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オゾン反応性計測に基づく植物由来揮発性有機化合物の放出特性把握

研究課題

研究課題/領域番号 20K12152
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

松本 淳  早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (70402394)

研究分担者 加藤 俊吾  東京都立大学, 都市環境科学研究科, 准教授 (20381452)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード揮発性有機化合物 / 自然発生源 / 植物 / 放出特性 / 大気化学反応 / 反応性 / 温度依存 / オゾン / オゾン反応性 / 放出速度 / 温度依存性
研究開始時の研究の概要

これまで独自に構築してきたオゾン反応性(RO3)測定装置を活用し、新たに枝エンクロージャー法と組み合わせたRO3としてのVOCs放出速度測定システムを実現する。そのうえで、植物から大気に放出される生物由来揮発性有機化合物BVOCsの放出特性を把握する方法論の確立を目指す。さらに、実用試験として実際の森林にある植物を対象とするRO3としてのBVOCs放出測定を試みる。これにより、近い将来に光化学オキシダント・PM2.5・気候変動といった大気環境問題へのBVOCsのインパクトをいっそう詳しく議論できるようになると期待される。

研究成果の概要

オゾン反応性(RO3)測定装置に枝エンクロージャー(BE)を組み合わせて新たにBE/RO3を構築し、実際の植物から大気に放出される生物起源揮発性有機化合物BVOCsの挙動把握に挑戦した。新型コロナ禍でも極力、無人での自動連続測定を実現するため、汎用型RO3計も構築し、夏期に50日間連続で植物苗を測定した。放出測定結果の温度や日射への依存性を検証し、その妥当性を確認した。個別成分測定の結果、未測定成分の寄与(missing RO3)の重要性を確認した。以前の森林観測結果と比較し、コナラ以外の樹種も効いていることを示した。今後の森林BVOC把握へのBE/RO3の活用が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

PM2.5や対流圏オゾンO3などの大気汚染問題において、人為発生源の効果的な対策には、自然発生源の把握が前提となる。揮発性有機化合物VOCsに関しては、樹木から放出される生物起源VOCs(BVOCs)が注目されるが、多様なVOCsの濃度と反応特性を個別成分分析により網羅するのは困難である。代表者はBVOCsがO3と反応しやすい点に注目し、オゾン反応性RO3としてBVOCsを包括測定する装置を構築してきた。本研究にて枝エンクロージャーBEと組み合わせて植物放出BVOCsの挙動把握に成功したことは、大気化学において学術的に有意義であるうえ、効果的な対策につながる第一歩として社会的にも期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] バーミンガム大学(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] バーミンガム大学(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] バーミンガム大学(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] エンクロージャー法/オゾン反応性測定装置を用いた植物由来揮発性有機化合物の放出把握の試み2023

    • 著者名/発表者名
      松本 淳、加藤 俊吾
    • 雑誌名

      大気環境学会誌

      巻: 58 号: 2 ページ: 47-58

    • DOI

      10.11298/taiki.58.47

    • ISSN
      1341-4178, 2185-4335
    • 年月日
      2023-02-24
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measurements of total ozone reactivity in a suburban forest in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Jun
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 246 ページ: 117990-117990

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2020.117990

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 生物起源揮発性有機化合物とその反応性の測定2020

    • 著者名/発表者名
      松本淳
    • 雑誌名

      大気化学研究

      巻: 43

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 所沢における PANs 全量とオゾンの通年観測と相関解析2022

    • 著者名/発表者名
      松本淳、定永靖宗、加藤俊吾、谷本浩志、猪俣敏
    • 学会等名
      第27回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 夏の所沢におけるPANs 全量とオゾンの連続観測と相関解析2021

    • 著者名/発表者名
      松本淳, 定永靖宗, 加藤俊吾, 谷本浩志, 猪俣敏
    • 学会等名
      第26回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] A case study to clarify emissions of biogenic volatile organic compounds (BVOCs) based on measurements of total ozone reactivity in the ambient air of a suburban forest in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Jun Matsumoto, Shungo Kato
    • 学会等名
      16th IGAC Scientific Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生物起源揮発性有機化合物のオゾン反応性測定2021

    • 著者名/発表者名
      松本淳
    • 学会等名
      大気環境学会関東支部粒子状物質部会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 八王子市での揮発性有機化合物の長期測定2021

    • 著者名/発表者名
      辰巳紘奨, 加藤俊吾
    • 学会等名
      第62回大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] オゾン反応性計測に基づく植物由来揮発性有機化合物の放出把握に関する在宅研究2020

    • 著者名/発表者名
      松本淳
    • 学会等名
      第25回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 郊外とトンネル内における大気中揮発性有機化合物の比較2020

    • 著者名/発表者名
      辰巳紘奨, 加藤俊吾
    • 学会等名
      第25回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 早稲田大学 人間科学学術院 松本淳研究室

    • URL

      http://www.f.waseda.jp/jmatsumoto/index-j.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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