芳香族炭化水素の光酸化で生じる二次有機エアロゾルのエイジングに関する室内研究

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21510023
• Research Institution: National Institute for Environmental Studies
• Principal Investigator: 佐藤 圭 National Institute for Environmental Studies, アジア自然共生研究グループ, 主任研究員 (10282815)
• Keywords: 芳香族炭化水素 / 二次有機エアロゾル / エアロゾル質量分析計 / 含酸素有機エアロゾル / エアロゾルエイジング

Research Abstract

大気シミュレーション用の室内チャンバーを用いてベンゼン,トルエン,エチルベンゼン,m-キシレン,p-キシレン,1,2,4-トリメチルベンゼン、1,3,5-トリメチルベンゼンなど芳香族炭化水素を、NOx存在下で光酸化し、生成する二次有機エアロゾルの粒子をエアロダインリサーチ社製の飛行時間型エアロゾル質量分析計で分析した。特に有機エアロゾルのエイジングの指標である,質量数44/全有機エアロゾル濃度の比(m44/OA比)に注目して測定を行った。得られたエアロゾルのm44/OA比は,照射時間とともにゆっくりと増加したが,約12時間の光照射によるm44/OA比の変化よりも,前駆体の違いによる変化の方が大きかった。m44/OA比は,前駆体のメチル置換基数が減少するほど増加し,メチル置換基が少ないトルエンやベンゼンから生じたエアロゾルのm44/OA比は,野外で観測される高度に酸化された有機エアロゾルと同程度であった。メチル置換基が少ない芳香族炭化水素の酸化で生じる環解裂型のカルボニルにはケトン型よりもアルデヒド型が多く,酸化が速いものと考えられる。揮発性有機物の室内実験で生成した二次有機エアロゾルは野外の有機エアロゾルほど酸化が進んでいない場合が多いが,前駆体を選べば実大気中の含酸素有機エアロゾルと同程度酸化したものが生成することが分かった。芳香族炭化水素のメチル置換基の数が、生成する二次有機エアロゾルの酸化をコントロールする因子であることを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Mass spectrometric study of secondary organic aerosol formed from the photo-oxidation of aromatic hydrocarbons (2010)
  • Author(s): Sato, K., Takami, A., Isozaki, T., Hikida, T., Shimono, A., Imamura, T.
  • Journal Title: Atmospheric Environment 44 Pages: 1080-1087
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Long-range transport of particulate polycyclic aromatic hydrocarbons at a remote island site at Cape Hedo in the East China Sea between 2005 and 2008 (2009)
  • Author(s): Sato, K., Li, H., Tanaka, Y., Ogawa, S., Iwasaki, Y., Takami, A., Hatakeyama, S.
  • Journal Title: Journal of Atmospheric Chemistry 61 Pages: 243-257
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] アメリカエアロゾル学会第28回年会 (2009)
  • Author(s): 桜井博, 佐藤圭, 高畑圭二, 濱尚矢, 遠藤有紀
  • Journal Title: エアロゾル研究 24 Pages: 296-298
• [Presentation] Secondary organic aerosol formation from m-xylene photooxidation : The role of the phenolic product (2009)
  • Author(s): Nakao, S., Qi, L., Clark, C., Sato, K., Tang, P., Cocker, D.
  • Organizer: 2009 American Geophysical Union Fall Meeting
  • Place of Presentation: Moscone Center(San Francisco. U.S.A.)
  • Year and Date: 2009-12-14
• [Presentation] Measurement of optical properties of secondary organic aerosol (2009)
  • Author(s): Nakayama, T., Matsumi, Y., Yamazaki, A., Uchiyama, A., Sato, K., Imamura, T.
  • Organizer: Fourth Japan-China-Korea Joint Conference on Meteorology
  • Place of Presentation: Tsukuba
  • Year and Date: 2009-11-08
• [Presentation] LEXTRA-Aerial obaervation of aerosols and gases transported from East Asia in March-April, 2008 (2009)
  • Author(s): Hatakeyama, S., Hanaoka, S., Watanabe, I., Arakaki, T., Kawana, K., Kondo, Y., Sadanaga, Y., Bandow, H., Kato, S., Kajii, Y., Sato, K., Shimizu, A., Takami, A.
  • Organizer: Fourth Japan-China-Korea Joint Conference on Meteorology
  • Place of Presentation: Tsukuba
  • Year and Date: 2009-11-08
• [Presentation] Mass spectroscopic study of secondary organic aerosol from the photooxidation of aromatic hydrocarbons (2009)
  • Author(s): Sato, K., Takami, A., Isozaki, T., Hikida, T., Shimono, A., Imamura, T.
  • Organizer: American Association for Aerosol Research 28^<th> Annual Conference
  • Place of Presentation: Hyatt Regency Minneapolis(Minneapolis, USA)
  • Year and Date: 2009-10-28
• [Presentation] Could secondary organic aerosols act as brown carbon?: Laboratory studies of aerosol absorption (2009)
  • Author(s): Nakayama, T., Matsumi, Y., Yamazaki, A., Uchiyama, A., Sato, K., Imamura, T.
  • Organizer: IGAC-SPARC Joint Workshop
  • Place of Presentation: Shiran Kaikan(Kyoto)
  • Year and Date: 2009-10-25
• [Presentation] Secondary organic aerosol formation in ozone-isoprene reaction system (2009)
  • Author(s): Uchida, R., Fukuda, S., Nakagawa, K., Xing, J.-H., Sato, K., Imamura, T., Hikida, T., Shimono, A.
  • Organizer: IGAC-SPARC Joint Workshop
  • Place of Presentation: Shiran Kaikan(Kyoto)
  • Year and Date: 2009-10-25
• [Presentation] オゾンーイソプレン反応系での二次有機エアロゾル生成 (2009)
  • Author(s): 内田里沙, 福田さや花, 中川和道, シンジャワ, 佐藤圭, 今村隆志, 疋田利秀, 下野彰夫
  • Organizer: 第15回大気化学討論会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場(茨城県)
  • Year and Date: 2009-10-20
• [Presentation] 光化学オゾンおよびSOAの生成に対する紫外線増大の影響 (2009)
  • Author(s): 福田さや花, 内田里沙, 中川和道, 磯崎輔, 佐藤圭, 今村隆志
  • Organizer: 第15回大気化学討論会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場(茨城県)
  • Year and Date: 2009-10-20
• [Presentation] 九州北部の大都市域における春季のPM2.5濃度に対する長距離輸送の影響 (2009)
  • Author(s): 兼保直樹, 高見昭憲, 佐藤圭, 林政彦, 原圭一郎
  • Organizer: 大気環境学会第50回年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県)
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] 2008年LEXTRA航空機観測におけるエアロゾル中のイオン成分および金属成分 (2009)
  • Author(s): 花岡小百合, 畠山史郎, 渡邊泉, 新垣雄光, 高見昭憲, 佐藤圭, 清水厚
  • Organizer: 大気環境学会第50回年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県)
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] トルエンからの光化学有機エアロゾル生成-紫外線依存性 (2009)
  • Author(s): 福田さや花, 内田里沙, 中川和道, 佐藤圭, 今村隆史
  • Organizer: 2009年光化学討論会
  • Place of Presentation: 桐生市市民文化会館(群馬県)
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] Formation and optical property of secondary organic aerosol from photooxidation of aromatic hydrocarbons (2009)
  • Author(s): Imamura, T., Sato, K., Nakayama, T., Matsumi, Y.
  • Organizer: International Workshop on Chemistry in the Earth's Atmosphere
  • Place of Presentation: Tokyo Tech Front, Tokyo Institute of Technology(Tokyo)
  • Year and Date: 2009-09-08
• [Presentation] Secondary organic aerosol formation in ozone-isoprene reaction system (2009)
  • Author(s): Uchida, R., Fukuda, S., Nakagawa, K., Xing, J.-H., Sato, K., Imamura, T., Hikida, T., Shimono, A.
  • Organizer: International Workshop on Chemistry in the Earth's Atmosphere
  • Place of Presentation: Tokyo Tech Front, Tokyo Institute of Technology(Tokyo)
  • Year and Date: 2009-09-08
• [Presentation] Effect of enhanced UV radiation on photochemical ozone and aerosol formation (2009)
  • Author(s): Fukuda, S., Uchida, R., Nakagawa, K., Sato, K., Imamura, T.
  • Organizer: International Workshop on Chemistry in the Earth's Atmosphere
  • Place of Presentation: Tokyo Tech Front, Tokyo Institute of Technology(Tokyo)
  • Year and Date: 2009-09-08
• [Presentation] 09年4月8日に九州北部で観測された高濃度PM2.5に対する Asian outflow の寄与 (2009)
  • Author(s): 兼保直樹, 高見昭憲, 佐藤圭, 林政彦, 原圭一郎
  • Organizer: 第26回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学津島キャンパス自然科学研究科棟
  • Year and Date: 2009-08-19
• [Presentation] LEXTRA航空機観測におけるエアロゾル化学成分 (2009)
  • Author(s): 花岡小百合, 畠山史郎, 渡邊泉, 新垣雄光, 高見昭憲, 佐藤圭, 清水厚, 貞永靖宗, 坂東博, 加藤俊吾, 梶井克純, 川名華織, 近藤豊
  • Organizer: 第28回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学津島キャンパス自然科学研究科棟
  • Year and Date: 2009-08-19
• [Presentation] Aerial obaervation of aerosols and gases transported from East Asia in March-April, 2008 (2009)
  • Author(s): Hanaoka, S., Hatakeyama, S., Watanabe, I., Arakaki, T., Kawana, K., Kondo, Y., Sadanaga, Y., Bandow, H., Kato, S., Kajii, Y., Sato, K., Shimizu, A., Takami, A.
  • Organizer: 18^<th> International Conference Nucleation and Atmospheric Aerosols
  • Place of Presentation: Hotel Pyramida(Prague, Czech Republic)
  • Year and Date: 2009-08-11
• [Presentation] Secondary organic aerosol formation in the isoprene ozonolysis (2009)
  • Author(s): Uchida, R., Fukuda, S., Nakagawa, K., Xing, J., Sato, K., Imamura, T., Hikida, T., Shimono, A.
  • Organizer: 第25回化学反応討論会
  • Place of Presentation: 大宮ソニックシティ(埼玉県)
  • Year and Date: 2009-06-01
• [Presentation] 二次有機エアロゾルは Brown Carbon となりうるか?:光吸収特性の実験的研究 (2009)
  • Author(s): 中山智喜, 松見豊, 山崎明宏, 内山明博, 佐藤圭, 今村隆史
  • Organizer: 日本気象学会2009年度春季大会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場(茨城県)
  • Year and Date: 2009-05-28
• [Presentation] エアロゾル質量分析計による芳香族炭化水素からの二次粒子測定 (2009)
  • Author(s): 佐藤圭,高見昭憲,磯崎輔,疋田利秀,下野彰夫,今村隆史
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場(千葉県)
  • Year and Date: 2009-05-20
• [Presentation] 二種類のエアロゾル質量分析計による2008年夏季東京都心のエアロゾル観測 (2009)
  • Author(s): シンジャワ, 高橋けんし, 薮下彰啓, 衣川高志, 中山智喜, 松見豊, 戸野倉賢一, 川崎昌博, 高見昭憲, 佐藤圭, 今村隆史, 疋田利秀, 下野彰夫
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場(千葉県)
  • Year and Date: 2009-05-20
• [Presentation] 2008年春に東シナ海域で行った航空機観測LEXTRA (2009)
  • Author(s): 高見昭憲, 佐藤圭, 清水厚, 大原利眞, 加藤俊吾, 梶井克純, 定永靖宗, 坂東博, 川名華織, 竹川暢之, 近藤豊, 新垣雄光, 花岡小百合, 渡邉泉, 畠山史郎
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場(千葉県)
  • Year and Date: 2009-05-20
• [Presentation] 二次有機エアロゾルは Brown Carbon となりうるか?:光吸収特性の実験的研究 (2009)
  • Author(s): 中山智喜, 松見豊, 山崎明宏, 内山明博, 佐藤圭, 今村隆史
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場(千葉県)
  • Year and Date: 2009-05-20
• [Presentation] 二種類の質量分析計による大気エアロゾルの観測 (2009)
  • Author(s): シンジャワ, 高橋けんし, 藪下彰啓, 衣川高志, 中山智喜, 松見豊, 戸野倉賢一, 川崎昌博, 高見昭憲, 佐藤圭, 今村隆史, 疋田利秀, 下野彰夫
  • Organizer: 第57回質量分析総合討論会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター(大阪府)
  • Year and Date: 2009-05-15