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2017 年度 実績報告書

観測と化学輸送モデルを用いた北東アジアのガス・微小粒子PAHの越境輸送の評価

研究課題

研究課題/領域番号 16H05624
研究機関金沢大学

研究代表者

猪股 弥生  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (90469792)

研究分担者 佐藤 啓市  一般財団法人日本環境衛生センターアジア大気汚染研究センター, 情報管理部, 上席研究員 (00391110)
早川 和一  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 特任教授 (40115267)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードPAH / 越境汚染 / モデルシミュレーション / ガス・粒子分配 / 北東アジア
研究実績の概要

2018年冬季と夏季に、日本海沿岸に位置し、アジア大陸起源物質の越境輸送をうける能登(37.5°N, 136.9°E)において、ガス・微小粒子状物質を採取し、ガス・粒子態PAHの分析を行った。定量できたPAH成分は,Flu,Pyr,BaA,Chr,BbF,BkF,BaP,BghiP,IcdPの9成分であった。4環のFluとPyrはガス・粒子態で存在していた。そのほかの成分については、ガス態は検出限界以下の濃度であったため、粒子態のみで存在していたと考えられる。Flu及びPyrのガス・粒子分配は、夏季にガス態が多く、Fluは73-93%、Pyrは86-97%がガス態で存在していた。一方冬季には粒子態での存在が大きく、ガス態で存在するFluは17-39%、Pyrは8-26%であった。なお、PM10 以上の粗大粒子中のPAHs濃度は検出限界以下であった。粒子態PAHにはガス態ほど季節による大きな濃度差は見られなかった。冬季は気温が低いためにFluとPyrの蒸気圧が低く、ガス態よりも粒子態で存在し、夏季は気温が高いために蒸気圧が高く、FluとPyrの多くがガス態で存在しているものと考えられた。また、前年度に観測した北京での結果を踏まえ、粒子吸着モデルに基づいて考えると、大気中に浮遊する粒子量の多い北京ほど、PAHsが吸着できるサイトが多くなるため、能登に比べてガスの割合が小さくなったと考えられた。観測結果をもとに,領域化学輸送輸送モデルにおいて計算を行った結果、ガス・粒子態PAHはファクター10の精度でモデルでも再現された。また、FluとPyrのガス・粒子分配は、気温変化に依存していることもモデルでも示唆された。今後観測された結果を化学輸送モデルで再現すべく、他のガス・粒子分配スキームでの計算による感度計算を実施し、モデルの精緻化を行い、ガス態・粒子態PAHの越境輸送量を評価する。

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

本研究は、ガス・粒子態PAHの観測を中国及び日本において行い、得られたガス・粒子態PAH濃度のデータを領域化学輸送モデルの検証に用い、その結果をもとに、北東アジアにおけるPAHの越境輸送量を定量的に評価することを目的としている。
計画時にサンプリング・分析依頼を想定していた中国の研究者がいたが、研究代表者の所属異動があり、他の研究者に依頼する必要ができた。しかし、サンプリングをしてもらえる協力者がなかなか見つからず、サンプリング計画に遅れが出た。しかし、その後、試料のサンプリングが行えるようになり、データが出てきた。
昨年度は、日本海沿岸に位置し、アジア大陸からの越境輸送の影響を捉えることが可能な能登モニタリングサイトにおいて、冬季と夏季に、ガス・粒子試料を採取し、PAH濃度の分析を行った。領域化学輸送モデルによるガス・粒子態PAHの濃度と観測値の値は、ファクター10の範囲内でモデルで再現できた。
今後は、ガス粒子分配を異なるスキームを用いて感度計算を行うなど、モデルの精緻化を行う予定である。さらに、ガス・粒子態PAHの越境輸送量を定量的に評価する。

今後の研究の推進方策

本研究課題は、北京(中国)・能登(日本)でガス・粒子態PAH濃度を観測し、得られた濃度のデータを用いて、領域化学輸送モデルの検証を行い、ガス・粒子態PAHの時間変動、空間変動、越境輸送を評価することを目的としている。4環のFluoreneとPyreneは、ガス・粒子態として存在していたため、PAHのガス・粒子分配の温度依存性について文献等の調査を行う。また、これまでは、Junge-Pankowモデルを用いてガス・粒子分配を計算していたが、Loman-Lammelスキームなど他のモデルを用いて、ガスー粒子分配についての感度計算や、反応速度定数を変えるなどの精緻化を行い、ガス・粒子態PAHの越境輸送量を定量的に評価する。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Chinese Res. Aca. Environ. Sciences(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Chinese Res. Aca. Environ. Sciences
  • [雑誌論文] Fukushima radionuclides in the marine environment from coastal region of Japan to the Pacific Ocean through the end of 2016.2019

    • 著者名/発表者名
      Aoyama, M., Inomata, Y., Tsumune, D., Tateda, Y.
    • 雑誌名

      Progress in Nuclear Science and Technology.

      巻: 6 ページ: 1-7

    • DOI

      DOI: 10.15669/pnst.6.1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aerial observation of atmospheric nanoparticles in Fukue Island, Japan.2019

    • 著者名/発表者名
      Lee, K., Chandra, I., Seto,T., Inomata, Y., Hayashi, M., Takami, A., Yoshino, A. Otani, Y.
    • 雑誌名

      Asia Air Quality Research

      巻: 19 ページ: 981-994

    • DOI

      doi: 10.4209/aaqr.2018.03.0077

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Transport of FNPP1-derived radiocaesium from subtropical mode water in the western North Pacific Ocean to the Sea of Japan.2018

    • 著者名/発表者名
      Inomata, Y, Aoyama M, Hamajima Y, Yamada M.
    • 雑誌名

      Ocean Science

      巻: 14 ページ: 813-826

    • DOI

      https://doi.org/10.5194/os-14-813-2018

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimate of Fukushima-derived radiocaesium in the North Pacific Ocean in summer 2012.2018

    • 著者名/発表者名
      Inomata, Y, Aoyama, M, Tsubono, T, Tsumune, D, Kumamoto, Y, Nagai, T. Yamagata, H, Kajino, M, Tanaka, T, Sekiyama, T, Oka, E, Yamada, M
    • 雑誌名

      J. Radioanal.Nucl. Chem.

      巻: 318 ページ: 1587-1596

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s10967-018-6249-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Current situation of atmospheric nanoparticles in Fukue Island, Japan.2018

    • 著者名/発表者名
      Indra C., T. Seto, Y. Otani1, Y. Inomata, N. Hama, A. Yoshino, A. Takami, N. Takegawa.
    • 雑誌名

      Tellus B

      巻: 70 ページ: 1445379

    • DOI

      https://doi.org/10.1080/16000889.2018.1498688

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Radiocaesium derived from the TEPCO Fukushima accident in the North Pacific Ocean: surface transport processes until 2017.2018

    • 著者名/発表者名
      Aoyama, M., Hamajima, Y., Inomata, Y., Kumamoto, Y., Oka, E., Tsunono, T., Tsumune, D.
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Radioactivity

      巻: 189 ページ: 93-102

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2018.03.014

    • 査読あり
  • [学会発表] Rapid transportation of FNPP1 derived radiocaesium suggesting new pathway of subtropical mode water from the western North Pacific to the Sea of Japan.2019

    • 著者名/発表者名
      Yayoi Inomata, Michio Aoyama, Yasunori Hamajima, and Masatoshi Yamada.
    • 学会等名
      2018年度「放射能環境動態・影響評価ネットワーク共同研究拠点」共同研究シンポジウム
  • [学会発表] FNPP1 derived radiocaesium and tritium distribution in Fukushima coast2019

    • 著者名/発表者名
      Michio Aoyama, Yasunori Hamajima,Yayoi Inomata, Yuichiro Kumamoto, Takaki Tsubono ,Daisuke Tsumune.
    • 学会等名
      2018年度「放射能環境動態・影響評価ネットワーク共同研究拠点」共同研究シンポジウム
  • [学会発表] 日本海における東電福島第一原発事故起源放射性セシウム濃度増加事象の変動解析2019

    • 著者名/発表者名
      猪股弥生, 青山道夫,浜島靖典, 山田正俊
    • 学会等名
      福島大学環境放射能研究所 第5回成果報告会
  • [学会発表] 福島沿岸域における東電福島第一原発事故起源放射性セシウムとトリチウムの2018年末までの長期挙動の研究2019

    • 著者名/発表者名
      青山道夫、浜島靖典、猪股弥生、熊本雄一郎、坪野考樹、津旨大輔
    • 学会等名
      福島大学環境放射能研究所 第5回成果報告会
  • [学会発表] 我か国の森林集水域における越境輸送される物質流入の役割2019

    • 著者名/発表者名
      佐瀨裕之,諸橋将雪,高橋雅昭,猪股弥生,山下尚之,齋藤辰善,藪崎志穂,大泉毅,中田誠,陀安一郎
    • 学会等名
      日本森林学会
  • [学会発表] Secondary production of toxic 1-nitropyrene during the mineral dust event in Northeast Asia approached by a chemical transport model2019

    • 著者名/発表者名
      Yayoi Inomata, Mizuo Kajino, Takayuki Kameda, Keiichi Sato, Ning Tang, Kazuichi Hayakawa, Hiromasa Ueda
    • 学会等名
      連携の成果―越境汚染研究の最前線-Research Frontiers of Transboundary Pollution、 金沢大学環日本海域環境研究センターシンポジウム
    • 国際学会
  • [学会発表] Rapid transportation of FNPP1 derived radiocaesium suggesting new pathway of subtropical mode water from the western North Pacific in the Sea of Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Yayoi Inomata, Michio Aoyama, Yasunori Hamajima, and Masatosi Yamada
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2018.
    • 国際学会
  • [学会発表] Vertical structure of radiocaesium derived from the FNPP1 accident and global fallout in subtropical gyre in the North Pacific through 20172018

    • 著者名/発表者名
      Michio Aoyama, Yasunori Hamajima, Yayoi Inomata, Hideki Kaeriyama, Yuichiro Kumamoto, Toshiya Nakano, Eitarou Oka, Takaki Tsubono and Daisuke Tsumune
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2018.
    • 国際学会
  • [学会発表] 日本沿岸域における福島第一原発事故由来放射性セシウムの再循環2018

    • 著者名/発表者名
      猪股 弥生、青山 道夫、濱島 靖典、山田 正俊
    • 学会等名
      JpGU2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 青山 道夫,猪股 弥生,山田 正俊,浜島 靖典福島第一原発起源放射性セシウムの太平洋から日本海を経由した太平洋へ戻る輸送量の推定2018

    • 著者名/発表者名
      青山 道夫,猪股 弥生,山田 正俊,浜島 靖典
    • 学会等名
      アイソトープ放射線研究発表会
  • [学会発表] 福江島におけるUAV及び地上観測による大気汚染物質の越境輸送に伴う新粒子生成イベント解析2018

    • 著者名/発表者名
      猪股弥生, I. Chandra, K. Lee, 瀬戸章文,大谷吉生, 高見昭憲,吉野彩子,林 政彦
    • 学会等名
      第35回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • [学会発表] TRANSBOUNDARY TRANSPORT OF ANTHROPOGENIC SULFUR IN PM2.5 AT A COASTAL SITE IN THE SEA OF JAPAN.2018

    • 著者名/発表者名
      Y. INOMATA,
    • 学会等名
      10th International Aerosol Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 日本における有害大気汚染物質のトレンド解析2018

    • 著者名/発表者名
      猪股弥生, 梶野瑞王,植田洋匡
    • 学会等名
      大気環境学会
  • [学会発表] 他元素同位体分析を活用した我が国の森林集水域における越境大気汚染の流入評価2018

    • 著者名/発表者名
      佐瀨裕之、諸橋将雪、高橋雅昭、齋藤辰義、山下尚之、猪股弥生、大泉毅、申基澈、薮崎志穂、陀安一郎
    • 学会等名
      大気環境学会
  • [学会発表] Effect of transboundary transport of air pollution from the Asian continent for the new particle formation by aerial observation in Fukue Island, Japan.2018

    • 著者名/発表者名
      Yayoi Inomata, Indra Chandra, Kwangyul Lee, Takafumi Seto, Masahiko Hayashi, Akinori Takami, Ayako Yoshino and Yoshio Otani.
    • 学会等名
      2018 joint 14th iCACGP Quadrennial Symposium/15th IGAC Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 日降水中の水安定同位体比変動解析2018

    • 著者名/発表者名
      猪股弥生、佐瀨裕之、諸橋将雪、高橋雅昭、大泉毅、高橋克行、藪崎志穂
    • 学会等名
      地球研シンポジウム
  • [学会発表] 越境大気汚染・酸性雨モニタリング試料への多元素同位体分析の活用2018

    • 著者名/発表者名
      佐瀨 裕之、大泉 毅、中野 孝教、陀安 一郎、諸橋 将雪、高橋 雅昭、山下 尚之、猪股 弥生、齋藤 辰善、申 基澈、藪崎 志穂
    • 学会等名
      地球研シンポジウム
  • [図書] MODEL SIMULATION OF PAHS IN NORTH EAST ASIA. Hayakawa,K, Nagao, S., Inomata, Y., Inoue, M., Matsuki,A. ed., Transboundary Pollution in North-East Asia2018

    • 著者名/発表者名
      Inomata,Y.
    • 総ページ数
      297
    • 出版者
      NOVA
    • ISBN
      978-1-53613-742-2

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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