都市大気中の環境微粒子の発ガン性に注目した起源別複合汚染評価法の開発

开发以城市空气中环境颗粒物致癌性为重点的复杂污染源评价方法

基本信息

批准号：
15750065
负责人：
冨安文武乃進
金额：
$ 2.24万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は,都市大気中の環境微粒子について,キャリアーとしての微粒子の組成から起源を推定した上で,その粒子に付着している「発ガン性が指摘されている有害有機成分」や「鉄などの金属元素を含む微粒子との複合微粒子」に焦点を合わせた起源別複合汚染評価法を開発することである。この研究目的を達成するために,以下の様な具体的な項目に関する研究を行い,それぞれの項目に対して重要な知見を得た。1.環境微粒子を金属板の上に直接分級捕集できる,携帯型のカスケードインパクター型捕集装置の試作2.試作した捕集装置による都市大気中の環境微遊粒子の捕集と,電子線マイクロアナリシス(EPMA)法による粒別分析,ならびに複合粒子に対する粒子構造の解析に基づく,発生起源情報や複合汚染情報の取得項目1と2では,都市域の大気環境微粒子をSPMやPM_<2.5>などの様に分級し,かつ金属板上に直接捕集できる携帯型捕集装置を試作した。また捕集された微粒子に対して,EPMA法による粒別起源解析法を適用することで,試作した捕集装置の評価を行い,さらに複合微粒子の粒子構造を詳細に解析した。その結果,本研究で試作した携帯型捕集装置を用いれば,研究目的を十分に満足する都市大気中環境微粒子の分級捕集が可能であることが分かった。同時に,複合微粒子の主たる発生起源などに関する重要な知見を得た。3.飛行時間型二次イオン質量分析(TOF-SIMS)法による粒子別の無機・有機成分検出と,質量スペクトルに基づく特徴抽出法による発生起源情報ならびに有害有機成分情報の取得4.ガスクロマトグラフ質量分析(GC/MS)法による有害有機物質情報の取得項目3と4では,捕集された環境微粒子試料に対して,TOF-SIMS法やGC/MS法を適用し,微量無機成分や有害有機物質の同定を行なった。また,特定の有害有機汚染物質のフラグメントピークなどを用いて,捕集した個々の粒子に吸着する有機物質分布情報を得,質量スペクトルの特徴抽出に基づく粒別起源解析を行った。その結果,実際の都市大気環境中から,鉄粒子表面にデイーゼル排気微粒子が吸着した複合微粒子が見出された。

这项研究的目的是估计城市气氛中环境微粒的起源，从细颗粒作为载体的组成，并为每个起源开发一种复合污染评估方法，重点是“已指出的有害有机成分，这些有害的有机成分是癌变的粒子，“含有精美颗粒的颗粒，例如含有金属元素，例如含有金属的粒子。为了实现这一研究目标，对以下特定项目进行了研究，并为每个项目获得了重要的发现。 1。可以直接在金属板上收集环境细节的便携式级联撞击器类型收集装置的原型。原型1和2使用原型收集装置收集环境细颗粒的环境细颗粒，并获取基于粒子束式粒子的粒子式（EPMA）方法的粒子分析的生成污染和复合污染的信息，以实现粒子分析（EPMA）的方法，以构建粒子的方法，并获得粒子的结构。 SPM和PM_ <2.5>等城市地区的大气环境细颗粒，并直接在金属板上收集。此外，通过使用EPMA方法应用粒子特异性的原点分析方法，评估了原型收集装置，并详细分析了复合细颗粒的粒子结构。结果表明，使用本研究中的便携式收集装置，可以在大气中对城市空气的细颗粒进行分类和收集，从而满足研究目标。同时，获得了有关复杂细颗粒的主要起源的重要知识。 3。通过颗粒特异性二级离子质谱法（TOF-SIMS）方法检测无机和有机成分，以及基于质谱的特征提取方法来获取有关生成起源和有害有机成分的信息。 4。通过气相色谱质谱（GC/MS）方法获取有关有害有机物质的信息，将TOF-SIMS和GC/MS方法应用于收集的环境细颗粒样品，以识别痕量的无机组件和有害的有机物质。此外，使用特定有害有机污染物的片段峰，获得了有关收集到的各个颗粒的有机物分布的信息，并根据质谱的特征提取进行了粒子特异性的起源分析。结果，在实际的城市大气中发现了在铁颗粒表面吸附的柴油排气颗粒的细颗粒的复合颗粒。