大気－海洋間における難揮発性有機硫黄の相互作用に関する研究

难熔有机硫与大气-海洋相互作用研究

• 批准号: 18J01782
• 负责人: 坂田 昂平
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Institute for Environmental Studies
• 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: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J01782/
• 关键词: エアロゾル; 有機硫黄; XAFS法; 走査型透過X線顕微鏡; ICP-QQQ-MS; HULIS; 海洋エアロゾル

本年度は走査型透過X線顕微鏡（STXM）－吸収端近傍X線吸収微細構造（NEXAFS）を用いて夏季と冬季に採取した微細なエアロゾルに含まれる硫黄、炭素および窒素化学種の混合状態解析を行い、有機硫酸塩エステルの生成過程に関する研究を進めた。夏季に採取したエアロゾルのコアからは硫酸塩と共にイソプレンやグリオキサールなどに由来する二次有機エアロゾル（SOA）が検出された。後方流跡線解析の結果、夏季の試料は日本の山間部を経由した空気塊の影響を受けており、イソプレンなどの生物由来揮発性有機化合物（BVOCs）に由来するSOAが多く含まれていたと考えられる。これらのBVOC由来のSOAと硫酸エアロゾルが共存していることから、SOAの一部が硫酸塩エステルとして存在していることが示唆された。先行研究により大気中におけるBVOCsと硫酸の反応により有機硫酸塩エステルが生成することが報告されており、今回のSTXM―NEXAFSを用いた単一粒子分析の結果と整合的である。一方で、粒子表面（シェル）には腐植様物質（HULIS)が主成分として存在していたが、粒子表面からは硫酸塩は検出されなかった。冬季に採取した試料でもHULISと有機硫酸塩エステルの共存関係は得られなかった。このことから、有機硫酸塩エステルはHULISの主成分ではないこと考えられる。一方で、高分解能質量分析計をを用いた研究ではHULISの構成成分の一部として有機硫酸塩エステルが検出されており、この違いはSTXMと質量分析計を用いた研究間におけるHULISの定義方法の違いによるものだと考えられる。今後、両装置を用いた相互比較を行うことで、より詳細な有機硫酸エステル環境動態の解明に繋がると考えられる。

This year, we will conduct research on the mixed state analysis of sulfur, carbon, and halogen chemical species contained in extremely fine materials in summer and winter using a walking X-ray micro-mirror (STXM)-X-ray absorption microstructure near the absorption end (NEXAFS), and on the formation process of organic sulfuric acid. In summer, the second organic recovery (SOA) was detected. The results of the analysis of the rear flow trace and the influence of the air mass on the samples in summer were analyzed. The origin of BVOC is due to the coexistence of SOAs and SOAs. The results of particle analysis were integrated into the results of STXM-NEXAFS. On the one hand, the surface of the particle is composed of humic substances (HULIS), and the surface of the particle is composed of sulfuric acid. In winter, HULIS organic sulfuric acid samples were taken. The main component of HULIS is organic sulfuric acid. A high resolution energy analyzer is used to study the composition of HULIS. In the future, the device will be used to compare with each other.

项目成果

Organic carbon in sea spray aerosol: The role in iron and CLAW hypotheses,

海喷雾气溶胶中的有机碳：铁和 CLAW 假设中的作用，

• 发表时间: 2019
• 作者: Kohei Sakata;Hiroshi Tanimoto;Minako Kurisu;Aya Sakaguchi;Yoshio Takahashi
• 通讯作者: Yoshio Takahashi

Linkage of Marine Biology and Atmospheric Chemistry: New Insights from Shipboard Observations with Proton Transfer Reaction-Mass Spectrometry

海洋生物学和大气化学的联系：质子转移反应-质谱船上观测的新见解

• DOI: 10.5702/massspec.s18-21
• 发表时间: 2018
• 期刊: Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan
• 作者: 谷本浩志;坂田昂平;大森裕子;亀山宗彦;猪俣敏
• 通讯作者: 猪俣敏

Custom-made PTFE filters for ultra-clean size-fractionated aerosol sampling for trace metals

• DOI: 10.1016/j.marchem.2018.09.009
• 发表时间: 2018-10
• 期刊: Marine Chemistry
• 影响因子: 3
• 作者: K. Sakata;Minako Kurisu;H. Tanimoto;A. Sakaguchi;M. Uematsu;C. Miyamoto;Y. Takahashi

Organic matters in sea spray aerosol: their role as a driving force of atmospheric chemistry in the marine boundary layer

海喷雾气溶胶中的有机物：它们作为海洋边界层大气化学驱动力的作用

• 发表时间: 2019
• 期刊: SOLAS event report
• 作者: Kohei Sakata;Yoshio Takahashi;Aya Sakaguchi;Minako Kurisu;Hiroshi Tanimoto
• 通讯作者: Hiroshi Tanimoto

XAFS 法からみる大気―海洋相互作用：大気粒子が海洋生態系および気候に与える影響

从XAFS方法看到的大气-海洋相互作用：大气颗粒物对海洋生态系统和气候的影响

• 发表时间: 2018
• 作者: 坂田 昂平;栗栖 美菜子;谷本 浩志;坂口 綾;武市 泰男;高橋 嘉夫;坂田 昂平
• 通讯作者: 坂田 昂平