固体燃料の燃焼による水溶性有機酸とカルボニルの放出とそれらの都市および海洋大気へのインパクト

固体燃料燃烧产生的水溶性有机酸和羰基化合物的排放及其对城市和海洋大气的影响

• 批准号: 04F04702
• 负责人: 河村 公隆
• 金额: $ 1.54万
• 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: 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/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04702/
• 关键词: バイオマス燃焼; 低分子ジカルボン酸; 有機炭素; ニュージーランド; クラスチャーチ; レボグルコサン; 化石燃料; オークランド; 海洋エアロゾル; 安定炭素同位体比; 西部太平洋; ニュージーランド都市エアロゾル; 南極海

本研究では、大気中の微粒子、特に有機物からなるエアロゾルに着目し、その組成解析を行うことを目的にする。特に、都市における有機エアロゾルをガスクロマトグラフ・質量分析計を使って解析し、主要な燃料に違いによって大気中のエアロゾル成分にどのような違いが生ずるのかを明らかにする。中国では、石炭が重要な工業的エネルギー源であり、家庭においても石炭・木材の双方が燃料源として広く使われている。一方、ニュージーランドでは、両方のエネルギーが使われており、特に、クライストチャーチでは家庭の暖房に薪を多用するために大気汚染が問題となっているのに対し、オークランドでは石油が一般的につかわれている。二つの主要都市は、冬期に使用するエネルギーの種類において対照的である。そこで、本研究では、ニュージーランドの2つの都市で採取されたエアロゾル試料を分析し、その化学成分の特徴から化石燃料とバイオマスの燃焼の寄与を明らかにすることを目的とした。エアロゾル試料中の有機炭素、黒色炭素、水溶性炭素の濃度を測定するとともに、主要イオン成分を測定した。その結果、冬季の暖房に薪を多用するクライストチャーチでは、有機炭素・黒色炭素の濃度がオークランドにくらべて著しく高いことがわかった。更に、エアロゾル試料から有機成分を分離し、GC/MSによる詳細な解析を行った。その結果、バイオマス燃焼に由来する有機物がクライストチャーチの冬のサンプルで高い濃度を示すことが明らかになった。特に、セルロースの燃焼生成物であるレボグルコサンは最も高い濃度をしめす有機物として検出され、薪の使用が有機エアロゾルの生成に大きく寄与していることを明らかになった。一方、オークランドで採取したエアゾル試料では、原油や石炭など化石燃料の燃焼に起因する有機物(例えば、ホパノイド炭化水素)が高い濃度で検出された。以上の成果は、国際誌であるEnviron.Sci.and Technol.に投稿された。現在、審査中である。

在这项研究中，我们关注大气中的细颗粒，特别是由有机物组成的气溶胶，并旨在分析其成分。特别是，我们将使用气相色谱仪和质谱仪分析城市中的有机气溶胶，以阐明大气中气溶胶成分因主要燃料而异。在中国，煤炭是重要的工业能源，煤炭和木材都广泛用作家庭燃料。另一方面，在新西兰，这两种能源都被使用；特别是基督城使用大量木柴来取暖，造成空气污染，而奥克兰则更普遍使用石油。这两个主要城市在冬季使用的能源类型形成鲜明对比。因此，在本研究中，我们分析了在新西兰两个城市收集的气溶胶样本，旨在从化学成分的特征中阐明化石燃料和生物质燃烧的贡献。测量了气溶胶样品中有机碳、黑碳和水溶性碳的浓度以及主要离子成分。他们发现，在冬季大量使用木材取暖的基督城，有机碳和黑碳的浓度明显高于奥克兰。此外，从气溶胶样品中分离出有机成分，并使用 GC/MS 进行详细分析。结果表明，基督城冬季样本中来自生物质燃烧的有机物高度集中。特别是，纤维素燃烧产物左旋葡聚糖被检测为浓度最高的有机物质，表明柴火的使用极大地促进了有机气溶胶的产生。另一方面，在奥克兰采集的气溶胶样本发现，原油和煤炭等化石燃料的燃烧产生了高浓度的有机物（例如藿香类碳氢化合物）。上述成果已提交至国际期刊Environ.Sci.and Technol。目前正在审查中。

项目成果

High abundance of gaseous and particulate 4-oxopentanal in the forestall atmosphere

森林大气中气态和颗粒状 4-氧代戊醛含量高

• 发表时间: 2004
• 期刊: Chemosphere Vol.55, 9
• 作者: Ishikawa;A.;Maruyama;S.;Komiya;T.;Gehui Wang;Gehui Wang;Gehui Wang;Marc Tedetti;Kimitaka Kawamura;Haobo Wang;Haobo Wang;Haobo Wang;Kimitaka Kawamura;Kimitaka Kawamura;Gehui Wang;Masao Uchida;Kimitaka Kawamura;Sou Matsunaga;Osamu Seki;Sou Matsunaga
• 通讯作者: Sou Matsunaga