東アジアにおける有害有機エアロゾルの大気分布・拡散・反応及びリスク評価

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H05625
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 亀田 貴之 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (50398426)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大浦 健 名城大学, 農学部, 教授 (60315851)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 大気汚染 / ＰＡＨ / 東アジア / 二次生成

Outline of Annual Research Achievements

中国をはじめとした東アジア地域における有害有機エアロゾル（含PM2.5）による大気汚染と日本への越境輸送が問題視されている。本研究は，エアロゾル中の有害な多環芳香族炭化水素（PAH）誘導体について，１. 発生レベル・濃度分布を実大気観測によって明らかにすること，２. それらの日本への越境輸送について明らかにすること，３. 越境輸送中の反応によるPAH誘導体の変質・二次生成過程を明らかにすること，４. PAH誘導体によって引き起こされる種々の生体影響について検証することを目的としている。本年度は実大気観測として，中国国内においてエアロゾルの捕集を行うとともに，捕集したエアロゾル中のPAHおよび一部のPAH誘導体濃度の測定を行った。風送ダスト（黄砂）の輸送については，気象庁あるいは国立環境研究所/九州大学応用力学研究所のウェブサイトにより確認した。一方，PAH誘導体の輸送中二次生成を明らかにするために，エアロゾルの大気輸送過程を模した室内実験チャンバー内におけるPAH誘導体の生成実験を行った。燃焼起源モデル粒子（グラファイト）や土壌モデル粒子（各種鉱物や金属酸化物粒子）上に吸着させたPAHと反応ガスとの反応による生成物を同定・定量し，その生成速度や反応メカニズムの解析等を行った。また，ローカルな発生源が極めて少ない石川県珠洲市の実大気試料分析結果を解析し，PAH誘導体の二次生成や越境輸送について検証を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画通り東アジアの都市において観測を遂行できたことに加え，捕集試料の分析や，室内実験によるPAH誘導体二次生成の評価を行うことができたことなど，おおむね見込どおりの研究成果をあげることができた。

Strategy for Future Research Activity

今年度に引き続き，東アジア地域において大気試料を捕集し，試料中のPAH誘導体分析を行うとともに，大気試料捕集時における捕集地点の気塊についての後方流跡線解析などによる起源解析を行う。また，加えて大気試料に対する生体影響評価のための基礎データを集積する。

Research Products

• [Journal Article] Atmospheric behaviors of particulate-bound polycyclic aromatic hydrocarbons and nitropolycyclic aromatic hydrocarbons in Beijing, China from 2004 to 2010 (2017)
  • Author(s): N. Tang, G. Suzuki, H. Morisaki, T. Tokuda, X. Yang, L. Zhao, J. Lin, T. Kameda, A. Toriba, K. Hayakawa
  • Journal Title: Atmos. Environ. Volume: 152 Pages: 354-361
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2016.12.056
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Size distribution of chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons in atmospheric particles (2017)
  • Author(s): K. Kakimoto, H. Nagayoshi, Y. Konishi, K. Kajimura, T. Ohura, T. Nakano, M. Hata, M. Furuuchi, N. Tang, K. Hayakawa, A. Toriba
  • Journal Title: Arch. Environ. Contam. Toxicol. Volume: 72 Pages: 58-64
  • DOI: 10.1007/s00244-016-0327-z
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Simultaneous determination of polycyclic aromatic hydrocarbon quinones by gas chromatography-tandem mass spectrometry, following a one-pot reductive trimethysilyl derivatization (2016)
  • Author(s): A. Toriba, C. Homma, M. Kita, W. Uozaki, Y. Boongla, W. Orakij, N. Tang, T. Kameda, K. Hayakawa
  • Journal Title: J. Chromatogr. A Volume: 1459 Pages: 89-100
  • DOI: 10.1016/j.chroma.2016.06.034
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Polycyclic aromatic hydrocarbons in surface water of the Southeastern Japan Sea (2016)
  • Author(s): K. Hayakawa, F. Makino, M. Yasuma, S. Yoshita, Y. Chondo, A. Toriba, T. Kameda, C-S. Hong, N. Tang, M. Kumagai, H. Nakase, C. Kinoshita, T. Kawanishi, Z. Zhou, W. Qing, V. Mishukov, P. Tishchenko, V. Lobanov, T. Chizhova, Y. Konoudryasho
  • Journal Title: Chem. Pharm. Bull. Volume: 64 Pages: 625-631
  • DOI: 10.1248/cpb.c16-00063
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Nitro-PAH exposures of occupationally-exposed traffic workers and associated urinary 1-nitropyrene metabolite concentrations (2016)
  • Author(s): J.P. Miller-Schulze, M. Paulsen, T. Kameda, A. Toriba, K. Hayakawa, B. Cassidy, L. Naeher, M.A. Villalobos, C.D. Simpson
  • Journal Title: J. Environ. Sci. Volume: 49 Pages: 213-221
  • DOI: 10.1016/j.jes.2016.06.007
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Source apportionment of chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons associated with ambient particles in a Japanese megacity (2016)
  • Author(s): Y. Kamiya, A. Iijima, F. Ikemori, T. Okuda, T. Ohura
  • Journal Title: Sci. Rep. Volume: 6 Pages: 38358
  • DOI: 10.1038/srep38358
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Spatio-temporal distribution, source, and genotoxic potential of polycyclic aromatic hydrocarbons in estuarine and riverine sediments from southern India (2016)
  • Author(s): P. Goswami, T. Ohura, K. S. Guruge, M. Yoshioka, N. Yamanaka, M. Akiba, N. Munuswamy
  • Journal Title: Ecotoxicol. Environ. Saf. Volume: 130 Pages: 113-123
  • DOI: 10.1016/j.ecoenv.2016.04.016
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Local and seasonal variations in concentrations of chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons associated with particles in a Japanese megacity (2016)
  • Author(s): T. Ohura, Y. Kamiya, F. Ikemor
  • Journal Title: J. Hazard. Mater. Volume: 312 Pages: 254-261
  • DOI: 10.1016/j.jhazmat.2016.03.072
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photochlorination of polycyclic aromatic hydrocarbons in acidic brine solution (2016)
  • Author(s): T. Ohura, M. Miwa
  • Journal Title: Bull. Environ. Contam. Toxicol. Volume: 96 Pages: 524-529
  • DOI: 10.1007/s00128-015-1723-1
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 黄砂粒子上で二次生成する有害ニトロ化多環芳香族炭化水素 (2016)
  • Author(s): 亀田 貴之
  • Organizer: 大気環境学会近畿支部 反応と測定部会 2016年度講演会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学 I-site なんば（大阪市）
  • Year and Date: 2016-12-06 – 2016-12-06
  • Invited
• [Presentation] Mineral dust aerosols promote the nitration of atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons (2016)
  • Author(s): Takayuki Kameda
  • Organizer: The 2nd International Workshop on Heterogeneous Kinetics Related to Atmospheric Aerosols
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（つくば市）
  • Year and Date: 2016-11-12 – 2016-11-14
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 鉱物エアロゾル表面における多環芳香族炭化水素の特異的ニトロ化 (2016)
  • Author(s): 亀田 貴之
  • Organizer: 第57回大気環境学会年会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
  • Year and Date: 2016-09-07 – 2016-09-09
• [Presentation] 能登半島珠洲における多環芳香族炭化水素誘導体の大気内挙動解析 (2016)
  • Author(s): 神谷優太
  • Organizer: 第57回大気環境学会年会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
  • Year and Date: 2016-09-07 – 2016-09-09
• [Presentation] 海鳥における塩素化多環芳香族類の生体蓄積性 (2016)
  • Author(s): 大浦 健
  • Organizer: 第25回環境化学討論会
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ（新潟市）
  • Year and Date: 2016-06-08 – 2016-06-10