磁気分離法を利用した微小粒子中金属の化合形態の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24510027
• Research Institution: Center for Environmental Science in Saitama
• Principal Investigator: 米持 真一 埼玉県環境科学国際センター, その他部局等, 研究員 (90415373)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 王 効挙 埼玉県環境科学国際センター, その他部局等, 研究員 (20415392) ; 梅沢 夏実 埼玉県環境科学国際センター, その他部局等, その他 (30415369)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: PM2.5 / 磁気分離 / 中国 / 韓国 / 国際研究者交流

Outline of Annual Research Achievements

2014年8月と2015年1月に中国（北京、上海）、韓国（済州島）および日本（加須、新宿、富士山頂）でPM2.5の同時採取を行った。2015年1月の採取は、これまで行ってきたPTFEフィルターのみを用いたPM2.5とPM1の並行採取を、PTFEフィルターと石英フィルターを用いたPM2.5の並行採取に変更した。
金属元素の化合形態に関する情報を得るため、大気中微小粒子の磁気分離を試みた結果、従来型のネオジム磁石（表面磁束密度0.4T）では、質量的には非磁性フラクションが非常に多く、十分な試料の量が得られなかったため、超伝導磁石による強磁場によって非磁性フラクションを二段階で分離する計画であったが、想定していた超伝導磁石が機器トラブル使用できなくなったため、表面磁束密度1.0Tの高磁場型のネオジム磁石を代用した。石炭燃焼媒に対する磁気分離では、原煤では大部分が非磁性フラクションであったのに対し、燃焼媒では磁性成分が70%以上を締めており、酸化体により磁化率が上昇した可能性が考えられた。
また、本課題実施中に生じたPM2.5の社会問題化を受けて、越境汚染現象について、既存の金属元素を指標とした検討も行った。As/V比を指標として、後方流跡線解析を用いて、大陸由来の気塊が飛来した際に、大陸由来では無かった場合と比べて、AS/Vが上昇していた。一般に夏季は南風が卓越することで、越境汚染の影響はほとんど無いと考えられているが、2013年8月の夏季は、越境汚染の影響を受けた期間が少なからず存在することが分かった。更に、希土類元素を新たな指標とした解析を行い、中国から気塊が飛来する際に、これらの元素の濃度上昇が見られることが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] 日本と中国のPM2.5の性状と関東地域の越境大気汚染の影響 (2015)
  • Author(s): 米持真一
  • Journal Title: 環境システム計測制御学会誌 Volume: 19 Pages: 58-62
  • DOI: 10.11298/taiki.48.140
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Physico-chemical characterzation of PM2.5 in the microenvironment of Shanghai subway (2015)
  • Author(s): S.Lu, D.Liu, W.Zhang, P.Liu, Y.Fei, Y.Gu, M.Wu, S.Yu, S.Yonemochi, X.Wang, Q.Wang
  • Journal Title: Atmospheric Research Volume: 153 Pages: 543-552
  • DOI: 10.1016/j.atmosres.2014.10.006
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Physicochemical properties and ability to generate free radicals of ambient course, gine, and ultrafine particles in the atmosphere of Xuanwei, China, an area of high lung cancer incidence (2014)
  • Author(s): S.Lu, F.Yi, X.Hao, S.Yu, J.Ren, M.Wu, F.Jialiang, S.Yonemochi, Q.Wang
  • Journal Title: Atmospheric Environment Volume: 97 Pages: 519-528
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2013.11.047
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Comparison of chemical components of collected at six sites in Japan, China and South Korea in August, 2013. (2015)
  • Author(s): S.Yonemochi, X.Chen, J.Yang, S.Lu, K.Lee, K.Oh, H.Tanaka, Y.Yanagimoto, S.Oishi, T.Nagoya, H.Okochi
  • Organizer: 9th Asian Aerosol Conference
  • Place of Presentation: Kanazawa
  • Year and Date: 2015-06-23 – 2015-06-27
• [Presentation] 富士山頂における粒子の観測 (2015)
  • Author(s): 大石沙紀、米持真一、村田克、大河内博、名古屋俊士
  • Organizer: 第8回富士山測候所を活用する会成果報告会
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2015-03-22 – 2015-03-22
• [Presentation] Observation of acidis gases, gaseous mercury, and water-soluble inorganic aerosol species at the top and foot of Mt.Fuji (2014)
  • Author(s): S.Ogawa, H.Okochi, T.Isobe, T.Nagoya, Y.Minami, M.Takeuchi, H.Kobayashi, K.Miura, S.Kato, M.Uematsu, N.Umezawa, S.Yonemochi
  • Organizer: International Conference of Asian Environmental Chemictry 2014
  • Place of Presentation: Bangkok, Thailand
  • Year and Date: 2014-11-24 – 2014-11-26
• [Presentation] Evaluation of trans-boundary air pollution of fine particulate matte focused on trace elements in the East Asia (2014)
  • Author(s): S.Yonemochi
  • Organizer: 済州地域における微小粒子排出源特定のための超微粒子状物質調査成果報告会
  • Place of Presentation: Jeju, Korea
  • Year and Date: 2014-11-21 – 2014-11-21
  • Invited
• [Presentation] 日中韓同時観測における2013年夏季と冬季のPM2.5の特徴 (2014)
  • Author(s): 米持真一、S.Lu, W.Chen, J.Yang, K.Lee、王効挙、田中仁志、柳本祐輔、大石沙紀、名古屋俊士、大河内博
  • Organizer: 第56回大気環境学会年会
  • Place of Presentation: 愛媛大学
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] Characterization of aerosol pollution by joint observation between Japan, China and South Korea (2014)
  • Author(s): S.Yonemochi, K.Lee, H.Tanaka
  • Organizer: 10th Japan-Korea Environmental Symposium
  • Place of Presentation: 埼玉県
  • Year and Date: 2014-07-31 – 2014-07-31
• [Presentation] Physicochemical characterization and perspectives on the studies of nanoparticles emitted from coal combustion-Take the ambient particles from Xuanwei coal combustion as an example (2014)
  • Author(s): P.Liu, D.Liu, S.Lu, X.Hao, W.Zhang, R.Zhang, Q.Wang, X.Wang, S.Yonemochi
  • Organizer: 16th Annual Meeting of China ssociation for Science and Technology
  • Place of Presentation: Yunnan, China
  • Year and Date: 2014-05-23 – 2014-05-26
• [Presentation] Physicochemical characterization of street dusts collected from Xuanwei of China (2014)
  • Author(s): D.Yu, W.Zhang, S.Lu, P.Liu, X.Hao, R.Zhang, Q.Wang, X.Wang, S.Yonemoci
  • Organizer: 16th Annual Meeting of China ssociation for Science and Technology
  • Place of Presentation: Yunnan, China
  • Year and Date: 2014-05-23 – 2014-05-26