高時間分解能エアロゾル組成測定装置の系統的な相互比較に基づく高精度化

基于高时间分辨率气溶胶成分测量装置系统相互比较的高精度

• 批准号: 16030204
• 负责人: 駒崎 雄一
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16030204/
• 关键词: 環境計測; 相互比較; 質量分析計; イオンクロマト; 光吸収; 無機エアロゾル; 有機性炭素; 元素状炭素; エアロゾル組成分析; 実時間分析; 無機イオン; 有機炭素; エアロゾル質量分析計; 粒子液化捕集法; 加熱分離・光学補正法

1.エアロゾル質量分析計(AMS)の精度の向上揮発性・半揮発性エアロゾルの粒径別化学組成を実時間レベルで計測できるAMSによるエアロゾルの捕集効率はエアロゾルの形状に依存し、その形状はエアロゾルの組成や相対湿度により変化する。本研究では、Inletの温度を低RH条件に制御するシステムを開発し、独立な測定方法(PILS-ICとSunset lab OC)との系統的な相互比較を実施した。その結果、AMSとPILS-ICによる無機エアロゾル成分(NO_3^-、SO_4^<2->、Cl^-、NH_4^+)の測定値に良好な一致(測定精度20%程度)が認められた。一方、有機エアロゾルについてもAMSとSunset Labo OCとの比較の結果、AMSで測定した有機エアロゾル(OM)と有機性炭素(OC)との比は、先行研究によるOM/OC比(1.6-2.1)と整合的でありことが認められた。また、東京におけるOM/OC比は有機エアロゾルの組成により変化することが示唆され、夏季には1.8、秋季には1.6を示した。2.加熱インレットと光吸収法を用いた大気中のブラックカーボンの測定光学手法を用いて大気中のブラックカーボンの質量濃度を高精度で測定するために、加熱インレットを応用し、ブラックカーボンを被覆している散乱性エアロゾルを効果的に除去した後、ブラックカーボンの質量濃度をPSAPおよびAethalometer(AE)で計測する方法について検討した。まず、インレット温度とエアロゾル揮発特性についてAMSを用いて検討した結果、加熱インレットを400℃とすることにより、光学手法において誤差要因となる散乱性エアロゾルを効果的に除去できることが明らかとなった。加熱インレットにおけるブラックカーボンの透過率を走査型モビリティ粒径測定装置(SMPS)により計測した。東京と埼玉において、加熱インレット・PSAP/AE法、および熱・光学法(Sunset lab EC)との精密な比較観測により、各光学法におけるブラックカーボンの質量吸収断面積を算出した。また、加熱によりPSAP/AE法における質量吸収断面積は30%程度減少すること、測定精度が向上することを確認した。

1. Accuracy of AMS: Volatility, Semi-Volatility, Particle Size, Chemical Composition, Measurement Time, AMS: Capture Efficiency, Shape Dependence, Shape Dependence, Composition, Humidity Dependence. In this study, we developed a system for controlling inlet temperatures at low RH and compared it with a system of independent measurement methods (PILS-IC and Sunset Lab OC). The results of AMS and PILS-IC showed good agreement (accuracy of 20%) in the determination of inorganic components (NO_3^-, SO_4^<2->, Cl^-, NH_4^+). A comparison of AMS and Sunset Labo OC was made between AMS and Sunset Labo OC. The ratio of OM to OC was determined by AMS. The ratio of OM/OC was (1.6-2.1). The ratio of OM/OC in Tokyo is 1.8 in summer and 1.6 in autumn. 2. The method of measuring mass concentration of light in high temperature by heating and absorption method is discussed in detail. The method of measuring mass concentration of light in high temperature by heating and absorption method is discussed in detail. The main error causes in the analysis of AMS results, heating at 400℃, optical techniques, and scattering characteristics are the removal of AMS results. The transmittance of the heating medium is measured by a particle size measuring device (SMPS). Tokyo Saitama, heating, PSAP/AE method, Sunset lab EC method, precision comparison, optical method, mass absorption area calculation. The PSAP/AE method reduces the mass absorption area by 30% and improves the measurement accuracy.

项目成果

Time-resolved measurements of water-soluble organic carbon in Tokyo

• DOI: 10.1029/2006jd007125
• 发表时间: 2006-12-12
• 期刊: JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES
• 影响因子: 4.4
• 作者: Miyazaki, Y.;Kondo, Y.;Weber, R. J.
• 通讯作者: Weber, R. J.

Temporal variations of elemental carbon in Tokyo

• DOI: 10.1029/2005jd006257
• 发表时间: 2006-06-17
• 期刊: JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES
• 影响因子: 4.4
• 作者: Kondo, Y.;Komazaki, Y.;Ehara, K.
• 通讯作者: Ehara, K.

Composition and major sources of compound of aerosol particulate matter sampled during ACE-Asia campaign

ACE-Asia 活动期间采样的气溶胶颗粒物的成分和主要来源

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Geophysical Research 109
• 作者: N.Takegawa;Y.Komazaki 他;Y.Komazaki 他
• 通讯作者: Y.Komazaki 他

Characterization of an Aerodyne Aerosol Mass Spectrometer (AMS): Intercomparison with Other Aerosol Instruments

• DOI: 10.1080/02786820500243404
• 发表时间: 2005-08
• 期刊: Aerosol Science and Technology
• 影响因子: 5.2
• 作者: N. Takegawa;Yuzo Miyazaki;Yutaka Kondo;Y. Komazaki;T. Miyakawa;J. L. Jimenez;J. Jayne;D. Worsnop;James Allan;Rodney J. Weber