大気・海洋を中心とした生物地球化学的循環の解明：元素同位体および化学種の利用

阐明以大气和海洋为中心的生物地球化学循环：元素同位素和化学物质的利用

基本信息

批准号：
14J06437
负责人：
坂田昂平
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

【太平洋上のエアロゾル中にに含まれる微量金属元素の分布】　本年度は北太平洋に加えて、西部、赤道および南部太平洋、南極海にて採取した粒径を7分画したエアロゾル中の微量金属元素濃度とそれらの粒径分布を明らかにした。その結果、どの海域でも陸域と類似した粒径分布が得られた。また、微量金属弦の空間分布においては西部太平洋上で最も高い微量金属元素濃度を観測した。この海域では陸域を起源とする空気塊と外洋からの空気塊の両方の試料採取に成功しているが、これらの試料中の微量金属元素濃度を比較すると元素によっては1桁以上高い濃度を検出した。これらのことから、海洋エアロゾル中の微量金属元素は陸域の影響を強く受けていることが明らかとなった。【エアロゾル中のNaの化学種解析】海洋エアロゾル中の主成分である塩化ナトリウム（NaCl）は大気中で酸などと反応し、大気中に塩素を放出することが知られている。これらの反応はエアロゾルの化学的特性を変化させるだけでなく、対流圏オゾンの消失に寄与する。そこで本研究では海洋エアロゾル中のNaの化学種解析を行い、その変質過程の解明に挑んだ。その結果、粗大粒子ではNaClのみであったが、海塩粒子からわずかに塩素が放出されていることが明らかとなった。この際に放出された塩素はオゾン消失などに寄与する活性塩素であり、海塩粒子が重要な放出源となる可能性が示唆された。一方で、微細粒子ではNaClに加えて硫酸ナトリウムやNaの有機塩が含まれていた。特にNaの有機塩は粒子表面に濃集しており、界面活性を持つことが予想される。界面活性を持つ物質の表面濃集は粒子と水蒸気との親和性を低下させ、雲形成に影響を及ぼす可能性がある。このように、海洋エアロゾル中のNaClの競う均一反応や雲形成に影響を与える可能性が示唆された。

[在太平洋上气溶胶中包含的痕量金属元件的分布]今年，我们揭示了痕量金属元素的浓度及其在气溶胶中的粒径分布，除了在北太平洋海洋外，这些粒径分为七个粒径的粒度分数。结果，在所有海洋地区获得了与土地相似的粒径分布。此外，在痕量金属弦的空间分布中，观察到西太平洋中最高的痕量金属元素。在这个海洋地区，已经成功采样了源自陆上的土地和空气质量的空气质量，但是在比较这些样品中痕量金属元素的浓度时，我们发现某些元素的浓度高于高度的数量级。这些发现表明，海洋气溶胶中的痕量金属元素受土地区域的强烈影响。 [气溶胶中Na的化学物种分析]氯化钠（NaCl）是海洋气溶胶中的主要成分，已知与大气中的酸和其他物质反应，并将氯释放到大气中。这些反应不仅改变了气溶胶的化学特性，还会改变对流层臭氧的消失。因此，在这项研究中，我们分析了海洋气溶胶中NA的化学物种，并试图阐明改变过程。结果，据表明，尽管粗颗粒仅是NaCl，但从海盐颗粒中释放出轻微的氯。目前释放的氯是有效的氯，这会导致臭氧损失，并且有人建议海盐颗粒可能成为释放的重要来源。另一方面，除NaCl外，细颗粒还含有硫酸钠和钠的有机盐。特别是，钠的有机盐集中在颗粒的表面上，并有望具有表面活性。表面活性剂材料的表面浓度减少了颗粒和水蒸气之间的亲和力，这会影响云形成。因此，已经提出，海洋气溶胶中的NaCl可能会影响竞争性均匀反应和云形成。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Uptake of dimethyl sulfide and its oxidized products by sea spray aerosol above the Antarctic and Equatorial Pacific Oceans

南极和赤道太平洋上空海雾气溶胶对二甲基硫醚及其氧化产物的吸收

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kohei Sakata;Aya Sakaguchi;Yusuke Tamenori;Yoshio Takahashi
通讯作者：
Yoshio Takahashi

Major ion composition of aerosol: As new indicator of chlorine deficiency

气溶胶的主要离子成分：作为氯缺乏的新指标

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
坂田昂平;坂口綾;為則雄祐;小川雅裕;高橋嘉夫
通讯作者：
高橋嘉夫

海塩粒子中の炭素および共存元素の存在状態解析

海盐颗粒中碳及共存元素的存在状态分析

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
坂田昂平;坂口綾,　為則雄祐;武市泰男;Mary K. Gilles;菅大暉;高橋嘉夫
通讯作者：
高橋嘉夫

エアロゾル中におけるホウ素の挙動及びその同位体分別に関する研究,

硼在气溶胶中的行为及其同位素分馏研究，

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
坂田昂平;坂口綾;高橋嘉夫;永石一弥;谷水雅治
通讯作者：
谷水雅治

Carbon speciation in sea spray aerosol by scanning transmission X-ray microscope near-edge X-ray absorption fine structure (STXM/NEXAFS) spectroscopy

通过扫描透射 X 射线显微镜近边 X 射线吸收精细结构 (STXM/NEXAFS) 光谱分析海喷雾气溶胶中的碳形态

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
PF Activity report
影响因子：
0
作者：
Kohei Sakata;Yasuo Takeichi;Yusuke Tamenori;Hiroki Suga;Aya Sakaguchi; Yoshio Takahashi
通讯作者：
Yoshio Takahashi