2015 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, 宇宙地球環境研究所, 講師 (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 |
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。今年度は、前年度に実施したディーゼルエンジン単体やディーゼルエンジンを搭載した車両の排出実験と同様の手法を用いて、ガソリン車（直噴型エンジン搭載車およびポート噴射型エンジン搭載車）やクリーン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における消散係数およびその湿度依存性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、前年度得られたディーゼルエンジン単体やディーゼル車の結果と同様に、ガソリン車（直噴型エンジン搭載車およびポート噴射型エンジン搭載車）やクリーン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、小さいことが判明した。また、揮発性有機化合物が主に水酸化ラジカルされる光酸化反応に比べて、オゾン添加時に、より多くの二次有機エアロゾルが生成した。オゾン酸化反応で生成した二次有機エアロゾルがブラックカーボン粒子を被覆し、レンズとして働くことで、ブラックカーボン粒子の光吸収効率が最大50％程度増加することが判明した。
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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、ガソリン車（直噴型エンジン搭載車およびポート噴射型エンジン搭載車）やクリーンディーゼル車といった様々なタイプの車両から排出された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、これまでに得られた実験データを詳細に解析し、様々なタイプの車両から排出される粒子や、排出された気相成分から二次的に生成する粒子の光学特性に関する系統的な理解を得る。また、道路沿道での実大気観測を実施し、実際の大気中での排ガス起源粒子の光学特性について調べ、室内実験で得られた結果と比較する予定である。
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| Causes of Carryover |
予定していた論文投稿および学会発表の一部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学会発表費用として使用する予定である。
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[Journal Article] Evaluation of MAX-DOAS aerosol retrievals by coincident observations using CRDS, lidar, and sky radiometer in Tsukuba, Japan2015
Author(s)
H. Irie, T. Nakayama, A. Shimizu, A. Yamazaki, T. Nagai, A. Uchiyama, Y. Zaizen, S. Kagamitani, and Y. Matsumi
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Journal Title
Atmospheric Measurement Techniques
Volume: 8
Pages: 2775-2788
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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