Origin of organic nitrogen aerosol revealed by advanced analysis of nitrogen isotope ratio

通过氮同位素比的高级分析揭示有机氮气溶胶的来源

基本信息

批准号：
18F18398
负责人：
宮崎雄三
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-11-09 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18F18398/
关键词：
窒素同位体エアロゾルアミノ酸窒素同位体比有機態窒素

项目摘要

本年度は昨年度から引き続き大気エアロゾル中のアミノ酸について、実大気中での代表的な反応過程であるオゾン酸化反応を受けた際の同位体分別効果を調べ、起源トレーサーとしての有用性を検証した。同位体比既知の遊離態アミノ酸標準物質、タンパク質のモデル物質としてのウシ血清アルブミンを添加した石英繊維フィルター、および森林観測サイトで採取した大気エアロゾルフィルター試料(TSP)をそれぞれ大気オゾンに曝露した。これにより、オゾン曝露の前後でアミノ酸の窒素、炭素の安定同位体比が有意に変化するかどうか、すなわちエアロゾル中のアミノ酸がオゾンに伴う反応を受けることによる同位体分別効果の影響を調べた。測定には前年度に確立した、石英繊維フィルターからの溶媒抽出、加水分解や誘導体化等のプロセスの後、ガスクロマトグラフ-質量分析計およびガスクロマトグラフ-同位体比質量分析計に導入し、化合物の質量および安定同位体比を測定する手法を用いた。その結果、主要な化合物を含め、ほとんどのアミノ酸化合物の窒素・炭素の安定同位体比について、オゾン曝露の前後で有意な変化は見られず、オゾンに関連する反応による同位体分別は起きていないことが確認できた。植生内で同位体分別が起きないとされる特定のアミノ酸化合物についての過去の文献と本研究による実験結果から、大気でのオゾン酸化反応を経ても、特にグリシンの安定同位体比などが大気中の生物起源トレーサーとして有用であることが初めて示唆された。

今年，我们继续研究氨基酸在去年经过臭氧氧化（现实生活中的典型反应过程）的大气气溶胶中的同位素分馏效应，并验证其作为起源示踪剂的有用性。一种已知的无同位素比标准，是补充牛血清白蛋白作为模型蛋白的石英纤维过滤器，以及从森林观测位点收集的大气气溶胶过滤器样品（TSP）的大气臭氧。这研究了氨基酸氮和碳在臭氧暴露之前和之后的稳定同位素比是否显着变化，即，氨基酸在经受臭氧相关反应的气溶胶中的反应引起的同位素分级效应的作用。测量是通过上一年确定的过程进行的，包括从石英纤维过滤器中提取溶剂，水解和衍生化，然后引入气体色谱仪质谱仪和气相色谱仪比率质谱仪以测量化合物的质量和稳定的同位素比率。结果，已经证实，在大多数氨基酸化合物（包括主要化合物）暴露之前和之后，氮和碳的稳定同位素比没有显着变化，而与臭氧相关反应的同位素分馏前没有发生。先前有关特定氨基酸化合物的文献，这些文献可能在植被内引起同位素分馏，并且这项研究的实验结果表明，即使在大气中经历了臭氧氧化反应后，甘氨酸的稳定同位素比作为生物源示踪剂也特别有用。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ORIGIN OF WATER-SOLUBLE ORGANIC NITROGEN IN MARINE ATMOSPHERIC AEROSOLS IN THE SUBTROPICAL NORTH PACIFIC

北太平洋亚热带海洋大气气溶胶中水溶性有机氮的来源

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tsukasa Dobashi;Yuzo Miyazaki;Eri Tachibana;Yoko Iwamoto;Shu-Kuan Wong;and Koji Hamasaki
通讯作者：
and Koji Hamasaki

Atmospheric Dry Deposition of Water-Soluble Nitrogen to the Subarctic Western North Pacific Ocean during Summer

DOI：
10.3390/atmos10070351
发表时间：
2019-06
期刊：
Atmosphere
影响因子：
2.9
作者：
Jin-young Jung;Byeol Han;B. Rodríguez;Y. Miyazaki;H. Chung;Kitae Kim;J. Choi;Keyhong Park;II-Nam Kim;Saewung Kim;E. Yang;Sung-Ho Kang
通讯作者：
Jin-young Jung;Byeol Han;B. Rodríguez;Y. Miyazaki;H. Chung;Kitae Kim;J. Choi;Keyhong Park;II-Nam Kim;Saewung Kim;E. Yang;Sung-Ho Kang

Distributions and sources of low-molecular-weight monocarboxylic acids in gas and particles from a deciduous broadleaf forest in northern Japan