Long-range transport and deposition of bioaerosols over East Asia

东亚生物气溶胶的远距离输送和沉积

• 批准号: 21H04930
• 负责人: 牧 輝弥
• 金额: $ 26.62万
• 依托单位: Kindai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04930/
• 关键词: バイオエアロゾル; 黄砂と煙霧; 越境汚染; 微生物群集構造; 長距離輸送; 環境汚染

黄砂や煙霧とともに微生物群(バイオエアロゾル)が，アジア大陸から日本へ越境輸送され，日本各地へと拡散沈着するため，その環境・健康影響に学術的関心が集まる。申請者らは，東アジア(日中韓蒙)において，黄砂を捕集する高高度調査(気球, ヘリコプター, 山岳積雪を使用)を実施し，日本へと越境輸送された微生物の種組成とその健康影響が，日本海沿岸と太平洋沿岸で大別できる可能性を突き止めた。しかし，観測地点は日本海側に偏り，太平洋側への国内移送や沈着程度を講じる観測が不十分であった。本申請では，日本本土(日本海ー太平洋)の観測地を拡充し，「越境微生物の国内での拡散・沈着過程」を理解すると伴に，その影響を評価する。黄砂飛来時に日本海側（能登）と太平洋側（大阪，京都）の上空2500ｍにおいてヘリコプター観測を行い，高高度の大気粒子を捕集した。また，黄砂・煙霧発生が頻発する春から初夏(4月-6月)にかけて，金沢，鳥取，香川，東京，大阪，北海道の観測地において，建物屋上(高さ10m)で長期的に観測した。大気試料のゲノムDNAに含まれる細菌・カビの分類指標遺伝子（16SとITS）核酸塩基配列を解読した。遺伝子解析ソフト(Qiime2)で微生物群集構造を解析したところ，黄砂と煙霧によって細菌は越境されやすく，国内において真菌と混合する傾向が見られた。感染症（非結核抗酸症など）の原因菌も検出され，潜在的な長距離拡散が確認できた。また分離した真菌株のカビ毒生成も認められ，そのアレルギー誘発が動物実験で実証された。これより，黄砂煙霧とともに都市部まで拡散する有害種(キーストーン種)の候補に目処が立ちつつある。こうした研究成果は，環境系の有名学術誌（EIやSTOTEN, AE）に多数掲載された。また，一般からの注目も熱く，本研究取り組みをまとめた内容がガリレオXやNHKスペシャルなどでテレビ放送された。

Yellow sand や smoke と と も に microbiota (バ イ オ エ ア ロ ゾ ル) が, ア ジ ア mainland か ら Japan へ cross-border transportation さ れ, across Japan へ と company, scattered with shen す る た め, そ の に academic environment, health effects of masato heart が set ま る. Applicants ら は, east ア ジ ア (day) to China and South Korea に お い て, yellow sand を capture す る high altitude survey (気 ball, ヘ リ コ プ タ ー, mountain snow を use) を be し, Japan へ と cross-border transportation さ れ た microbial の species composition と そ が の health effects, the sea of Japan coast と Pacific で comparing で き る outburst possibility を き check め た. The measurement sites are に on the sea of Japan side, に on the Pacific side, へ. The domestic transfer や degree of sedimentation を says that the じる観 measurement が is not very であった. This application で は, Japan (the sea of Japan ー Pacific) の 観 geodesic を company し, border "microbial の domestic で の company, scattered, shen process" を understand す る と companion に, そ の を appraisal of 価 す る. When yellow sand flew in, に on the sea of Japan side (Noto) と on the Pacific Ocean side (Osaka, Kyoto) at an altitude of 2500 meters にお にお てヘリコプタ に 観 観 measured を line <e:1>, and high-altitude <s:1> atmospheric particles を captured た. ま た, yellow sand, smoke 発 raw が frequency 発 す る spring か ら early summer (April - June) に か け て, kanazawa, bird, incense, Tokyo, Osaka, Hokkaido の 観 geodesic に お い て, building house (high さ 10 m) on で long-term に 観 measuring し た. Big 気 sample の ゲ ノ ム contains DNA に ま れ る bacteria, カ ビ の classification index but 伝 son (16 s と ITS) nucleic acid salt base with column を solution 読 し た. Posthumous son 伝 parsing ソ フ ト microbial cluster structure (Qiime2) で を parsing し た と こ ろ, yellow sand と smoke に よ っ て bacteria border は さ れ や す く, domestic に お い て mixed fungus と す る tendency が see ら れ た. The cause of the infection (nontuberculous acidosis な で) is 検 from され, and the potential な long-distance 拡 dispersion が is confirmed to be で た た. ま た separation し た fungi strains の カ ビ poison generated も recognize め ら れ, そ の ア レ ル ギ ー 発 lure が animals be 験 で card be さ れ た. こ れ よ り, yellow sand smoke と と も に city department ま で company, scattered す る harmful kind (キ ー ス ト ー ン) の alternate に mesh 処 が made ち つ つ あ る. The research results of う た are mostly published in された in the well-known academic journal of the Department of environment (EIやSTOTEN, AE) に. ま た, general か ら の attention も く heat, this study group take り み を ま と め た content が ガ リ レ オ X や NHK ス ペ シ ャ ル な ど で テ レ ビ hoso さ れ た.

项目成果

Modelling Soil Moisture in Hyper-Arid Conditions

• DOI: 10.1007/s10546-020-00596-9
• 发表时间: 2021-01
• 期刊: Boundary-Layer Meteorology
• 影响因子: 4.3
• 作者: Y. Shao;K. Fraedrich;M. Ishizuka

Lung deposited surface area of atmospheric aerosol particles at three observatories in Japan

• DOI: 10.1016/j.atmosenv.2021.118597
• 发表时间: 2021-10
• 期刊: Atmospheric Environment
• 影响因子: 5
• 作者: Kazuki Kurihara;Ayumi Iwata;Miho Kiriya;A. Yoshino;A. Takami;A. Matsuki;C. Nishita-Hara;K. Hara;M. Hayashi;N. Kaneyasu;T. Seto;Y. Fujitani;Koji Funato;Kôzô Inoue;T. Okuda

Calculating source contributions to urban atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons and nitropolycyclic aromatic hydrocarbons using 1-nitropyrene and pyrene: An application to an Asian dust event

使用 1-硝基芘和芘计算城市大气多环芳烃和硝基多环芳烃的源贡献：在亚洲沙尘事件中的应用

• DOI: 10.1016/j.chemosphere.2021.130662
• 发表时间: 2021
• 期刊: Chemosphere
• 影响因子: 8.8
• 作者: Hayakawa Kazuichi;Tang Ning;Matsuki Atsushi;Inomata Yayoi;Toriba Akira;Nagato Edward G.
• 通讯作者: Nagato Edward G.

バイオエアロゾルの学術的流れ

生物气溶胶学术流程

• 发表时间: 2023
• 作者: 本下晶晴;Stephan Pfister;佐々木貴央;南斉規介;橋本征二;横井崚佑;Matthias Finkbeiner;牧輝弥
• 通讯作者: 牧輝弥

近畿大学 理工学部・生命科学科・環境微生物学研究室

近代大学理工学院生命科学系环境微生物实验室