分子・同位体組成に基づくバイオマス燃焼由来炭素系物質の時空間分布変動の解析

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18310012
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: 熊田 英峰 Tokyo University of Pharmacy and Life Science, 生命科学部, 助教 (60318194)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内田 昌男 独立行政法人国立環境研究所, 化学環境研究領域, 研究員 (50344289)
• Keywords: バイオマス燃焼 / ブラックカーボン / 燃焼生成炭素系物質 / 不活性炭素種 / 放射性炭素 / 炭素埋没量

Research Abstract

1)BC起源推定方法の検証:堆積物に共存する,地質性グラファイト(GBC)と燃焼由来のBC(soot-BC),2種類の不活性炭素種(inert-C)の識別について,初年度に採取したチャクチ海の表層堆積物を用いて検討した。堆積物中の砕屑性粒子(>63μm画分)を(1)HCIおよび(2)HF可溶成分除去,(3)トリフルオロ酢酸による加水分解,(4)CTO375_<24hrs>法による有機物の加熱酸化除去を行い、各処理におけるCN濃度と安定炭素同位体比(δ^<13>C)を測定した。従来法((1)+(4))と,(1)+(2)+(4)および(1)+(2)+(3)+(4)の処理をした場合の測定結果を比較すると,(3)を組み込んだ場合でもっともC/N比が高かった。inert-Cは高いC/N比をもつことから,加水分解によって含N高分子成分が除去され,BC精製度があがったと解釈された。また砕屑性粒子画分には燃焼生成粒子(=2次粒子)は含まれないので,上記前処理を適用して測定したinert-Cのδ<-13>CはGBCのエンドメンバーを示すものと解釈された。
2)環境試料の分析.:沖縄辺戸岬で採取したエアロゾル中BC, OCの濃度と放射性炭素(^<14>C)を測定した。OC,BCへの現代炭素の寄与(pMC)はそれぞれ56〜90,34〜68%であった。このうち,大陸からの風送ダストの影響化にある試料のpMCはOCで56〜60,BCで34〜37%で,大陸から輸送されるinert-Cのかなりの部分をバイオマス燃焼起源inert-Cが占める事が明らかとなった(この成果は論文にまとめてNuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B:Beam Interactions with Materials and Atoms誌に投稿中)。またこの結果は,前年度の済州島でのバイオマス燃焼指標成分およびPAHsの分子組成の解析結果とも調和的である。

Research Products

• [Journal Article] Particulate PAHs levels at Mt. Halla site in Jeju Island, Korea : Regional background levels in northeast Asia (2008)
  • Author(s): Lee, J. Y., Kim, Y. P., Kaneyasu, N., Kumata, H., Kang, C. -H.
  • Journal Title: Atmospheric Research 90 Pages: 91-98
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Radiocarbon-based source apportionment of incomplete combustion products (PAHs, BC) in PM10 aerosols from residential area of suburban Tokyo (2008)
  • Author(s): Uchida, M., Kumata, H., et al.
  • Journal Title: Persistent Organic Pollutants (POPs) Research in Asia Pages: 219-225
• [Journal Article] 北西太平洋における最終氷期・最終退氷期のブラックカーボンとPAHの堆積履歴 (2008)
  • Author(s): 熊田英峰, 内田昌男
  • Journal Title: 月刊地球 30 Pages: 198-204
• [Journal Article] 気候変動と高緯度北極土壌圏-土壌有機炭素リザーバーヘの温暖化影響- (2008)
  • Author(s): 内田昌男, 内田雅己, 熊田英峰, 高橋善幸, 大塚俊之, 内海真生, 近藤美由紀, 中坪孝之, 柴田康行
  • Journal Title: 月刊地球 30 Pages: 216-229
• [Presentation] チヤクチ〜ベーリング海表層堆積物中のブラックカーボンの分布と安定同位体的特徴 (2009)
  • Author(s): 熊田英峰, 内田昌男, 小崎沙織, 藤原祺多夫
  • Organizer: Blue Earth‘09
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 20090312-20090313
• [Presentation] Radiocarbon Analysis of Elemental Carbon and Total Organic Carbon in Atmospheric Aerosols Collected at Cape Hedo, Okinawa, Japan (2008)
  • Author(s): Arakaki, T., Handa, D., Nakajima, H., Kumata, H., Suzuki, M., Shibata, Y., Uchida, M.
  • Organizer: AGU Fall Meeting
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 20081215-20081219
• [Presentation] 陸棚域堆積物中のブラックカーボンの起源識別 (2008)
  • Author(s): 熊田英峰, 内田昌男, 小崎沙織, 青木元秀, 藤原祺多夫
  • Organizer: 日本地球化学会年会
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 20080917-20080919
• [Presentation] Radiocarbon analysis of elemental carbon in PM10 aerosols at Cape Hedo, Okinawa, Japan, during a long range transport event from East Asian countries (2008)
  • Author(s): Handa, D., Nakajima, H., Arakaki, T., Kumata, H., Shibata, Y., Uchida, M.
  • Organizer: AMS11 (11th International Symposium on Accelerated Mass Spectrometry)
  • Place of Presentation: Rome, Italy
  • Year and Date: 20080914-20080919