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大気エアロゾルの光化学的エイジング過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H05328
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 環境動態解析
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所 (2016-2018)
京都大学 (2015)

研究代表者

江波 進一  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, 主任研究員 (00589385)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
23,660千円 (直接経費: 18,200千円、間接経費: 5,460千円)
2018年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワードエアロゾル / 界面 / 表面 / 大気化学 / 気候変動 / PM2.5 / 毒性 / 中間体 / 質量分析法 / 地球温暖化 / 大気汚染 / 光化学 / ラジカル / 健康影響 / 反応 / イオン / クリーギー / レーザー / オゾン / 不均一反応 / 環境化学
研究成果の概要

大気エアロゾルの主成分とOHラジカルの不均一反応の研究を行った。その結果、気液界面に生成するペロキシルラジカルなどを世界で初めて直接検出することに成功し、気液界面特有の反応メカニズムを解明した。さらに気液界面におけるクリーギー中間体の反応生成物である過酸化物を初めて直接測定することに成功した。その結果、テルペン由来のクリーギー中間体はカルボン酸や糖類と選択的に反応することが明らかになった。このように、独自の実験手法を開発することにより、大気エアロゾルの不均一変質メカニズムを解明することに成功し、予想を超える成果を挙げることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球の気候変動に重要な影響を与えている空気中に浮遊する微粒子(エアロゾル)は気相の反応物と気液界面で反応を起こし、その結果、エアロゾルの放射強制力(気候に対して与える放射の大きさ)や生体への毒性が常に変化している。これまで測定できなかった気液界面に生成する中間体を検出できる新規手法を用いて、大気エアロゾルの光化学的エイジングのメカニズムを解明することに成功した。その結果、地球の気候変動予測の精度向上とPM2.5(Particulate Matter 2.5, 粒径が2.5マイクロメートル以下の粒子状物質)のヒトへの毒性評価の向上に大きく貢献した。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 12件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 18件、 招待講演 14件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Caltech(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Caltech(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Caltech(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Detecting Intermediates and Products of Fast Heterogeneous Reactions on Liquid Surfaces via Online Mass Spectrometry2019

    • 著者名/発表者名
      Colussi Agustin、Enami Shinichi
    • 雑誌名

      Atmosphere

      巻: 10 号: 2 ページ: 47-47

    • DOI

      10.3390/atmos10020047

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Chemical signatures of surface microheterogeneity on liquid mixtures2019

    • 著者名/発表者名
      Enami Shinichi、Ishizuka Shinnosuke、Colussi Agustin J.
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 150 号: 2 ページ: 024702-024702

    • DOI

      10.1063/1.5055684

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Interfacial vs bulk ozonolysis of nerolidol2019

    • 著者名/発表者名
      Qiu Junting、Ishizuka Shinnosuke、Tonokura Kenichi、Enami Shinichi
    • 雑誌名

      Environmental Science and Technology

      巻: in press 号: 10 ページ: 5750-5757

    • DOI

      10.1021/acs.est.9b00364

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] OH-Radical Oxidation of Lung Surfactant Protein B on Aqueous Surfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Enami Shinichi、Colussi Agustin J.
    • 雑誌名

      Mass Spectrometry

      巻: 7 号: 2 ページ: 1-7

    • DOI

      10.5702/massspectrometry.S0077

    • NAID

      130007520489

    • ISSN
      2186-5116, 2187-137X
    • 年月日
      2018-11-21
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Chain-propagation, chain-transfer, and hydride-abstraction by cyclic carbocations on water surface2018

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Ishizuka, Akira Matsugi, Tetsuya Hama, and Shinichi Enami
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 20 号: 39 ページ: 25256-25267

    • DOI

      10.1039/c8cp04993a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reactivity of Monoterpene Criegee Intermediates at Gas-Liquid Interfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Qiu Junting、Ishizuka Shinnosuke、Tonokura Kenichi、Colussi Agustin J.、Enami Shinichi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 122 号: 39 ページ: 7910-7917

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.8b06914

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Reactions of Criegee Intermediates with Benzoic Acid at the Gas/Liquid Interface2018

    • 著者名/発表者名
      Qiu Junting、Ishizuka Shinnosuke、Tonokura Kenichi、Enami Shinichi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 122 号: 30 ページ: 6303-6310

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.8b04995

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling factors of oligomerization at the water surface: why is isoprene such a unique VOC?2018

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Ishizuka, Tomihide Fujii, Akira Matsugi, Yosuke Sakamoto, Tetsuya Hama, and Shinichi Enami
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 20 号: 22 ページ: 15400-15410

    • DOI

      10.1039/c8cp01551a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient scavenging of Criegee intermediates on water by surface-active cis-pinonic acid2017

    • 著者名/発表者名
      Enami Shinichi、Colussi A. J.
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 19 号: 26 ページ: 17044-17051

    • DOI

      10.1039/c7cp03869k

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reactions of Criegee Intermediates with Alcohols at Air-Aqueous Interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Enami Shinichi、Colussi A. J.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 121 号: 27 ページ: 5175-5182

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.7b04272

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Criegee Intermediates React with Levoglucosan on Water2017

    • 著者名/発表者名
      Enami Shinichi、Hoffmann Michael R.、Colussi A. J.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 8 号: 16 ページ: 3888-3894

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.7b01665

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Aerosol Health Effects from Molecular to Global Scales2017

    • 著者名/発表者名
      Shiraiwa et al.
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 51 号: 23 ページ: 13545-13567

    • DOI

      10.1021/acs.est.7b04417

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Criegee chemistry on aqueous organic surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      S. Enami, A. J. Colussi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Lett.

      巻: 8 号: 7 ページ: 1615-1623

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.7b00434

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reactive uptake of gaseous sesquiterpenes on aqueous surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuoka, Y. Sakamoto, T. Hama, Y. Kajii, S. Enami
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A

      巻: 121 号: 4 ページ: 810-818

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.6b11821

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Extensive H-atom abstraction from benzoate by OH-radicals at the air-water interface2016

    • 著者名/発表者名
      S. Enami, M. R. Hoffmann, A. J. Colussi
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 18 号: 46 ページ: 31505-31512

    • DOI

      10.1039/c6cp06652f

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] “Sizing” heterogeneous chemistry in the conversion of gaseous dimethyl sulfide to atmospheric particulates2016

    • 著者名/発表者名
      S. Enami, Y. Sakamoto, K. Hara, K. Osada, M. R. Hoffmann, A. J. Colussi
    • 雑誌名

      Environ. Sci. Technol.

      巻: 50 号: 4 ページ: 1834-1843

    • DOI

      10.1021/acs.est.5b05337

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] OH-radical specific addition to glutathione S-atom at the air-water interface – Relevance to the redox balance of the lung epithelial lining fluid2015

    • 著者名/発表者名
      S. Enami, M. R. Hoffmann, A. J. Colussi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Lett.

      巻: 6 号: 19 ページ: 3935-3943

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.5b01819

    • NAID

      120005753866

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Microheterogeneous Water Surfaces2019

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Enami
    • 学会等名
      IMS Symposium: Water at Interfaces 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chemical Reactions at Microheterogeneous Aerosol Surfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Enami
    • 学会等名
      1st International Symposium on Aerosol Chemistry and Related Reaction Dynamics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reactions of terpene Criegee intermediates with water, acids, alcohols, and saccharides at gas-liquid interfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Enami
    • 学会等名
      The 22nd East Asian Workshop on Chemical Dynamics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lung surface chemistry: Why air pollutants are "toxic"?2018

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Enami
    • 学会等名
      Tsukuba Global Science Week 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生体内における不均一性と界面反応2018

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Enami
    • 学会等名
      第8回日本分子状水素医学生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規質量分析法を用いた新しい界面科学の探求2018

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Enami
    • 学会等名
      Mass Spectrometry and Proteomics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境問題の解決に向けた分子科学的アプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Enami
    • 学会等名
      第67回中国四国産学連携化学フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-situ mass spectrometric monitoring of reactions at the gas-liquid interface2018

    • 著者名/発表者名
      Enami Shinichi
    • 学会等名
      Pittcon 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mass spectrometric measurements of fast radical reactions at the air-water interface2018

    • 著者名/発表者名
      Enami Shinichi
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会アジア国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Atmospheric intermediates at the air-water interface2017

    • 著者名/発表者名
      S. Enami
    • 学会等名
      The 1st Workshop on Physical Chemistry in the Atmosphere
    • 発表場所
      アカデミアシニカ(台北)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Interfacial reactions of Criegee intermediates with water, acids, alcohols and sugars2017

    • 著者名/発表者名
      Enami Shinichi
    • 学会等名
      3rd International Workshop on Heterogeneous Kinetics Related to Atmospheric Aerosols
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reactions of Criegee intermediates at gas-aqueous interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Enami Shinichi
    • 学会等名
      34th International Symposium on Free Radicals
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reactions of Criegee intermediates at the gas-liquid interface2017

    • 著者名/発表者名
      Enami Shinichi
    • 学会等名
      254th ACS National Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental study on the reactions of Criegee intermediates at the gas-liquid interface2017

    • 著者名/発表者名
      Enami Shinichi
    • 学会等名
      33rd Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Heterogeneous reactions of gaseous ozone with aqueous sesquiterpenes: The roles of Criegee intermediates2017

    • 著者名/発表者名
      Enami Shinichi、Colussi A. J.
    • 学会等名
      JpGU-AGU joint meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] クリーギー中間体は大気エアロゾルの成長にどのように関与しているのか?2017

    • 著者名/発表者名
      江波進一
    • 学会等名
      第23回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Heterogeneous Reactions of Atmospheric Radical/Atom with Aqueous Species2016

    • 著者名/発表者名
      S. Enami
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Heterogeneous Kinetics Related to Atmospheric
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] エアロゾルの表面で起こる不均一ハロゲンラジカル反応の研究2016

    • 著者名/発表者名
      S. Enami
    • 学会等名
      第22回大気化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学工学部フロンティア応用科学研究棟 (北海道)
    • 年月日
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] OH-Radical Oxidation of Organic Species at the Air-Water Interface2016

    • 著者名/発表者名
      S. Enami
    • 学会等名
      14th IGAC Science Conference
    • 発表場所
      Beaver Run (米国コロラド州)
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水の界面における不均一ハロゲンラジカル反応の研究2016

    • 著者名/発表者名
      S. Enami
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸ファッションマート(兵庫県)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Radical chemistry at aqueous interfaces2016

    • 著者名/発表者名
      S. Enami
    • 学会等名
      平成28年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      いわき明星大学(福島県)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 雲核生成の鍵となるジメチルスルホキシドとOHラジカルの不均一反応の研究2016

    • 著者名/発表者名
      S. Enami
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In-situ mass spectrometric detection of radical intermediates at the air-water interface2015

    • 著者名/発表者名
      S.Enami
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Hawaii (USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reactions of reactive oxygen species with lung antioxidants at the air-water interface2015

    • 著者名/発表者名
      S. Enami
    • 学会等名
      Physicochemical properties of atmospheric aerosols and their effects on air quality and public health
    • 発表場所
      Mainz (Germany)
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Elucidating the photochemical aging mechanism of aqueous organic aerosols2015

    • 著者名/発表者名
      S. Enami
    • 学会等名
      The 13th international conference on the Atmospheric Sciences and Application to Air Quality
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-11-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大気エアロゾルの光化学的エイジング過程の研究2015

    • 著者名/発表者名
      S. Enami
    • 学会等名
      第21回大気化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 大気中及び生体中で起こる界面ラジカル反応機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      S. Enami
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Interfacial radical chemistry2015

    • 著者名/発表者名
      S. Enami
    • 学会等名
      31st Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-06-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Multiphase Environmental Chemistry in the Atmosphere2018

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Enami
    • 総ページ数
      13
    • 出版者
      ACS
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 大気中の粒子成長の鍵となるプロセスを解明

    • URL

      https://www.nies.go.jp/whatsnew/20170407/20170407.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-10-14  

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