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最先端の質量分析技術を用いた人為起源有機エアロゾルの生成過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17310006
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境動態解析
研究機関東京大学

研究代表者

竹川 暢之  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (00324369)

研究分担者 近藤 豊  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (20110752)
駒崎 雄一  (独)海洋研究開発機構, 地球環境フロンティア研究センター, サブリーダー (80286640)
小池 真  東京大学, 大学院理学系研究科, 助教授 (00225343)
宮崎 雄三  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (60376655)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
15,500千円 (直接経費: 15,500千円)
2006年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2005年度: 11,700千円 (直接経費: 11,700千円)
キーワード環境分析 / 都市大気 / 有機エアロゾル / 質量分析計 / 低分子ジカルボン酸 / 二次生成
研究概要

1.エアロゾル質量分析計(AMS)の測定精度の向上
AMSの粒子捕集効率は湿度に依存するため、これまでの研究では測定精度の安定性に問題があった。その改善のため、外気の露点に応じて湿度をコントロールするシステムを新たに開発し、実大気条件においてイオンクロマトグラフ法(PILS-IC)および熱光学法(EC/OC)との相互比較を行った。その結果、湿度コントロールによってAMSの測定精度は20%程度で安定化できることを実証した。この測定精度は、実大気エアロゾルの科学解析を行う上で充分な精度である。
2.実験室における有機化合物の質量スペクトルの分析
水溶性有機エアロゾルの重要な成分である低分子ジカルボン酸について、実験室において質量スペクトルを詳細に調べた。シュウ酸(C_2)、マロン酸(C_3)、コハク酸(C_4)、フタル酸(C_8)等について調べた。一方、フィルター捕集-GC分析法により、実大気中の低分子ジカルボン酸の濃度を測定した。これらのデータを組み合わせることにより、実大気におけるAMSの質量スペクトルに対する低分子ジカルボン酸の寄与を定量的に評価した。
3.東京における人為起源有機エアロゾルの濃度変動とその生成過程の解明
燃焼空気のトレーサーであるCOを用いて、AMSデータから一次有機エアロゾル(POA)と二次有機エアロゾル(SOA)を分類する方法を考案した。東京都心におけるPOAとSOAの日変動・季節変動を明らかにするとともに、SOAの大部分が水溶性であることを示した。また、東京郊外で得られたデータから、汚染空気の輸送過程におけるSOA生成速度を推定した。その結果、半目程度で有機エアロゾル濃度は4-5倍になりうることを明らかにした。世界的に広く用いられる収率モデルはこのSOA生成速度を大幅に過小評価しており、現状のSOA生成過程の理解に大きな不確定性があることを示した。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (32件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Oxygenated and water-soluble organic aerosols in Tokyo2007

    • 著者名/発表者名
      Kondo, Y., Takegawa, N.他
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 112

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Contribution of selected dicarboxylic and w-oxocarboxylic acids in ambient aerosol to the m/z 44 signal of an Aerodyne Aerosol Mass Spectrometer2007

    • 著者名/発表者名
      Takegawa, N. 他
    • 雑誌名

      Aerosol Science and Technology 41

      ページ: 418-437

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Removal of sulfur dioxide and formation of sulfate aerosol in Tokyo2007

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa, T., N.Takegawa, Y.Kondo
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 112(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Oxygenated and water-soluble organic aerosols in Tokyo2007

    • 著者名/発表者名
      Kondo, Y., N.Takegawa, et al.
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. 112, D01203

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Contribution of selected dicarboxylic and w-oxocarboxylic acids in ambient aerosol to the ml z 44 signal of an Aerodyne Aerosol Mass Spectrometer2007

    • 著者名/発表者名
      Takegawa, N., et al.
    • 雑誌名

      Aerosol Sci.Technol. 41

      ページ: 418-437

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Removal of sulfur dioxide and formation of sulfate aerosol in Tokyo2007

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa, T.N.Takegawa, Y.Kondo
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Contribution of selected dicarboxylic and w-oxocarboxylic acids in ambient aerosol to the m/z 44 signal of an Aerodyne Aerosol Mass Spectrometer2007

    • 著者名/発表者名
      Takegawa, N., 他
    • 雑誌名

      Aerosol Sci. Technol. 41

      ページ: 418-437

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Oxygenated and water-soluble organic aerosols in Tokyo2007

    • 著者名/発表者名
      Kondo, Y., Takegawa, N., 他
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res. 112

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Partitioning of HNO_3 and particulate nitrate over Tokyo : Effect of vertical mixing2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Morino, N.Takegawa 他
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 111

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Temporal variations of elemental carbon in Tokyo2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Kondo, N.Takegawa 他
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 111

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Seasonal and diurnal variations of submicron organic aerosol in Tokyo observed using the Aerodyne Aerosol Mass Spectrometer2006

    • 著者名/発表者名
      Takegawa, N. 他
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 111

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evolution of submicron organic aerosol in polluted air exported from Tokyo2006

    • 著者名/発表者名
      Takegawa, N. 他
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 33

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A chemical ionization mass spectrometer for ground-based measurement of nitric acid2006

    • 著者名/発表者名
      Kita, K., Takegawa, N.他
    • 雑誌名

      Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 23

      ページ: 1104-1113

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Relationship between hygroscopicity and cloud condensation nuclei activity for urban aerosols in Tokyo2006

    • 著者名/発表者名
      Mochida, M., Takegawa, N.他
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 111

    • NAID

      120000973532

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Time-resolved measurements of water-soluble organic carbon in Tokyo2006

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki, Y., Takegawa, N.他
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 111

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Partitioning of HNO_3 and particulate nitrate over Tokyo : Effect of vertical mixing2006

    • 著者名/発表者名
      Morino, Y., N.Takegawa, et al.
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. 111, D15215

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Temporal variations o elemental carbon in Tokyo2006

    • 著者名/発表者名
      Kondo, Y., N.Takegawa, et al.
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. 111, D12205

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Seasonal and diurnal variations of submicron organic aerosol in Tokyo observed using the Aerodyne aerosol mass spectrometer2006

    • 著者名/発表者名
      Takegawa, N., et al.
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. 111, D11206

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evolution of submicron organic aerosol in polluted air exported from Tokyo2006

    • 著者名/発表者名
      Takegawa, N., et al.
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett. 33, L15814

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A chemical ionization mass spectrometer for ground-based measurement of nitric acid2006

    • 著者名/発表者名
      Kita, K., N.Takegawa, et al.
    • 雑誌名

      J.Atmos.Ocean.Tech. 23

      ページ: 1104-1113

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Relationship between hygroscopicity and cloud condensation nuclei activity for urban aerosols in Tokyo2006

    • 著者名/発表者名
      Mochida, M., N.Takegawa, et al.
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. 111, D23204

    • NAID

      120000973532

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Time-resolved measurements of water-soluble organic carbon in Tokyo2006

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki, Y., N.Takegawa, et al.
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. 111, D23206

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Time-resolved measurements of water-soluble organic carbon in Tokyo2006

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki, Y., Takegawa, N., 他
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res. 111

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Relationship between hygroscopicity and cloud condensation nuclei activity for urban aerosols in Tokyo2006

    • 著者名/発表者名
      Mochida, M., Takegawa, N., 他
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res. 111

    • NAID

      120000973532

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A chemical ionization mass spectrometer for ground-based measurement of nitric acid2006

    • 著者名/発表者名
      Kita, K., Takegawa, N., 他
    • 雑誌名

      J. Ocean. Atmos. Tech. 23

      ページ: 1104-1113

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Evolution of submicron organic aerosol in polluted air exported from Tokyo2006

    • 著者名/発表者名
      Takegawa, N., 他
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett. 33

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Seasonal and diurnal variations of submicron organic aerosol in Tokyo observed using the Aerodyne Aerosol Mass Spectrometer2006

    • 著者名/発表者名
      Takegawa, N. 他
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 111(印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Temporal variations of elemental carbon in Tokyo2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Kondo, N.Takegawa 他
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 111(印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Partitioning of HNO_3 and particulate nitrate over Tokyo: Effect of vertical mixing2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Morino, N.Takegawa 他
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 111(印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of an Aerodyne Aerosol Mass Spectrometer (AMS) : Intercomparison with other aerosol instruments2005

    • 著者名/発表者名
      Takegawa, N. 他
    • 雑誌名

      Aerosol Science and Technology 39

      ページ: 760-770

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of an Aerodyne Aerosol Mass Spectrometer (AMS) : Intercomparison with other aerosol instruments2005

    • 著者名/発表者名
      Takegawa, N., et al.
    • 雑誌名

      Aerosol Sci.Technol. 39

      ページ: 760-770

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of an Aerodyne Aerosol Mass Spectrometer (AMS): Intercomparison with other aerosol instruments2005

    • 著者名/発表者名
      Takegawa, N. 他
    • 雑誌名

      Aerosol Science and Technology 39

      ページ: 760-770

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] エアロゾルの大気環境影響2007

    • 著者名/発表者名
      笠原 三紀夫, 東野 達(編)第3章執筆分担 竹川 暢之
    • 総ページ数
      361
    • 出版者
      京都大学学術出版会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Impact of aerosol on atmospheric environment(Edited by Kasahara)2007

    • 著者名/発表者名
      Kasahara, M., S.Tohno (Chapter 3 : N.Takegawa, et al.)
    • 総ページ数
      361
    • 出版者
      Kyoto University Press
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] エアロゾルの大気環境影響2007

    • 著者名/発表者名
      笠原 三紀夫, 東野達(編) 第3章執筆分担 竹川 暢之
    • 総ページ数
      361
    • 出版者
      京都大学学術出版会
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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