二次粒子の成長に対する有機化合物の影響に関する研究

大気中では硫酸-水の2成分均質核生成、硫酸-アンモニア-水の3成分均質核生成、イオン核生成など複数の機構により二次粒子生成が起きているといわれているが、生成した粒子の成長過程は核生成の機構とは必ずしも同じではなく、様々な有機化合物が微粒子の成長には重要な役割を果していると考えられるようになってきた。本研究では、硫酸ナノ粒子に対して様々な有機化合物を作用させて、大気ナノ粒子の成長の初期過程に対する有機化合物の影響を実験的に検証することを目的としている。昨年度はSO_2/H_20/Air混合ガスの放射線電離による微粒子発生システムと、帯電粒子捕集器、DMAから構成される実験システムを昨年度構築して予備的な実験を行ったが、放射線による電離では微粒子の生成効率が十分ではなかった。そこで今年度は電離方法として放射線ではなく新たに負極性コロナ放電を用いることにより効率的な硫酸ナノ粒子の生成を可能にした。このような方法で生成した硫酸ナノ粒子の粒径は水蒸気濃度およびSO_2濃度とともに増大することを確認した。また非帯電の硫酸ナノ粒子だけを取り出して有機化合物としてトルエンとギ酸を作用させたところ、トルエンの場合は粒径分布に変化が見られなかったが、ギ酸には硫酸ナノ粒子を成長させる効果が認められた。しかしながら、ギ酸による影響は実験する度に変動が大きく、その正確な評価には測定回数をさらに増やして実験を重ねる必要がある。

大気中では硫酸-水の2成分均質核生成、硫酸-アンモニア-水の3成分均質核生成、イオン核生成など複数の機構により二次粒子生成が起きているといわれているが、生成した粒子の成長過程は核生成の機構とは必ずしも同じではなく、様々な有機化合物が微粒子の成長には重要な役割を果していると考えられるようになってきた。本研究では、硫酸ナノ粒子に対して様々な有機化合物を作用させて、大気ナノ粒子の成長の初期過程に対する有機化合物の影響を実験的に検証することを目的としている。昨年度はSO_2/H_20/Air混合ガスの放射線電離による微粒子発生システムと、帯電粒子捕集器、DMAから構成される実験システムを昨年度構築して予備的な実験を行ったが、放射線による電離では微粒子の生成効率が十分ではなかった。そこで今年度は電離方法として放射線ではなく新たに負極性コロナ放電を用いることにより効率的な硫酸ナノ粒子の生成を可能にした。このような方法で生成した硫酸ナノ粒子の粒径は水蒸気濃度およびSO_2濃度とともに増大することを確認した。また非帯電の硫酸ナノ粒子だけを取り出して有機化合物としてトルエンとギ酸を作用させたところ、トルエンの場合は粒径分布に変化が見られなかったが、ギ酸には硫酸ナノ粒子を成長させる効果が認められた。しかしながら、ギ酸による影響は実験する度に変動が大きく、その正確な評価には測定回数をさらに増やして実験を重ねる必要がある。