2023 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of role of plant derived organo-sulfates on secondary organic aerosols in the atmosphere
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23H03526
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
戸田 敬 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (90264275)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大平 慎一 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (60547826)
佐伯 健太郎 琉球大学, 理学部, 助教 (70962801)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Keywords | イソプレン / 大気粒子 / 硫酸エステル / 電荷検出器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在，植物などから放散する揮発性有機化合物（BVOC）の放出量は，人為的に発生する揮発性有機化合物（AVOC）の放出量より勝っており，今後BVOCの大気環境への影響はますます大きくなると予想される。BVOCの多くは大気中で酸化し他の化合物へと変遷するが，エポキシ化したBVOCは大気粒子に移行し，粒子内の硫酸イオンと反応して硫酸エステルになると考えられる。このような化合物は粒子の外殻を形成し無機化合物や水分を保持して粒子を安定化させたり，オリゴマー化・ポリマー化を通して二次有機粒子への移行を推進すると考えられている。しかし，その実態はほとんど知られておらず，大気環境における硫酸エステルの存在の解析が待たれている。そこで，まず硫酸エステルのようなイオン性化合物の定量を可能にする検出器の開発に着手した。検量線の作成に必要な標準物質が市販されておらず，また硫酸エステルには多くの構造異性体・光学異性体が存在し，一連の化合物の定量が困難だからである。硫酸エステル類の分離分析には，有機溶媒系の溶離液で分離を行う液体クロマトグラフィーを用いるが，有機溶媒系でも機能する電荷検出器を開発した。検出器で得られるクーロン量は試料に含まれるイオンの当量数に基づくことから，検量線を用いずとも直接定量することができる。また，分析には各硫酸エステルの標準試薬が必要となるが，イソプレンを起源とする硫酸エステル化合物を２種類合成した。イソプレンの発生量はBVOC発生量の約1/3を占めると言われる最も放散量の大きなBVOCである。阿蘇の草原などで大気サンプリングや雲水の採取を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ユニバーサルな定量を可能にする電荷検出器について試作を完了した。ただし理論クーロン量より大きめのシグナルピークが得られがちであり，その原因の究明を行っている。硫酸エステルの合成については多くの異性体の内大気で存在量の大きな２種の化合物について合成物を得た。また草原大気のエアロゾルや雲水を大気試料として得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
電荷検出器はある程度機能したが，大気試料中の硫酸エステルを本検出器で直接分析できない場合，質量分析器の校正を本電荷検出器で行うなどと修正していきたい。合成物が入手困難な化合物分析のひとつの布石になると考えられる。また草原で採取していた大気試料も森林大気などに拡張していきたい。
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[Presentation] 富士山体を利用した大気境界層上および自由対流圏にける酸性ガスエアロゾルの長期観測（ 7）2023
Author(s)
本間旭陽, 大河内博, 矢田崇将, 速水洋, 勝見尚也, 皆巳幸也, 小林拓, 三浦和彦, 加藤俊吾, 和田龍一, 竹内政樹, 戸田敬, 米持真一, 土器屋由紀, 畠山史郎
Organizer
大気環境学会
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[Presentation] 富士山体を利用した大気境界層上および自由対流圏にける酸性ガスおよびエアロゾルの長期観測2023
Author(s)
本間旭陽, 大河内博, 矢田崇将, 速水洋, 勝見尚也, 皆巳幸也, 小林拓, 三浦和彦, 加藤俊吾, 和田龍一, 竹内政樹, 戸田敬, 米持真一, 土器屋由紀子, 畠山史郎
Organizer
第31回環境化学討論会
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[Presentation] Long-term Observations of Water-Soluble Aerosols and Gases in the Free Troposphere and Atmospheric Boundary Layer on Mt. Fuji for the Assessment of Transboundary Air Pollution Impacts2023
Author(s)
Asahi Homma, Hiroshi Okochi, Takamasa Yada, Hiroshi Hayami, Naoya Katsumi, Yukiya Minami, Hiroshi Kobayashi, Kazuhiko Miura, Shungo Kato, Ryuichi Wada, Masaki Takeuchi, Kei Toda, Shinichi Yonemochi, Yukiko Dokiya, Shiro Hatakeya
Organizer
10th International Conference on Acid Depositio
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[Presentation] Long-term monitoring of cloud water chemistry in the free troposphere and boundary layer of Mt. Fuji (1)2023
Author(s)
Oshimi M, Okochi H, Wang Y, Endo M, Dairiki M, Katsumi N, Minami Y, Yonemoti S, Miura K, Kato S, Wada R, Takeuchi M, Toda K, Dokiya Y, Hatakeyama
Organizer
10th International Conference on Acid Deposition
