キャピラリー電気泳動/質量分析計による大気有機エアロゾルの分析と放射影響評価

使用毛细管电泳/质谱法进行大气有机气溶胶分析和辐射影响评估

• 批准号: 15710001
• 负责人: 持田 陸宏
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15710001/
• 关键词: 大気エアロゾル; 環境分析; デニューダー管; 水溶性有機化合物; カルボン酸; 移動度; イオントラップ; ガスクロマトグラフ法; 大気エアロゾル; 環境分析; デニューダー管; 水溶性有機化合物; カルボン酸; 移動度; イオントラップ; ガスクロマトグラフ法

第一に、大気エアロゾル試料中に含まれるカルボン酸をキャピラリー電気泳動装置(CE)により定量する手法について検討を行った。札幌で採取されたエアロゾル試料を用いて定量性を評価した結果、いくつかの主要なカルボン酸が、近い移動度を持つ成分の影響により、正確に定量されていない可能性が示された。そこで、有機酸が移動相内で部分的に解離し、有効移動度がpHに依存する性質に注目し、目的化合物に応じて異なるpHに調製した移動相を用いてCE測定を試みた。その結果、ピークの重なりの問題を軽減できる事が確かめられ、エアロゾル試料の成分分析に対するCEの実用性が確かめられた。最適化された手法によりACE-Asia観測期間中に得られたエアロゾル試料の分析を行い、主要なカルボン酸の大気中濃度の定量が行われた。第二に、Micro-Orifice Uniform Deposit Impactorにより採取されるカルボン酸の粒径分布をもとに、粒子の光学特性に対する寄与を推定する手法の開発を行った。MOUDIの捕集効率は、Winklmayerら(1990)により提案されている関数形を用いて近似し、各ステージの濃度値から連続的な粒径分布を算出する手段としては、TwomeyアルゴリズムとSTWOM法を採用した。そして、Mie理論に基づき各粒径の消散の効率因子を算出することで、エアロゾル粒子の消散係数の計算を行うFortranプログラムを作成した。CEの分析法および光学特性の計算法を確立したことから、今後、有機酸の放射特性に対する寄与を評価できる状況が整った。

首先，研究了一种使用毛细管电泳装置（CE）中量化大气气溶胶样品中包含的羧酸的方法。使用sapporo中收集的气溶胶样品进行定量评估表明，由于具有紧密迁移率的组件的影响，可能无法准确量化某些主要的羧酸。因此，我们专注于在流动相内部分解离的有机酸的性质，并且有效迁移率取决于pH，并且使用以不同的pH值制备的流动相，根据目标化合物进行了测量。结果，已经证实可以减少峰值重叠的问题，并确认CE的CE实用性证实了气溶胶样品的分析。使用了一种优化的方法来分析在ACE-ASIA观察期间获得的气溶胶样品，并对主要羧酸的大气浓度进行定量。其次，我们开发了一种方法来估计粒子对颗粒光学特性的贡献，该方法基于微观统一沉积物撞击器收集的羧酸的粒度分布。使用Winklmayer等人提出的功能形式近似Moudi的收集效率。 （1990），使用Twomey算法和STWOM方法用作计算每个阶段浓度值的连续粒径分布的手段。然后，基于MIE理论，创建了一个Fortran程序，该程序通过计算每个粒径耗散的效率因子来计算气溶胶颗粒的耗散系数。通过建立用于计算CE光学性质的分析方法和方法，将来可以评估有机酸对辐射特性的贡献。