2023 Fiscal Year Annual Research Report
水銀同位体分析法を用いた大気中水銀の沈着メカニズム調査
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19K12362
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
山川 茜 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, 主任研究員 (00720286)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 水銀同位体 / ガス状原子状水銀 / MC-ICP-MS / 大気中水銀 / マウナロア観測所 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・マウナロア観測所（MLO）のガス状原子状水銀（GEM）の水銀同位体分析
本研究では、大気中水銀の沈着プロセスを理解するために、マウナロア観測所（MLO）の化学形態別水銀の季節変動を観測するとともに、マルチコレクター誘導結合プラズマ質量分析計（MC-ICP-MS）を用いたガス状原子状水銀（GEM）の精密水銀同位体分析を実施することを目標とした。MLOは自由対流圏に位置することから局所的な大気変動の影響を受けにくく、水銀の大気化学反応についての天然の実験室である。本研究では、申請者が「大気中水銀同位体分析による発生源近傍および広域的な水銀拡散の実態把握」（科学研究費助成事業・若手研究B、補助事業期間：H28～H30年度、課題番号：16K16187）で開発したGEMの自動捕集装置を用い、ガス状酸化態水銀（GOM）の上昇が見られる夏季（6～8月中の約１ヶ月）に捕集を行い、その比較として、全球的なGEMのバックグラウンドの水銀同位体比を得るために、冬季（11～1月中の約１ヶ月）にも捕集を行うこととした。
1. サンプリング：2019年は機器の設置および動作確認を実施した。COVID-19の影響を受けて海外渡航が困難となり、サンプリングが停止したが。状況が落ち着いた2022年より現地スタッフによるサンプリングを再開した。
2. 試料の水銀同位体分析：MC-ICP-MSを用いて水銀同位体分析を実施した。
3. 研究のまとめ作業：同位体分析の結果、高度に浮遊するGEMおよび海洋に起因するGEMの混合であることが示された。MLOでの化学形態別大気中水銀等の観測データおよび気温・湿度等の気象データとともに解析を行い、GEMからGOMへの酸化が対流圏上層で生じた可能性が示唆された。この結果を、論文としてまとめるとともに、AGU 2023 Fall Meetingで発表した。
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