• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実績報告書

西部北太平洋における有機エアロゾルの粒径分布

研究課題

研究課題/領域番号 14F04315
研究機関北海道大学

研究代表者

河村 公隆  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (70201449)

研究分担者 DESHMUKH Dhananjay  北海道大学, 低温科学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
キーワードエアロゾル / ジカルボン酸 / 粒径分布 / 不飽和脂肪酸 / インドモンスーン
研究実績の概要

Desmukh氏は、沖縄辺戸岬で採取した粒径別ジカルボン酸のデータ解析を行った。粒径別に採取した画分に(<0.43, 0.43-0.65, 0.65-1.1, 1.1-2.1, 2.1-3.3, 3.3-4.7, 4.7-7, 7-11.3, >11.3 μm)、ジカルボン酸(C2-C12)、オメガオキソ酸(C2-C9)、ピルビン酸、α-ジカルボニル(グリオギザール、メチルグリオギザール)を検出した。シュウ酸が最も優位なジカルボン酸であることがわかった(C2, 159-236 ng m-3)。また、ジカルボン酸は微細粒子(0.65 - 2.1 μm)に濃集されていることが明らかとなった。一方、不飽和脂肪酸の酸化によって生成するアゼライン酸(C9)は、粗大粒子(3-5 μm)にも濃度の最大を示した。このことは不飽和脂肪酸の二重結合が海洋エアロゾル表面にて酸化されていることを示唆した。この研究生は、論文として完成し、J. Geophys. Res.-Atmospehresに投稿し、現在査読中である。
また、同氏は、本人がインドで年間を通して採取した粒径別エアロゾル試料を河村研究室で分析し、ジカルボン酸・オキソカルボン酸・α-ジカルボニルを検出した。微細粒子画分に高い濃度のジカルボン酸などが検出された。これらの分布は、インドモンスーンのパターンで大きく異なることがわかった。現在データの解析をほぼ終わり、論文執筆は最終段階に来ており、近日中に国際誌に投稿する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

沖縄辺戸岬および南インドで採取したエアロゾル試料から、純水を用いて分離した低分子ジカルボン酸とオメガオキソ酸、グリオキサールなどをBF3/butanolを用いてエステル・アセタールに誘導体化したのち、これら誘導体をガスクロマトグラフ(GC), GC/質量分析計(MS)を用いて測定した。この方法を沖縄辺戸岬および南インドにて粒径別に採取したエアロゾル試料に適用し、ジカルボン酸の分子分布を解析した。また、別途、エアロゾル試料の化学分析(主要イオン、水溶性炭素)を実施し、有機物の粒径分布を無機イオン・水溶性炭素との関係で説明した。これまでに研究例の少なかったインドにおいてエアロゾルの水溶性有機物の組成を解明したが、この研究課題は、大気組成を大きく規定する因子としてインドで問題とバイオマス燃焼の影響を評価するためにも重要である。現在までのDesmukh氏の研究の達成度は概ね良好であると言える。

今後の研究の推進方策

今後の研究では、粒径別に採取したエアロゾル試料を用いて、化学組成と微粒子の吸湿成長率が粒径サイズとどのような関係にあるかを明らかにする。そのために、父島および沖縄辺戸岬にてミドルボリュームインパクターを用いて採取した(する)粒径別エアロゾルの化学組成を明らかにし、研究室内の別の博士研究員による吸湿特性の測定結果を比較する。また、ジカルボン酸・オキソカルボン酸・ジカルボニルの分布の粒径別特性を明らかにし同時に季節的変化も明らかにする。
更に、本研究で分離したジカルボン酸類の安定炭素同位体比(δ13C)をGC/IRMSを用いて測定する予定である。この方法で得られたデータは、ジカルボン酸の起源と光化学的変質(Aging)の情報を提供してくれる。そのため、濃度情報に加えて、有機エアロゾルの起源や光化学的変質の程度をエアロゾルの粒径サイズ毎に評価することが可能となる。こうした研究は、これまでアジア域で実施された例はなく、本研究を実施することにより、水溶性有機エアロゾルの起源に関する新たな情報を入手できると期待できる。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Hygroscopic properties of particles nebulized from water extracts of aerosols collected at Chichijima Island in the western North Pacific: Outflow region of Asian dust2014

    • 著者名/発表者名
      Boreddy, S. K. R., K. Kawamura, and J. Jung
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.-Atmospheres

      巻: 119 ページ: 1-12

    • DOI

      doi:10.1002/2013JD020626

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and evolution of biogenic secondary organic aerosol over a forest site in Japan,2014

    • 著者名/発表者名
      Han, Y., Y. Iwamoto, T. Nakayama, K. Kawamura, and M. Mochida
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.-Atmospheres

      巻: 119 ページ: 259-273

    • DOI

      doi: 10.1002/2013JD020390

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stable carbon isotopic compositions of low-molecular weight dicarboxylic acids, glyoxylic acid and glyoxal in tropical aerosols: Implications for photochemical processes of organic aerosols2014

    • 著者名/発表者名
      Mkoma, S. L., K. Kawamura, and E. Tachibana
    • 雑誌名

      Tellus B

      巻: 66 ページ: 23702

    • DOI

      doi.org/10.3402/tellusb.v66.23702

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seasonal distributions and sources of low molecular weight dicarboxylic acids, ω-oxocarboxylic acids, pyruvic acid, α-dicarbonyls and fatty acids in ambient aerosols from subtropical Okinawa in the western Pacific Rim2014

    • 著者名/発表者名
      Kunwar B. and K. Kawamura
    • 雑誌名

      Environ. Chem.

      巻: 11 ページ: 673-689

    • DOI

      doi: org/10.1071/EN14097

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hygroscopic behavior of water-soluble matter extracted from biomass burning aerosols collected at a rural site in Tanzania, East Africa2014

    • 著者名/発表者名
      Boreddy, S. K. R., K. Kawamura, S. Mkoma and P. Fu
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 119 ページ: 12,233-12,245

    • DOI

      doi:10.1002/2014JD021546

    • 査読あり
  • [学会発表] Seasonal Cycles of Water-soluble Organic Nitrogen Aerosols in a Deciduous Broadleaf Forest in Northern Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Yuzo MIYAZAKI, P. FU, Kaori ONO, Eri TACHIBANA, Katsumi YAMANOI, Kimitaka KAWAMURA
    • 学会等名
      11th Annual Meeting of Asia Oceania Geosciences Society
    • 発表場所
      ROYTON Sapporo,Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Fluorescence Characterization of Water-soluble Organic Matter in the High Arctic Atmosphere2014

    • 著者名/発表者名
      P. FU, Kimitaka KAWAMURA, Yohei YAMASHITA, Jing CHEN, Mingyue QIN, Yele SUN, Zifa WANG, Leonard BARIE
    • 学会等名
      11th Annual Meeting of Asia Oceania Geosciences Society
    • 発表場所
      ROYTON Sapporo,Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] What Controls the Atmospheric Abundances of Dicarboxylic Acids in the Open Ocean : Insights from the Western North Pacific2014

    • 著者名/発表者名
      Srinivas BIKKINA, Kimitaka KAWAMURA, Yuzo MIYAZAKI, P. FU
    • 学会等名
      11th Annual Meeting of Asia Oceania Geosciences Society
    • 発表場所
      ROYTON Sapporo,Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Seasonal Variations and Origins of Dicarboxylic Acids and Related Polar Compounds in Northeast Asian Aerosols2014

    • 著者名/発表者名
      Chandra Mouli PAVULURI, Kimitaka KAWAMURA, Eri TACHIBANA
    • 学会等名
      11th Annual Meeting of Asia Oceania Geosciences Society
    • 発表場所
      ROYTON Sapporo,Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Molecular Distribution of Water-soluble Dicarboxylic Acids and Related Compounds in Size-segregated Aerosols from Eastern Central India2014

    • 著者名/発表者名
      Dhananjay Kumar DESHMUKH, Kimitaka KAWAMURA
    • 学会等名
      11th Annual Meeting of Asia Oceania Geosciences Society
    • 発表場所
      ROYTON Sapporo,Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01

URL: 

公開日: 2016-06-01  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi