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

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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。