ＸＡＦＳ法を駆使した硫酸エアロゾルの生成過程と地球寒冷化への影響の解明

利用 XAFS 方法阐明硫酸气溶胶的生产过程及其对全球变冷的影响

• 批准号: 17F17332
• 负责人: 高橋 嘉夫
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2017-11-10 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17332/
• 关键词: ＸＡＦＳ; エアロゾル; 地球寒冷化; 硫酸塩; 電子収量法; XAFS分析

エアロゾルは大気中に浮遊する液滴や粒子で、地球表層に様々な影響を及ぼす。その1つとしてエアロゾルによる地球冷却効果が挙げられるが、その見積りには大きな不確実性が残っている。硫酸エアロゾルはエアロゾルの主成分の1つであり、主に微小粒子中で吸湿性の高い硫酸アンモニウムとして存在することから、雲凝結核 （CCN）として作用し、生成した雲が太陽光を散乱することで間接的冷却効果を示す。しかし、硫酸エアロゾルの中には吸湿性の低い石膏（CaSO4-2H2O）もあり、その化学種は粒子の吸湿性を左右するが、エアロゾル中の硫酸塩化学種を定量的に明らかした例は少ない。一方、東アジア域は硫酸の重要な反応相手である鉱物粒子の主要な排出源のひとつである一方、カルサイトの放出量も他地域に比べて高く、エアロゾル観測から硫酸エアロゾルの化学種や鉱物粒子中のカルサイトとの反応による硫酸エアロゾルの変化を理解することは地域的にも全球的にも重要である。そこで本研究では、能登半島で採取したエアロゾルの分析を行った。その結果、黄砂の影響が大きい春には石膏が粒子中で形成されることにより硫酸エアロゾル全体の最大30%（年平均約10％）に相当する吸湿性の硫酸エアロゾルが減少し、硫酸エアロゾルのCCN作用への影響の大きさが示唆された。また、同試料の硫黄同位体比・微量金属元素濃度・後方流跡線分析解析の結果から、硫酸エアロゾルの起源と大気輸送中の反応の効果について議論した。また研究では、排出源の特徴を有する微量金属元素と、硫酸エアロゾルの硫黄同位体比を組み合わせた考察を初めて実施した。さらに重油・石油燃焼と石炭燃焼の起源物質の指標として用いた亜鉛（Zn）やニッケル（Ni）など微量金属元素について、大気中濃度の粒径分布が粒子生成過程を反映していることを化学種分析の結果と元素の揮発性の違いから示した。

エ ア ロ ゾ ル は large 気 に planktonic す る droplet で や particles, earth surface に others 々 な influence を and ぼ す. そ の 1 つ と し て エ ア ロ ゾ ル に よ る earth cooling unseen fruit が 挙 げ ら れ る が, そ の see product り に は big き な uncertain be sex が residual っ て い る. Sulfuric acid エ ア ロ ゾ ル は エ ア ロ ゾ ル の principal component 1 つ の で あ り, main に tiny particles of high hygroscopicity で の い sulfate ア ン モ ニ ウ ム と し て exist す る こ と か ら, cloud condensation nuclei (CCN) と し て し, generate し た cloud が sunlight を scattered す る こ と で indirect cooling unseen fruit を す. し か し, acid エ ア ロ ゾ ル の in に は low hygroscopicity の い gypsum (CaSO4-2 h2o) も あ り, そ の chemical kind は particles around の hygroscopicity を す る が, エ ア ロ ゾ ル の sulfuric acid salt chemical を in quantitative に Ming ら か し た example は less な い. Side, east ア ジ ア domain は sulfate の important な reverse 応 hand で あ る 鉱 material particles の major な discharge source の ひ と つ で あ る side, カ ル サ イ ト の release quantity も he regional に than べ て く, エ ア ロ ゾ ル 観 measuring か ら sulfate エ ア ロ ゾ ル の chemical kind や 鉱 content in particle の カ ル サ イ ト と の anti 応 に よ る sulfate エ ア ロ ゾ ル の variations change を understand す る こ と は Regional に に global に に important である. Youdaoplaceholder0 を で で in this study, で で and で in the Noto peninsula were analyzed by using を たエアロゾ and たエアロゾ を and <s:1> respectively. そ の results, yellow sand の が affected き い spring に が は gypsum particles で forming さ れ る こ と に よ り sulfate エ ア ロ ゾ ル all の maximum 30% (an average of about 10%) に quite す る hygroscopicity の sulfate エ ア ロ ゾ ル が reduce し, acid エ ア ロ ゾ ル の CCN role へ の の affected き さ が in stopping さ れ た. ま た, with sample の sulfur isotopic body ratio, concentration of trace metal elements, the rear flow trace analysis of analytical results の か ら, acid エ ア ロ ゾ ル の origin と large 気 conveying の anti 応 の unseen fruit に つ い て comment し た. ま た research で は, discharge source の 徴 を have す る と trace metal elements, acid エ ア ロ ゾ ル の sulfur isotopic body than を group み close わ せ た early investigation を め て be applied し た. さ ら に heavy oil, oil burning 焼 と carboniferous combustion 焼 の origin material の index と し て in い た 亜 lead (zinc) や ニ ッ ケ ル (Ni) な ど trace metal elements に つ い て, concentration of large 気 の が particle diameter distribution generation process を reflect し て い る こ と を kinds of chemical analysis results の と element の swing 発 sex の violations い か ら shown し た.

项目成果

Simple, Reproducible Synthesis of Pure Monohydrocalcite with Low Mg Content

• DOI: 10.3390/min10040346
• 发表时间: 2020-04
• 期刊: Minerals
• 影响因子: 2.5
• 作者: Takuma Kitajima;K. Fukushi;M. Yoda;Y. Takeichi;Y. Takahashi

Tracing and quantifying contributions of end members to karst water at a coalfield in southwest China

追踪和量化中国西南煤田终端成员对岩溶水的贡献

• DOI: 10.1016/j.chemosphere.2019.06.066
• 发表时间: 2019
• 期刊: Chemosphere
• 影响因子: 8.8
• 作者: Sun Jing;Takahashi Yoshio;Strosnider William H.J.;Kogure Toshihiro;Wu Pan;Cao Xingxing
• 通讯作者: Cao Xingxing

高エネルギーμ-XRF-XAFSによるレアアースイオン吸着型鉱床のホスト相同定の試み

尝试使用高能 μ-XRF-XAFS 识别稀土离子吸附沉积物的主相

• 发表时间: 2020
• 作者: H.-B. Qin;J.-M. Zhu;Y. Takahashi;Z.-Q. Lin;W.-P. Xu;D.-C Tan;L.-R. Zheng;高橋嘉夫;長澤 真・関澤央輝・新田清文・高橋嘉夫
• 通讯作者: 長澤 真・関澤央輝・新田清文・高橋嘉夫

超電導転移端センター検出器（TES)を用いた蛍光XAFS法による地球化学・環境化学飼料中の微量元素の化学種解析

使用超导跃迁边缘中心探测器 (TES) 使用荧光 XAFS 方法对地球化学和环境化学原料中的微量元素进行化学物种分析

• 发表时间: 2020
• 作者: H.-B. Qin;J.-M. Zhu;Y. Takahashi;Z.-Q. Lin;W.-P. Xu;D.-C Tan;L.-R. Zheng;高橋嘉夫;長澤 真・関澤央輝・新田清文・高橋嘉夫;髙橋嘉夫・山田真也・関澤央輝・板井啓明・田中雅人・栗原雄一・柏原輝彦・坂田昂平・菅 大暉・三浦 輝・栗栖美菜子・長澤 真・早川亮大・大井かなえ・須田博貴・竜野秀行・岡田信二・奥村拓馬・橋本直・一戸悠人・林 佑・今井悠喜・野田博文・神代 暁・宇留賀朋哉
• 通讯作者: 髙橋嘉夫・山田真也・関澤央輝・板井啓明・田中雅人・栗原雄一・柏原輝彦・坂田昂平・菅 大暉・三浦 輝・栗栖美菜子・長澤 真・早川亮大・大井かなえ・須田博貴・竜野秀行・岡田信二・奥村拓馬・橋本直・一戸悠人・林 佑・今井悠喜・野田博文・神代 暁・宇留賀朋哉

Vertical changes of Ni and Mn in a Myanmar lateritic regolith by XAFS and other techniques

利用 XAFS 等技术研究缅甸红土风化层中 Ni 和 Mn 的垂直变化

• 发表时间: 2019
• 作者: A. Yamaguchi;Y. Kurihara;M. Okumura;Y. Takahashi;宮本千尋・松木 篤・板井啓明・高橋嘉夫;寺西毅洋・栗栖美菜子・宮本千尋・板井啓明・高橋嘉夫;坪井寛行・板井啓明・高橋嘉夫;栗栖美菜子・坂田昂平・植松光夫・高橋嘉夫;高橋嘉夫・山田真也・関澤央輝・板井啓明・田中雅人・栗原雄一・柏原輝彦・坂田昂平・菅 大暉・三浦輝・栗栖美菜子・長澤真・早川亮大・大井かなえ・須田博貴・竜野秀行・岡田信二・奥村拓馬・橋本 直・一戸悠人・林 佑・今井悠喜・野田博文・神代 暁・宇留賀朋哉;菅 大暉・長澤 真・関澤央輝・新田清文・山田真也・早川亮大・大井かなえ・須田博貴・竜野秀行・岡田信二・奥村拓馬・橋本 直・一戸悠人・林 佑・今井悠喜・野田博文・神代 暁・宇留賀朋哉・高橋嘉夫;長澤 真・田中雅人・宮地亜沙美・高橋嘉夫;板井啓明・高橋嘉夫・山田真也・関澤央輝・早川亮大・大井かなえ・須田博貴・竜野秀行・岡田信二・奥村拓馬・橋本直・一戸悠人・林 佑・今井悠喜・野田博文・神代 暁・宇留賀朋哉;桐生健斗・癸生川陽子・高橋嘉夫・武市泰男・若林大佑・大東琢治・近藤正志・伊藤元雄・兒玉 優・小林憲正;伊地知雄太・大野 剛・高橋嘉夫;田中雅人・柏原輝彦・高橋嘉夫;孫 静・Shitong Yang・Haibo Qin・田中雅人・高橋嘉夫・実松健造
• 通讯作者: 孫 静・Shitong Yang・Haibo Qin・田中雅人・高橋嘉夫・実松健造