舗装道路表面を新たな反応場として考えるメガシティーの大気環境問題への先駆的研究

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K19858
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 島田 幸治郎 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (70707190)
• 研究分担者: 茶谷 聡 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境研究センター, 主任研究員 (40394837)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2021-03-31
• キーワード: メガシティー / 大気環境問題 / 反応場 / 舗装道路 / 揮発性有機物質 / 光分解

研究実績の概要

本研究では、大気汚染物質の未考慮の「反応場」に注目し、都市大気中に存在するほとんどの有機エアロゾルが最終到達点となる舗装道路表面での化学反応に注目して行っている。舗装道路表面は多くの化学物質が沈着していると考えられ、なおかつ大気より高温になるため、化学反応が促進される舗装道路表面を新しい重要な反応場として提案することを目的としている。早稲田大学、西早稲田キャンパスの明治道路沿いにおいて2019年―2020年の夏季と冬季に、アスファルトと建物屋上の建材を用いてエアロゾルを沈着させる環境試料の採取を行った。さらに、VOCの放出速度を精度よく測定するためにエアロゾル工学に基づき作成したチャンバーを作成し、模擬太陽光を照射する実験系を構築した。しかし、COVID１９により実験が中断している状況である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

科研費採択者の職場の異動、COVID１９および機材故障による中断などが重なったため。

今後の研究の推進方策

COVID１９が収束し、大学が再開次第、VOCの放出速度の実験を再開する。その後、ボックスモデルを用いて東京都23区内の舗装道路で発生するVOCが、オゾン生成へどの程度寄与しているのか試算を行う。

次年度使用額が生じた理由

科研費採択者の職場の異動やCOVID9などで、2019年の実験が中断したことにより、実験に必要な器材の購入が当該年度内に完了しなかったので、次年度に購入することとなったため。

研究成果

• [国際共同研究] 香港理工大学(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: 香港理工大学
• [雑誌論文] Degradation of PAHs during long range transport based on simultaneous measurements at Tuoji Island, China, and at Fukue Island and Cape Hedo, Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Shimada K, Nohchi M, Yang X, Sugiyama T, Miura K, Takami A, Sato K, Chen X, Kato S, Kajii Y, Meng F, Hatakeyama S
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: 260 ページ: 113906
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.113906
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Estimation of background PM2.5 concentrations for an air-polluted environment (2020)
  • 著者名/発表者名: Wang S-H, Hung R-Y, Lin N-H, Gómez-Losada Á, Pires J. C.M., Shimada K, Hatakeyama S, Takami A
  • 雑誌名: Atmospheric Research 巻: 231 ページ: 104636
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2019.104636
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Seasonal and annual changes in PAHs transported from East Asia to Cape Hedo, Okinawa (2019)
  • 著者名/発表者名: Miura K., Shimada K, Sugiyama T, Sato K, Takami A, Chan K. C, Kim P. Y, Lin N-H, Hatakeyama S
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 ページ: 12591
  • DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-47409-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sources of High Sulfate Aerosol Concentration Observed at Cape Hedo in Spring 2012 (2019)
  • 著者名/発表者名: Itahashi S, Hatakeyama S, Shimada K, Takami A
  • 雑誌名: Aerosol and Air Quality Research 巻: 19 ページ: 587–600
  • DOI: https://doi.org/10.4209/aaqr.2018.09.0350
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Degradation of PAHs during long range transport based on simultaneous measurements at Tuoji Island, China, and at Fukue Island and Cape Hedo, Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Shimada K, Nohchi1 M, Yang X, Sugiyama T, Miura K, Takami A, Sato K, Chen X, Meng F, Hatakeyama S
  • 学会等名: AAC meeting (2019/5).
  • 国際学会
• [学会発表] The Impact of Particulate Matters on the Formation and Chemistry of Tropical Heavy Rain Accompanied by Squall (2019)
  • 著者名/発表者名: Kajikawa T, Okochi H, Nakano T, Shimada K
  • 学会等名: AAC meeting
  • 国際学会
• [学会発表] , The Impact of Particulate Matters on the Formation and Chemistry of Tropical Heavy Rain Accompanied by Squall (2019)
  • 著者名/発表者名: Kajikawa T, Okochi H, Nakano T, Shimada K, Uchida E, Nakagawa T, Matsui T, Ishizuka M, Arai T, Lay P, Hang P
  • 学会等名: The 28th Symposium on Environmental Chemistry
  • 国際学会
• [学会発表] Observation of Cloud Water Chemistry in the Free Troposphere and the Atmospheric Boundary Layer on Mt. Fuji (6) (2019)
  • 著者名/発表者名: Okochi H, Dairiki M, Nakamura M, Tahara D, Takemura N, Nakano T, Shimada K, Katumi N, Minami Y, Takeuchi M, Toda K, Kato S, Wada R, Miura K, Nonemochi S, Hatakeyama S, Dokiya Y
  • 学会等名: IFDA2019, 8th International Conference on Fog, Fog Collection and Dew
  • 国際学会
• [学会発表] Air pollution and its impact of rain- and dew-water chemistry in Siem Reap-Angkor region of Cambodia (2019)
  • 著者名/発表者名: Kajikawa T, Okochi H, Shimada K, Nakano T, Uchida E, Ishizuka M, Nakagawa T, Matsui T, Lay P, Hang P
  • 学会等名: IFDA2019, 8th International Conference on Fog, Fog Collection and Dew
  • 国際学会
• [学会発表] Observation of Cloud Water Chemistry in the Free Troposphere and the Atmospheric Boundary Layer on Mt. Fuji (5) (2019)
  • 著者名/発表者名: Dairiki M, Okochi H, Nakamura M, Tahara D, Takemura N, Nakano T, Shimada K, Katumi N, Minami Y, Takeuchi M, Toda K, Kato S, Wada R, Miura K, Yonemochi S, Hatakeyama S, Dokiya Y,
  • 学会等名: IFDA2019, 8th International Conference on Fog, Fog Collection and Dew
  • 国際学会
• [学会発表] 沖縄県辺戸岬において2012年春季に見られた高濃度硫酸塩の発生源寄与評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 板橋秀一，畠山史郎，島田幸治郎，高見昭憲
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会