2021 Fiscal Year Annual Research Report
揮発性が異なる元素の気化に伴う同位体分別が拓く環境地球化学の新展開
| Project/Area Number |
18H04134
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高橋 嘉夫 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10304396)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
板井 啓明 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (60554467)
足立 光司 気象庁気象研究所, 全球大気海洋研究部, 主任研究官 (90630814)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | XAFS / TEM / 同位体分別 / エアロゾル / 放射性セシウム / Fe / 酸化チタン微粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大気中に浮遊する微小粒子であるエアロゾルは、地球上の物質循環において重要な役割を果たし、大気汚染や気候変動に影響を与えることが知られている。一例として、高栄養塩低クロロフィル海域 (HNLC海域) において生物一次生産を制限する鉄 (Fe) や亜鉛 (Zn) の供給源としての重要性が示唆される。大気エアロゾルの排出源は、焼却炉や精錬所、自動車の排ガスなどに由来する人為起源と、ダストや火山活動などに由来する自然起源に大別される。このうち、人為起源エアロゾル中のFe安定同位体比は燃焼気化によって－4‰もの低い安定同位体比を持つことが知られているが、大気中への気化を経たFeの供給源としては火山活動も該当する。しかし、δ56Feに着目した火山起源エアロゾルに関する研究はこれまで例がない。火山起源エアロゾル中のFeでも同様に低いδ56Feが確認されれば、過去の気候変動の原因と考えられているアイスコアや堆積物中のFeの供給源として火山活動とダストの寄与を区別する上で有用な指標になり得る。また、燃焼気化による同位体分別の程度は、元素の揮発性に左右されると考えられる。天然ではFeは比較的揮発性の低い元素に分類される。一方で、高揮発性かつ大気中濃度が高い金属元素の例としてはZnが挙げられる。Znは大気中濃度が他の微量金属の2～100倍高く、人為起源の割合が大きいとされる。大気中Znの起源と形成過程を理解する上では同位体比および化学種の情報が有用だが、同一のサイズ分画サンプルに対してZn同位体比と化学種を分析した研究は例がない。以上のことから本研究では、大気中FeおよびZnの起源と挙動を考察し、揮発性の異なる元素の気化に伴う同位体分別の程度を系統的に理解することを目的に、各地で採取した大気エアロゾル試料中のZnおよびFeの化学種・同位体比分析と室内燃焼実験を実施した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Fine Ash‐Bearing Particles as a Major Aerosol Component in Biomass Burning Smoke2022
Author(s)
Adachi Kouji、Dibb Jack E.、Scheuer Eric、Katich Joseph M.、Schwarz Joshua P.、Perring Anne E.、Mediavilla Braden、Guo Hongyu、Campuzano‐Jost Pedro、Jimenez Jose L.、Crawford James、Soja Amber J.、Oshima Naga、Kajino Mizuo、Kinase Takeshi、Kleinman Lawrence、Sedlacek Arthur J.、Yokelson Robert J.、Buseck Peter R.
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Atmospheres
Volume: 127
Pages: 1-22
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Salt partitioning on freezing closed-basin lakes in Mongolia: Implications for subsurface brine reservoirs on icy bodies in the Solar system2021
Author(s)
Masahiro Yoda, Yasuhito Sekine, Keisuke Fukushi, Takuma Kitajima, Baasansuren Gankhurel, Davaadorj Davaasuren, Tuvshin Gerelmaa, Shuukhaaz Ganbat, Daigo Shoji, Yoshio Takahashi, Mikhail Zolotov
Organizer
2021 Goldschmidt Virtual
Int'l Joint Research
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