西部北太平洋における有機エアロゾルの粒径分布

北太平洋西部有机气溶胶的粒径分布

• 批准号: 14F04315
• 负责人: 河村 公隆
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Chubu University (2016)Hokkaido University (2014-2015)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14F04315/
• 关键词: 有機エアロゾル; シュウ酸; 西部北太平洋; 大気微粒子; 粒径分布; ジカルボン酸; ケトカルボン酸; ジカルボニル; 大気エアロゾル; 沖縄; αージカルボニル; 光化学的生成; インド; エアロゾル; 不飽和脂肪酸; インドモンスーン

シュウ酸を優位とする低分子ジカルボン酸は、有機エアロゾルの主要な成分であり、それらは最大で有機炭素の20％を占める。ジカルボン酸は極性が高く水溶性であるため、雲凝結核（CCN）として雲の生成、気候変動、地球の水循環に重要な役割を果たす。これらは、人為起源および植物起源の揮発性有機物（VOC）の大気酸化によっても生成されることから、ジカルボン酸の二次的生成は大気中の有機エアロゾルの組成を大きく支配する要因となっている。本研究の目的は、インド等で採取したエアロゾルを粒径サイズ毎に９段階で分級し（0.43 μm以下から10 μm以上）、それぞれの画分に存在するジカルボン酸の濃度・組成をガスクロマトグラフィー（GC）, GC/MSを用いて詳細に解明しようとするものである。本研究では、構造異性体を含めて50種以上の化学種を同定することができた。また、ジカルボン酸に加えて、それらの前駆体であるケトカルボン酸、α-ジカルボニル、更には、植物起源の脂肪酸も測定した。本研究を実施することにより、様々な起源と生成機構を持つ異なった成分の解析から、粒径分布の情報を解明できつつある。VOCの酸化によって生成するジカルボン酸は微細粒子に存在するのに対して、植物のワックス起源の脂肪酸が酸化されることによって生成するアゼライン酸(C9)（不飽和脂肪酸のオゾン酸化によって生成）は粗大粒子に濃集されるという傾向が分析結果から得られた。本研究で分離したジカルボン酸の安定炭素同位体比（δ13C）をGC/Combustion/Isotope ratio MSを用いて測定する予定であるが、この方法で得られたデータは、ジカルボン酸の起源と光化学的変質（Aging）の情報を提供してくれる。そのため、濃度情報に加えて、有機エアロゾルの起源や光化学的変質の程度をエアロゾルの粒径サイズ毎に評価することが可能となる。

草酸主导的低分子二羧酸是有机气溶胶的主要成分，占有机碳的20％。由于二羧酸是高性极性和水溶性的，因此它们在云凝结核（CCN）中起着重要作用，在云产量，气候变化和地球的水循环中。这些也是由人为和植物起源的挥发性有机物（VOC）的大气氧化产生的，因此二羧酸的二级生产是一个极大地控制大气中有机气溶胶组成的因素。这项研究的目的是将从印度和其他区域收集的气溶胶分类为每个粒径的九个阶段（从0.43μm或更少或更少到10μm或更多），并详细阐明使用气相和GC/MS的每个分数中存在的二羧酸的浓度和组成。在这项研究中，确定了50多种化学物种，包括结构异构体。除二羧酸外，还测量了它们的前体，酮羧酸，α-二碳苯甲，甚至是植物起源的脂肪酸。通过进行这项研究，可以通过分析具有各种起源和发电机制的不同组件的分析来阐明粒径分布的信息。分析结果表明，通过VOC的氧化产生的二羧酸存在于细颗粒中，而氮酸酸（C9）是由植物产生的脂肪酸氧化而产生的（由植物产生的脂肪酸（由非饱和脂肪酸的臭氧氧化）浓缩。在本研究中分离的二羧酸的稳定碳同位素比（Δ13C）将使用GC/燃烧/同位素比MS进行测量，并使用此方法获得的数据将提供有关二羧酸和光化学变化（Aging）的起源的信息。因此，除了浓度信息外，还可以评估有机气溶胶的起源和气溶胶粒径的光化学改变程度。

项目成果

河村公隆のホームページ [Kimitaka Kawamura]

河村公隆的主页 [河村公隆]

Radiocarbon Measurement of Carbonaceous Aerosols in the Outflow from Northeast China

中国东北地区流出的碳质气溶胶的放射性碳测量

• 发表时间: 2016
• 作者: Zhang Y. Kawamura K.;Agrios K.;Lee M.;and Szidat S.
• 通讯作者: and Szidat S.

Dicarboxylic acids, oxoacids, benzoic acid, α-dicarbonyls, WSOC, OC, and ions in spring aerosols from Okinawa Island in the western North Pacific Rim: size distributions and formation processes

• DOI: 10.5194/acp-16-5263-2016
• 发表时间: 2016-01-01
• 期刊: ATMOSPHERIC CHEMISTRY AND PHYSICS
• 影响因子: 6.3
• 作者: Deshmukh, Dhananjay K.;Kawamura, Kimitaka;Boreddy, Suresh K. R.
• 通讯作者: Boreddy, Suresh K. R.

Seasonal Variations and Origins of Dicarboxylic Acids and Related Polar Compounds in Northeast Asian Aerosols

东北亚气溶胶中二羧酸和相关极性化合物的季节变化和来源

• 发表时间: 2014
• 作者: Chandra Mouli PAVULURI;Kimitaka KAWAMURA;Eri TACHIBANA
• 通讯作者: Eri TACHIBANA

Decadal and seasonal distributions of low molecular weight dicarboxylic acids and related compounds, and their stable carbon isotope ratios in the remote marine aerosols from the western North Pacific

北太平洋西部偏远海洋气溶胶中低分子量二羧酸和相关化合物的十年和季节分布及其稳定碳同位素比

• 发表时间: 2016
• 作者: Dhananjay Kumar Deshmukh;Kimitaka Kawamura and Manas Kanti Deb;Kunwar B. and K. Kawamura;Kimitaka Kawamura and Eri Tachibana
• 通讯作者: Kimitaka Kawamura and Eri Tachibana