| 研究課題/領域番号 |
25340001
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
村尾 直人 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00190869)
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| 研究分担者 |
山形 定 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80220242)
深澤 達矢 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80292051)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 対流圏オゾン / センサー技術 |
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| 研究概要 |
本研究は、ナノテクノロジーの成果を活用した小型センサの実用化を行い、オゾン濃度の把握が乏しい地域での長期測定、また都市域での精密測定を行うものである。
初年度にあたる平成25年度には、環境大気測定用の半導体型オゾンセンサの実用化に向け、1) センサの応答に影響を与える環境条件の特定、2) モニタリングデータ送信システムの構築、そして3)遠隔地での環境測定への試験的適用を行った。以下にそれぞれについて、その概要をまとめる。
１．センサの応答に影響を与える環境条件の特定：気象要素（気温、湿度、風速）および他の汚染物質成分の影響について、同時測定を行い、その影響の度合い、および補正方法の検討を行った。さらに、センサの器差について検討を行い、較正手段を検討した。
２．モニタリングデータ送信システムの構築：携帯通信端末およびマイコンボードを用いることで、容易かつ安価なデータ送信システムを構築し(研究成果を2013年大気環境学会年会で発表)、北海道黒松内町ブナセンターにて試験的運用を開始した。
３．遠隔地での環境測定への試験的適用：札幌市手稲山山頂および北海道大学天塩演習林にセンサを設置し、試験的な測定を開始した。研究成果の一部を2013年大気環境学会年会で発表した。
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| 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
平成25年度に行うことを予定した、1) センサの応答に影響を与える環境条件の特定、2) モニタリングデータ送信システムの構築、そして3)遠隔地での環境測定への試験的適用について、以下にその達成状況をまとめる。
1) センサの応答に影響を与える環境条件の特定：北海道環境科学センターの協力を得て、ほぼ１年間にわたり、気象要素および他の汚染物質成分との同時測定を行うことができ、最も影響の大きい気温補正に関する十分なデータを得た。またセンサの器差についても５台のセンサーを用いた同時測定から、較正手段を得ることができた。
2) モニタリングデータ送信システムの構築：構築したデータ送信システムを利用して、1ヶ月間データ送信実験を行った。期間中に一度データ送信が停止したがシステムの再起動により再開された。この間もPC内部にデータ保存はなされており、自動無人測定システムの基盤を作成できたと考える。
3)遠隔地での環境測定への試験的適用：札幌市手稲山山頂および北海道大学天塩演習林にセンサを設置し、試験的な測定を開始し、順調にデータが得られている
以上のことから、本年度の達成度は「おおむね順調に進展している」と評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
前年度に検討を行ったセンサを用いて、以下の地点において測定を開始・継続する。
1) 清浄地域におけるバックグラウンドオゾンの測定：我が国の光化学オキシダント注意報の増加については、大陸からの越境汚染寄与が指摘されており、その広がりや影響の範囲を知るためには、バックグラウンド地点の測定が不可欠になる。本年度は、前年度に設置した北海道天塩演習林の観測タワーでオゾンセンサと紫外吸収型オゾン計のデータを活用し、バックグラウンド地点における濃度変動把握に対するセンサの有用性を確認する。
2) 清浄地域の高高度地点における対流圏オゾンの観測：オゾンによる汚染の広域変動については、北半球全体の汚染による対流圏オゾンの寄与が考えられる。本研究では、前年度に設置した手稲山にオゾンセンサデータを活用し、対流圏オゾンの濃度変動把握に対するセンサの有用性を確認する。
3) オゾンの影響が懸念される農地や森林域での測定：オゾンはさほど高濃度でなくても植物の生長や作物の収量に有害影響をもたらすことが知られている。本研究では、北海道黒松内ブナブナセンターに設置したオゾンセンサデータを活用し、現地における植物の暴露濃度の把握を試み、センサによる観測の有用性を確認する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
当初、センサー応答評価のために、センサーの購入費用を計上したが、代表者および連携研究者がすでに有するセンサーを利用できたことから、約22万円の繰り越しとなった。
繰り越した費用については、今年度に予定されている追加測定地点で使用するセンサー、データ通信のため機器購入費用とする予定である。
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