2014 Fiscal Year Annual Research Report
自動車排ガス起源の二次有機エアロゾルの光学特性の解明
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25701001
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中山 智喜 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (40377784)
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2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 環境変動 / 気候変動 / 環境分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自動車排ガス中の粒子には、黒色炭素粒子と有機物粒子が含まれると考えられる。黒色炭素粒子は、有機物成分に被覆されると被覆物がレンズとして働き、黒色炭素粒子による光吸収量が増加すると考えられている（レンズ効果）。また、有機物粒子も特に短波長可視から紫外領域において、光吸収性を有する可能性があるが、これまで有機物粒子の光学特性について調べた例はほとんどなく、特に、排ガス中の気体の揮発性有機化合物の酸化過程により二次生成する二次有機エアロゾルの光学特性に関しては、研究例が全くなかった。そこで、本研究では、自動車排ガス中に含まれるエアロゾル（元素状炭素、有機炭素）および、二次有機エアロゾルの光学特性を明らかにすることを目指している。
今年度には、ディーゼルエンジン単体および、ディーゼル車をシャシーダイナモ施設で過渡運転走行させた際に排出された排ガス中の粒子の光学特性について調べた。また、同時に排出された揮発性有機化合物をテフロンチャンバーに導入した後、紫外光を照射した場合や、オゾンを添加した場合に新たに生成する二次生成粒子（主に有機物および硝酸塩）の光学特性についても調べた。光学特性の計測は、波長375, 405, 532および781 nmにおける吸収および散乱係数を二台の光音響分光装置で、波長532 nmにおける消散係数をキャビティリングダウン分光装置で測定した。その結果、二次生成粒子の生成量に対応して、黒色炭素粒子の光吸収の増加（レンズ効果）が確認された。また、ディーゼル車から排出された揮発性有機化合物の光およびオゾン酸化により生成する二次粒子の光吸収は、代表的な人為起源の揮発性有機化合物であるトルエンの窒素酸化物存在下での光酸化反応で生成させた二次有機エアロゾルに比べて、小さいことが判明した。
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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
当初の予定通り、ディーゼル排ガス起源の一次排出粒子および二次生成粒子の光学特性の測定を実施し、被覆による黒色炭素粒子の光吸収の増加や、二次生成粒子の光吸収に関するデータを得ることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、ガソリン車やクリーンディーゼル車など、異なるタイプの自動車から排出された粒子や、排ガス中の気相成分から二次生成する粒子の光学特性について調べるとともに、オゾンによる酸化やヒドロキシルラジカルによる酸化など、酸化過程が生成した粒子の光学特性やその湿度依存性にどのような影響を及ぼすかについても詳細に調べる予定である。
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| Causes of Carryover |
室内実験で取得されたデータをまとめた論文の掲載日が次年度となったことと、予定していた国際学会での発表を次年度に行うことにしたことから、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に論文掲載費および国際学会での発表費用として使用する予定である。
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[Journal Article] Properties of light-absorbing aerosols in the Nagoya urban area, Japan, in August 2011 and January 2012: Contributions of brown carbon and lensing effect2014
Author(s)
T. Nakayama, Y. Ikeda, Y. Sawada, Y. Setoguchi, S. Ogawa, K. Kawana, M. Mochida, F. Ikemori, K. Matsumoto, Y. Matsumi
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Atmospheres
Volume: 119
Pages: 12721-12739
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Contributions of brown carbon and lensing effect to aerosol light absorption in the Nagoya urban area, Japan, during summer and winter2014
Author(s)
T. Nakayama, Y. Ikeda, Y. Sawada, Y. Setoguchi, S. Ogawa, K. Kawana, M. Mochida, Y. Matsumi
Organizer
Goldschmidt Conference
Place of Presentation
Sacramento, USA
Year and Date
2014-06-08 – 2014-06-13
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