大気－海洋間における難揮発性有機硫黄の相互作用に関する研究

难熔有机硫与大气-海洋相互作用研究

基本信息

批准号：
18J01782
负责人：
坂田昂平
金额：
$ 2.58万
依托单位：
National Institute for Environmental Studies
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：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J01782/
关键词：
エアロゾル有機硫黄 XAFS法走査型透過X線顕微鏡 ICP-QQQ-MS HULIS 海洋エアロゾル

项目摘要

本年度は走査型透過X線顕微鏡（STXM）－吸収端近傍X線吸収微細構造（NEXAFS）を用いて夏季と冬季に採取した微細なエアロゾルに含まれる硫黄、炭素および窒素化学種の混合状態解析を行い、有機硫酸塩エステルの生成過程に関する研究を進めた。夏季に採取したエアロゾルのコアからは硫酸塩と共にイソプレンやグリオキサールなどに由来する二次有機エアロゾル（SOA）が検出された。後方流跡線解析の結果、夏季の試料は日本の山間部を経由した空気塊の影響を受けており、イソプレンなどの生物由来揮発性有機化合物（BVOCs）に由来するSOAが多く含まれていたと考えられる。これらのBVOC由来のSOAと硫酸エアロゾルが共存していることから、SOAの一部が硫酸塩エステルとして存在していることが示唆された。先行研究により大気中におけるBVOCsと硫酸の反応により有機硫酸塩エステルが生成することが報告されており、今回のSTXM―NEXAFSを用いた単一粒子分析の結果と整合的である。一方で、粒子表面（シェル）には腐植様物質（HULIS)が主成分として存在していたが、粒子表面からは硫酸塩は検出されなかった。冬季に採取した試料でもHULISと有機硫酸塩エステルの共存関係は得られなかった。このことから、有機硫酸塩エステルはHULISの主成分ではないこと考えられる。一方で、高分解能質量分析計をを用いた研究ではHULISの構成成分の一部として有機硫酸塩エステルが検出されており、この違いはSTXMと質量分析計を用いた研究間におけるHULISの定義方法の違いによるものだと考えられる。今後、両装置を用いた相互比較を行うことで、より詳細な有機硫酸エステル環境動態の解明に繋がると考えられる。

今年，扫描型X射线显微镜（STXM）吸收终止了可替代的X射线吸收（NEXAFS）在我们进行的夏季和冬季收集的细气溶胶中硫，碳和氮的混合状态分析研究产生有机硫酸盐酯的过程。夏季收集的气溶胶核心用硫酸盐和二次有机气溶胶（SOA）衍生自异戊二烯和grixal。由于后游轨道分析，夏季样品受日本的空气质量影响，并包含许多源自生物衍生的有机化合物（BVOC）的SOA，例如Isopren。这些BVOC衍生的SOA和硫酸盐气溶胶的共存表明SOA的一部分作为硫酸盐酯存在。据报道，有机硫酸盐是由大气中大气中BVOC和硫酸的反应产生的，并且与使用此STXM -Nexafs的单个颗粒分析的结果一致。另一方面，在粒子表面（壳）上，spatulus（Hulis）作为主要成分存在，但从颗粒表面未检测到硫酸盐。冬季收集的样品在Hulis和有机硫酸酯之间没有共存。由此，有机硫酸酯不是Hulis的主要成分。另一方面，使用高分辨率质谱仪的研究检测到有机硫酸酯作为Hulis组成部分的一部分，而这种差异是如何在使用STXM和质谱仪之间定义研究的方法。。将来，人们认为使用这两种设备的相互比较将导致更详细的有机硫酸盐环境动力学。

项目成果

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科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Organic carbon in sea spray aerosol: The role in iron and CLAW hypotheses,

海喷雾气溶胶中的有机碳：铁和 CLAW 假设中的作用，

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kohei Sakata;Hiroshi Tanimoto;Minako Kurisu;Aya Sakaguchi;Yoshio Takahashi
通讯作者：
Yoshio Takahashi

Linkage of Marine Biology and Atmospheric Chemistry: New Insights from Shipboard Observations with Proton Transfer Reaction-Mass Spectrometry

海洋生物学和大气化学的联系：质子转移反应-质谱船上观测的新见解

DOI：
10.5702/massspec.s18-21
发表时间：
2018
期刊：
Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan
影响因子：
0
作者：
谷本浩志;坂田昂平;大森裕子;亀山宗彦;猪俣敏
通讯作者：
猪俣敏

Custom-made PTFE filters for ultra-clean size-fractionated aerosol sampling for trace metals

DOI：
10.1016/j.marchem.2018.09.009
发表时间：
2018-10
期刊：
Marine Chemistry
影响因子：
3
作者：
K. Sakata;Minako Kurisu;H. Tanimoto;A. Sakaguchi;M. Uematsu;C. Miyamoto;Y. Takahashi
通讯作者：
K. Sakata;Minako Kurisu;H. Tanimoto;A. Sakaguchi;M. Uematsu;C. Miyamoto;Y. Takahashi

Organic matters in sea spray aerosol: their role as a driving force of atmospheric chemistry in the marine boundary layer

海喷雾气溶胶中的有机物：它们作为海洋边界层大气化学驱动力的作用