レーザー分光法による都市の大気質診断とオキシダント制御に関する研究

• 研究課題/領域番号: 21221001
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 京都大学 (2012-2013); 首都大学東京 (2009-2011)
• 研究代表者: 梶井 克純 京都大学, 地球環境学堂, 教授 (40211156)
• 研究分担者: 今村 隆史 (今村 隆文) 国環研, 環境計測研究センター, センター長 (60184826) ; 横内 陽子 国環研, 環境計測研究センター, フェロー (20125230)
• 連携研究者: 加藤 俊吾 首都大, 都市環境, 准教授 (20381452) ; 佐藤 圭 国環研, 地域環境研究センター, 主任研究員 (10282815) ; 中嶋 吉弘 農工大学院, 農学研究院, 助教 (20419873)
• 研究期間 (年度): 2009-05-11 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 208,000千円 (直接経費: 160,000千円、間接経費: 48,000千円); 2013年度: 29,900千円 (直接経費: 23,000千円、間接経費: 6,900千円); 2012年度: 36,660千円 (直接経費: 28,200千円、間接経費: 8,460千円); 2011年度: 33,800千円 (直接経費: 26,000千円、間接経費: 7,800千円); 2010年度: 44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円); 2009年度: 62,660千円 (直接経費: 48,200千円、間接経費: 14,460千円)
• キーワード: オキシダント / レーザー計測 / OH反応性 / 未計測VOC / 植物起源VOC / 自動車排気ガス / 光酸化生成物 / NO3ラジカル / VOC / NOｘ / 軽車両 / 排気ガス / CO / 登録台数 / OH収率 / 窒素酸化物 / 揮発性有機化合物(VOC) / 窒素酸化物(NOx) / 液化天然ガス(CNG) / イソプレン / モノテルペン / セスキテルペン / HO_2反応性 / モノテルペ / OHラジカル反応性 / 未知なるOH反応性 / NO_3反応性 / NO_3ラジカル / 都心部 / 郊外地域 / N_2O_5

研究概要

オキシダント生成に寄与している未知VOCの探索を行った。レーザー法によるOH反応性を評価することで、種々の発生源について検討した。植物起源では温度に依存した未知反応性が30%程度、ガソリン自動車では新長期規制適合車でも20%の未知VOCが存在した。チャンバーによる光酸化実験ではイソプレンで40%、パラキシレンで75%の未知反応性が検出された。分光法によるHO2やNO3反応性測定できる装置を開発した。有力な未知VOCの起源として植物および光酸化２次生成物が候補として示唆された。

評価記号

検証結果 (区分)

A

研究成果

• [雑誌論文] A novel fast gas chromatography method for higher time resolution measurements of speciated monoterpenes in air (2014)
  • 著者名/発表者名: C. E. Jones, S. Kato, Y. Nakashima, Y. Kajii
  • 雑誌名: Atmospheric Measurement and Techniques 巻: 7 号: 1 ページ: 1-17
  • DOI: 10.5194/amt-7-1-2014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Total OH reactivity measurements in ambient air in a southern Rocky mountain ponderosa pine forest during BEACHONSRM08 summer campaign (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakashima, S. Kato, Y. Kajii, et al.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 85 ページ: 1-8
• [雑誌論文] otal OH reactivity measurements in ambient air in a southern Rocky Mountain ponderosa pine forest during BEACHON-SRM08 summer campaign (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Nakashima et al.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 85 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] オゾン誘起によるHOx (OH, HO2)ラジカル生成速度直接測定装置の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鶴丸央 等
  • 雑誌名: 大気環境学会誌 巻: 49 ページ: 86-92
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aerial observation of nitrogen compounds over the East China Sea in 2009 and 2010 (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Fjiwara et al.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 未
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aerial observations of air masses transported from East Asia to the Western Pacific: Vertical structure of polluted air masses (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Hatakeyama et al.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 未
  • 査読あり
• [雑誌論文] UV Light induced Water Condensation in Air and a Role of Hydrogen Peroxide (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshihara et al.
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 巻: 未
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel Fast Gas Chromatography based technique for higher time resolution measurements of speciated monoterpenes in air (2014)
  • 著者名/発表者名: C. E. Jones et al.
  • 雑誌名: Atmos. Meas. Tech 巻: 未
  • 査読あり
• [雑誌論文] Concentration variations of total reactive nitrogen and total nitrate during transport to Fukue Island and to Cape Hedo, Japan in the marine boundary layer (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Yuba et al.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 未
  • 査読あり
• [雑誌論文] 反応性比較法に基づくガスクロマトグラフィーやプロトン移動反応質量分析による大気中OHラジカル反応性の測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤俊吾, 中嶋吉弘, 梶井克純
  • 雑誌名: 分析化学 巻: 62 ページ: 369-378
  • NAID: 10031159078
• [雑誌論文] A laser-flash photolysis and laser-induced fluorescence detection technique for measuring total HO_2 reactivity in ambient air (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Miyazaki, Y. Nakashima, C. Schoemaecker, C. Fittschen, Y. Kajii
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 84
• [雑誌論文] Effect of OH radical scavengers on secondary organic aerosol formation from reactions of isoprene with ozone (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, S. Inomata, J-.H. Xing, T. Imamura, R. Uchida, S. Fukuda, K. Nakagawa, J. Hirokawa, M. Okumura, S. Tohno
  • 雑誌名: Atmos. Environ 巻: 79 ページ: 147-154
• [雑誌論文] Evaluation of HOx sources and cycling using measurement-constrained model calculations in a 2-methyl-3-butene-2-ol (MBO) and monoterpene (MT) dominated ecosystem (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kim et al.
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 巻: 13 ページ: 2031-2044
  • 査読あり
• [雑誌論文] A laser-flash photolysis and laser-induced fluorescence detection technique for measuring total HO2 reactivity in ambient air (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Miyazaki et al.
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 84 号: 7 ページ: 76106-76106
  • DOI: 10.1063/1.4812634
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a High Speed Measurement of Atmospheric Trace Species Using High Repetition Rate Cavity Ring-Down Spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Ida et al.
  • 雑誌名: The Review of Laser Engineering 巻: 41 ページ: 845-840
  • 査読あり
• [雑誌論文] Missing peroxy radical sources within a rural forest canopy (2013)
  • 著者名/発表者名: G. M. Wolfe et al.
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics Discussion 巻: 13 ページ: 31713-31759
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel Fast Gas Chromatography based technique for higher time resolution measurements of speciated monoterpenes in air (2013)
  • 著者名/発表者名: C. E. Jones et al.
  • 雑誌名: Atmos. Meas. Tech. Discuss 巻: 6 ページ: 10921-10954
  • 査読あり
• [雑誌論文] Total OH reactivity measurements in laboratory studies of the photooxidation of isoprene (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakashima
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 62 ページ: 243-247
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2012.08.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long term observation of surface O3 and its precursors in Dhaka, Bangladesh (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Akhter Sikder
  • 雑誌名: Atmospheric Research 巻: 122 ページ: 378-390
  • DOI: 10.1016/j.atmosres.2012.09.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Total OH reactivity measurements in laboratory studies of the photooxidation of isoprene (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakashima, H. Tsurumaru, T. Imamura, I.Bejan, J. C. Wenger, and Y. Kajii
  • 雑誌名: Atmos. Environ 巻: 62 ページ: 243-247
• [雑誌論文] Kinetic study of the daytime atmospheric fate of (Z)-3-hexenal (2012)
  • 著者名/発表者名: J.-H. Xing, M. Ono, A. Kuroda, K. Obi, K. Sato, and T. Imamura
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 116 ページ: 8523-8529
• [雑誌論文] Air quality diagnosis from comprehensive observations of total OH reactivity and reactive trace species in urban central Tokyo (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Yoshino, Y. Kajii, et al.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: Vol.49 ページ: 51-59
• [雑誌論文] 2008年W-PASS沖縄辺戸岬集中観測時の越境汚染の数値シミュレーションによる解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鵜野伊津志, 板橋秀一, 山地一代, 高見昭憲, 長田和雄, 横内陽子, 清水厚, 兼保直樹,梶井克純, 加藤俊吾, 古谷浩志
  • 雑誌名: 大気環境学会誌 巻: 47(5) ページ: 195-204
  • NAID: 10030879695
• [雑誌論文] AMS and LC/MS analyses of SOA from the photooxidation of benzene and 1,3,5-trimethylbenzene in the presence of Nox : effects of chemical structure on SOA aging (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, A. Takami, Y. Kato, T. Seta, Y. Fujitani, T. Hikida, A. Shimono, and T. Imamura
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys 巻: 12 ページ: 4667-4682
• [雑誌論文] Observations of glyoxal and formaldehyde as metrics for the anthropogenic impact on rural photochemistry (2012)
  • 著者名/発表者名: J.P. Digangi
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 巻: 12 号: 20 ページ: 9529-9543
  • DOI: 10.5194/acp-12-9529-2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] 北米産針葉樹から放出されるVOCsの化学分析とOH反応性測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山﨑昌平
  • 雑誌名: 大気環境学会誌 巻: 47 ページ: 9-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ox生成に関わる未計測VOCについて (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤俊吾
  • 雑誌名: 大気環境学会誌 巻: 47
• [雑誌論文] Air quality diagnosis from comprehensive observations of total OH reactivity and reactive trace species in urban central Tokyo (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshino, A., Nakashima, Y., Miyazaki, K., Kato, S., Suthawaree, J., Shimo, N., Matsunaga, S., Chatani, S., Apel, E., Greenberg, J., Guenther, A., Ueno, H., Sasaki, H., Hoshi, J., Yokota, H., Ishii, K., Kajii, Y.
  • 雑誌名: Atmos.Environ. 巻: 49 ページ: 51-59
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2011.12.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of extensive Compressed Natural Gas (CNG) usage on air quality (2012)
  • 著者名/発表者名: J.Suthawaree, Y.Kajii, et al
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 54 ページ: 296-307
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2012.01.066
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of volatile organic compounds in suburban Bangkok, Thailand and their potential for ozone formation (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Suthawaree
  • 雑誌名: Atmospheric Research 巻: Vol. 104-105 ページ: 245-254
  • DOI: 10.1016/j.atmosres.2011.10.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observations of glyoxal and formaldehyde as metrics for the anthropogenic impact on rural photochemistry (2012)
  • 著者名/発表者名: P.DiGangi, Y.Kajii, et al
  • 雑誌名: Atmos.Chem.Phys.Discuss. 巻: 12 ページ: 6049-6084
  • DOI: 10.5194/acpd-12-6049-2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] A method to estimate the contribution of unidentified VOCs to OH reactivity (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Kato, T.Sato, Y.Kajii
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 45 号: 31 ページ: 5531-5539
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2011.05.074
  • 査読あり
• [雑誌論文] 東アジアから輸送される汚染大気中の炭素質エアロゾルの変動と発生源推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 島田幸治郎, 高見昭憲, 加藤俊吾, 梶井克純, 畠山史郎
  • 雑誌名: 大気環境学会誌 巻: 46 ページ: 1-9
  • NAID: 10027413950
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of non-methane hydrocarbon (NMHC) emissions based on an ambient airmeasurement in Tokyo area, Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Matsunaga, S.Chatani, T.Morikawa, S.Nakatsuka, J.Suthawaree, Y.Tajima, S.Kato, Y.Kajii, H.Minoura
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 44 ページ: 4982-4993
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurements of Volatile Organic Compounds in the middle of Central East China during Mount Tai Experiment 2006 (MTX 2006) : observation of regional background and impact of biomass burning (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Suthawaree, S.Kato, K.Okuzawa, Y.Kanaya, P.Pochanart, H.Akimoto, Z.Wang, Y.Kajii
  • 雑誌名: Atmos.Chem.Phys. 巻: 10 ページ: 1269-1285
  • 査読あり
• [雑誌論文] 東京郊外での多成分揮発性有機化合物の長期測定とOH反応性およびオゾン生成ポテンシャルによる大気質評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田島洋介, 加藤俊吾, Jeeranut Suthawaree, 梶井克純
  • 雑誌名: 大気環境学会誌 45 ページ: 56-65
  • NAID: 10026035931
  • 査読あり
• [雑誌論文] 自動車排気ガスのOHラジカル反応性および反応性成分測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 亀井成美, 中嶋吉弘, 山崎晃司, 長田拓也, 宮崎洸治, 石井康一郎, 今野秀徳, 小林伸治, 加藤俊吾, 梶井克純
  • 雑誌名: 大気環境学会誌 45 ページ: 21-31
  • 査読あり
• [雑誌論文] Total OH reactivity and VOC analyses for gasoline vehicular exhaust with a chassis dynamometer (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro NAKASHIMA, Narumi KAMEI, Shinji KOBAYASHI, Yoshizumi KAJII
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 44 ページ: 468-475
  • 査読あり
• [学会発表] 都市域における大気光化学反応について (2011)
  • 著者名/発表者名: 梶井克純
  • 学会等名: 光化学オキシダント調査検討会、環境省
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] Diagonosisi of air quality by laser induced fluorescence technique (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshizumi Kajii
  • 学会等名: 8^<th> Workshop in the Series "Urban Air Quality and Traffic"
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2009-06-15
• [備考] 朝日新聞 (2013年9月5日、全国版、18頁科学)
• [備考]
  • URL: http://www.atmchem.ges.kyoto-u.ac.jp/project.html
• [備考] プロジェクト研究 文部科学省助成
  • URL: http://www.atmchem.ges.kyoto-u.ac.jp/project.html
• [備考] 平成21-25年度 文部科学省科学研究費補助金 基盤研究(S)
  • URL: http://www.atmchem.ges.kyoto-u.ac.jp/project.html
• [備考]
  • URL: http://atmchem.apchem.metro-u.ac.jp
• [備考]
  • URL: http://atmchem.apchem.metro-u.ac.jp
• [備考]
  • URL: http://atmchem.apchem.metro-u.ac.jp/main-j.html