自然起源炭化水素からの強酸化性物質の生成とその酸化能力の評価

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04202211
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 坂本 和彦 埼玉大学, 工学部, 教授 (20111411)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 君島 克憲 埼玉大学, 工学部, 助手 (80008854) ; 畠山 史郎 国立環境研究所, 地球環境研究グループ, 主任研究員 (30132856)
• Keywords: 酸性雨 / 生物起源炭化水素 / 光化学オキシダント / 森林衰退 / ヒドロペルオキシド / オゾン

Research Abstract

1.研究目的:郊外の森林地帯では膨大な量の自然起源炭化水素が放出されており,それらの多くは光化学反応性やエアロゾル生成能力が高いものが多い。したがって,都市大気汚染物質が森林地域へ輸送されればそこで供給される炭化水素を含む光化学反応が起こり,オゾンやエアロゾルの生成量が増大すると考えられる。ここでは,テルペンやイソプレン等の自然起源炭化水素と低濃度窒素酸化物との共存による光化学とオゾンとの暗反応を行い,オゾンやエアロゾル生成等の全体的な様相の把握と主要酸化性物質の同定を目的として研究を行った。
2.光化学反応によるオゾンやエアロゾルの生成:森林(針葉樹)から多く放出されるα-ピネンに自然起源のイソプレンが加わると炭化水素-窒素酸化物-空気系の光化学反応が著しく促進され,短時間にオゾンやエアロゾルが生成することがわかった。この反応促進の原因はα-ピネンとイソプレンのOHラジカルやオゾンに対する反応性の違いにあり,後述の自然起源炭化水素とオゾンとの反応で生成する強酸化性ヒドロペルオキシドの生成もα-ピネン系へのイソプレンの共存により促進されるものと推定された。
3.オゾンとの暗反応によるヒドロペルオキシドの生成:イソプレンとα-ピネンのモデル化合物,1-メチルシクロヘキセン,β-ピネンのモデル化合物であるメチレンシクロヘキセンとオゾンを反応させ,生成するヒドロペルオキシドを化学発光法検出器付き高速液体フロマトグラフにより分析した。その結果,強酸化性物質として2種の有機ヒドロペルオシドの生成を明らかにした。
これらのヒドロペルオキシドの酸化能力について,亜硫酸水溶液中のイオンの硫酸イオンへの酸化率を測定する方法で評価するべく研究を継続している。

Research Products

• [Publications] Kazuhiko SAKAMOTO: "Organic Aerosol Formation by Photochemical Reaction of Naturally Emitted Hydrocarbons-NOx-Air Systems" Air Pollution Control:Papers from the 9th World Clean Air Congress. 2. 1-10 (1992)
• [Publications] 畠山 史郎: "森林被害に関連する光化学反応生成物ーテルペン系炭化水素ーオゾン反応によるヒドロペルオキシドの生成" Proceedings of International Symposium on the Air Pollution Control Policy and Strategy Chonaqing '92. 455-458 (1992)