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大気・海洋を中心とした生物地球化学的循環の解明:元素同位体および化学種の利用

Research Project

Project/Area Number 14J06437
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Environmental dynamic analysis
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

坂田 昂平  広島大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords海洋エアロゾル / 微量金属元素 / 大気化学 / 海塩粒子 / XAFS法 / 鉛同位体比 / ホウ素同位体比 / 都市大気 / 海洋大気 / 同位体分別 / 大気流動トレーサー
Outline of Annual Research Achievements

【太平洋上のエアロゾル中にに含まれる微量金属元素の分布】 本年度は北太平洋に加えて、西部、赤道および南部太平洋、南極海にて採取した粒径を7分画したエアロゾル中の微量金属元素濃度とそれらの粒径分布を明らかにした。その結果、どの海域でも陸域と類似した粒径分布が得られた。また、微量金属弦の空間分布においては西部太平洋上で最も高い微量金属元素濃度を観測した。この海域では陸域を起源とする空気塊と外洋からの空気塊の両方の試料採取に成功しているが、これらの試料中の微量金属元素濃度を比較すると元素によっては1桁以上高い濃度を検出した。これらのことから、海洋エアロゾル中の微量金属元素は陸域の影響を強く受けていることが明らかとなった。

【エアロゾル中のNaの化学種解析】海洋エアロゾル中の主成分である塩化ナトリウム(NaCl)は大気中で酸などと反応し、大気中に塩素を放出することが知られている。これらの反応はエアロゾルの化学的特性を変化させるだけでなく、対流圏オゾンの消失に寄与する。そこで本研究では海洋エアロゾル中のNaの化学種解析を行い、その変質過程の解明に挑んだ。その結果、粗大粒子ではNaClのみであったが、海塩粒子からわずかに塩素が放出されていることが明らかとなった。この際に放出された塩素はオゾン消失などに寄与する活性塩素であり、海塩粒子が重要な放出源となる可能性が示唆された。一方で、微細粒子ではNaClに加えて硫酸ナトリウムやNaの有機塩が含まれていた。特にNaの有機塩は粒子表面に濃集しており、界面活性を持つことが予想される。界面活性を持つ物質の表面濃集は粒子と水蒸気との親和性を低下させ、雲形成に影響を及ぼす可能性がある。このように、海洋エアロゾル中のNaClの競う均一反応や雲形成に影響を与える可能性が示唆された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2017 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] ローレンス・バークレー国立研究所 Advanced Light Source(米国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Lead speciation analyses for coarse and fine aerosol particles by bulk and micro X-ray absorption fine structure (XAFS) spectroscopy2017

    • Author(s)
      Kohei Sakata, Aya Sakaguchi, Yuka Yokoyama, Yasuko Terada, Yoshio Takahashi
    • Journal Title

      Geochemical Journal

      Volume: 51

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      2016 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Vertical distribution of 236U in the North Pacific Ocean2017

    • Author(s)
      R. Eigl, P. Steier, K.Sakata, A. Sakaguchi
    • Journal Title

      Journal of Environmental Radioactivity

      Volume: 169-170 Pages: 70-78

    • DOI

      10.1016/j.jenvrad.2016.12.010

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Depth-dependent calcium speciation in individual aerosol particles by combination of fluorescence yield conversion electron yield XAFS using X-ray microbeam2016

    • Author(s)
      Chihiro Miyamoto, Matther A. Marcus, Kohei Sakata, Minako Kurisu, Yoshio Takahashi
    • Journal Title

      Chemistry Letter

      Volume: 45 Issue: 8 Pages: 934-936

    • DOI

      10.1246/cl.160392

    • NAID

      130005254547

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Variation of iron isotope ratios in anthropogenic materials emitted through combustion processes2016

    • Author(s)
      Minako Kurisu, Kohei Sakata, Chihiro Miyamoto, Yuichi Takaku, Tsuyoshi Iizuka, Yoshio Takahashi
    • Journal Title

      Chemistry Letter

      Volume: 45 Issue: 8 Pages: 970-972

    • DOI

      10.1246/cl.160451

    • NAID

      130005254569

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      2016 Annual Research Report
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  • [Journal Article] First study on 236U in the Northeast Pacific Ocean using a new target preparation procedure for AMS measurements2016

    • Author(s)
      R. Eigl, P. Steier, S. Winkler, K.Sakata, A. Sakaguchi
    • Journal Title

      Journal of Environmental Radioactivity

      Volume: 162-163 Pages: 244-250

    • DOI

      10.1016/j.jenvrad.2016.05.025

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Carbon speciation in sea spray aerosol by scanning transmission X-ray microscope near-edge X-ray absorption fine structure (STXM/NEXAFS) spectroscopy2016

    • Author(s)
      Kohei Sakata, Yasuo Takeichi, Yusuke Tamenori, Hiroki Suga, Aya Sakaguchi, Yoshio Takahashi
    • Journal Title

      PF Activity report

      Volume: #33

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      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] 加速器質量分析による236U/238U測定のためのターゲット作成法確率とその応用 -東部北太平洋海水試料への適用-2016

    • Author(s)
      Rosmarie Eigl, Peter Steier, Stephan Winkler, 坂田 昂平, 永井 尚生, 田副 博文, 山形 武靖, 坂口 綾
    • Journal Title

      月刊海洋

      Volume: 号外 No. 58 Pages: 133-141

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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海塩粒子中の還元型硫黄化学種の検出とその酸化反応抑制に関する研究2016

    • Author(s)
      坂田昂平, 坂口綾, 為則雄祐, Mary K. Gilles, 武市泰男, 菅大暉, 高橋嘉夫
    • Organizer
      第22回大気化学討論
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2016-10-12
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    • Author(s)
      坂田 昂平, 坂口 綾, 為則 雄祐, 武市 泰男, Mary K. Gilles, 菅 大暉, 高橋 嘉夫
    • Organizer
      日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学
    • Year and Date
      2016-09-14
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Uptake of dimethyl sulfide and its oxidized products by sea spray aerosol above the Antarctic and the Equatorial Pacific Oceans2016

    • Author(s)
      Kohei Sakata, Aya Sakaguchi, Yusuke, Tamenori, Yoshio Takahashi
    • Organizer
      Goldschmidt 2016
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2016-06-26
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Uptake of dimethyl sulfide and its oxidized products by sea spray aerosol above the Antarctic and Equatorial Pacific Oceans2016

    • Author(s)
      Kohei Sakata, Aya Sakaguchi, Yusuke Tamenori, Yoshio Takahashi
    • Organizer
      Goldschmidt2016
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2016-06-26
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 様々な大気環境における塩素消失に関わる化学反応の推定2015

    • Author(s)
      坂田昂平, 坂口綾, 為則雄祐, 高橋嘉夫
    • Organizer
      地球化学会年会2015
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2015-09-16
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Boron isotope fractionation during transportation of sea-salt particles2015

    • Author(s)
      Kohei Sakata, Aya Sakaguchi, Yoshio Takahashi, Kazuya Nagaishi, Masaharu Tanimizu
    • Organizer
      Goldschmidt2015
    • Place of Presentation
      Prague, Checzh Republic
    • Year and Date
      2015-08-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Major ion composition of aerosol: As new indicator of chlorine deficiency2015

    • Author(s)
      坂田昂平, 坂口綾, 為則雄祐, 小川雅裕, 高橋嘉夫
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • Place of Presentation
      幕張
    • Year and Date
      2015-05-24
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] エアロゾル中におけるホウ素の挙動及びその同位体分別に関する研究,2014

    • Author(s)
      坂田昂平, 坂口綾, 高橋嘉夫, 永石一弥, 谷水雅治
    • Organizer
      地球化学会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2014-09-14 – 2014-09-16
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Investigation of lead (Pb) and Boron (B) isotopes in aerosol above open ocean2014

    • Author(s)
      Kohei Sakata, Aya Sakaguchi, Masaharu Tanimizu, Mitsuo Uematsu, Kazuya Nagaishi and Yoshio Takahashi
    • Organizer
      Asia Oceania Geosciences Society 2014
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 大粒子、微細粒子中の鉛化学種およびその形成過程に関して2014

    • Author(s)
      坂田昂平, 坂口綾, 谷水雅治, 高橋嘉夫
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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