2014 Fiscal Year Annual Research Report
様々な形態の水が関与する二次有機エアロゾル生成による室内汚染機構の解明と健康影響
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25249080
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
藤井 修二 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (60126282)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鍵 直樹 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (20345383)
並木 則和 工学院大学, 工学部, 教授 (40262555)
関口 和彦 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50312921)
東 賢一 近畿大学, 医学部, 講師 (80469246)
諏訪 好英 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (10416836)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 建築環境・設備 / 空気環境 / 室内二次有機エアロゾル(ISOA) / 空気汚染 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2年目では，主に初年度各実験担当で製作した実験および評価装置を用いて実験を行うと共に，二次有機エアロゾル（SOA）の健康影響の調査を行った。当初の計画では，試験居室による実測を行う予定であったが，ISOA生成および変質過程を詳細に調べるために，条件をより厳密に制御しやすい反応容器を用いて，(Ⅰ)ISOAの基本特性評価・処理技術に関する実験を集中的に行った。
具体的には，パラジクロロベンゼン/NOx系からの粒子生成担当（工学院大）では，ガラス管を用いた流通式反応器および2000Lガスバッグを用いたバッチ式反応器を用いた比較実験を行い，前者の粒子生成が遅いことがわかった。また，後者の容器で生成したISOAの分析を行った結果，パラクロロフェノールが粒子生成の出発物質と同定され，水溶性有機炭素（WSOC）も時間とともに増加することが明らかとなった。次に，リモネン/オゾン系からの粒子生成担当（東工大）では，流通式反応器を用いてISOAの生成挙動と化学組成を調べた結果，粒子の生成・成長とともにWSOCが増加することが明らかとなり，粒子生成の出発物質の候補としてリモネンジオキシドが検出された。次に，処理技術担当（埼玉大）では，超音波霧化で生成した過酸化水素水ミストに紫外線を照射することで，ISOAの発生原因物質である揮発性有機化合物（VOC）およびISOAの分解処理の可能性を示した。
粒子挙動予測の担当（芝浦工大）では，ISOA挙動予測モデルの基礎的検討として粒子生成に及ぼす反応容器内の気流性状の影響を調べた。その結果，特に紫外線照射におけるバッチ式反応器のガスバッグ表面の温度上昇に伴う容器内の循環流の形成が粒子生成に大きな影響を及ぼすことが示唆された。一方，健康影響評価担当（近畿大）では，文献調査よりSOAの心肺への影響が短期よりも長期的な曝露の方が大きく，また生物起源よりも人為起源のVOC由来のVOCの危険性が高いことを明らかにした。
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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
昨年度製作したチャンバーを用いて,更にリモネン及びp-ジクロロベンゼンの粒子生成実験を行うと共に,その現象解明を行った。粒子及びガスの組成分析を初め、反応容器内での気流性状による反応状況を数値解析手法を用いて検討した。さらに、粒子生成・成長を取り扱う分子軌道計算に基づく粒子生成挙動数値解析モデルを構築するための予備的検討を行った。また,対策技術として,活性ミストによる分解除去についてVOC分解除去性能についても評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度は、紫外線環境調査の担当を加え検討するため、4つの研究担当で構成される。3年間の研究成果を総合的に考察する。
担当(1)「ISOAの吸湿性測定実験」では,家庭用品由来VOCの代表的なp-ジクロロベンゼンを対象に,平成26年度までに構築した流通式の反応器を用いて, ISOAの特性の把握を行うとともに3年間の研究成果について総合的に検討する。担当(II)「機器評価・実測担当」では,各種家庭使用機器から発生する物質,イオン,オゾン,粒子(EC/OC,WSOC,シュウ酸)の発生濃度の測定結果から発生量を求め総括する。担当(III)「挙動予測担当」では,吸湿性粒子に対する粒子成長・収縮を考慮した粒子挙動予測モデルについて,数値解析手法を用いて構築を行う。その上で,担当(1)の実験データとの比較を行い更なる改良を加える。一方,「健康影響評価担当」では,吸湿性粒子の呼吸器系での挙動および人体影響等に関する文献調査を行う。担当（Ⅳ）では、SOA生成の重要要素である室内外の紫外線環境について室内外の時間帯別の紫外線強度と頻度を中心に調査し、ISOA生成の可能性を評価する。
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[Presentation] 室内空間中の水分と二次粒子生成2014
Author(s)
新井美央, 鍵 直樹, 山根由依子, 藤井 修二, 並木 則和, 関口 和彦, 東 賢一, 諏訪 好英, 田村 一
Organizer
平成26年室内環境学会学術大会
Place of Presentation
工学院大学
Year and Date
2014-12-05 – 2014-12-06
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[Presentation] 低紫外線強度での家庭用品由来 VOC からの室内二次有機 エアロゾル（ ISOA ）の生成2014
Author(s)
鈴木 恵,並木則和,,藤井修二,鍵 直樹,塩原 緑,,関口和彦,東 賢一,,田村 一,諏訪好英
Organizer
第31回エアロゾル科学・技術研究討論会
Place of Presentation
筑波大学
Year and Date
2014-08-06 – 2014-08-08
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