2002 Fiscal Year Annual Research Report
炭素同位体比を指標に用いた有機二次粒子の起源と生成・成長機構の解明
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14048202
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
角皆 潤 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (50313367)
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| Keywords | ベンゼン / 炭素安定同位体比 / 起源 / 連続フロー型質量分析 / 大気化学 / エアロゾル / 有機二次粒子 / 分解 |
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| Research Abstract |
本研究では分子毎の炭素同位体比の測定可能範囲をこれまでのものに加えてさらに多くのガス状有機分子に拡張する。具体的には、C_8までの直鎖、イソおよび環状アルカン類、C_5までのアルケン類、ベンゼンやトルエン、キシレン類などの芳香族、そしてピネンやイソプレン類について、これらを100pmolC以上含む一般大気約10Lについて一回の試料導入で同時炭素同位体比測定を実現する。そして大気試料などの試料について、新項目はもちろん既に分析手法が確立されたガス状物質(軽炭化水素・メタンや一酸化炭素)やエアロゾルの同位体比データを測定し、(1)大陸起源のガス状分子が二次粒子に変わっていく過程(特にイソプレンとベンゼンの変質過程)を追跡し明らかにする、(2)二次粒子生成への人為起源の割合やその年変動などを多分子の同位体測定から明らかにする、(3)軽炭化水素の炭素同位体比を気塊の年齢指標として、また一酸化炭素を汚染物質全般の起源の指標として活用し、Ace-Asia関連の他の分析項目の解析に役立てる、と言った点を目的としている。
既存設備に新たに大容量試料導入ライン(金属製・内面を可能な限りシリコスチールでコート)と分離用マルチキャピラリーシステムおよびキャピラリーカラムの二つを新たに製作し、また微量還元性ガス検出器を購入して立ち上げ時の予備実験に使用した。この結果ベンゼン・トルエン等の芳香族類に関しては、当初の予定通りのスペックのシステムを構築することに成功し、一部大気試料や発生源試料について、測定を開始した。その結果、特にベンゼンは大気試料毎や発生源毎に同位体比が大きく異なることを発見し、成果を国内外の学会で公表した。またこれ以外に連続フロー型質量分析技術を応用した同位体分析に関連して6件の論文をこの年間に公表した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Tsunogai, U.: "Stable carbon and oxygen isotopic analysis of atmospheric carbon monoxide using CF-IRMS by isotope-ratio monitoring of CO"Analitycal Chemistry. 74. 5695-5700 (2002)
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[Publications] Saito, T.: "Stable carbon isotopic compositions of light hydrocarbons over the western North Pacific and implication for their photochemical ages"J. Geophys. Res.. 107, D4. AN4040 (2002)
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[Publications] Toyoda. S.: "Production mechanism and global budget of N_2O inferred from its isotopomers in the western North Pacific"Geophys. Res. Lett.. 29, 3. AN1037 (2002)
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[Publications] Tsunogai, U.: "Carbon isotopic evidence of methane oxidation through sulfate reduction in sediment beneath seafloor cold seep vents on the seafloor at Nankai Trough"Marine Geol.. 187. 145-160 (2002)
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[Publications] Henry, P.: "Surface expression of fluid venting at the toe of the Nankai wedge and implication for flow paths"Marine Geol.. 187. 119-143 (2002)
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[Publications] Yamanaka, T.: "Lithotrophic animal community atop of the serpentine seamount : a deep-sea mussel Bathymodiolus sp. with both methanotrophic and thiotrophic endosymbionts"Geomicrobial J. (in press). (2003)
