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2016 Fiscal Year Annual Research Report

西部北太平洋における有機エアロゾルの粒径分布

Research Project

Project/Area Number 14F04315
Research InstitutionChubu University

Principal Investigator

河村 公隆  中部大学, 中部高等学術研究所, 教授 (70201449)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) DESHMUKH DHANANJAY  中部大学, 中部高等学術研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Keywords有機エアロゾル / シュウ酸 / 西部北太平洋 / 大気微粒子 / 粒径分布 / ジカルボン酸 / ケトカルボン酸 / ジカルボニル
Outline of Annual Research Achievements

シュウ酸を優位とする低分子ジカルボン酸は、有機エアロゾルの主要な成分であり、それらは最大で有機炭素の20%を占める。ジカルボン酸は極性が高く水溶性であるため、雲凝結核(CCN)として雲の生成、気候変動、地球の水循環に重要な役割を果たす。これらは、人為起源および植物起源の揮発性有機物(VOC)の大気酸化によっても生成されることから、ジカルボン酸の二次的生成は大気中の有機エアロゾルの組成を大きく支配する要因となっている。
本研究の目的は、インド等で採取したエアロゾルを粒径サイズ毎に9段階で分級し(0.43 μm以下から10 μm以上)、それぞれの画分に存在するジカルボン酸の濃度・組成をガスクロマトグラフィー(GC), GC/MSを用いて詳細に解明しようとするものである。本研究では、構造異性体を含めて50種以上の化学種を同定することができた。また、ジカルボン酸に加えて、それらの前駆体であるケトカルボン酸、α-ジカルボニル、更には、植物起源の脂肪酸も測定した。本研究を実施することにより、様々な起源と生成機構を持つ異なった成分の解析から、粒径分布の情報を解明できつつある。VOCの酸化によって生成するジカルボン酸は微細粒子に存在するのに対して、植物のワックス起源の脂肪酸が酸化されることによって生成するアゼライン酸(C9)(不飽和脂肪酸のオゾン酸化によって生成)は粗大粒子に濃集されるという傾向が分析結果から得られた。
本研究で分離したジカルボン酸の安定炭素同位体比(δ13C)をGC/Combustion/Isotope ratio MSを用いて測定する予定であるが、この方法で得られたデータは、ジカルボン酸の起源と光化学的変質(Aging)の情報を提供してくれる。そのため、濃度情報に加えて、有機エアロゾルの起源や光化学的変質の程度をエアロゾルの粒径サイズ毎に評価することが可能となる。

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。

  • Research Products

    (15 results)

All 2017 2016 Other

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

  • [Int'l Joint Research] Indian Institute of Technology(India)

    • Country Name
      India
    • Counterpart Institution
      Indian Institute of Technology
  • [Int'l Joint Research] Institute of Atmospheric Physics, CAS(China)

    • Country Name
      China
    • Counterpart Institution
      Institute of Atmospheric Physics, CAS
  • [Int'l Joint Research] University of Washington(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Washington
  • [Journal Article] Sources and formation processes of water-soluble dicarboxylic acids, ω-oxocarboxylic acids, α-dicarbonyls, and major ions in summer aerosols from eastern central India2017

    • Author(s)
      Dhananjay Deshmukh, Kimitaka Kawamura, Manas Deb, and Suresh Kumar Reddy Boreddy
    • Journal Title

      J. Geophys. Res.-Atmos.

      Volume: 122 Pages: 3630-3652

    • DOI

      10.1002/2016JD026246

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Contributions and source identification of biogenic and anthropogenic hydrocarbons to secondary organic aerosols during 2014 at Mt. Tai2017

    • Author(s)
      Y.H. Zhu, L.X. Yang, K. Kawamura, D. R. Blake, K. Ono, W.X. Wang
    • Journal Title

      Enironmental Pollution

      Volume: 220 Pages: 863-872

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2016.10.070

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A review of dicarboxylic acids and related compounds in atmospheric aerosols: Molecular distributions, sources and transformation2016

    • Author(s)
      Kimitaka Kawamura and Srinivas Bikkina
    • Journal Title

      Atmospheric Research

      Volume: 170 Pages: 140-160

    • DOI

      org/10.1016/j.atmosres.2015.11.018

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dicarboxylic acids, oxoacids, benzoic acid, α-dicarbonyls, WSOC, OC, and ions in spring aerosols from Okinawa Island in the western North Pacific Rim: Size distributions and formation processes2016

    • Author(s)
      D. K. Deshmukh, K. Kawamura, M. Lazaar, B. Kunwar and S. K. R. Boreddy
    • Journal Title

      Atmos. Chem. Phys.

      Volume: 16 Pages: 5263-5282

    • DOI

      10.5194/acp-16-5263-2016

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dicarboxylic acids, ω-oxocarboxylic acids, α-dicarbonyls, WSOC, OC, EC and inorganic ions in wintertime size-segregated aerosols from central India: Sources and formation processes2016

    • Author(s)
      Dhananjay Kumar Deshmukh, Kimitaka Kawamura and Manas Kanti Deb
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 161 Pages: 27-42

    • DOI

      org/10.1016/j.chemosphere.2016.06.107

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Decadal and seasonal distributions of low molecular weight dicarboxylic acids and related compounds, and their stable carbon isotope ratios in the remote marine aerosols from the western North Pacific2016

    • Author(s)
      Kimitaka Kawamura and Eri Tachibana
    • Organizer
      IGAC2016
    • Place of Presentation
      Breckenridge, Colorado, USA
    • Year and Date
      2016-09-26 – 2016-09-30
  • [Presentation] Seasonal and Decadal Variations of Stable Carbon Isotopic Composition of Oxalic, Malonic and Succinic Acids in Marine Aerosols from the Western North Pacific2016

    • Author(s)
      Kawamura K. and Tachibana E.
    • Organizer
      Goldschmidt 2016
    • Place of Presentation
      横浜国際平和会議場 (神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-27 – 2016-07-01
  • [Presentation] Radiocarbon Measurement of Carbonaceous Aerosols in the Outflow from Northeast China2016

    • Author(s)
      Zhang Y. Kawamura K., Agrios K., Lee M., and Szidat S.
    • Organizer
      Goldschmidt 2016
    • Place of Presentation
      横浜国際平和会議場 (神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-27 – 2016-07-01
  • [Presentation] Miyazaki Y., CContribution of Dissolved Organic Carbon to Submicron Water-Soluble Organic Aerosols in the Marine Boundary Layer over the Eastern Equatorial Pacific, Goldschmidt 2016oburn S., Ono K. Ho D. Pierce B., Kawamura K and Volkamer R.2016

    • Author(s)
      Miyazaki Y., Coburn S., Ono K. Ho D. Pierce B., Kawamura K and Volkamer R.
    • Organizer
      Goldschmidt 2016
    • Place of Presentation
      横浜国際平和会議場 (神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-27 – 2016-07-01
  • [Presentation] Hygroscopic Growth and Cloud Condensation Nuclei Activity of Oxalic Acid and its Inorganic Salts2016

    • Author(s)
      Boreddy S. K. R. Kawana K. and Kawamura K.
    • Organizer
      Goldschmidt 2016
    • Place of Presentation
      横浜国際平和会議場 (神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-27 – 2016-07-01
  • [Book] 低温環境の科学事典2016

    • Author(s)
      河村公隆、大島慶一郎、小達恒夫、川村賢二、佐埼元、杉山愼、関宰、宮崎雄三、高橋晃周、西岡純、原登志彦、福井学、藤吉康志、三寺史夫、本山秀明、渡部直樹
    • Total Pages
      432 (36-37, 38-39, 64-65, 66-67)
    • Publisher
      朝倉書店
  • [Remarks] 河村公隆のホームページ [Kimitaka Kawamura]

    • URL

      http://www.isc.chubu.ac.jp/kawamura/kawamura/homepage.htm

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-02-16  

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