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サブミクロンエアロゾル生成・成長における塩基性有機窒素化合物の役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K05620
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 地球宇宙化学
研究機関山梨大学

研究代表者

松本 潔  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (60373049)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード有機態窒素 / エアロゾル / ガス / サブミクロンエアロゾル / 新粒子生成 / メチルアミン / アミン化合物 / 気候変動 / 有機窒素 / 生物利用可能態窒素 / 大気化学 / 大気汚染 / 地球化学
研究成果の概要

サブミクロンエアロゾル及びガス相のいずれにおいても、有機態窒素種は水溶性窒素のおよそ20%を占める量的に重要な窒素成分であることが明らかになった。また、サブミクロンエアロゾル中濃度と同程度の濃度でガス相にも存在していることが分かった。その発生源として土壌などからの揮発が考えられ、大気中で酸性成分との反応を経て粒子化することも明らかになった。メチルアミンは、量的にはこれら有機態窒素種の僅かな画分を占めるに過ぎないが、アンモニアよりも優先的に硫酸と反応することが確認され、効果的に新粒子生成に寄与する可能性が認められた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

サブミクロンエアロゾルは太陽光散乱や雲形成を通して地球気候に影響を与える。また、主に都市域では粒子状大気汚染を引き起こす。気候変動の将来予測や大気汚染対策において、その発生メカニズムや分布の理解は重要である。本研究では、サブミクロンエアロゾルの生成と成長に有機態窒素種が重要な役割を果たしていることが明らかになった。有機態窒素の化合物レベルでの定性には課題も残るが、メチルアミンが新粒子生成に関与していることも示唆された。気候変動の将来予測の精度を上げ、更に粒子状大気汚染の発生要因の理解を深める上で、アミン化合物などの有機態窒素種の動態の理解の重要性が示された。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Simultaneous measurement of the water-soluble organic nitrogen in the gas phase and aerosols at a forested site in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      K. Matsumoto, Y. Watanabe, K. Horiuchi, T. Nakano
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 200 ページ: 312-318

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2018.12.011

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water-soluble organic nitrogen in the aerosols and rainwater at an urban site in Japan: Implications for the nitrogen composition in the atmospheric deposition2018

    • 著者名/発表者名
      K. Matsumoto, F. Takusagawa, H. Suzuki, K. Horiuchi
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 191 ページ: 267-272

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2018.07.056

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Origin of the water-soluble organic nitrogen in the maritime aerosol2017

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Kiyoshi、Yamamoto Yuya、Nishizawa Kotaro、Kaneyasu Naoki、Irino Tomohisa、Yoshikawa-Inoue Hisayuki
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 167 ページ: 97-103

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2017.07.050

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Water-soluble organic nitrogen in the gas phase measured by the denuder-filter pack method2017

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Matsumoto, Koki Yamato
    • 雑誌名

      Tellus B

      巻: 69 号: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1080/16000889.2017.1306916

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 大気中有機窒素及びメチルアミンに関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      平井亜季,松本潔, 中野隆志
    • 学会等名
      第4回山岳科学学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 富士北麓における降水中主要成分の森林への沈着に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      小河卓也,松本潔, 中野隆志
    • 学会等名
      第4回山岳科学学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 富士吉田及び甲府における大気エアロゾル中窒素成分に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺悠也,松本潔
    • 学会等名
      第3回山岳科学学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気中のガス状及び半揮発性有機態窒素2016

    • 著者名/発表者名
      松本 潔、大和 昂貴
    • 学会等名
      日本地球化学会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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