Evaluation for re-emission and deposition processes of gaseous mercury in air-sea interfaces using a direct flux measurement method

本研究の根幹となる水銀ガスフラックスを直接計測する緩和渦集積法測定システム（以下、REA-Hgシステム）について、大気吸引速度の大きい原子蛍光法式のガス状水銀濃度分析計によって上向きと下向きの空気試料中のガス状水銀濃度差を高精度で分析するため、二酸化炭素（CO2）とメタン（CH4）ガス用に開発した既存システムのサンプリングバックの容量を10Lから20Lに変更した。また、水銀ガスの測定に影響を及ぼす可能性の少ない部品を用いてシステムを改良した。改良したREA-Hgシステムを用いて北太平洋西部海域及び伊豆・小笠原海域における水銀フラックスの直接計測を試みた。北太平洋西部海域における観測では、システム内の一部の継手の緩みを原因とする空気試料のコンタミからフラックスの算出にまで至ることができなかった。また、緩和渦集積法でフラックスを算出するために必要な鉛直風速の標準偏差を算出するための船体動揺計測機器が航海開始後に故障したためフラックスの算出が困難となった。しかしながら、洋上での大気中水蒸気濃度を指標とすることで上向きと下向きの空気塊をより明瞭に判別できることがわかった。一方で、伊豆・小笠原海域における観測では、上向きと下向きの空気試料中のガス状水銀濃度を測定することができ、最大0.6 ng/m3の濃度差が生じていることがわかった。しかしながら、システムの水銀ブランク値が高いこともわかった。後日その原因を調べたところ、使用している電磁バルブが通電して開放するときに、その放出熱に起因して電磁バルブに吸着していた水銀ガスの一部が放出されていることがわかった。そのため、REA-Hgシステムのさらなる改良が必要である。一方、比較対照の方法である平衡器を用いた溶存ガスフラックス連続観測システムを用いて、上記の航海と水俣湾及び八代海においても観測を行い、現在のところ得られた結果を解析している。

本研究の根幹となる水銀ガスフラックスを直接計測する緩和渦集積法測定システム（以下、REA-Hgシステム）について、大気吸引速度の大きい原子蛍光法式のガス状水銀濃度分析計によって上向きと下向きの空気試料中のガス状水銀濃度差を高精度で分析するため、二酸化炭素（CO2）とメタン（CH4）ガス用に開発した既存システムのサンプリングバックの容量を10Lから20Lに変更した。また、水銀ガスの測定に影響を及ぼす可能性の少ない部品を用いてシステムを改良した。改良したREA-Hgシステムを用いて北太平洋西部海域及び伊豆・小笠原海域における水銀フラックスの直接計測を試みた。北太平洋西部海域における観測では、システム内の一部の継手の緩みを原因とする空気試料のコンタミからフラックスの算出にまで至ることができなかった。また、緩和渦集積法でフラックスを算出するために必要な鉛直風速の標準偏差を算出するための船体動揺計測機器が航海開始後に故障したためフラックスの算出が困難となった。しかしながら、洋上での大気中水蒸気濃度を指標とすることで上向きと下向きの空気塊をより明瞭に判別できることがわかった。一方で、伊豆・小笠原海域における観測では、上向きと下向きの空気試料中のガス状水銀濃度を測定することができ、最大0.6 ng/m3の濃度差が生じていることがわかった。しかしながら、システムの水銀ブランク値が高いこともわかった。後日その原因を調べたところ、使用している電磁バルブが通電して開放するときに、その放出熱に起因して電磁バルブに吸着していた水銀ガスの一部が放出されていることがわかった。そのため、REA-Hgシステムのさらなる改良が必要である。一方、比較対照の方法である平衡器を用いた溶存ガスフラックス連続観測システムを用いて、上記の航海と水俣湾及び八代海においても観測を行い、現在のところ得られた結果を解析している。