Manabu Fujii Lab, Department of Civil and Environmental Engineering, School of Environment and Society, Tokyo Institute of Technology


自然水中における鉄の反応速度論と生物利用性 / Reaction kinetics and bioavailability of iron in natural water

当該研究の背景として、沿岸域や湖沼など様々な自然水中において、鉄は生態系の根幹である生物基礎生産を支配する微量必須金属と認識されていますが、多様な化学形態をとりかつ低濃度で存在します。このため、鉄の化学的動態や生物影響はこれまで十分に明らかにされてきませんでした。そのような中、微細藻類による摂取速度論モデルの構築や放射性同位体を用いた培養試験による検証を通して、鉄の形態変化と微細藻類による鉄摂取機構を明らかにしました。この研究成果は、素反応というミクロなレベルから鉄化学種の形態変化を体系化しており、環境水質や生態系の評価・予測における新規要素技術として有用と期待されます。また、SDGsの中でも特に持続可能な陸域土地利用(SDGs15.1)や海洋資源開発(SDGs 14.2) と関連しています。なお、鉄の化学反応速度論に関する一連の研究に対して「平成23年度科学技術分野の文部科学大臣表彰科学若手者賞」などが授与されています。

Iron is recognized as a trace elemental metal that controls basic biological production, which is the basis of ecosystems in various natural waters such as coastal areas and lakes. However, the chemical kinetics and biological effects of iron was not sufficiently elucidated. Thus, we have developed a kinetic model of iron uptake by microalgae and verified it through culture tests using radioisotopes to clarify the chemical speciation changes of iron and the mechanism of iron uptake by microalgae. The results of this research systematized the speciation changes of iron species from the level of elementary reactions, and are expected to be useful as a new elemental technology for the evaluation and prediction of environmental water quality and ecosystems. It is also relevant to the SDGs, especially sustainable land use (SDG 15.1) and marine resource development (SDG 14.2). The Young Scientists’ Prize of the Commendation for Science and Technology by the Minister of Education, Culture, Sports, Science and Technology for Young Scientists in the field of science and technology in 2011 was awarded for a series of studies on the chemical reaction kinetics of iron.


参考文献 / References

  • Fujii, M., Yeung,A. C. Y., Waite, T. D., Competitive Effects of Calcium and Magnesium Ions on the Photochemical Transformation and Associated Cellular Uptake of Iron by the Freshwater Cyanobacterial Phytoplankton Microcystis aeruginosa, Environmental Science & Technology, ACS, Vol. 49, No. 15, pp9133-9142, 2015.

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