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2016 年度 実績報告書

風送バイオエアロゾル監視システムの構築:大気環境学の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 26281005
研究機関弘前大学

研究代表者

小林 史尚  弘前大学, 理工学研究科, 教授 (60293370)

研究分担者 柿川 真紀子  金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (10359713)
牧 輝弥  金沢大学, 物質化学系, 准教授 (70345601)
松木 篤  金沢大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (90505728)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード風送バイオエアロゾル / 大気環境学 / 微生物
研究実績の概要

最近PM2.5をはじめ大気汚染物質の広域監視システムが注目されている。大気に含まれる生物粒子(風送バイオエアロゾル)の中に、強い感染力はないものの日和見感染症原因菌などが存在しており、風送バイオエアロゾルによる健康影響が危惧されつつある。そこで、これまで申請者らが培った黄砂バイオエアロゾルに関する研究した経験から、大気環境監視項目としての風送バイオエアロゾルを提案する。風送バイオエアロゾルに関するサンプラー、最近の遺伝子工学を駆使した大気DNA分析手法、大気の毒性を検討し、気象情報としてのバイオエアロゾル濃度経日計測を試みた。
金沢大学自然科学1号館4階ベランダにおいて、2015年4月から8月、10月、12月、および2016年1月に、バイオエアロゾルサンプリングとOPCを用いた浮遊微粒子観測を実施した。バイオエアロゾルに関しては、濁度による菌体濃度測定とATP濃度による菌活性測定を行い、これらの方法で大気中の生理活性を持った大気バイオエアロゾル濃度を推定できることがわかった。浮遊微粒子径分布や気温、湿度、風速、風向との相関係数を算出した結果、バイオエアロゾル濁度と0.3 μm~0.5 μm浮遊微粒子濃度には弱い正の相関が、湿度とは弱い負の相関がみられた。バイオエアロゾルATP濃度と濁度とは弱い正の相関がみられた。MiSeqを用いた次世代シークエンスの結果、大気バイオエアロゾルは、各種proteobacteria網、Actinobacteria網、Bacilli網が支配的であった。台風や前線の通過による影響で風向が変わると種組成やATP濃度にも変化がみられた。種組成解析の結果によりActinobacteria網の存在比とバイオエアロゾルから検出されるATP濃度との間に関係がみられた。以上のことから、気象情報としてのバイオエアロゾル濃度経日計測法の確立に成功した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

新聞報道:2016年8月28日朝日新聞朝刊33面(青森面)「ひときらり 黄砂研究地域に還元 小林史尚さん」

  • 研究成果

    (39件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 7件、 招待講演 13件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Variations of airborne bacterial communities at high altitudes in response dust events, over Asian-dust downwind area (Japan)2017

    • 著者名/発表者名
      T.Maki, K.Hara, A.Iwata, K.C.Lee, K.Kawai, K.Kai, F.Kobayashi, S.B.Pointing, S.Archer, H.Hasegawa, Y.Iwasaka
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 南極上空大気の中の微生物2017

    • 著者名/発表者名
      小林史尚
    • 雑誌名

      極地

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of different temperature treatments on biological ice nuclei in snow samples2016

    • 著者名/発表者名
      K.Hara, T.Maki, M.Kakikawa, F.Kobayashi, A.Matsuki
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 140 ページ: 415-419

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 中国大陸からの越境エアロゾルが貧栄養海域微生物に及ぼす生態学的影響の解明:太平洋沖合の海水を用いた洋上培養実験2016

    • 著者名/発表者名
      朝日裕也, 牧 輝弥, 石川 輝, 松永智樹, 渡辺幸一, 青木一真, 堀内 周, 長谷川 浩, 岩坂泰信
    • 雑誌名

      日本海水学会

      巻: 70 ページ: 28-40

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Variations in the structure of airborne bacterial communities in Tsogt-Ovoo of Gobi Desert area during dust events2016

    • 著者名/発表者名
      T. Maki, Y. Kurosaki, K. Onishi, K.C. Lee, S.B. Pointing, D. Jugder, N. Yamanaka, H. Hasegawa, M. Shinoda
    • 雑誌名

      Air Quality, Atmosphere and Health

      巻: 10 ページ: 249-260

    • DOI

      10.1007/s11869-016-0430-3

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Atmospheric aerosol deposition influences marine microbial communities in oligotrophic surface waters of the western Pacific Ocean2016

    • 著者名/発表者名
      T. Maki, A. Ishikawa, T. Mastunaga, S.B. Pointing, Y. Saito, T. Kasai, K. Watanabe, K. Aoki, A. Horiuchi, K.C. Lee, H. Hasegawa, Y. Iwasaka
    • 雑誌名

      Deep-Sea Research Part I

      巻: 118 ページ: 37-45

    • DOI

      10.1016/j.dsr.2016.10.002

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Collocated observations of cloud condensation nuclei, particle size distributions, and chemical composition2016

    • 著者名/発表者名
      J. Schmale, S. Henning, B. Henzing, H. Keskinen, K. Sellegri, J. Ovadnevaite, A. Matsuki, et al.
    • 雑誌名

      Scientific Data

      巻: 4 ページ: 170003

    • DOI

      10.1038/sdata.2017.3

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Property of black carbon particles measured by a laser-induced incandescence technique in the spring at Noto peninsula, Japan2016

    • 著者名/発表者名
      F. Taketani, Y. Kanaya, T. Nakayama, S. Ueda, Y. Matsumi, Y. Sadanaga, Y. Iwamoto, A. Matsuki
    • 雑誌名

      Earozoru Kenkyu

      巻: 31 ページ: 194-202

    • DOI

      10.11203/jar.31.194.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal dissociation cavity attenuated phase shift spectroscopy for continuous measurement of total peroxy and organic nitrates in the clean atmosphere2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Sadanaga, R. Takaji, A. Ishiyama, K. Nakajima, A. Matsuki, H. Bandow
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 87 ページ: 074102

    • DOI

      10.1063/1.4958167

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mineral dust aerosols promote the formation of toxic nitropolycyclic aromatic compounds2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kameda, E. Azumi, A. Fukushima, N. Tang, A. Matsuki, Y. Kamiya, A. Toriba, K. Hayakawa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 24427

    • DOI

      10.1038/srep24427

    • 査読あり
  • [学会発表] バイオエアロゾル (大気中の微生物)の現地観測2017

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥
    • 学会等名
      JSPS研究拠点形成事業 公開セミナー
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県,名古屋市)
    • 年月日
      2017-02-23 – 2017-02-23
  • [学会発表] 東アジアにおけるバイオエアロゾルの細菌群集構造の変化2017

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥
    • 学会等名
      第10回バイオエアロゾルシンポジウム
    • 発表場所
      金沢大学(石川県,金沢市)
    • 年月日
      2017-02-20 – 2017-02-20
  • [学会発表] 大気エアロゾル中Sr, Nd, Pb 同位体比を用いた大気汚染物質の起源推定2016

    • 著者名/発表者名
      加藤祥生,松木篤,申基澈
    • 学会等名
      第6回同位体環境学シンポジウム
    • 発表場所
      総合地球環境学研究所(京都府,京都市)
    • 年月日
      2016-12-22 – 2016-12-22
  • [学会発表] 個別粒子レベルで観る黄砂の物理・化学過程2016

    • 著者名/発表者名
      松木篤
    • 学会等名
      大気環境学会近畿支部,反応と測定部会2016年度講演会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府,堺市)
    • 年月日
      2016-12-06 – 2016-12-06
    • 招待講演
  • [学会発表] 南極の生活と自然エネルギー2016

    • 著者名/発表者名
      小林史尚
    • 学会等名
      弘前アップルロータリークラブ講話会講演
    • 発表場所
      弘前市総合学習センター(青森県,弘前市)
    • 年月日
      2016-12-05 – 2016-12-05
    • 招待講演
  • [学会発表] 黄砂とともに微生物がやってくる?シルクロード敦煌観測談2016

    • 著者名/発表者名
      小林史尚
    • 学会等名
      弘前ロータリークラブ外部卓話会講演
    • 発表場所
      ホテルニューキャッスル(青森県,弘前市)
    • 年月日
      2016-12-05 – 2016-12-05
    • 招待講演
  • [学会発表] The summary of atmospheric bioaerosols observation during the 54th Japanese Antarctic Research Expedition (JARE54, 2012-2013)2016

    • 著者名/発表者名
      F.Kobayashi
    • 学会等名
      The 7th Symposium on Polar Science
    • 発表場所
      National Institute of Polar Research (Tachikawa, Tokyo, Japan)
    • 年月日
      2016-11-29 – 2016-12-02
  • [学会発表] 越境大気汚染解明における能登半島の役割2016

    • 著者名/発表者名
      松木篤
    • 学会等名
      大学改革シンポジウム「能登半島の自然環境を活用した国際研究拠点形成」
    • 発表場所
      七尾サンライフプラザ (石川県,七尾市)
    • 年月日
      2016-11-04 – 2016-11-04
    • 招待講演
  • [学会発表] 空飛ぶ菌から納豆『そらなっとう』開発秘話2016

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥
    • 学会等名
      平成27年度北陸4大学連携まちなかセミナー
    • 発表場所
      福井大学(福井県,福井市)
    • 年月日
      2016-11-03 – 2016-11-03
    • 招待講演
  • [学会発表] 風で運ばれる微生物たち2016

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥
    • 学会等名
      第19回全国風サミット in 珠洲
    • 発表場所
      ラポルトすず(石川県,珠洲市)
    • 年月日
      2016-10-28 – 2016-10-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 黄砂・PM2.5の沈着地におけるバイオエアロゾルの微生物群集構造の変化2016

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥、笹川修太郎、石丸佳苗、長谷川浩,黒崎泰典,大西一成,洪天祥,陳彬,岩坂泰信
    • 学会等名
      日本微生物生態学会 第31 回大会
    • 発表場所
      横須賀市文化会館(神奈川県,横須賀市)
    • 年月日
      2016-10-23 – 2016-10-23
  • [学会発表] 能登学舎での大気観測研究:スーパーサイトへの道のり2016

    • 著者名/発表者名
      松木篤
    • 学会等名
      能登学舎開設10周年記念式式典
    • 発表場所
      能登半島里山里海自然学校(石川県,珠洲市)
    • 年月日
      2016-10-22 – 2016-10-22
    • 招待講演
  • [学会発表] 能登半島における新粒子生成イベント発生要因の解明2016

    • 著者名/発表者名
      表野宏之,松木篤,木ノ内健人
    • 学会等名
      2016年度日本地球化学会年会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府,大阪市)
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-15
  • [学会発表] Source apportionment of carbonaceous aerosols collected at Noto Peninsula, Japan using carbon isotopes2016

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuki, R. Yamada, K. Kinouchi, R. Miyazaki, Y. Iwamoto, F. Ikemori, M. Minami, T. Nakamura
    • 学会等名
      18th International Conference of International Humic Substances Society
    • 発表場所
      Kanazawa University (Kanazawa, Ishikawa, Japan)
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-15
    • 国際学会
  • [学会発表] 能登半島珠洲における大気汚染物質濃度の経年トレンド解析2016

    • 著者名/発表者名
      定永靖宗,寺田志大,石山絢菜, 高治諒,松木篤,佐藤啓市,長田和雄,高見昭憲,米村正一郎,坂東博
    • 学会等名
      第57回大気環境学会年会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道,札幌市)
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-07
  • [学会発表] 原子間力顕微鏡を用いた個別黄砂粒子の物性評価2016

    • 著者名/発表者名
      松木篤,水島悠希,岩田歩,渡邊誠,牧輝弥,柿川真紀子,小林史尚
    • 学会等名
      第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府,堺市)
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-01
    • 招待講演
  • [学会発表] 個別液滴凍結法による実大気中氷晶核の特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      岩田歩,松木篤
    • 学会等名
      第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府,堺市)
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-01
  • [学会発表] 津軽半島における大気の今の現状2016

    • 著者名/発表者名
      小林史尚
    • 学会等名
      市民公開サイエンス講座2016
    • 発表場所
      五所川原市中央公民館(青森県,五所川原市)
    • 年月日
      2016-08-20 – 2016-08-20
    • 招待講演
  • [学会発表] Lecture for the investigation of atmospheric bioaerosols2016

    • 著者名/発表者名
      T. Maki
    • 学会等名
      Third JSPS Seminar
    • 発表場所
      National University of Mogolia (Ulaanbaatar, Mongolia)
    • 年月日
      2016-08-11 – 2016-08-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Origins of airborne bacterial communities in bioaerosols transported from Gobi Desert area by dust events2016

    • 著者名/発表者名
      T. Maki, Y. Kurosaki, K. Onishi, F. Kobayashi, K. Kai, K. Lee, S. Pointing, D. Jugder, M. Shinoda, Y. Iwasaka
    • 学会等名
      Third JSPS Seminar
    • 発表場所
      National University of Mogolia (Ulaanbaatar, Mongolia)
    • 年月日
      2016-08-09 – 2016-08-09
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of physical properties of individual Asian dust (Kosa) particles by Atomic Force Microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuki, Y. Mizushima, A. Iwata, M. Watanabe, T. Maki, M. Kakikawa, F. Kobayashi, Y. Iwasaka
    • 学会等名
      Third JSPS Seminar: Collaborative Research between Mongolia, China and Japan on Outbreaks of Asian Dust and Environmental Regime Shift
    • 発表場所
      National University of Mogolia (Ulaanbaatar, Mongolia)
    • 年月日
      2016-08-09 – 2016-08-09
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] VIII期における大気バイオエアロゾル観測2016

    • 著者名/発表者名
      小林史尚
    • 学会等名
      南極エアロゾル研究会
    • 発表場所
      国立極地研究所(東京都,立川市)
    • 年月日
      2016-08-03 – 2016-08-04
    • 招待講演
  • [学会発表] 能登で観測される炭素性エアロゾルの起源について2016

    • 著者名/発表者名
      松木篤,山田怜奈,宮崎理咲,木ノ内健人,池盛文数,南雅代,中村俊夫
    • 学会等名
      低温研研究集会「有機エアロゾル」
    • 発表場所
      北海道大学(北海道,札幌)
    • 年月日
      2016-08-01 – 2016-08-01
  • [学会発表] Carbonaceous aerosols observed in Noto peninsula: Their source and impact on aerosol CCN activity2016

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuki, R. Yamada, K. Kinouchi, R. Miyazaki, Y. Iwamoto, F. Ikemori, M. Minami, T. Nakamura
    • 学会等名
      Goldschmidt 2016
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanazawa, Japan)
    • 年月日
      2016-06-29 – 2016-06-29
    • 国際学会
  • [学会発表] The characterization of ice nucleating particles by combined AFM, RMS, and SEM-EDX2016

    • 著者名/発表者名
      A. Iwata, A. Matsuki
    • 学会等名
      Goldschmidt 2016
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanazawa, Japan)
    • 年月日
      2016-06-29 – 2016-06-29
    • 国際学会
  • [学会発表] The effects of Asian dust events on Variations in airborne bacterial communities at high altitudes over a downwind area, Noto Peninsula, Japan. Dust20162016

    • 著者名/発表者名
      T. Maki, A. Maekawa, F. Kobayashi, K. Hara, A. Matsuki, A. Iwata, K. Kai, B. Chen, G. Shi, Y. H. Kim, C.S. Hong, and Y. Iwasakae
    • 学会等名
      International Conference on Atmospheric Dust
    • 発表場所
      Calane Conference Centre (Castellaneta Marina, Italy)
    • 年月日
      2016-06-12 – 2016-06-12
    • 国際学会
  • [学会発表] 能登半島における新粒子生成の観測2016

    • 著者名/発表者名
      表野宏之,松木篤,木ノ内健人
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県,千葉市)
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-26
  • [学会発表] 大気エアロゾルのSr-Pb同位体比の季節変化に基づく大気汚染物質の起源推定2016

    • 著者名/発表者名
      加藤祥生,松木篤,申基澈,中野孝教
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県,千葉市)
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-26
  • [図書] 低温環境の科学事典2016

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥,松木篤
    • 総ページ数
      432
    • 出版者
      朝倉書籍

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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