.1 mm のネットをセットした開閉式プランクトンネットを用いて採取した。湾奥のSt.2では、pHの鉛直変化を確認し、海底噴気熱水活動の影響を受けている層と受けていない層別に採取を行った。採取したプランクトン試料は、冷蔵して持ち帰り、サイズ分けを行わないall試料、また、>0.5 mm、0.5 - 0.2 mm、0.2 - 0.1 mm、< 0.1 mmにサイズ分けした試料を凍結乾燥し、有機水銀濃度と無機水銀濃度及び総セレン濃度と総水銀濃度の測定に用いた。魚試料は、筋肉部を切り取り凍結乾燥後、粉砕して測定用試料とした。イワハダカ、ヨウジエソ、キュウリエソなどの小型魚類は解体が困難だったため、そのまま凍結乾燥して粉砕して試料とした。魚類試料は、総セレン濃度と総水銀濃度を測定した。

下水飲用再利用のしくみを変える次世代膜の開発

2018年4月 - 2021年3月

科学研究費補助金  基盤研究(B)

水田土壌における水銀の化学形態変化とコメのメチル水銀汚染に関する研究

研究課題/領域番号：18H03392  2018年4月 - 2021年3月

日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

児玉谷 仁, 一谷 勝之, 山本 正浩, 武内 章記, 神崎 亮, 冨安 卓滋

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担当区分：研究代表者 

配分額：17810000円 （ 直接経費：13700000円 、 間接経費：4110000円 ）

模擬水田（86cm x 52cm，深さ15cm)を調製し，その半分のスペースでのみ稲を育て，土壌でのメチル水銀の生成と，稲のメチル水銀取込みについて検討を進めた．これまでの研究で，土壌で生成したメチル水銀がコメに蓄積することは確認できていたが，土壌のメチル水銀濃度の変動が激しく，土壌メチル水銀濃度とコメの取込みの関係は明確ではなかった．同一環境で，稲のある場所と稲のない場所で土壌のサンプリングを行ったところ，稲のそばの土壌（根圏土壌）では，メチル水銀の低下が確認された．この結果は，これまでの少量土壌を用いたポット栽培では，稲による吸収により，土壌のメチル水銀生成を正確に評価できていなかったことを示唆する．一方，稲のない環境の土壌をモニタリングしたところ，稲が無くても土壌メチル水銀濃度は大きく変動していることが確認された．
水耕栽培により，水銀イオンおよびメチル水銀の取込み挙動の詳細な確認を進めた．メチル水銀，水銀イオンとも培養液への添加後，2日間のうちに稲に吸収されていることが確認された．そこで水銀未添加の培養液でそのまま育成をすすめたところ，収穫（3か月後）まで，根にそのほとんどが残存していることが確認された．しかし，メチル水銀では，水銀イオンに比べ稲全体に広がっていることが確認でき，特に出穂後は籾に集まっていく傾向が確認された．加えて，水銀を添加したときにあった根から出穂した穂と，後から分けつして増えた穂では最初の穂の水銀濃度が高いことも確認ができた．

水俣湾埋め立て地に眠るヘドロ中水銀の化学形態別分析によるリスク評価

2018年4月 - 2019年3月

科学研究費補助金  基盤研究(C)

ニトロソアミン測定

2018年1月 - 2018年5月

民間企業  一般受託研究 

NDMA分析代替法の有用性検証

2017年5月 - 2018年10月

地方自治体  国際共同研究 

化学発光検出システムの高感度化

2017年4月 - 2021年4月

民間企業  国内共同研究