フィルターのリアルタイムモニタリングによる大気エアロゾル化学組成の高時間分解測定

• 研究課題/領域番号: 13680594
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 山形 定 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80220242)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円); 2003年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2001年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: 大気エアロゾル / 吸収係数 / フィルター / 光ファイバースペクトロメーター / リアルタイムモニタリング

研究概要

エアロゾルの吸収スペクトルを連続的に測定する装置を用い、札幌市街地で連続測定をおこなった。エアロゾルの発生源が集中する都市部では、吸収係数の大きなエレメンタルカーギンも大量に発生しているため、測定スペクトルに特徴的な構造が現れることは稀であり、吸収スペクトルはほとんどエレメンタルカーボンによって支配されていることが示唆された。ただし、近赤外領域においては可視領域とは異なった挙動を示している例が見られ、今後さらに検討を加える必要があると考えられた。
可視領域での吸収スペクトルは基本的にエレメンタルカーボンによることが明らかになったため、これまでの装置でも用いられている波長領域で吸収係数を自動測定可能な装置、サンプリングフォトメータ、テープ式吸収率計を作製し、札幌市内、東シナ海離島で連続測定をおこなった。
札幌市内でのテープ式吸収率計を用いた連続測定では、場所毎に濃度レベルが異なっているものの、濃度の時間変化については類似しており、同一発生源の寄与をうかがわせる結果が得られた。一方、離島においてはサンプリングフォトメータを利用して、吸収係数の連続測定と観測後のフィルターの分析が可能となった。しかし、夏期の高温多湿時にサンプルラインで結露が生じ、フィルターの目詰まりなどが起こる問題が発生した。これを解決するためには測定器を設置している場所の空調、導入した空気の乾燥などが必要である。また、連続測定データを欠損なく得るためには1日毎にデータ蓄積の確認をおこなうなどきめ細かなメンテナンスが不可欠であることがわかった。