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2020 年度 実績報告書

植物の新たな大気浄化能の網羅的解析と有機ガス吸収モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H04257
研究機関静岡県立大学

研究代表者

谷 晃  静岡県立大学, 食品栄養科学部, 教授 (50240958)

研究分担者 高橋 善幸  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 主任研究員 (40280713)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードFickの第一法則 / 有機酸エステル類 / 光合成モデル / 代謝速度
研究実績の概要

ア)植物吸収について未測定の物質を用いた吸収特性の網羅的解析(谷):これまで報告がない物質である脂肪族炭化水素、有機酸エステル類、ハロカーボン類、その他の物質について植物の葉による吸収の有無と吸収される場合の吸収速度を求め、植物による有機物質の吸収データベースに加えた。有機酸エステル類は植物の吸収速度が低いが吸収が認められた。脂肪族炭化水素、ハロカーボン類、その他の物質については、吸収が認められなかった。
イ)吸収モデルの開発(谷):有機ガスが植物に吸収され代謝される場合、吸収速度を律速するのは主に気孔開度、葉内水分への分配速度、葉内部での代謝速度である。二酸化炭素の吸収を説明する光合成モデルでは気孔開度と葉内部での代謝速度を説明するモデルが既存である(von Caemmerer, S.; Farquhar, G.D. Planta 1981)。このモデルにない有機ガスの葉内水分への分配速度を新たに説明変数に加えた吸収モデルを開発した。分配係数は物質の物理化学的特性から計算できるため、測定で求めた有機ガスの葉による吸収速度と葉内水分への分配速度から、代謝速度を推定した。このように、直接的な測定なしに代謝速度を推定する有機ガス吸収プロセスモデルを開発できた。
ウ)森林での測定準備(谷、高橋): 森林での測定に向け、適切な吸着剤を対象物質ごとに検討した。分析方法(液体クロマトグラフィーとガスクロマトグラフィー)のそれぞれに向く物質を選定した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍で、野外での測定が進んでいない。

今後の研究の推進方策

野外での測定の代わりに、屋外大気を実験室へ引き込み、樹木の枝を用いた吸収測定システムを製作した。これを用いた測定も行っていく。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Leaf uptake of atmospheric monocyclic aromatic hydrocarbons depends on plant species and compounds2022

    • 著者名/発表者名
      Tani A, Koike M, Mochizuki T, Yamane M
    • 雑誌名

      Ecotoxicol Environ Saf

      巻: 236: ページ: 113433

    • DOI

      10.1016/j.ecoenv.2022.113433

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rapid Sampling Rapid Sampling Protocol of Isoprene Emission Rate of Palm (Arecaceae) Species Using Excised Leaves2022

    • 著者名/発表者名
      Chang T-W, Okamoto H, Tani A
    • 雑誌名

      Atmosphere

      巻: 13(5) ページ: 778

    • DOI

      10.3390/atmos13050778

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Review: Exchanges of volatile organic compounds between terrestrial ecosystems and the atmosphere2021

    • 著者名/発表者名
      Tani A, Mochizuki T,
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Meteorology

      巻: 77 ページ: 66-80

    • DOI

      10.2480/agrmet.D-20-00025

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 森の空気を科学する2021

    • 著者名/発表者名
      谷 晃、増井 昇
    • 雑誌名

      Aroma Research

      巻: 85 ページ: 14-19

  • [学会発表] 植物によるVOC吸収モデルの開発と実大気におけるVOC吸収の解析2021

    • 著者名/発表者名
      山根水月、谷晃
    • 学会等名
      令和2年度陸域生態系モニタリング研究集会
  • [学会発表] 植物のVOC吸収モデルにおける顕微鏡画像を用いた細胞内パラメータの決定2021

    • 著者名/発表者名
      山根水月、谷晃
    • 学会等名
      2021生態工学会年次大会
  • [学会発表] 植物によるVOC吸収モデルの開発2021

    • 著者名/発表者名
      山根水月、谷晃
    • 学会等名
      第62回大気環境学会年会

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公開日: 2022-12-28  

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