大気汚染物質と黄砂との相互作用

• 研究課題/領域番号: 17K08388
• 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: 環境・衛生系薬学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 唐 寧 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (90372490)
• 研究分担者: 早川 和一 金沢大学, その他部局等, 名誉教授 (40115267) ; 鳥羽 陽 金沢大学, 薬学系, 准教授 (50313680)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 大気汚染 / 黄砂 / 多環芳香族炭化水素 / 吸着 / 越境輸送 / 大気環境 / 触媒反応

研究成果の概要

日中韓三ヵ国の共同体制で，蘭州，北京，ソウル及び本学能登半島大気観測ステーションで，夏季，冬季及び黄砂期にPM2.5を含む大気汚染物質を捕集して，PAHs及びガス相大気汚染物質の分析を行った。各地域の大気汚染物質の濃度は，年々減少することがわかり，各国の環境対策の効果が明確に現れていることを明らかにした。それに伴って，我が国に飛来する大気汚染物質の量も有意に減少してきた。また，開発した曝露チャンバーを用いて，異なる条件（酸，アルカリ）の下，PAHと中国の典型的な砂漠で採集した黄砂との相互作用を確認したところ，PAHの変質反応に黄砂の寄与は本研究の条件下では認めなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られたデータより，蘭州の大気汚染実態は初めて明らかにした。同時に，過去の結果も含めて詳細に解析することにより，中国国内のPM2.5の発生，輸送と推移及びそれらを引き起す主要因を総括的に明らかにすることができた。また，本研究の実施により実大気中におけるPAHsの酸化メカニズムと黄砂の寄与を解明するために一歩前進することができた。さらに，本研究で得られた成果は，黄砂飛行ルート上にある東アジア地域の国々の大気汚染対策を進める上で不可欠な科学的知見を提供し，同じく黄砂被害に直面しているアフリカやニュージーランドに価値のある参考データを提供することができた。

研究成果

• [国際共同研究] 蘭州大学/中国科学院生態環境研究センター/中国環境科学研究院(中国)
• [国際共同研究] 北京大学(中国)
• [国際共同研究] 韓国外国語大学/ソウル大学(韓国)
• [国際共同研究] 蘭州大学/北京大学/中国科学院 生態環境研究センター(中国)
• [国際共同研究] 忠北大学校(韓国)
• [国際共同研究] 蘭州大学/中国科学院生態環境研究センター/中国環境科学研究院(中国)
• [国際共同研究] 北京大学(中国)
• [雑誌論文] Calculating sources of combustion-derived particulates using 1-nitropyrene and pyrene as markers (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa Kazuichi、Tang Ning、Toriba Akira、Nagato Edward G.
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: in press ページ: 114730-114730
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2020.114730
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Comparison of Transcriptomics Changes Induced by TCS and MTCS Exposure in Human Hepatoma HepG2 Cells (2020)
  • 著者名/発表者名: Li Xiaoqian、Shang Yu、Yao Weiwei、Li Yi、Tang Ning、An Jing、Wei Yongjie
  • 雑誌名: ACS Omega 巻: 5 号: 19 ページ: 10715-10724
  • DOI: 10.1021/acsomega.0c00075
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Natural aeolian dust particles have no substantial effect on atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs): A laboratory study based on naphthalene (2020)
  • 著者名/発表者名: Zhang Lulu、Zhang Xuan、Xing Wanli、Zhou Quanyu、Yang Lu、Nakatsubo Ryohei、Wei Yongjie、Bi Jianrong、Shima Masayuki、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi、Tang Ning
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: 263 ページ: 114454-114454
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2020.114454
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] PM2.5-bound polycyclic aromatic hydrocarbons and nitro-polycyclic aromatic hydrocarbons inside and outside a primary school classroom in Beijing: Concentration, composition, and inhalation cancer risk (2020)
  • 著者名/発表者名: Zhang Lulu、Morisaki Hiroshi、Wei Yongjie、Li Zhigang、Yang Lu、Zhou Quanyu、Zhang Xuan、Xing Wanli、Hu Min、Shima Masayuki、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi、Tang Ning
  • 雑誌名: Science of The Total Environment 巻: 705 ページ: 135840-135840
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.135840
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and Common Air Pollutants at Wajima, a Remote Background Site in Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Zhang Xuan、Zhang Lulu、Yang Lu、Zhou Quanyu、Xing Wanli、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi、Wei Yongjie、Tang Ning
  • 雑誌名: International Journal of Environmental Research and Public Health 巻: 17 号: 3 ページ: 957-957
  • DOI: 10.3390/ijerph17030957
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characteristics of PM2.5-Bound Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Nitro-Polycyclic Aromatic Hydrocarbons at A Roadside Air Pollution Monitoring Station in Kanazawa, Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Xing Wanli、Zhang Lulu、Yang Lu、Zhou Quanyu、Zhang Xuan、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi、Tang Ning
  • 雑誌名: International Journal of Environmental Research and Public Health 巻: 17 号: 3 ページ: 805-805
  • DOI: 10.3390/ijerph17030805
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Long-Term Trends in Urban Atmospheric Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Nitropolycyclic Aromatic Hydrocarbons: China, Russia, and Korea from 1999 to 2014 (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa Kazuichi、Tang Ning、Nagato Edward、Toriba Akira、Lin Jin-Min、Zhao Lixia、Zhou Zhijun、Qing Wu、Yang Xiaoyang、Mishukov Vassily、Neroda Andrey、Chung Hae-Young
  • 雑誌名: International Journal of Environmental Research and Public Health 巻: 17 号: 2 ページ: 431-431
  • DOI: 10.3390/ijerph17020431
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characteristics and health risks of particulate polycyclic aromatic hydrocarbons and nitro-polycyclic aromatic hydrocarbons at urban and suburban elementary schools in Shanghia (2019)
  • 著者名/発表者名: L. Zhang, T. Tokuda, L. Yang, Q. Zhou, X. Zhang, W. Xing, Q. Wu, Z. Zhou, R. Chen, T. Kameda, A. Toriba, K. Hayakawa, N. Tang
  • 雑誌名: Asian J.Atmos. Environ. 巻: 13 号: 4 ページ: 266-275
  • DOI: 10.5572/ajae.2019.13.4.266
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characteristics of air pollutants inside and outside a primary school classroom in Beijing and respiratory health impact on children (2019)
  • 著者名/発表者名: Zhang Lulu、Morisaki Hiroshi、Wei Yongjie、Li Zhigang、Yang Lu、Zhou Quanyu、Zhang Xuan、Xing Wanli、Hu Min、Shima Masayuki、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi、Tang Ning
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: 255 ページ: 113147-113147
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2019.113147
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Different Emission Source Areas in Shenyang, China (2019)
  • 著者名/発表者名: Yang Lu、Suzuki Genki、Zhang Lulu、Zhou Quanyu、Zhang Xuan、Xing Wanli、Shima Masayuki、Yoda Yoshiko、Nakatsubo Ryohei、Hiraki Takatoshi、Sun Baijun、Fu Wenhua、Qi Hongye、Hayakawa Kazuichi、Toriba Akira、Tang Ning
  • 雑誌名: International Journal of Environmental Research and Public Health 巻: 16 号: 16 ページ: 2817-2817
  • DOI: 10.3390/ijerph16162817
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of Long-Range Transported Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Snow at Mt. Tateyama, Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa Kazuichi、Tang Ning、Nagato Edward G.、Toriba Akira、Aoki Kazuma
  • 雑誌名: Aerosol and Air Quality Research 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1252-1258
  • DOI: 10.4209/aaqr.2018.05.0153
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characterization and Risk Assessment of Atmospheric PM2.5 and PM10 Particulate-Bound PAHs and NPAHs in Rwanda, Central-East Africa (2018)
  • 著者名/発表者名: Kalisa Egide、Nagato Edward G.、Bizuru Elias、Lee Kevin C.、Tang Ning、Pointing Stephen B.、Hayakawa Kazuichi、Archer Stephen D. J.、Lacap-Bugler Donnabella C.
  • 雑誌名: Environmental Science & Technology 巻: 52 号: 21 ページ: 12179-12187
  • DOI: 10.1021/acs.est.8b03219
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Comparison of Particulate-Bound Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Long-Range Transported from the Asian Continent to the Noto Peninsula and Fukue Island, Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Yang Lu、Tang Ning、Matsuki Atsushi、Takami Akinori、Hatakeyama Shiro、Kaneyasu Naoki、Nagato Edward G.、Sato Kei、Yoshino Ayako、Hayakawa Kazuichi
  • 雑誌名: Asian Journal of Atmospheric Environment 巻: 12 号: 4 ページ: 369-376
  • DOI: 10.5572/ajae.2018.12.4.369
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Direct evidence for surface long-lived superoxide radicals photo-generated in TiO2 and other metal oxide suspensions (2018)
  • 著者名/発表者名: Wang Dabin、Zhao Lixia、Wang Dan、Yan Li、Jing Chuanyong、Zhang Hui、Guo Liang-Hong、Tang Ning
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 20 号: 28 ページ: 18978-18985
  • DOI: 10.1039/c8cp03081b
• [雑誌論文] Long term trends in atmospheric concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons and nitropolycyclic aromatic hydrocarbons: A study of Japanese cities from 1997 to 2014 (2018)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa Kazuichi、Tang Ning、Nagato Edward Gou、Toriba Akira、Sakai Shigekatsu、Kano Fumio、Goto Sumio、Endo Osamu、Arashidani Kei-ichi、Kakimoto Hitoshi
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: 233 ページ: 474-482
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2017.10.038
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Persistent organic pollutants in red-crowned cranes (Grus japonensis) from Hokkaido, Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Kakimoto Kensaku、Akutsu Kazuhiko、Nagayoshi Haruna、Konishi Yoshimasa、Kajimura Keiji、Tsukue Naomi、Yoshino Tomoo、Matsumoto Fumio、Nakano Takeshi、Tang Ning、Hayakawa Kazuichi、Toriba Akira
  • 雑誌名: Ecotoxicology and Environmental Safety 巻: 147 ページ: 367-372
  • DOI: 10.1016/j.ecoenv.2017.08.060
  • 査読あり
• [雑誌論文] Personal inhalation exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons and their nitro-derivatives in rural residents in northern Thailand (2017)
  • 著者名/発表者名: Orakij Walaiporn、Chetiyanukornkul Thaneeya、Chuesaard Thanyarat、Kaganoi Yuichi、Uozaki Waka、Homma Chiharu、Boongla Yaowatat、Tang Ning、Hayakawa Kazuichi、Toriba Akira
  • 雑誌名: Environmental Monitoring and Assessment 巻: 189 号: 10 ページ: 510-510
  • DOI: 10.1007/s10661-017-6220-z
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Atmospheric behaviors of particulate-bound polycyclic aromatic hydrocarbons and nitropolycyclic aromatic hydrocarbons in Beijing, China from 2004 to 2010 (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Tang, G. Suzuki, H. Morisaki, T. Tokuda, X. Yang, L. Zhao, J. Lin, T. Kameda, A. Toriba, K. Hayakawa
  • 雑誌名: Atmos. Environ. 巻: 152 ページ: 354-361
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2016.12.056
  • NAID: 120005982986
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 新規NP法を用いた極東アジア都市の大気中PM，PAH及びNPAH類の発生源比較 (2020)
  • 著者名/発表者名: 早川和一，唐寧，鳥羽陽
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会
• [学会発表] アジアンダスト共存下における水相中ナフタレンの転化反応 (2020)
  • 著者名/発表者名: 張露露，楊露，周全渝，張セン，ケイ万里，魏永杰，閉建栄，中坪良平，島正之，鳥羽陽，早川和一，唐寧
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会
• [学会発表] 東アジア地域の大気中多環芳香族類化合物の環境動態 (2019)
  • 著者名/発表者名: 唐寧
  • 学会等名: 東北大学（中国）
  • 招待講演
• [学会発表] Acidity of Atmospheric Aerosol Particles at a remote background site, Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Zhou, Q.Y., Zhang, L.L., Yang, L., Zhang, X., Xing, W.L., Toriba, A., Hayakawa, K., Tang, N.
  • 学会等名: 第60回大気環境学会年会
• [学会発表] Distribution and health risk of indoor and outdoor particulate polycyclic aromatic hydrocarbons of a school classroom in Beijing, China (2019)
  • 著者名/発表者名: Tang, N., Zhang, L.L., Morizaki, H., Wei, Y.J., Li, Z.G., Yang, L., Zhou, Q.Y., Zhang, X., Xing, W.L., Hu, M., Shima, M., Toriba, A., Hayakawa, K.
  • 学会等名: Joint International Symposium on Sustainable Development and Environmental issues, KU-INET
  • 国際学会
• [学会発表] 中国北京の2015年冬季における大気粉じんの奨学生への曝露実態及びそれらの肺機能への影響評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 張露露，楊露，周全渝，張セン;，森崎博志，島正之，余田佳子，魏永杰，鳥羽陽，早川和一，唐寧
  • 学会等名: 日本薬学会第139年会
• [学会発表] 輪島における大気汚染物質の特徴 (2018)
  • 著者名/発表者名: 張セン;，張露露，楊露，周全渝，鳥羽陽，早川和一，唐寧
  • 学会等名: 日本薬学会第139年会
• [学会発表] 水溶液中における異なるタイプの黄砂のナフタレンに対する吸着挙動 (2018)
  • 著者名/発表者名: 張露露，楊露，周全渝，魏永杰，胡敏，趙利霞，閉建栄，早川和一，鳥羽陽，唐寧
  • 学会等名: 第59回大気環境学会
• [学会発表] 能登半島の大気中多環芳香族炭化水素類と反応性ガスとの相関解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 唐 寧，長門 豪，楊 露，鶴丸 央，猪股弥生，松木 篤，鳥羽 陽，鈴木 亮，早川和一
  • 学会等名: 第58回大気環境学会年会
• [学会発表] 能登半島における大気中有害化学物質の連続観測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 唐 寧，楊 露，長門 豪，鶴丸 央，猪股弥生，松木 篤，鳥羽 陽，鈴木 亮，早川和一
  • 学会等名: 第58回大気環境学会年会
• [図書] Polycyclic Aromatic Hydrocarbons-Environmental Behavior and Toxicity in East Asia- (2018)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa et al.
  • 総ページ数: 271
  • 出版者: Springer
  • ISBN: 9789811067754