Isotope studies of organic aerosols form the western North Pacific

北太平洋西部有机气溶胶的同位素研究

• 批准号: 17F17907
• 负责人: 河村 公隆
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Chubu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17907/
• 关键词: 大気エアロゾル; 粒径別分布; 有機炭素; 水溶性炭素; 安定炭素同位体比; ジカルボン酸と関連有機物; 粒径別エアロゾル; 有機物; 低分子ジカルボン酸; シュウ酸; 季節変化; 窒素同位体; エアロゾル炭素・窒素

本研究では、研究代表者が小笠原諸島・父島にて粒径サイズ毎に９段階で分級・採取したエアロゾル試料を用いて、分担者の外国人特別研究員が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を用いて詳細に解析した。河村が開発した分析法を用いて、外国人特別研究員はエアロゾル試料中に存在するジカルボン酸に加えて、ジカルボン酸の前駆体であるケトカルボン酸、α-ジカルボニルを測定した。また、有機炭素（OC）および水溶性炭素（WSOC）を炭素計により測定した。研究員は、様々な起源と生成機構を持つ異なった有機成分の解析から、有機エアロゾルの粒径分布の情報を解明した。揮発性有機化合物（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、植物起源の不飽和脂肪酸のオゾン・OHラジカル酸化によって生成するアゼライン酸(C9)は粗大粒子に濃集される可能性を河村らは提案しているが、本研究ではその仮説を検証した。同位体比質量分析計を用いて、エアロゾル炭素の安定炭素同位体比（δ13C）を同位体比質量分析計により測定し、エアロゾルの起源を解析した。また、全窒素の同位体比も測定した。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した。粒径別有機炭素の測定から、OCは微細粒子（0.65-1.1 μm）にピークを示し、粗大粒子（3.3-4.7 μm）に第2のピークを示すことがわかった。粒径別に分級したOC及びWSOCは冬と春に高い濃度を示すことがわかった。これは、この時期にアジア大陸から強い偏西風による汚染有機物の輸送によると解釈された。

在这项研究中，研究代表使用了小笠原群岛父岛上根据颗粒大小分九个阶段分类收集的气溶胶样本，并由一位担任共同研究员的外国特聘研究员使用气相色谱法测定了二羧酸的浓度和成分。 (GC) 并使用 GC/MS 进行详细分析。利用川村开发的分析方法，外国研究人员不仅测量了气溶胶样品中存在的二羧酸，还测量了作为二羧酸前体的酮基羧酸和α-二羰基。此外，使用碳计测量有机碳（OC）和水溶性碳（WSOC）。研究人员通过分析具有不同来源和形成机制的不同有机成分，阐明了有机气溶胶粒径分布的信息。 Kawamura等人提出，挥发性有机化合物（VOC）氧化产生的二羧酸存在于细颗粒中，而植物来源的不饱和脂肪酸的臭氧/OH自由基氧化产生的壬二酸（C9）则集中在粗颗粒中。该群体被收集的可能性，这项研究检验了这一假设。利用同位素比质谱仪测量气溶胶碳的稳定碳同位素比（δ13C），分析气溶胶的来源。还测量了总氮的同位素比。因此，除了浓度信息之外，还评估了每种气溶胶粒径的有机气溶胶的来源和光化学改变的程度。通过粒径测量有机碳表明，OC 在细颗粒 (0.65-1.1 μm) 中显示出一个峰，在粗颗粒 (3.3-4.7 μm) 中显示出第二个峰。结果发现，按粒径分类的OC和WSOC在冬季和春季表现出较高的浓度。这被解释为由于这一时期强西风将受污染的有机物从亚洲大陆输送过来。

项目成果

Stable carbon and nitrogen isotopic compositions of atmospheric aerosols from Chichijima Island in the western North Pacific

北太平洋西部父岛大气气溶胶的稳定碳氮同位素组成

• 发表时间: 2018
• 作者: Dhananjay Kumar Deshmukh

Water-soluble dicarboxylic acids, oxocarboxylic acids and α-dicarbonyls in atmospheric aerosols during summer in central Alaska: influence of biomass burning and biogenic sources

阿拉斯加中部夏季大气气溶胶中的水溶性二羧酸、氧代羧酸和 α-二羰基化合物：生物质燃烧和生物来源的影响

• 发表时间: 2017
• 作者: Dhananjay K. Deshmukh; Kimitaka Kawamura; Md. Mozammel Haque; Yongwon Kim
• 通讯作者: Yongwon Kim

Characterization of organic aerosols from a Chinese Mega-City during winter: predominance of fossil fuel combustion

中国特大城市冬季有机气溶胶的特征：化石燃料燃烧占主导地位

• DOI: 10.5194/acp-19-5147-2019
• 发表时间: 2019
• 作者: Md. Mozammel Haque; Kimitaka Kawamura; Dhananjay K. Deshmukh; Cao Fang; Wenhuai Song; Bao Mengying;Yan
• 通讯作者: Yan

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Dicarboxylic acids, oxocarboxylic acids and α-dicarbonyls in fine aerosols over central Alaska: Implications for sources and atmospheric processes

阿拉斯加中部细小气溶胶中的二羧酸、氧代羧酸和 α-二羰基化合物：对来源和大气过程的影响

• DOI: 10.1016/j.atmosres.2017.11.003
• 发表时间: 2018
• 作者: Dhananjay K. Deshmukh; Kimitaka Kawamura; Md. Mozammel Haque; Yongwon Kim
• 通讯作者: Yongwon Kim