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2020 年度 実施状況報告書

大気粒子中のニトロ芳香族炭化水素類の発生起源解明と新規環境影響指標への展開

研究課題

研究課題/領域番号 20K19956
研究機関金沢大学

研究代表者

池盛 文数  金沢大学, 地球社会基盤学系, 研究協力員 (00773756)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード有機エアロゾル / 有機トレーサー成分 / ニトロ芳香族炭化水素 / 粒径別 / 高時間分解
研究実績の概要

ニトロ芳香族炭化水素類(NAHCs)は、光吸収能を示すため気候変動に寄与し、また人への健康影響も懸念される化学物質である。しかし、大気粒子中のNAHCs濃度をはじめ、時間変動、粒径分布、発生起源、生成・変質機構など、その実態は明らかではない。本研究では、都市や郊外で大気粒子の粒径別捕集やPM2.5の時別の捕集を行い、NAHCsと発生源指標物質を測定する。測定した化学成分および気象要素、大気中ガス成分とを比較することで、大気粒子中のNAHCsの発生起源、生成・変質メカニズムを評価する。また、発生起源の影響や二次的な変質進行度を示す新規指標として、NAHCs成分濃度比の有効性を評価することを目的とする 。
初年度である2020年度には、有機エアロゾル自動計測器を都市部である名古屋市内に設置し、PM2.5の時別捕集と時別のOC、ECの連続測定を開始した。またNAHCsについて、これまで分析可能であった13種に、3-メチル-4-ニトロカテコールおよび3-メチル-5-ニトロカテコールを加え分離条件を再検討し、一斉分析法を確立した。また、PM2.5などの大気粒子より、これらが検出されることを確認した。さらに、化石燃料燃焼の指標である、17a(H),21
b(H)-ホパンの分析法について、シリル誘導体化GC-MS法による極性物質との同時分析と、GC-MS/MSによる高感度分析法を開発した。また粒子径別試料や時別試料について、NAHCsや発生源指標物質の分析を行い、必要試料量などについて検討を行った。

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

2020年度には11月に有機エアロゾル自動計測器を名古屋市内に設置し、PM2.5の時別捕集と時別のOC、ECの連続測定をこれまで大きな欠測なく進められている。粒径別捕集についても分析確認用のテストサンプル捕集を行い、PM2.5の時別試料とともに、開発したNAHCsやホパンを含む発生源指標物質の一斉分析法の確認を行うことができた。粗大粒子については、シリル誘導体化法による測定成分の内標準物質について、一部、回収率が低下することがわかり、次年度の検討課題となった。
以上のように、分析手法の開発や観測装置の設置・観測データの取得、粒子の捕集を、ほぼ当初の予定通り進めることができており、本申請研究は、現時点で概ね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

2021年度は、金沢市(郊外部)、名古屋市(都市部) で、夏と冬の2季節に、ナノサンプラーを用いた粒径別の捕集(PM0.1、PM0.1-0.5、PM0.5-1.0、PM1.0-2.5、PM2.5-10、PM10<の6段階)を行う。また、名古屋ではAPC710による1時間毎のPM2.5捕集、OC、EC測定も継続して行う。PM2.5や分級捕集した大気粒子中のNAHCsや有機トレーサー成分を、2020年度に最適化した測定法により測定し、NAHCsについて地域、粒径、季節、時間変化の特徴を整理、考察する。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍中で分析用消耗品の一部の納期が遅れ期間内に調達できなかった。当該の分析を次年度に延期するため,消耗品費用を繰越した。

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公開日: 2021-12-27  

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