2018 Fiscal Year Annual Research Report
Role of basic organic nitrogen compounds in the production and growth processes of submicron aerosols
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16K05620
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
松本 潔 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (60373049)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | エアロゾル / 有機窒素 / ガス / 生物利用可能態窒素 / アミン化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
山梨大学甲府キャンパス(甲府市；都市大気)及び富士山科学研究所実験林圃場(富士吉田市；森林大気)におけるエアロゾル及び塩基性ガス成分試料の採取を行なった。採取された試料は超純水で抽出・回収後、全窒素濃度、無機態窒素成分濃度を定量し、有機態窒素濃度を求めた。また、アミン、アミノ酸の定量も行なった。
最終年度は特に、塩基性有機態窒素化合物であるアミンについて、そのエアロゾル及びガス相中濃度や有機態窒素への寄与、ガスからエアロゾルへの転換メカニズムの解明を中心に研究を展開した。アミン化合物の中でも特にメチルアミン(MA)に注目してこれらの研究を進めた。
MAは、エアロゾル及びガス相の両相に検出されたが、特に微小エアロゾルに高い濃度で検出された。ガス相中にも有意な濃度で検出された一方、粗大エアロゾル中の濃度は非常に低かった。微小エアロゾル：粗大エアロゾル：ガス相におけるMAの濃度比はおよそ77：６：17であった。微小エアロゾル及びガス相中MAの濃度は夏季に高い季節変動を示し、特にガス相中MA濃度は気温及びアンモニア濃度と良い相関を示した。MAのガス相から微小エアロゾルへの転換率(GPC率)を求めたところ、微小エアロゾル中硫酸濃度と高い相関関係を示した。これらの結果から、気温の高い暖候期にアンモニアと同様の土壌からの揮発などのプロセスによりガス状MAが発生し、これが光化学反応で生じた硫酸との酸塩基反応を経て微小エアロゾル中のMAとなるプロセスが考えられる。更に興味深いこととして、このGPC率は硫酸濃度と高い相関を示す一方で、硫酸とアンモニウム塩の濃度差、すなわち酸濃度とは相関を示していない。このことは、MAの硫酸との反応による粒子化はアンモニアによる妨害を受けないことを意味しており、均質的な粒子発生にMAがアンモニアより優先的に機能している可能性を示唆している。
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