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2018 年度 実績報告書

森林大気の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動態解析への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 17K20048
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  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (20381452)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード大気化学反応 / 揮発性有機化合物 / 森林大気 / 反応性 / 温度依存 / オゾン / 光化学オキシダント / 包括計測
研究実績の概要

(目的)大気環境問題では、人間活動に伴う原因物質の効果的な放出対策が重要だが、自然起源物質の動態解明も対策の前提として重要である。微小な浮遊粒子状物質PM2.5の一部となる二次有機エアロゾルSOAや光化学オキシダントOxは健康影響や気候変動にて問題となるが、その生成前駆体として働く揮発性有機化合物VOCsのうち、植物から放出される生物起源VOCs(BVOCs)は特に注目されている。個別成分測定では種類が膨大なBVOCsの網羅は困難であるため、BVOCs総量を反応性も考慮しつつ数え落としなく包括測定することが有望視されている。本研究は、独自のオゾン反応性測定装置(RO3計)を発展させ、実際の森林大気観測に基づくBVOCs挙動把握に世界で初めて挑戦した。
(計画)(1)RO3計の改良、(2)狭山丘陵での森林大気集中観測、(3)RO3観測に基づくBVOCs支配要因の検討、(4)関連事項、の各課題に挑戦した。
(成果)(1)RO3計を構成する各要素について改良を施し、測定性能の向上と測定サイクル等の改善を実現した。(2)早稲田大学所沢キャンパスにて延べ37日のRO3観測を実施した。その結果、外気試料について有意なRO3値を世界で初めて捕捉した。特に夏季日中の高温時にRO3値の上昇が顕著であった。(3)VOCs個別成分の測定結果を考慮したところ、個別測定しないセスキテルペン類など未測定成分のRO3への寄与の重要性を実験的に初めて示した。温度や光量に対するRO3の依存性を調べたところ、RO3実測値は周辺の樹種のBVOCs放出特性(放出成分や温度・光量依存性)を反映したと考えられた。(4)試料捕集/RO3測定を試みた。
本研究ではRO3計の実大気測定への実用化とBVOCs挙動把握の試みに成功した。BVOCsをRO3視点で網羅的に捉える方法論は、大気汚染問題において突破口となると期待される。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] バーミンガム大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      バーミンガム大学
  • [雑誌論文] Ground-based observation of lightning-induced nitrogen oxides at a mountaintop in free troposphere2019

    • 著者名/発表者名
      WADA Ryuichi、SADANAGA Yasuhiro、KATO Shungo、KATSUMI Naoya、OKOCHI Hiroshi、IWAMOTO Yoko、MIURA Kazuhiko、KOBAYASHI Hiroshi、KAMOGAWA Masashi、MATSUMOTO Jun、YONEMURA Seiichiro、MATSUMI Yutaka、KAJINO Mizuo、HATAKEYAMA Shiro
    • 雑誌名

      Journal of Atmospheric Chemistry

      巻: in press ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 夏季の埼玉県所沢市における都市郊外大気の有機硝酸全量観測2018

    • 著者名/発表者名
      松本 淳
    • 雑誌名

      大気環境学会誌

      巻: 53 ページ: 1~12

    • DOI

      doi: 10.11298/taiki.53.1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an Analytical Method for the Detection of NO<sub>z</sub> and Its Application to the Atmospheric Analysis at a Mountain Site2018

    • 著者名/発表者名
      WADA Ryuichi、SADANAGA Yasuhiro、KATO Shungo、KATSUMI Naoya、OKOCHI Hiroshi、IWAMOTO Yoko、MIURA Kazuhiko、KOBAYASHI Hiroshi、KAMOGAWA Masashi、MATSUMOTO Jun、YONEMURA Seiichiro、MATSUMI Yutaka、KAJINO Mizuo、HATAKEYAMA Shiro
    • 雑誌名

      BUNSEKI KAGAKU

      巻: 67 ページ: 333~340

    • DOI

      doi: 10.2116/bunsekikagaku.67.333

    • 査読あり
  • [学会発表] Applications of total ozone reactivity analyzer to a trial observation in the ambient air and to a further experiment on kinetics of terpene-ozone reactions2018

    • 著者名/発表者名
      J.Matsumoto and S.Kato
    • 学会等名
      the 2018 joint 14th iCACGP Quadrennial Symposium and 15th IGAC Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Long term measurements of CO, O3, and VOCs at Moshiri, Hokkaido in northern Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Shungo Kato, Hong Lam Hong Sandra, Yoshizumi Kajii, Masayuki Sera, Yutaka Matsumi
    • 学会等名
      the 2018 joint 14th iCACGP Quadrennial Symposium and 15th IGAC Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 能登半島珠洲における粒子状有機硝酸エステル濃度の連続観測2018

    • 著者名/発表者名
      松本 淳, 定永 靖宗, 松木 篤
    • 学会等名
      第59回大気環境学会年会
  • [学会発表] 都市郊外にて観測されたオゾン反応性の温度依存性2018

    • 著者名/発表者名
      松本 淳
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [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

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公開日: 2019-12-27  

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