硫黄安定同位体比を用いた大気中硫化カルボニルの物質収支解明

使用硫稳定同位素比阐明大气中硫化羰的质量平衡

• 批准号: 17740356
• 负责人: 豊田 栄
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17740356/
• 关键词: 硫化カルボニル; 硫黄安定同位体比; 高感度同位体比測定法

硫化カルボニル(COS)は大気中硫黄の物質循環において重要な役割を担っている気体状硫黄化合物であり、成層圏においては硫酸エアロゾルの起源物質として、大気の太陽光反射率(アルベド)や下部成層圏でのオゾンの消長などの化学に間接的に関与している。本研究は、COSの硫黄の安定同位体32S、33S、34Sの相対存在度を高感度・高精度で測定する方法の開発、およびこれを指標として、COSの種々の発生・消滅過程の寄与を明らかにし、その物質収支を解明することを目的としている。本年度は、(1)オフラインで精製したCOSを複式導入装置を用いて同位体比質量分析計に導入、(2)ガスクロマトグラフでオンラインで精製したCOSを連続フロー型同位体比質量分析計に導入、の二つの方法で、34S/32S、33S/32Sを求めるための基礎実験を行った。(1)の方法では、同位体組成が等しい試料間の相対測定において0.05‰以下の精度が得られたが、(2)の方法では同一試料を繰り返し測定したときのばらつきが10‰以上であった。また両者に共通して、34S/32Sと33S/32Sの関係が理論的に予測されるものとは大きく異なっていた。これらの現象について、測定条件、試料量依存性、妨害成分などについて詳しく検討した。また、大気・水などの環境試料を測定するための分析システムの設計・製作を行い、COSの分離・濃縮方法の最適化を行うとともに、太平洋上で大気試料を採取した

Sulfide sulfur compounds (COS) are important in the sulfur material cycle in the atmosphere, and are indirectly related to the chemical evolution of sulfur compounds in the atmosphere, stratification, and the evolution of sulfur compounds in the lower stratification. This study aims to develop a method for determining the relative existence of stable isotopes 32S, 33S and 34S of COS with high sensitivity and high accuracy, and to clarify the process of COS species development and elimination. This year,(1) the introduction of purified COS into the compound introduction device using isotope ratio mass analyzer,(2) the introduction of purified COS into the continuous isotope ratio mass analyzer, and the implementation of the basic methods of 34S/32S and 33S/32S were carried out. (1)The method of (2) is to determine the phase correlation between samples with an accuracy of less than 0.05‰. The method of (2) is to determine the phase correlation between samples with an accuracy of more than 10‰. The relationship between 34S/32S and 33S/32S is theoretically predicted. This phenomenon is discussed in detail in terms of measurement conditions, sample quantity dependence, and nuisance components. Design, production, optimization of COS separation and concentration methods for the determination of environmental samples in the Pacific Ocean

项目成果

Stable carbon isotopic composition of ethane and propane over the western North Pacific and eastern Indian Ocean

北太平洋西部和印度洋东部乙烷和丙烷的稳定碳同位素组成

• 期刊: Journal of Atmospheric Chemistry (in press)
• 作者: Nara;H.;S.Toyoda;et al.
• 通讯作者: et al.

対流圏大気中N_2Oのアイソトポマー比の分布と経年変動

对流层大气中N_2O同位素比的分布及年际变化

• 发表时间: 2007
• 作者: 豊田栄;吉田尚弘;町田敏暢;遠嶋康徳;高橋善幸
• 通讯作者: 高橋善幸

Isotopomeric chaiacterization of N_20 produced, consumed, and emitted by automobiles

汽车产生、消耗和排放的 N_20 的同位素异构特征

• 发表时间: 2008
• 期刊: Rapid Communications in Mass Spectrometyr 22
• 作者: S.Toyoda;S.Yamamoto;S.Arai;H.Nara;N.Yoshida;K.Kashiwakura;K.Akiyama
• 通讯作者: K.Akiyama

数百ppmレベルの大気水素の迅速同位体比測定

快速测量数百 ppm 水平的大气氢同位素比

• 发表时间: 2007
• 作者: 山田桂大;林田茉莉子;豊田栄;吉田尚弘
• 通讯作者: 吉田尚弘

Fractionation of N_2O isotopomers during production by denitrifier

反硝化器生产过程中N_2O同位素异构体的分级

• 发表时间: 2005
• 期刊: Soil Biology and Biochemistry 37
• 作者: Toyoda;S.;et al.
• 通讯作者: et al.