大気汚染物質と黄砂との相互作用

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K08388
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 唐 寧 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (90372490)
• 研究分担者: 早川 和一 金沢大学, その他部局等, 名誉教授 (40115267) ; 鳥羽 陽 金沢大学, 薬学系, 准教授 (50313680)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 大気汚染 / 黄砂 / 多環芳香族炭化水素 / 吸着

研究実績の概要

近年，東アジア地域において，主に中国経済の急速な成長に伴ったエネルギーの大量消費と都市化の進行に起因した大気汚染及び黄砂問題は益々深刻化している。黄砂と大気汚染物質は我が国に同時に飛来するケースが多いが，国際共同研究体制が十分ではないため，由来の違いや飛来している間に生じる両者の反応に関する知見は極めて少なかった。
本研究では，アジア大陸に面する本学能登半島大気観測ステーションを本拠地とし，黄砂発祥地及び飛行ルート上にある蘭州，北京，ソウルで黄砂と大気汚染物質を観測し，曝露チャンバーを用いたモデル実験の結果に合わせて，それらの相互作用機構を明らかにすることを目的とした。
本年度は，蘭州，北京，ソウル，金沢及び金沢大学輪島大気測定局（輪島）での大気調査は継続しながら，摸擬チャンバーを用いた黄砂への曝露実験を並行した。モデルPAHとして用いたナフタレン（Nap）では，紫外線照射による光化学反応の生成物は，2-ホルミルシンナムアルデヒドと1,4-ナフトキノンであると同定し，それぞれの生成物の反応ルートを解明し，生成定数を求めた。一方，黄砂の共存下では，生成反応速度がいずれも遅かった。その原因として，黄砂の共存による消光作用が考えられた。しかし，実際に黄砂とPAHが越境輸送時に，共存する酸性ガスや粒子の表面性状により，PAHの酸化メカニズムが極めて複雑化になると考えられるため，なお多くの研究課題が残されている。

研究成果

• [国際共同研究] 蘭州大学/中国科学院生態環境研究センター/中国環境科学研究院(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: 蘭州大学/中国科学院生態環境研究センター/中国環境科学研究院
• [国際共同研究] 北京大学(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: 北京大学
• [国際共同研究] 韓国外国語大学/ソウル大学(韓国)
  • 国名: 韓国
  • 外国機関名: 韓国外国語大学/ソウル大学
• [雑誌論文] Calculating sources of combustion-derived particulates using 1-nitropyrene and pyrene as markers (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa Kazuichi、Tang Ning、Toriba Akira、Nagato Edward G.
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: in press ページ: 114730～114730
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2020.114730
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of Transcriptomics Changes Induced by TCS and MTCS Exposure in Human Hepatoma HepG2 Cells (2020)
  • 著者名/発表者名: Li Xiaoqian、Shang Yu、Yao Weiwei、Li Yi、Tang Ning、An Jing、Wei Yongjie
  • 雑誌名: ACS Omega 巻: 5 ページ: 10715～10724
  • DOI: 10.1021/acsomega.0c00075
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Natural aeolian dust particles have no substantial effect on atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs): A laboratory study based on naphthalene (2020)
  • 著者名/発表者名: Zhang Lulu、Zhang Xuan、Xing Wanli、Zhou Quanyu、Yang Lu、Nakatsubo Ryohei、Wei Yongjie、Bi Jianrong、Shima Masayuki、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi、Tang Ning
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: 263 ページ: 114454～114454
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2020.114454
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] PM2.5-bound polycyclic aromatic hydrocarbons and nitro-polycyclic aromatic hydrocarbons inside and outside a primary school classroom in Beijing: Concentration, composition, and inhalation cancer risk (2020)
  • 著者名/発表者名: Zhang Lulu、Morisaki Hiroshi、Wei Yongjie、Li Zhigang、Yang Lu、Zhou Quanyu、Zhang Xuan、Xing Wanli、Hu Min、Shima Masayuki、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi、Tang Ning
  • 雑誌名: Science of The Total Environment 巻: 705 ページ: 135840～135840
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.135840
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and Common Air Pollutants at Wajima, a Remote Background Site in Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Zhang Xuan、Zhang Lulu、Yang Lu、Zhou Quanyu、Xing Wanli、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi、Wei Yongjie、Tang Ning
  • 雑誌名: International Journal of Environmental Research and Public Health 巻: 17 ページ: 957～957
  • DOI: 10.3390/ijerph17030957
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Characteristics of PM2.5-Bound Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Nitro-Polycyclic Aromatic Hydrocarbons at A Roadside Air Pollution Monitoring Station in Kanazawa, Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Xing Wanli、Zhang Lulu、Yang Lu、Zhou Quanyu、Zhang Xuan、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi、Tang Ning
  • 雑誌名: International Journal of Environmental Research and Public Health 巻: 17 ページ: 805～805
  • DOI: doi:10.3390/ijerph17030805
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-Term Trends in Urban Atmospheric Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Nitropolycyclic Aromatic Hydrocarbons: China, Russia, and Korea from 1999 to 2014 (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa Kazuichi、Tang Ning、Nagato Edward、Toriba Akira、Lin Jin-Min、Zhao Lixia、Zhou Zhijun、Qing Wu、Yang Xiaoyang、Mishukov Vassily、Neroda Andrey、Chung Hae-Young
  • 雑誌名: International Journal of Environmental Research and Public Health 巻: 17 ページ: 431～431
  • DOI: 10.3390/ijerph17020431
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Characteristics and Health Risks of Particulate Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Nitro-polycyclic Aromatic Hydrocarbons at Urban and Suburban Elementary Schools in Shanghai, China (2019)
  • 著者名/発表者名: Zhang Lulu、Tokuda Takahiro、Yang Lu、Zhou Quanyu、Zhang Xuan、Xing Wanli、Wu Qing、Zhou Zhijun、Chen Renjie、Kameda Takayuki、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi、Tang Ning
  • 雑誌名: Asian Journal of Atmospheric Environment 巻: 13 ページ: 266～275
  • DOI: 10.5572/ajae.2019.13.4.266
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Characteristics of air pollutants inside and outside a primary school classroom in Beijing and respiratory health impact on children (2019)
  • 著者名/発表者名: Zhang Lulu、Morisaki Hiroshi、Wei Yongjie、Li Zhigang、Yang Lu、Zhou Quanyu、Zhang Xuan、Xing Wanli、Hu Min、Shima Masayuki、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi、Tang Ning
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: 255 ページ: 113147～113147
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2019.113147
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Different Emission Source Areas in Shenyang, China (2019)
  • 著者名/発表者名: Yang Lu、Suzuki Genki、Zhang Lulu、Zhou Quanyu、Zhang Xuan、Xing Wanli、Shima Masayuki、Yoda Yoshiko、Nakatsubo Ryohei、Hiraki Takatoshi、Sun Baijun、Fu Wenhua、Qi Hongye、Hayakawa Kazuichi、Toriba Akira、Tang Ning
  • 雑誌名: International Journal of Environmental Research and Public Health 巻: 16 ページ: 2817～2817
  • DOI: 10.3390/ijerph16162817
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of Long-range Transported Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Snow at Mt. Tateyama, Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa Kazuichi、Tang Ning、Nagato Edward G.、Toriba Akira、Aoki Kazuma
  • 雑誌名: Aerosol and Air Quality Research 巻: 19 ページ: 1252～1258
  • DOI: 10.4209/aaqr.2018.05.0153
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 新規NP法を用いた極東アジア都市の大気中PM，PAH及びNPAH類の発生源比較 (2020)
  • 著者名/発表者名: 早川和一，唐寧，鳥羽陽
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会
• [学会発表] アジアンダスト共存下における水相中ナフタレンの転化反応 (2020)
  • 著者名/発表者名: 張露露，楊露，周全渝，張セン，ケイ万里，魏永杰，閉建栄，中坪良平，島正之，鳥羽陽，早川和一，唐寧
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会
• [学会発表] 東アジア地域の大気中多環芳香族類化合物の環境動態 (2019)
  • 著者名/発表者名: 唐寧
  • 学会等名: 東北大学（中国）
  • 招待講演
• [学会発表] Acidity of Atmospheric Aerosol Particles at a remote background site, Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Zhou, Q.Y., Zhang, L.L., Yang, L., Zhang, X., Xing, W.L., Toriba, A., Hayakawa, K., Tang, N.
  • 学会等名: 第60回大気環境学会年会
• [学会発表] Distribution and health risk of indoor and outdoor particulate polycyclic aromatic hydrocarbons of a school classroom in Beijing, China (2019)
  • 著者名/発表者名: Tang, N., Zhang, L.L., Morizaki, H., Wei, Y.J., Li, Z.G., Yang, L., Zhou, Q.Y., Zhang, X., Xing, W.L., Hu, M., Shima, M., Toriba, A., Hayakawa, K.
  • 学会等名: Joint International Symposium on Sustainable Development and Environmental issues, KU-INET
  • 国際学会