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Origin of organic nitrogen aerosol revealed by advanced analysis of nitrogen isotope ratio

Research Project

Project/Area Number 18F18398
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Review Section Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

宮崎 雄三  北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (60376655)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) XU YU  北海道大学, 低温科学研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2018-11-09 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords窒素同位体 / エアロゾル / アミノ酸 / 窒素同位体比 / 有機態窒素
Outline of Annual Research Achievements

本年度は昨年度から引き続き大気エアロゾル中のアミノ酸について、実大気中での代表的な反応過程であるオゾン酸化反応を受けた際の同位体分別効果を調べ、起源トレーサーとしての有用性を検証した。同位体比既知の遊離態アミノ酸標準物質、タンパク質のモデル物質としてのウシ血清アルブミンを添加した石英繊維フィルター、および森林観測サイトで採取した大気エアロゾルフィルター試料(TSP)をそれぞれ大気オゾンに曝露した。これにより、オゾン曝露の前後でアミノ酸の窒素、炭素の安定同位体比が有意に変化するかどうか、すなわちエアロゾル中のアミノ酸がオゾンに伴う反応を受けることによる同位体分別効果の影響を調べた。測定には前年度に確立した、石英繊維フィルターからの溶媒抽出、加水分解や誘導体化等のプロセスの後、ガスクロマトグラフ-質量分析計およびガスクロマトグラフ-同位体比質量分析計に導入し、化合物の質量および安定同位体比を測定する手法を用いた。
その結果、主要な化合物を含め、ほとんどのアミノ酸化合物の窒素・炭素の安定同位体比について、オゾン曝露の前後で有意な変化は見られず、オゾンに関連する反応による同位体分別は起きていないことが確認できた。植生内で同位体分別が起きないとされる特定のアミノ酸化合物についての過去の文献と本研究による実験結果から、大気でのオゾン酸化反応を経ても、特にグリシンの安定同位体比などが大気中の生物起源トレーサーとして有用であることが初めて示唆された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2020 2019

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

  • [Journal Article] New index of organic mass enrichment in sea spray aerosols linked with senescent status in marine phytoplankton2020

    • Author(s)
      Miyazaki Yuzo、Suzuki Koji、Tachibana Eri、Yamashita Youhei、Mueller Astrid、Kawana Kaori、Nishioka Jun
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 17042-17042

    • DOI

      10.1038/s41598-020-73718-5

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 海洋表層の生物生産が駆動する海洋大気有機エアロゾルの生成2020

    • Author(s)
      宮﨑 雄三
    • Journal Title

      エアロゾル研究

      Volume: 35(3) Pages: 183-191

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aerosol Liquid Water Promotes the Formation of Water-Soluble Organic Nitrogen in Submicrometer Aerosols in a Suburban Forest2020

    • Author(s)
      Xu Yu、Miyazaki Yuzo、Tachibana Eri、Sato Kei、Ramasamy Sathiyamurthi、Mochizuki Tomoki、Sadanaga Yasuhiro、Nakashima Yoshihiro、Sakamoto Yosuke、Matsuda Kazuhide、Kajii Yoshizumi
    • Journal Title

      Environmental Science & Technology

      Volume: 54 Issue: 3 Pages: 1406-1414

    • DOI

      10.1021/acs.est.9b05849

    • NAID

      120006955189

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Impact of biogenic emissions of organic matter from a cool-temperate forest on aerosol optical properties2020

    • Author(s)
      Mueller Astrid、Aoki Kazuma、Tachibana Eri、Hiura Tsutom、Miyazaki Yuzo
    • Journal Title

      Atmospheric Environment

      Volume: 229 Pages: 117413-117413

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2020.117413

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atmospheric Dry Deposition of Water-Soluble Nitrogen to the Subarctic Western North Pacific Ocean during Summer2019

    • Author(s)
      Jung Jinyoung、Han Byeol、Rodriguez Blanca、Miyazaki Yuzo、Chung Hyun Young、Kim Kitae、Choi Jung-Ok、Park Keyhong、Kim II-Nam、Kim Saewung、Yang Eun Jin、Kang Sung-Ho
    • Journal Title

      Atmosphere

      Volume: 10 Issue: 7 Pages: 351-351

    • DOI

      10.3390/atmos10070351

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of secondary fatty alcohols in atmospheric aerosols in temperate forests2019

    • Author(s)
      Miyazaki Yuzo、Gowda Divyavani、Tachibana Eri、Takahashi Yoshiyuki、Hiura Tsutom
    • Journal Title

      Biogeosciences Discussions

      Volume: 19 Pages: 1-11

    • DOI

      10.5194/bg-2019-23

    • NAID

      120006643592

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distributions and sources of low-molecular-weight monocarboxylic acids in gas and particles from a deciduous broadleaf forest in northern Japan2019

    • Author(s)
      Tomoki Mochizuki, Kimitaka Kawamura, Yuzo Miyazaki, Bhagawati Kunwar, and Suresh Kumar Reddy Boreddy
    • Journal Title

      Atmospheric Chemistry and Physics

      Volume: 19 Issue: 4 Pages: 2421-2432

    • DOI

      10.5194/acp-19-2421-2019

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 森林大気における生物起源有機エアロゾルのフィールド観測研究2020

    • Author(s)
      宮﨑雄三
    • Organizer
      第61回大気環境学会 特別集会「HOxラジカルが駆動する酸化反応により揮発性炭化水素から生成されるエアロゾル」
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 海洋大気有機エアロゾルと海洋表層水の生物地球化学的リンケージ2019

    • Author(s)
      宮﨑雄三
    • Organizer
      日本地球化学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 北太平洋亜熱帯域における海洋大気エアロゾル中の水溶性有機態窒素の起源2019

    • Author(s)
      土橋 司,宮﨑 雄三,立花 英里,岩本 洋子,高橋 一生,堀井 幸子, Shu-Kuan Wong,濱﨑 恒二
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ORIGIN OF WATER-SOLUBLE ORGANIC NITROGEN IN MARINE ATMOSPHERIC AEROSOLS IN THE SUBTROPICAL NORTH PACIFIC2019

    • Author(s)
      Tsukasa Dobashi, Yuzo Miyazaki, Eri Tachibana, Yoko Iwamoto, Shu-Kuan Wong, and Koji Hamasaki
    • Organizer
      SOLAS open science conference
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Biogeochemical linkage between marine organic aerosols and surface seawater in the North Pacific: sea-to-air transfer of dissolved organic carbon and nitrogen2019

    • Author(s)
      Yuzo Miyazaki
    • Organizer
      The Forth Xiamen Symposium on Marine Environmental Sciences (XMAS-IV)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-11-12   Modified: 2024-03-26  

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