高時間分解能エアロゾル組成測定装置の系統的な相互比較に基づく高精度化

基于高时间分辨率气溶胶成分测量装置系统相互比较的高精度

• 批准号: 16030204
• 负责人: 駒崎 雄一
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16030204/
• 关键词: 環境計測; 相互比較; 質量分析計; イオンクロマト; 光吸収; 無機エアロゾル; 有機性炭素; 元素状炭素; エアロゾル組成分析; 実時間分析; 無機イオン; 有機炭素; エアロゾル質量分析計; 粒子液化捕集法; 加熱分離・光学補正法

1.エアロゾル質量分析計(AMS)の精度の向上揮発性・半揮発性エアロゾルの粒径別化学組成を実時間レベルで計測できるAMSによるエアロゾルの捕集効率はエアロゾルの形状に依存し、その形状はエアロゾルの組成や相対湿度により変化する。本研究では、Inletの温度を低RH条件に制御するシステムを開発し、独立な測定方法(PILS-ICとSunset lab OC)との系統的な相互比較を実施した。その結果、AMSとPILS-ICによる無機エアロゾル成分(NO_3^-、SO_4^<2->、Cl^-、NH_4^+)の測定値に良好な一致(測定精度20%程度)が認められた。一方、有機エアロゾルについてもAMSとSunset Labo OCとの比較の結果、AMSで測定した有機エアロゾル(OM)と有機性炭素(OC)との比は、先行研究によるOM/OC比(1.6-2.1)と整合的でありことが認められた。また、東京におけるOM/OC比は有機エアロゾルの組成により変化することが示唆され、夏季には1.8、秋季には1.6を示した。2.加熱インレットと光吸収法を用いた大気中のブラックカーボンの測定光学手法を用いて大気中のブラックカーボンの質量濃度を高精度で測定するために、加熱インレットを応用し、ブラックカーボンを被覆している散乱性エアロゾルを効果的に除去した後、ブラックカーボンの質量濃度をPSAPおよびAethalometer(AE)で計測する方法について検討した。まず、インレット温度とエアロゾル揮発特性についてAMSを用いて検討した結果、加熱インレットを400℃とすることにより、光学手法において誤差要因となる散乱性エアロゾルを効果的に除去できることが明らかとなった。加熱インレットにおけるブラックカーボンの透過率を走査型モビリティ粒径測定装置(SMPS)により計測した。東京と埼玉において、加熱インレット・PSAP/AE法、および熱・光学法(Sunset lab EC)との精密な比較観測により、各光学法におけるブラックカーボンの質量吸収断面積を算出した。また、加熱によりPSAP/AE法における質量吸収断面積は30%程度減少すること、測定精度が向上することを確認した。

1. 提高气溶胶质谱仪（AMS）的精度 能够通过粒径实时测量挥发性和半挥发性气溶胶的化学成分 AMS收集气溶胶的效率取决于气溶胶的形状，并且其形状随气溶胶的形状而变化气溶胶成分和相对湿度。在本研究中，我们开发了一种将入口温度控制在低相对湿度条件下的系统，并将其与独立测量方法（PILS-IC 和 Sunset lab OC）进行系统比较。结果，AMS和PILS的无机气溶胶成分（NO_3^-、SO_4^<2->、Cl^-、NH_4^+）的测量值之间观察到良好的一致性（测量精度约为20%） -我知道了。 。另一方面，对于有机气溶胶，通过比较 AMS 和 Sunset Labo OC，AMS 测量的有机气溶胶（OM）与有机碳（OC）的比率与 OM/OC 比率相同（1.6- 2.1) 经前期研究确定，这与上述一致。还提出东京的 OM/OC 比值根据有机气溶胶的成分而变化，夏季为 1.8，秋季为 1.6。 2. 使用加热入口和光吸收法测量大气中的黑碳 为了使用光学方法高精度测量大气中的黑碳质量浓度，我们采用了加热入口并在其上涂覆了黑碳。在有效去除分散的气溶胶后，我们研究了一种利用 PSAP 和 Aethalometer (AE) 测量黑碳质量浓度的方法。首先，我们利用AMS研究了入口温度和气溶胶挥发特性，发现通过将加热入口设置为400°C，可以有效去除散射气溶胶，而散射气溶胶是光学方法的误差源。使用扫描迁移率粒度分析仪（SMPS）测量加热入口中黑碳的透射率。通过在东京和埼玉与加热入口/PSAP/AE方法和热/光学方法（Sunset lab EC）的精确比较观察，我们计算了每种光学方法的黑炭的质量吸收截面。我们还证实，加热使 PSAP/AE 方法中的质量吸收截面减少了约 30%，并提高了测量精度。

项目成果

Composition and major sources of compound of aerosol particulate matter sampled during ACE-Asia campaign

ACE-Asia 活动期间采样的气溶胶颗粒物的成分和主要来源

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Geophysical Research 109
• 作者: N.Takegawa;Y.Komazaki 他;Y.Komazaki 他
• 通讯作者: Y.Komazaki 他

Temporal variations of elemental carbon in Tokyo

• DOI: 10.1029/2005jd006257
• 发表时间: 2006-06-17
• 期刊: JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES
• 影响因子: 4.4
• 作者: Kondo, Y.;Komazaki, Y.;Ehara, K.
• 通讯作者: Ehara, K.

Time-resolved measurements of water-soluble organic carbon in Tokyo

• DOI: 10.1029/2006jd007125
• 发表时间: 2006-12-12
• 期刊: JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES
• 影响因子: 4.4
• 作者: Miyazaki, Y.;Kondo, Y.;Weber, R. J.
• 通讯作者: Weber, R. J.