Chemical and isotopic composition of dicarboxylic acids in marine aerosols: A link to climate and biogeochemical cycles

海洋气溶胶中二羧酸的化学和同位素组成：与气候和生物地球化学循环的联系

• 批准号: 18F18027
• 负责人: 河村 公隆
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Chubu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-10-12 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18F18027/
• 关键词: エアロゾル; イソプレン; ジカルボン酸; シュウ酸; マロン酸; 光化学反応; 室内実験; 大気観測; 海洋エアロゾル; バイオマス燃焼; 低分子ジカルボン酸; 東南アジア; 安定炭素同位体比; シュウ酸の同位体比; インド; 化石燃料燃焼

本研究の目的は、海洋大気中で高い濃度で報告されているシュウ酸など低分子ジカルボン酸の分子組成とその安定炭素同位体比の測定から、大気と海洋の相互 作用をより深く理解することにある。そのために、西部北太平洋とインド洋で採取した海洋エアロゾル試料中の水溶性有機物の分子組成および分子レベル同位体比の解析に基づき、地球温暖化が進行している現在の気候と生物地球化学の結合を試みることにより、新しい地球大気化学の展開を図る。特に、重金属である鉄が大気エアロゾル中で触媒として酸化剤(OHラジカルなど)の生成に関与し、有機物の酸化・分解を駆動している可能性が高いが、その実体を観測と室内実験から明らかにすることである。本年度は、低分子ジカルボン酸の主成分であるシュウ酸の重要な起源物質として考えられてきたイソプレンのオゾン酸化室内実験のデータ解析を行い、2つの論文にまとめた。第1の論文は、イソプレンの初期酸化生成物であるメチルテトロールなどの二次有機エアロゾルの組成について詳細な報告を行い、反応時間と共にその組成・濃度がどう変化するのかを明らかにした。また、その生成メカニズムについて考察を行い、シュウ酸の前駆体としての重要性を議論した。この論文は、アメリカ化学会の学会誌であるACS Earth and Space Chemistryに投稿し、現在、審査中である。第2の論文は、シュウ酸等低分子ジカルボン酸の生成の結果を酸化プロセスの提案を行いながら議論した。イソプレンからのシュウ酸、マロン酸、コハク酸の生成に関する報告が本研究が初めてなされたものである。この論文は、Science of the Total Environment, 769, 144472, 2021, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144472 に発表された。

The purpose of this study is to report the high concentration of chlorine in the ocean and the low molecular weight acidic acid The molecular composition of ジカルボン acid, the determination of the stable carbon isotope ratio, and the interaction of large 気 and the ocean The role is deep and understanding. Molecular composition of water-soluble organic matter in the water-soluble organic matter sample taken from the Western North Pacific Ocean and the Western North Pacific Ocean and the solution of the isotope ratio of the molecule Analysis of the basis of the earth, the progress of global warming, the development of the current climate and biogeochemistry, and the development of the new earth's large chemistry. Special, heavy metal である鉄が大気エアロゾ中でcatalyst としてacidifying agent (OHラジカルなど) production and connection, organic The possibility of acidification and decomposition of substances is high, and the indoor temperature is high. This year, the main component of low-molecular ジジカルボン acid is であるシュウ acid and it is an important origin material.れてきたイソプレンのオゾンacidification chamber 実験のデータanalytic を行い, 2つのthesis にまとめた. No. 1 paper, イソプレンのInitial acidification product であるメチルテトロールなどのSecondary organic エアロゾルの group Detailed report of the formation and reaction time, composition and concentration of the reaction.また、その生メカニズムについてinvestigationを行い、シュウ sour の前槆体 としての Importance を Discussion した.このpaperは、アメリカ科社の社志であるACS Earth and Space ChemistryにSubmissionし、Currently under reviewである. In the second paper, the results of the production of low-molecular ジカルボン acids such as シュウ acid and the acidification of プロセスの proposal were discussed and discussed.イソプレンからのシュウ acid, マロン acid, コハク acid の成に关する report が This study was started by めてなされたものである.このpaperは、Science of the Total Environment, 769, 144472, 2021, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144472 に発表された.

项目成果

Hydroxy Fatty Acids in Remote Marine Aerosols over the Pacific Ocean: Impact of Biological Activity and Wind Speed

• DOI: 10.1021/acsearthspacechem.8b00161
• 发表时间: 2019-03-01
• 期刊: ACS EARTH AND SPACE CHEMISTRY
• 影响因子: 3.4
• 作者: Bikkin, Poonam;Kawamura, Kimitaka;Suzuki, Keisuke
• 通讯作者: Suzuki, Keisuke

Low molecular weight dicarboxylic acids, oxocarboxylic acids and α-dicarbonyls as ozonolysis products of isoprene: Implication for the gaseous-phase formation of secondary organic aerosols

• DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.144472
• 发表时间: 2021-01-18
• 期刊: SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT
• 影响因子: 9.8
• 作者: Bikkina, Srinivas;Kawamura, Kimitaka;Hirokawa, Jun
• 通讯作者: Hirokawa, Jun

Physical Research Laboratory, Ahmedabad(インド)

物理研究实验室，艾哈迈达巴德（印度）

Alpine snowpit profiles of polar organic compounds from Mt. Tateyama central Japan: Atmospheric transport of organic pollutants with Asian dust

• DOI: 10.1016/j.atmosenv.2020.117923
• 发表时间: 2021-01
• 期刊: Atmospheric Environment
• 影响因子: 5
• 作者: Ambarish Pokhrel;K. Kawamura;E. Tachibana;B. Kunwar;Kazuma Aoki