Quantification of Nitrous Acid (HONO) emission and Understanding its Mechanism Using Rice Paddy Soil and Tea Plantation as Model Cases

以稻田土壤和茶园为例量化亚硝酸（HONO）排放并了解其机制

• 批准号: 21K12213
• 负责人: 峰島 知芳
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: International Christian University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12213/
• 关键词: 亜硝酸; HONO; 硝化; 脱窒; 水田; 茶畑; 菌叢; インタクトコア; 活性汚泥

気相亜硝酸 (HONO)は大気中でOHの前駆体である為、HONOの挙動を研究することはOHの濃度を推定するのに有用である。HONOの日中における放出源が未解明で、土壌からの放出が示唆されている。HONO放出量は亜酸化窒素（N2O）放出量と比較しても無視できない量であることが明らかになってきた。また、硝化脱窒のダイナミクスは、これまでアンモニウムイオン（NH4+）、硝酸（NO3-）の動態を中心として考察されてきたが、新しい知見をもとに亜硝酸（NO2-）を中心として窒素動態を捉え直す必要性が近年提案された。日本の主要農地である水田と茶畑は、共にN2O放出量が非常に多い。しかし、その土壌環境は好対照で、嫌気条件の長い水田と好気条件の長い茶畑ではHONO発生・放出プロセスが大きく異なると考えられる。そこで本研究では日本の主要農地である水田と茶畑から放出されるHONOを定量し、その発生メカニズムを比較・解明することを目的とする。最初の目標はHONOは土壌からどれだけ出ているのか計測し、アクティブな菌叢を明らかにすることである。これまで、実験のポット試験の練習として、畑土壌からのHONO発生量を計測した。ダイナミックチャンバーとフィルターパック法を用い、捕集されたHONOは、イオンクロマトグラフィーで分析した。また、窒素負荷量の違いによるHONOフラックスの変化を確かめるため、施肥量を変えてHONO発生量の経日変化を測定した。土は東京農工大学農学部の畑から採取した。当畑の土は通常尿素を肥料として加えているため、室内実験でも同様に尿素を添加した。窒素負荷量の違いによるHONOフラックスの窒素負荷量の違いによって、HONOフラックスに大きな変動は見られなかった。むしろ窒素を加えていない系が最も高いフラックスを示していた。硝化があまり起こっていない可能性があるため、これからその原因を探る。

气相亚硝酸盐 (HONO) 是大气中 OH 的前体，因此研究 HONO 的行为对于估计 OH 的浓度很有用。白天 HONO 排放的来源尚不清楚，有人建议从土壤中释放。很明显，与一氧化二氮 (N2O) 的释放量相比，HONO 的释放量不可忽略。此外，迄今为止，硝化和反硝化的动力学主要是从铵离子（NH4+）和硝酸（NO3-）的动力学角度来考虑的，但基于新的知识，氮的动力学主要集中在亚硝酸盐（近年来，有人提出有必要重新考虑NO2-)的概念。稻田和茶园是日本的主要农业区，排放了大量的N2O。然而，土壤环境形成鲜明对比，长期厌氧条件的稻田和长期有氧条件的茶田之间HONO的生成和释放过程被认为显着不同。因此，本研究的目的是量化日本主要农业区稻田和茶园排放的 HONO，并比较和阐明其生成机制。第一个目标是测量从土壤中释放出的 HONO 量并揭示活跃的细菌菌群。到目前为止，我们已经测量了田间土壤产生的 HONO 量，作为盆栽试验的实践。使用动态室和过滤包方法收集的 HONO 通过离子色谱法进行分析。此外，为了确认由于氮负荷差异导致的HONO通量的变化，我们通过改变施肥量来测量HONO产生量随时间的变化。土壤是从东京农工大学农学部的田地中收集的。由于我们田间通常将尿素作为肥料添加到土壤中，因此在室内试验中尿素的添加方式相同。由于氮负荷的差异，没有观察到 HONO 通量的重大波动。事实上，未添加氮气的系统显示出最高的通量。有可能硝化作用没有发生太多，所以我们现在要调查原因。

项目成果

室内亜硝酸や屋外二酸化窒素と喘息発作に関する疫学的試行調査

室内亚硝酸盐、室外二氧化氮与哮喘发作流行病学试验调查

• 发表时间: 2022
• 作者: 大山正幸;中島孝江;峰島知芳;東賢一;板野泰之;竹中規訓
• 通讯作者: 竹中規訓

大気中の二酸化窒素濃度と気象データの関係の解析

大气二氧化氮浓度与气象数据关系分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 大山正幸; 松井啓史; 東 賢一; 峰島 知芳; 板野泰之; 竹中規訓; 三山豪士
• 通讯作者: 三山豪士

室内亜硝酸や屋外二酸化窒素と喘息発作に関する疫学的試行調査

室内亚硝酸盐、室外二氧化氮与哮喘发作流行病学试验调查

• 发表时间: 2021
• 作者: 大山正幸; 中島孝江; 峰島知芳; 東賢一; 板野泰之;竹中規訓
• 通讯作者: 竹中規訓

The Relation between HONO Emission and the Amount of Carbon and Nitrogen Compounds in the Activated Sludge

HONO排放量与活性污泥中碳氮化合物含量的关系

• 发表时间: 2021
• 作者: Chika Minejima; Yuta Orii; Ryosuke Fujinuma; Toshikazu Suenaga; Shohei Riya; Akihiko Terada; Masayuki Ohyama; Norimichi Takenaka;Keiichi Sato
• 通讯作者: Keiichi Sato

Role of nitrous acid in the association between nitrogen dioxide and asthma symptoms: effect of nitrous acid exposure on specific airway resistance in guinea pigs, Environmental Sciences Europe

亚硝酸在二氧化氮和哮喘症状之间的关联中的作用：亚硝酸暴露对豚鼠特定气道阻力的影响，欧洲环境科学

• DOI: 10.1186/s12302-022-00693-1
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 5.9
• 作者: 1.Masayuki Ohyama; Kenichi Azuma; Chika Minejima; Norimichi Takenaka; Shuichi Adachi
• 通讯作者: Shuichi Adachi