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海洋大気中のジカルボン酸類の化学組成・安定炭素同位体比:気候と生物地球化学の結合

研究課題

研究課題/領域番号 18F18027
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 地球宇宙化学
研究機関中部大学

研究代表者

河村 公隆  中部大学, 中部高等学術研究所, 教授 (70201449)

研究分担者 BIKKINA SRINIVAS  中部大学, 中部高等学術研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2018-10-12 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2020年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
2019年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードエアロゾル / イソプレン / ジカルボン酸 / シュウ酸 / マロン酸 / 光化学反応 / 室内実験 / 大気観測 / 海洋エアロゾル / バイオマス燃焼 / 低分子ジカルボン酸 / 東南アジア / 安定炭素同位体比 / シュウ酸の同位体比 / インド / 化石燃料燃焼
研究実績の概要

本研究の目的は、海洋大気中で高い濃度で報告されているシュウ酸など低分子ジカルボン酸の分子組成とその安定炭素同位体比の測定から、大気と海洋の相互 作用をより深く理解することにある。そのために、西部北太平洋とインド洋で採取した海洋エアロゾル試料中の水溶性有機物の分子組成および分子レベル同位体比の解析に基づき、地球温暖化が進行している現在の気候と生物地球化学の結合を試みることにより、新しい地球大気化学の展開を図る。特に、重金属である鉄が大気エアロゾル中で触媒として酸化剤(OHラジカルなど)の生成に関与し、有機物の酸化・分解を駆動している可能性が高いが、その実体を観測と室内実験から明らかにすることである。
本年度は、低分子ジカルボン酸の主成分であるシュウ酸の重要な起源物質として考えられてきたイソプレンのオゾン酸化室内実験のデータ解析を行い、2つの論文にまとめた。第1の論文は、イソプレンの初期酸化生成物であるメチルテトロールなどの二次有機エアロゾルの組成について詳細な報告を行い、反応時間と共にその組成・濃度がどう変化するのかを明らかにした。また、その生成メカニズムについて考察を行い、シュウ酸の前駆体としての重要性を議論した。この論文は、アメリカ化学会の学会誌であるACS Earth and Space Chemistryに投稿し、現在、審査中である。第2の論文は、シュウ酸等低分子ジカルボン酸の生成の結果を酸化プロセスの提案を行いながら議論した。イソプレンからのシュウ酸、マロン酸、コハク酸の生成に関する報告が本研究が初めてなされたものである。この論文は、Science of the Total Environment, 769, 144472, 2021, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144472 に発表された。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 6件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Physical Research Laboratory, Ahmedabad(インド)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Alpine snowpit profiles of polar organic compounds from Mt. Tateyama central Japan: Atmospheric transport of organic pollutants with Asian dust2021

    • 著者名/発表者名
      Pokhrel Ambarish、Kawamura Kimitaka、Tachibana Eri、Kunwar Bhagawati、Aoki Kazuma
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 244 ページ: 117923-117923

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2020.117923

    • 関連する報告書
      2020 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] Low molecular weight dicarboxylic acids, oxocarboxylic acids and α-dicarbonyls as ozonolysis products of isoprene: Implication for the gaseous-phase formation of secondary organic aerosols2021

    • 著者名/発表者名
      Bikkina Srinivas、Kawamura Kimitaka、Sakamoto Yosuke、Hirokawa Jun
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 769 ページ: 144472-144472

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2020.144472

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of forest fires on the formation processes of low molecular weight dicarboxylic acids, ω-oxocarboxylic acids, pyruvic acid and α-dicarbonyls in springtime fine (PM2.5) aerosols over Southeast Asia2021

    • 著者名/発表者名
      Boreddy Suresh K.R.、Parvin Fahmida、Kawamura Kimitaka、Zhu Chunmao、Lee Chung-Te
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 246 ページ: 118065-118065

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2020.118065

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Why airborne transmission hasn't been conclusive in case of COVID-19? An atmospheric science perspective2021

    • 著者名/発表者名
      Ram Kirpa、Thakur Roseline C.、Singh Dharmendra Kumar、Kawamura Kimitaka、Shimouchi Akito、Sekine Yoshika、Nishimura Hidekazu、Singh Sunit K.、Pavuluri Chandra Mouli、Singh R.S.、Tripathi S.N.
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 773 ページ: 145525-145525

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2021.145525

    • 関連する報告書
      2020 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] Fluorescence characteristics of water-soluble organic carbon in atmospheric aerosol2021

    • 著者名/発表者名
      Wu Guangming、Fu Pingqing、Ram Kirpa、Song Jianzhong、Chen Qingcai、Kawamura Kimitaka、Wan Xin、Kang Shichang、Wang Xiaoping、Laskin Alexander、Cong Zhiyuan
    • 雑誌名

      Environmental Pollution

      巻: 268 ページ: 115906-115906

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2020.115906

    • 関連する報告書
      2020 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] Hydroxy fatty acids in remote marine aerosols over the Pacific Ocean: Impact of biological activity and wind speed2019

    • 著者名/発表者名
      Poonam Bikkina, Kimitaka Kawamura, Srinivas Bikkina, Kiichiro Tanaka and Keisuke Suzuki
    • 雑誌名

      ACS Earth and Space Chemistry

      巻: 3 号: 3 ページ: 366-379

    • DOI

      10.1021/acsearthspacechem.8b00161

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tracing the relative significance of primary versus secondary organic aerosols from biomass burning plumes over a Coastal Ocean using anhydrosugars and stable carbon isotopes2019

    • 著者名/発表者名
      Srinivas Bikkina, Md Mozammel Haque, Manmohan Sarin, Kimitaka Kawamura
    • 雑誌名

      ACS Earth and Space Chemistry

      巻: 3 号: 8 ページ: 1471-1484

    • DOI

      10.1021/acsearthspacechem.9b00140

    • 関連する報告書
      2019 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] Sources and Radiative Forcing of Brown Carbon in the High Arctic Atmosphere2019

    • 著者名/発表者名
      Siyao Yue, Srinivas Bikkina, Meng Gao, Leonard A. Barrie, Kimitaka Kawamura,Pingqing Fu
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett.

      巻: 46 号: 24 ページ: 14881-14891

    • DOI

      10.1029/2019gl085318

    • 関連する報告書
      2019 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] Tracing the relative significance of primary versus secondary organic aerosols in biomass burning plumes over a Coastal Ocean based on stable carbon isotopes and anhydrosugars2019

    • 著者名/発表者名
      Srinivas Bikkina, Md. Mozammel Haque, Manmohan Sarin, Kimitaka Kawamura
    • 学会等名
      European Geophysical Union 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-10-15   更新日: 2024-03-26  

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