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東アジアから飛来する大気エアロゾル中炭素成分の放射性炭素測定に基づく起源の特定

基于放射性碳测量识别东亚大气气溶胶中碳成分的来源

基本信息

批准号：
10J07300
负责人：
半田大士
金额：
$ 0.9万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、東アジア地域における大気エアロゾル中に存在する炭素成分の発生源と挙動を理解することである。特に、様々な有害化学物質のプラットホームとしての機能を果たしつつ、人間の肺胞などにも容易に吸入されてしまい、様々な健康被害を与えることが懸念され、また、広域にわたって輸送される黒色炭素(BC)に注目し、発生源の特定は大気環境の改善のためにも、施策を策定する上でも重要な研究課題であると考えられる。大気エアロゾルの採取は国立環境研究所大気・エアロゾル観測ステーション(NIES-CHAAMS)で行った。エアロゾルサンプルは2週間単位でハイボリウムエアサンプラー(1000 L min-1)を用い、石英ろ紙上に粒径10μm(PM10)以下の大気エアロゾルを捕集した。2008年には比較的弱い黄砂イベントが3月と4月に発生した。黄砂イベント時に収集したデータは、6月の非黄砂イベント時に収集したデータと比較した。14C/12C比の測定は国立環境研究所タンデム加速器分析施設(NIES-TERRA)にて、加速器質量分析装贋(AMS)で行った。黄砂イベント期間中のAPMの濃度(Hedo-1からHedo-3; mean=22.0μg m-3)は、非黄砂イベント期間(Hedo-7 and Hedo-8;mean=6.64μg m-3)に比べて約3倍高い値を示していた。黄砂イベント期間中のOC濃度は非黄砂イベント期間の約2倍であった。BC濃度もまた黄砂イベント期間のサンプルのほうが高い値(39%)を示したが、その差はわずかであった。これらの結果は、PM10とOC濃度は黄砂イベント期間に明らかに高くなる傾向を示唆しているが、BC濃度はPM10とOC濃度と同じ規模で増加しなかった。黄砂イベント期間中に採集したサンプル中のBCとOCのpMC値(mean=45.6% and 65.9%)は非黄砂イベント期間(mean=69-4% and 93.2%)と比べるとはるかに小さい値を示し、黄砂イベント期間の化石燃料に起因する炭素の強い影響力を示唆していた。黄砂期間のBC濃度の増加は、化石燃料に起因する炭素の増加に寄与されていた。BC中のバイオマスに起因する炭素濃度(mean± 1 standard deviation=27.9±3.2 ngm-3)が全てのサンプリング期間で比較的類似していたことは、注目する点である。現在、この傾向について完全に説明することは出来ないが、沖縄に到来する気団の方向に影響を受けなかったことから、BC中のバイオマスに起因する炭素濃度は沖縄におけるバックグラウンドのBCレベルとみなすことができると考えられる。Hedo-1からHedo-3サンプルのOCは明らかに化石燃料に起因する割合が高いが、バイオマスに起因するOCもOC濃度の増加に寄与しており、黄砂イベント期間におけるOC濃度の増加は、単に化石燃料に起因する炭素の増加によるものではなかった。非黄砂イベント期間において、OC濃度の支配的な割合は、沖縄でのバイオマスに起因する炭素が原因であると考えられる。

The purpose of this study is to understand the biogenesis and dynamics of carbon components existing in large areas of China. The function of hazardous chemicals in particular, such as carbon dioxide, carbon dioxide, National Institute of Environmental Research (NIES-CHAAMS) The particle size of quartz paper with particle size of 10μm(PM10) or less is captured in the medium and quartz paper at the single position of 2 weeks. In 2008, the weak yellow sand began to appear in March and April. In June, when the yellow sand was collected, the yellow sand was collected. The 14C/12C ratio was determined by the National Institute of Environmental Research (NIES-TERRA) and the Accelerator Mass Analysis Facility (AMS). APM concentrations in yellow sand (Hedo-1 ~ Hedo-3; mean=22.0μg m-3) and non-yellow sand (Hedo-7 and Hedo-8;mean=6.64μg m-3) were about 3 times higher than those in yellow sand. The concentration of OC in the yellow sand is about 2 times that of the non-yellow sand. BC concentration is high (39%) during the yellow sand period, and the difference is high. As a result, the concentration of PM10 and OC increased during the period. The BC and OC pMC values (mean=45.6% and 65.9%) in the yellow sand mining period are higher than those in the non-yellow sand mining period (mean=69-4% and 93.2%). The strong influence of carbon on fossil fuel causes during the yellow sand mining period is also shown. The increase in BC concentration during the yellow sand period is due to the increase in carbon caused by fossil fuels. The carbon concentration in BC (mean± 1 standard deviation=27.9±3.2 ngm-3) is similar to that in BC (mean± 1 standard deviation =27.9±3.2 ngm-3). Now, this tendency is completely explained by the influence of the direction of the impact on the carbon concentration in the BC. The increase in OC concentration in Hedo-1 and Hedo-3 servers is due to the increase in OC concentration due to fossil fuels, the increase in OC concentration due to ozone, the increase in OC concentration during the yellow sand event, and the increase in carbon due to fossil fuels alone. Non-yellow sand and OC concentration control the formation of carbon.